標(biāo)簽（空格分隔）： 參考平面 高程 大地高

高程系統(tǒng)

一、高程height

定義：地面點(diǎn)到高度起算面的垂直距離?！案叱獭笔菧y(cè)繪用詞，通俗的理解，高程其實(shí)就是海拔高度。
在測(cè)量學(xué)中，高程的定義是某地表點(diǎn)在地球引力方向上 的高度，也就是重心所在地球引力線的高度。因此，地球表面上 每個(gè)點(diǎn)高程的方向都是不同的。
世界各國(guó)采用的高程系統(tǒng)主要有兩類： 正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)，其所對(duì)應(yīng)的高程名稱分別為海拔高和近似海拔高，統(tǒng)稱為高程。

1.1 水準(zhǔn)原點(diǎn) leveling origin

定義：高程起算的基準(zhǔn)點(diǎn)。
過(guò)去我國(guó)采用青島驗(yàn)潮站1950-1956年觀測(cè)成果求得的黃海平均海水面作為高程的零點(diǎn)，稱為“1956年黃海高程系”。后經(jīng)復(fù)查，發(fā)現(xiàn)該高程系驗(yàn)潮資料過(guò)短，準(zhǔn)確性較差，改用青島驗(yàn)潮站1950-1979年的觀測(cè)資料重新推算，并命名為“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”。國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)于青島市觀象山，作為我國(guó)高程測(cè)量的依據(jù)。它的高程是以1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”所定的平均海水面為零點(diǎn)測(cè)算而得，廢止了原來(lái)“1956年黃海高程系”的高程。

1.2 高程異常height anomaly

定義：似大地水準(zhǔn)面至地球橢球面的高度。

1.3 正高orthometric height

定義：地面點(diǎn)沿該點(diǎn)的重力線到 大地水準(zhǔn)面的距離。
是天文地理坐標(biāo)(Ψ，λ，Hg)的高程分量。

1.4 正常高normal height

釋文：正常高是指從一地面點(diǎn)沿過(guò)此點(diǎn)的正常重力線到似大地水準(zhǔn)面的距離。我國(guó)規(guī)定采用的高程系統(tǒng)是正常高系統(tǒng)。如果不是進(jìn)行科學(xué)研究，只是一般使用，正常高系 統(tǒng)結(jié)果在國(guó)內(nèi)也可以稱為海拔高度。正常高系統(tǒng)和正高系統(tǒng)是有區(qū)別的，主要是由于重力場(chǎng)的影響不同，重力線就會(huì)產(chǎn)生一些偏移。
正常重力線：正常重力場(chǎng)中的力線。
正常重力場(chǎng)：由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布的不規(guī)則性，致使地球重力場(chǎng)不是一個(gè)按簡(jiǎn)單規(guī)律變化的力場(chǎng)。但從總的趨勢(shì)看，地球非常接近于一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球，因此可將實(shí)際地球規(guī)則化，稱為正常地球，同它相應(yīng)的地球重力場(chǎng)稱為正常重力場(chǎng)。它的重力位稱為正常位U，重力稱為正常重力γ0。在正常重力場(chǎng)中也有一簇正常位水準(zhǔn)面，它們都是扁球面。某點(diǎn)的正常重力方向是正常重力場(chǎng)重力線的切線方向。

1.5 大地高 geodetic height;ellipsoidal height

定義：一點(diǎn)沿橢球法線到橢球面的距離。
釋文：大地高是指從一地面點(diǎn)沿過(guò)此點(diǎn)的地球橢球面的
法線到地球橢球面的距離。是大地地理坐標(biāo)（B， L，H）的高程分量H。

二、基準(zhǔn)面

2.1 大地水準(zhǔn)面 geoid

由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力等位面，大地水準(zhǔn)面約等于平均海平面(MSL)，通常與當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫嬗屑s一米的誤差。即物體沿該面運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力不做功（如水在這個(gè)面上是不會(huì)流動(dòng)的）。大地水準(zhǔn)面是指與全球平均海平面（或靜止海水面）相重合的水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個(gè)重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過(guò)確定它與參考橢球面的間距-大地水準(zhǔn)面差距（對(duì)于似大地水準(zhǔn)面而言，則稱為高程異常）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.2 似大地水準(zhǔn)面quasi-geoid

從地面點(diǎn)沿正常重力線量取正常高所得端點(diǎn)構(gòu)成的封閉曲面。似大地水準(zhǔn)面嚴(yán)格說(shuō)不是水準(zhǔn)面，但接近于水準(zhǔn)面，只是用于計(jì)算的輔助面。它與大地水準(zhǔn)面不完全吻合，差值為正常高與正高之差。但在海洋面上時(shí)，似大地水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面重合。
建立一個(gè)高精度、三維、動(dòng)態(tài)、多功能的國(guó)家空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架、國(guó)家高程基準(zhǔn)框架、國(guó)家重力基準(zhǔn)框架，以及由GPS、水準(zhǔn)、重力等綜合技術(shù)精化的高精度、高分辨率似大地水準(zhǔn)面。該框架工程的建成，將為基礎(chǔ)測(cè)繪、數(shù)字中國(guó)地理空間基礎(chǔ)框架、區(qū)域沉降監(jiān)測(cè)、環(huán)境預(yù)報(bào)與防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)防建設(shè)、海洋科學(xué)、氣象預(yù)報(bào)、地學(xué)研究、交通、水利、電力等多學(xué)科研究與應(yīng)用提供必要的測(cè)繪服務(wù)，具有重大的科學(xué)意義。
精化大地水準(zhǔn)面對(duì)于測(cè)繪工作有重要意義：首先，大地水準(zhǔn)面或似大地水準(zhǔn)面是獲取地理空間信息的高程基準(zhǔn)面。其次，GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)結(jié)合高精度高分辨率大地水準(zhǔn)面模型，可以取代傳統(tǒng)的水淮測(cè)量方法測(cè)定正高或正常高，真正實(shí)現(xiàn)GPS技術(shù)對(duì)幾何和物理意義上的三維定位功能。再次，在現(xiàn)今GPS定位時(shí)代，精化區(qū)域性大地水準(zhǔn)面和建立新一代傳統(tǒng)的國(guó)家或區(qū)域性高程控制網(wǎng)同等重要，也是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)建立現(xiàn)代高程基準(zhǔn)的主要任務(wù)，以此滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)地學(xué)研究的需要。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)及中、小城市，在地形圖測(cè)繪方面，對(duì)厘米級(jí)似大地水準(zhǔn)面的需求十分迫切。高精度的似大地水準(zhǔn)面結(jié)合GPS定位技術(shù)所獲得的三維坐標(biāo)中的大地高分離求解正常高，可以改變傳統(tǒng)高程測(cè)量作業(yè)模式，滿足1：1萬(wàn)、1：5000甚至更大比例尺測(cè)圖的迫切需要，加快數(shù)字中國(guó)、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市等的建設(shè)，不但節(jié)約大量人力物力，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有特別重要的科學(xué)意義和社會(huì)效益。
大地高等于正常高與高程異常之和，GPS測(cè)定的是大地高，要求解正常高必須先知道高程異常。在局部GPS網(wǎng)中巳知一些點(diǎn)的高程異常（它由GPS水準(zhǔn)算得）， 考慮地球重力場(chǎng)模型，利用多面函數(shù)擬合法求定其它點(diǎn)的高程異常和正常高。

2.3 參考橢球面 surface of reference ellipsoid

處理大地測(cè)量成果而采用的與地球大小、形狀接近并進(jìn)行定位橢球體表面。參考橢球面是測(cè)量、計(jì)算的基準(zhǔn)面。地球體從整體上看，十分接近于一個(gè)規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球體。地球橢球由三個(gè)橢球元素：長(zhǎng)半軸，短半軸和扁率表示。形狀、大小一定且已經(jīng)與大地體作了最佳擬合的地球橢球稱為參考橢球。我國(guó)的最佳擬合點(diǎn)，也稱為大地原點(diǎn)，位于陜西省西安市涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)。各國(guó)為處理大地測(cè)量的成果，往往根據(jù)本國(guó)及其他國(guó)家的天文、大地、重力測(cè)量結(jié)果采用適合本國(guó)的橢球參數(shù)并將其定位。
我國(guó)在成立之前采用海福特橢球參數(shù)，新中國(guó)成立之初采用克拉索夫斯基橢球參數(shù)（其大地原點(diǎn)在前蘇聯(lián)，對(duì)我國(guó)密合不好，越往南方誤差越大）。目前采用的是1975年國(guó)際大地測(cè)量學(xué)與物理學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUGG）推薦的橢球，在我國(guó)稱為“1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系”。坐標(biāo)原點(diǎn)即是前面提到的“陜西省咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)”。2008年7月1日我國(guó)啟動(dòng)了2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，計(jì)劃用8~10年完成現(xiàn)行國(guó)家大地坐標(biāo)系到2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的過(guò)渡與轉(zhuǎn)換工作。