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阿曼推出新的大地基准

面向GNSS用户的现代测量基础设施

2015年11月11日

今天，全球导航卫星系统在阿曼得到广泛应用。要实现高质量、均匀的全球导航卫星系统定位，需要在国际地面参考框架上附加一个地心基准，该基准的参数定期修订。作者描述了附加于ITRF2008的新的阿曼国家大地基准的创建。

作者:Yaqoob Al-Toobi, Saleem Al-Hashmi，阿曼

基于国家网络的实时动态GNSS服务为多个用户获取和使用地理数据提供了单一标准。此外，阿曼的目标是建立一个持续运行的参考站网络(CORS)，为包括测量人员、GIS专业人员、工程师、科学家和广大公众在内的广泛用户提供GNSS定位。国际地面参照系是所有参照系中最精确的，越来越多的国家使用它作为其国家参照系的基础。由于板块构造和潮汐变形的影响，ITRF的参数需要定期更新。因此，国家地心基准也需要定期修订。阿曼使用的数据之前基于ITRF89，创建于1994年，但在2013年更新为ITRF2008时代。这种新的地心线基准被称为阿曼国家大地基准(ONGD14)，于2013年12月在马斯喀特举办的阿曼地理空间博览会上发射，现在为全球导航卫星系统用户提供了现代测量基础设施。

阿曼国家测量局

1984年成立的阿曼国家调查局(NSA)负责收集和维护阿曼地理档案的所有调查活动。美国国家安全局创建并执行地形测量和制图标准;管理和维护国家地理资料档案;修订和提供地图、航海图和其他地理信息;并建立和维护水平和垂直控制点。NSA拥有地理数据生成和调查活动执行的技术和人力资源能力。美国国家安全局雇佣了大约180名技术人员。

阿曼基准的历史

最古老的基准是1954年为石油工业建立的法胡德大地基准。它以克拉克1880年的参考椭球为基础，是一个水平(2D)基准面。第一个地心基准是在1979年通过多普勒卫星运动建立的，它将42个法胡德基准点连接到WGS72。为了将这个系统迁移到ITRF89的地心坐标系统中，1993年重新测量了7个多普勒站，并通过调整位于德国的基台Wettzell连接到合作国际GPS网络(CIGNET)(图1)。基台Wettzell的坐标参考ITRF92，并将解决方案转换为ITRF89。一阶GPS网络由79个GPS控制台站组成，与采用WGS84参考椭球体的ITRF89连接。2010年，逐步建立并建成全球定位系统二级网络494个台站。根据基线的长度，通过2- 4小时的GPS观测来确定坐标。

从ITRF89到ITRF2008

从2013年1月26日到2013年3月25日，5个实地小组对美国国家安全局的20个站使用带有Zephyr天线的Trimble 5700 GPS接收器进行了59天的GPS观测。这些站点包括7个主要GPS站点和13个一阶GPS站点(图2)。使用5个GPS接收器，每个站点被占用7至23天。这20个观测站与阿曼附近的近50个IGS观测站相连接，通过调整，ONGD14与2013年的ITRF2008框架(IGb08)相连接。为了确定该网相对于IGb08的精度，对比IGS 2013年2月24日的坐标，得到北、东、高度分量的均方根误差分别为3.9mm、5.5mm和8.3mm。NSA台站对IGb08自由网平差的精度水平分量为5.9 ~ 8.4mm，高度为12.6mm。各站点的多时段重复性均方根误差(RMSE)北、东、高分量分别为2.0mm、2.9mm和4.3mm。为了将新的地心基准坐标转换为旧的地心基准坐标，反之亦然，我们推导出了ITRF2008 period 2013和ITRF89之间的关系(表1)。