重力资料处理中的坐标转换问题研究

郑庆敏

(海南省海洋地质调查研究院,海南 海口 570100)

在地球外部重力场的相关研究领域，如大地水准面的精化、外部重力场的逼近等都需要处理大量的重力观测资料以得到具有重要使用价值的重力场元素[1-3]。地球外部重力场的大量计算均需要重力点精确地心坐标，即地心经纬度和地心距，由于各种重力资料的来源、时期等的差异，致使已有重力测点的坐标信息良莠不齐。根据相关知识，只有测点具备了的全部精确大地坐标，即大地经纬度和大地高的情况下才能转换得到其精确地心坐标[3-5]，而目前我国大部分物理大地测量试验区的大量重力点的坐标是大地经纬度和水准高程，并不具备完整的三维空间坐标，显然，重力资料的现实情况和实际要求是矛盾的。

上述问题产生的原因是我国的重力网建设和三维坐标控制网的建设不同步造成的。我国重力网的建设，从1957国家重力基本网(简称“57网”)到1985国家重力基本网(简称“85网”)，再到最新的“2000国家重力基本网”(简称“2000网”)，基准点、基本点和引点的数量、点位分布合理度、覆盖面和精度都有了很大的进步[6-7]。相较之下，我国的三维坐标基准的建设则是始于上世纪90年代初，如国家GPS A级网于1992年布测，GPS B级网于1991～1995年布测，全国GPS一、二级网则是于1991～1997年布测，中国地壳运动观测网络则是从1998年开始布测。直到2008年7月1日我国正式启用2000国家大地坐标系，才标志着实际测量工作进入了具备三维空间坐标的时期。然而，在此之前所完成的多数重力测量工作因为种种原因而与三维空间坐标的关系没有那么密切。……