【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 類資源、環(huán)境和災(zāi)害的影響，推進(jìn)地球物理學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、海洋學(xué)、空間物理學(xué)、天文學(xué)以及自然災(zāi)害預(yù)測(cè)和地球環(huán)境科學(xué)的發(fā)展。 中國(guó)陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)工程基準(zhǔn)網(wǎng)示意圖 中國(guó)陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)工程區(qū)域網(wǎng)示意圖 2022國(guó)家 GPS大地網(wǎng) 國(guó)家測(cè)繪局、總參測(cè)繪局和中國(guó)地震局等部門(mén)在 20 世紀(jì) 90 年代先后建成了國(guó)家高精度 GPS A ， B 級(jí)網(wǎng)、全國(guó) GPS 一、二級(jí)網(wǎng)、和全國(guó) GPS 地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)等三個(gè)全國(guó)性 GPS 網(wǎng)，共計(jì) 2 600多點(diǎn)。這三個(gè) GPS 網(wǎng)由于布設(shè)的需求不同，因此它們的布網(wǎng)原則、觀測(cè)綱要、實(shí)施年代和測(cè)量?jī)x器都有所不同 。這三個(gè) GPS 網(wǎng)在數(shù)據(jù)處理方面，如所選取的作為平差基準(zhǔn)的 IGS站、歷元、坐標(biāo)框架和平差方法也不盡相同。因此這三個(gè) GPS 網(wǎng)的成果及其精度，包括同名點(diǎn)的坐標(biāo)值之間，也必然存在差異。因此為了充分發(fā)揮其整體效益，更好服務(wù)于國(guó)家和社會(huì)，上述三個(gè)網(wǎng)必須統(tǒng)一基準(zhǔn)，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理理論和方法，統(tǒng)一進(jìn)行整體平差，從而建立我國(guó)統(tǒng)一的、可靠的、高精度的 2022 國(guó)家 GPS 大地網(wǎng)，作為實(shí)現(xiàn)我國(guó)高精度地心三維坐標(biāo)系統(tǒng)的一個(gè)坐標(biāo)框架。然而 2022 國(guó)家 GPS 大地網(wǎng)的密度遠(yuǎn)不如全國(guó)天文大地網(wǎng)，僅為后者的 1/ 20 左右。所以 2022 國(guó)家 GPS 大地網(wǎng)所提供的低密度的三維地心坐標(biāo)框架不能完整實(shí)現(xiàn)中國(guó)的三維地心坐標(biāo)系。若利用 2022 國(guó)家GPS 大地網(wǎng)的三維地心坐標(biāo)、精度高和現(xiàn)勢(shì)性好的特點(diǎn)，通過(guò)它和具有近 5萬(wàn)大地點(diǎn)的全國(guó)天文大地網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合平差，將后者納入三維地心坐標(biāo)系，并提高它的全國(guó)天文大地網(wǎng)的精度和現(xiàn)勢(shì)性 。使我國(guó)的大地坐標(biāo)框架在密度和分布方面實(shí)現(xiàn)我國(guó)三維地心大地坐標(biāo)系前進(jìn)了一大步（陳俊勇等， 2022）。 2022 國(guó)家 GPS 大地網(wǎng)提供的地心坐標(biāo)的精度平均優(yōu)于177。 3 cm，與當(dāng)前國(guó)際上相同規(guī)模的 GPS 網(wǎng)的精度相當(dāng)，它也為我國(guó)沿用的天文大地網(wǎng)納入三維地心坐標(biāo)框架提供了控制。 2022 國(guó)家 GPS 大地網(wǎng)中的各個(gè)子網(wǎng)是在不同年代、不同施測(cè)方案、不同 GPS 軌道精度時(shí)布測(cè)的，因此該網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理必須顧及各個(gè)子網(wǎng)在歷元、坐標(biāo)框架、地形變、軌道精度和施測(cè)方案等方面的差異，為此建立了顧及上述特點(diǎn)的GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的函數(shù)模型 : 以 IGS 站和網(wǎng)絡(luò)工程點(diǎn)為坐標(biāo)框架，顧及了各子網(wǎng)系統(tǒng)誤差和基準(zhǔn)不統(tǒng)一的影響，在子網(wǎng)函數(shù)模型中分別施加了 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度；隨機(jī)模型采用了方差分量估計(jì)；解算方法采用了雙因子相關(guān)觀測(cè)抗差估計(jì)，既保證了平差基準(zhǔn)的統(tǒng)一，也部分抵償了各種系統(tǒng)誤差的影響。因此合理調(diào)整了各子網(wǎng)的貢獻(xiàn)，各子網(wǎng)的方差分量估計(jì)值基本不受系統(tǒng)誤差影響，控制了各子網(wǎng)精度標(biāo)定不準(zhǔn)對(duì)平差成果的影響（陳俊勇等， 2022）。 2022國(guó)家 GPS大地網(wǎng)示意圖（楊元喜， 2022） 美國(guó) CORS網(wǎng)絡(luò)示意圖 美國(guó)主要有 3個(gè)大的 CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分別是國(guó)家CORS網(wǎng)絡(luò)，合作式 CORS網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域（加利弗尼亞）CORS網(wǎng)絡(luò)。目前，國(guó)家 CORS網(wǎng)絡(luò)有 688個(gè)站，合作式CORS網(wǎng)絡(luò)有 140個(gè)站， 區(qū)域（加利弗尼亞） CORS網(wǎng)絡(luò)有 350多個(gè)站，并且以每個(gè)月 15個(gè)站的速度增長(zhǎng)，超過(guò) 155個(gè)組織參加了 CORS的項(xiàng)目 .美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局(NGS)，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局 (NOAA)的國(guó)家海洋服務(wù)辦公室分別管理國(guó)家 CORS和合作式 網(wǎng)站向全球用戶提供國(guó)家 CORS網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)站坐標(biāo)和 GPS衛(wèi)星跟蹤觀測(cè)站數(shù)據(jù)，其中 30天內(nèi)為原始采樣間隔的數(shù)據(jù)， 30天后為 30秒采樣間隔的數(shù)據(jù)，此外 NGS網(wǎng)站還提供基于網(wǎng)絡(luò)的在線定位服務(wù)系統(tǒng) (OPUS).合作 CORS的數(shù)據(jù)可以從美國(guó)國(guó)家地球物理數(shù)據(jù)中心下載，并且所有數(shù)據(jù)向合作組織自由開(kāi)放 (Richard Snay， 2022)。 日本國(guó)家地理院 (GSI)從上世紀(jì) 90年代初開(kāi)始，就著手布設(shè)地殼應(yīng)變監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并逐步發(fā)展成日本 GPS連續(xù)應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(COSMOS)。該系統(tǒng)的永久跟蹤站平均 30km一個(gè)，最密的地區(qū)如關(guān)東，東京，京都等地區(qū)是 10～ 15km一個(gè)站，到 2022年 4月已經(jīng)建設(shè) 1,238個(gè)遍布全日本的 GPS永久跟蹤站 .該系統(tǒng)基準(zhǔn)站一般為不銹鋼塔柱，塔頂放置 GPS天線，塔柱中部分層放置 GPS接收機(jī)， UPS和 ISDN通信 modem，數(shù)據(jù)通過(guò) ISDN網(wǎng)進(jìn)入 GSI數(shù)據(jù)處理中心，然后進(jìn)入因特網(wǎng)，在全球內(nèi)共享。 COSMOS構(gòu)成了一個(gè)格網(wǎng)式的 GPS永久站陣列，是日本國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其主要任務(wù)有：①建成超高精度的地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和國(guó)家范圍內(nèi)的現(xiàn)代“電子大地控制網(wǎng)點(diǎn)”；②系統(tǒng)向測(cè)量用戶提供 GPS數(shù)據(jù)，和具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位 (RTK)能力，完全取代傳統(tǒng)的 GPS靜態(tài)控制網(wǎng)測(cè)量。 COSMOS主要的應(yīng)用是：地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)；控制測(cè)量；建筑，工程控制和監(jiān)測(cè)；測(cè)圖和地理信息系統(tǒng)更新；氣象監(jiān)測(cè)和天氣預(yù)報(bào)。 日本的 COSMOS連續(xù)應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖 活動(dòng)構(gòu)造與地震的孕育和發(fā)生有十分密切的關(guān)系，尤其在一些大型活動(dòng)斷層、活動(dòng)斷塊的邊緣，往往是地震活動(dòng)的集中分布地帶。因此，斷層帶形變測(cè)量是國(guó)內(nèi)外所公認(rèn)的最有希望的地震前兆監(jiān)測(cè)手段和地震危險(xiǎn)性評(píng)定手段之一，對(duì)震源過(guò)程、地球動(dòng)力學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)等學(xué)科而言，也具有實(shí)際意義。其主要監(jiān)測(cè)現(xiàn)代活動(dòng)斷裂構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)特征，斷裂兩側(cè)的位移分布。斷層帶形變測(cè)量是現(xiàn)代動(dòng)態(tài)大地測(cè)量學(xué)的一個(gè)分支，定量、精確、整體和動(dòng)態(tài)地測(cè)定塊體邊界，并用恰當(dāng)?shù)臄?shù)理模式加以描述是其基本任務(wù) (陳鑫連， 1989)。 三、 跨斷層測(cè)量