2.1 高程基准面

2.1.1 水准面

水准面是受地球重力影响而形成的。在野外测量时，首先要进行仪器垂直轴 和地面点铅垂线的对中。水准面就是静止的液体的表面。同时因为不同高度的点 对应一个水准面，因此水准面数量不限。

在实际测量时经常对不同地方的水平角进行观测。这里的水平角其实就是两 个不同水准面上的角度，当然要想存在角度，那么这两个水准面高低就应该不同。 而所谓高差就是两点不同的大地水准面之间的垂直线长度。当然即使是对距离的 观测同样要考虑到高程面的问题。所以，水准面就是野外测量工作的基准面。综 合这三类观测值，水准面不同，那么水准测量结果也就会存在不同。为了便于测 量，我们选择一个共同的基准面是非常必要的，既是要统一的那么就需要选择一 个与地球表面极为相近的水准面，并且这个水准面也要能代表地球形状和大小。

2.1.2 大地水准面、似大地水准面

大地水准面[15]是完全静止的平均海水面向大陆、岛屿内延伸并时刻与铅垂线 保持正交而形成的一个闭合曲面。

由于地球表面粗糙、地质密度的不均匀分布，导致大地水准面的形状极为复 杂。因此大地水准面是一个无法用数学公式表示的不规则曲面。为解决这一问题， 前苏联地球物理学家、测量学家莫洛琴斯基在研究地球形状理论时提出似大地水 准面，即指从地面点沿垂直方向，对正常高端点进行量取，从而构成一个曲面， 同时这个曲面是封闭的。因此似大地水准面实际是为了解决大地水准面无法精确

确定而作的辅助面。

2.1.3 参考椭球面

从整体上看，大地体的表面平缓，与旋转椭球极为相似，且椭球的扁率极小。 现如今，国内外都将旋转椭球代表地球，只因旋转椭球面是一个规则的几何形体 曲面，可以采用用数学公式准确表达出这个椭球。

选择一定形状和大小的椭球后(其形状大小与长、短半径相关),应该将以大 地水准面为基准的野外观测成果换算到这个椭球面上，在它上面计算点位坐标。 因此，在处理大地测量成果时，把形状和大小与地球极为类似并进行定位的旋转 椭球称为参考椭球。

2.2 国家高程系统

2.2.1 国家高程基准

高程基准是测绘基准系统的重要组成部分。在大地测量中，确定陆地高程是 很重要的环节，在此之前首先先确定高程基准，它是确定高程的重要依据。海水 面、水准面是高程参考面。当然高程参考面远不止这些，只是国内外在定义国家 或地区局部的高程起算面时大多采用多年来各自验潮站的平均海水面。其主要原 因就在于平均海水面更加容易实现测量，进行监测。

我国 1956 黄海高程虽说字面上是黄海高程，但其实是青岛验潮站一点的平

均海水面。1956 黄海高程基准面是青岛验潮站根据该站观测 1950 年到 1956 年 间的情况，然后收集资料对平均海水面进行计算，从而得到基准面。在基准面确 定之后，我国又在青岛验潮站建立了“青岛水准原点”，所谓水准原点即是在验 潮站附近建立一个水准点，该水准点与平均海水面相联系。青岛水准原点是推算 国家高程控制网的统一起算点。然后通过精密测量，求得水准原点比 1956 黄海来.自>优:尔论`文/网www.youerw.com

平均海水面要高出 72.2893 米，因此实际采用值是 72.289 米。

一直以来,“1956 年黄海高程系统”一直被我国广泛使用着，并且我国国家 发展的各个方面做出了重大贡献。然而，随着社会科技发展，高程基准面也逐渐 在研究更进，国家根据 1952 年到 1979 年的青岛验潮资料，确定了“1985 年国 径向基神经网络在高程异常的应用研究(5):http://www.youerw.com/jisuanji/lunwen_80308.html