全球高程基准研究进展

建立统一的全球高程基准是国际大地测量科学界的核心目标之一,也是全球尺度地球科学研究、跨境工程应用等的必要基础设施.国际大地测量协会(international geodesy association,IAG)2015年发布了国际高程参考系统的定义,并于2019年提出了建立国际高程参考框架的 目标.从全球高程参考系统的理论基础和定义出发,对国际高程参考系统与框架的理论、方法和实际问题开展论述与研究,主要包括全球大地水准面重力位W.的确定、基于高阶重力场模型的重力位确定、基于区域重力场建模的重力位确定,并重点论述和分析了 IAG组织的科罗拉多大地水准面建模试验和中国2020珠峰高程测量实现国际高程参考系统2项典型案例研究.结果表明,在平坦地区和一般山区,重力大地水准面模型精度能达到1 cm(重力位0.1 m2/s2),即使在珠穆朗玛峰这样的特大山区,也有望达到2～3 cm精度(重力位0.2～0.3 m2/s2).综合典型案例研究结果、观测技术、数据资源和区域分布等因素,提出了建立国际高程参考框架的初步策略,包括IHRF参考站布设、重力位确定方法、数据要求、应遵循的标准/约定和预期精度指标等,展望了光学原子钟与相对论大地测量对于全球高程基准统一的潜在贡献.