测绘基础和测绘系统

二、测绘基础和测绘系统

(一)测绘基准的概念

测绘基准是指一个国家的整个测绘的起算依据和各种测绘系统的基础，测绘基准包括所选用的各种大地测量参数、统一的起算面、起算基准点、起算方位以及有关的地点、设施和名称等。我国目前采用的测绘基准主要包括大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。

大地基准是建立大地坐标系统和测量空间点位的大地坐标的基本依据。我国目前大多数地区采用的大地基准是1980西安坐标系统。其大地测量常数采用国际大地测量学与地球物理学联合会第16届大会(1975年)推荐值，大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇。2008年7月1日，经国务院批准，我国正式开始启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。按照国家测绘局的有关文件要求，2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8—10年，在过渡期内，可沿用现行国家大地坐标系，自2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。

高程基准是建立高程系统和测量空间点高程的基本依据。我国目前采用的高程基准为1985国家高程基准。

重力基准是建立重力测量系统和测量空间点的重力值的基本依据。我国先后使用了57重力测量系统、85重力测量系统和2000重力测量系统。我国目前采用的重力基准为2000国家重力基准。

深度基准是海洋深度测量和海图上图载水深的基本依据。我国目前采用的深度基准因海区不同而有所不同。中国海区从1956年采用理论最低潮面(即理论深度基准面)作为深度基准。内河、湖泊采用最低水位、平均地水位或设计水位作为深度基准。

(二)测绘基准的特征

1.科学性。任何测绘基准都是依靠严密的科学理论、科学手段和方法经过严密的演算和施测建立起来的，其形成的数学基础和物理结构都必须符合科学理论和方法的要求，从而使测绘基准具有科学性特点。

2．统一性。为保证测绘成果的科学性、系统性和可靠性，满足科学研究、经济建设和国防建设的需要，一个国家和地区的测绘基准必须是严格统一的。如果测绘基准不统一，不仅测绘成果不具有可比性和衔接性，也会对国家安全和城市建设以及社会管理带来严重的后果。因此，测绘基准具有统一性。

3．法定性。按照现行国家测绘法律规定，测绘基准由国家最高行政机关国务院批准设立，测绘基准数据由国务院测绘行政主管部门负责审核，测绘基准的规定及设立、采用等均由国家法律规定，从而使测绘基准具有法定性特征。

4．稳定性。测绘基准是测绘活动和测绘成果的基础和依据，测绘基准一经建立，便具有相对稳定性，在一定时期内不能轻易改变。

(三)测绘基准管理

测绘基准的科学性、法定性、统一性特点，要求我们必须对测绘基准实行严格的管理，以维护国家安全和测绘成果的共享与利用。目前，我国对测绘基准的管理，主要体现在以下几个方面：

1.国家规定测绘基准

测绘法规定了测绘基准的法律制度。《中华人民共和国测绘法》第五条规定，从事测绘活动，应当使用国家规定的测绘基准和测绘系统，执行国家规定的测绘技术规范和标准。

测绘基准是国家整个测绘工作的基础和起算依据，为保证国家测绘成果的整体性、系统性和科学性，实现测绘成果起算依据的统一，测绘法明确国家规定测绘基准，包括大地基准、高程基准、深度基准和重力基准，其他任何部门和单位不得擅自规定和发布测绘基准。

2.国家设立测绘基准

《中华人民共和国测绘法》第八条规定：国家设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、深度基准和重力基准，其数据由国务院测绘行政主管部门审核，并与国务院其他有关部门、军队测绘主管部门会商后，报国务院批准。

根据测绘法的规定，国家设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、深度基准和重力基准，并经国务院批准。从测绘法的规定看出，国家对测绘基准的设立是非常严格的。一方面，体现在测绘基准的数据由国务院测绘行政主管部门审核后，还必须与国务院其他有关部门、军队测绘主管部门进行会商。另一方面，测绘基准的数据经相关部门审核后，必须经过国务院批准后才能实施。如新规定实施的国家2000大地坐标系，经国务院批准后，国家测绘局以2008年第2号公告的形式予以发布。公告明确国家测绘局负责启用2000国家大地坐标系工作的统一领导，制定2000国家大地坐标系转换实施方案，为各地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务;负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换，并向社会提供使用。国务院有关部门按照国务院规定的职责分工，负责本部门启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。同时，公告还要求县级以上地方人民政府测绘行政主管部门负责本地区启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和监督管理，提供坐标系转换技术支持和服务，完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换，并向社会提供使用。

3.国家要求使用统一的测绘基准

测绘法规定从事测绘活动应当使用国家统一的测绘基准和测绘系统。从事测绘活动使用国家规定的测绘基准是从事测绘活动的基本技术原则和前提，是一项十分重要的法律制度，任何单位和个人都必须严格遵守。按照《中华人民共和国测绘法》第五条规定，从事测绘活动不允许使用国家规定之外的测绘基准，否则将依法承担相应的法律责任。

《中华人民共和国基础测绘条例》规定，实施基础测绘项目，不使用全国统一的测绘基准和测绘系统或者不执行国家规定的测绘技术规范和标准的，责令限期改正，给予警告，可以并处10万元以下罚款;对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员，依法给予处分。

(四)测绘系统的概念

测绘系统是测绘基准的一个重要内容，是指由测绘基准延伸，在一定范围内布设的各种测量控制网，它们是各类测绘成果的依据，包括大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统。

(1)大地坐标系统。大地坐标系统是用来表述地球点的位置的一种地球坐标系统，它采用一个接近地球整体形状的椭球作为点的位置及其相互关系的数学基础，大地坐标系统的三个坐标是大地经度、大地纬度、大地高度。我国先后采用的1954北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系，是我国在不同时期采用的大地坐标系统。

(2)平面坐标系统。平面坐标系统是指确定地面点的平面位置所采用的一种坐标系统。大地坐标系统是建立在椭球面的，而绘制的地图则是在平面上的，因此，必须通过地图投影把椭球面上的点的大地坐标科学地转换成展绘在平面上的平面坐标。平面坐标用平面上两轴相交成直角的纵、横坐标表示。我国在陆地上的国家统一的平面坐标系统是采用“高斯—克吕格平面直角坐标系”。它是利用高斯—克吕格投影将不可平展的地球椭球面转换成平面而建立的一种平面直角坐标系。

(3)高程系统是用以传送全国高程控制网中各点高程所采用的统一系统。我国规定采用的高程系统是正常高系统，高程起算依据是国家黄海85高程基准。

(4)地心坐标系统是以坐标原点与地球质心重合的大地坐标系统，或空间直角坐标系统。我国目前采用的2000国家大地坐标系即是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

(5)重力测量系统是指重力测量施测与计算所依据的重力测量基准和计算重力异常所采用的正常重力公式的总称。我国曾先后采用的57重力测量系统、85重力测量系统和2000重力测量系统，即为我国在不同时期的重力测量系统。

(五)测绘系统管理的基本法律规定

建立全国统一的测绘系统是世界上多数国家普遍采用的做法。测绘法对测绘系统进行了明确的规定，初步形成了测绘系统管理的制度体系。主要体现在以下几个方面：

1.国家要求使用规定的测绘系统。《中华人民共和国测绘法》第五条规定，从事测绘活动，应当使用国家规定的测绘基准和测绘系统，执行国家规定的测绘技术规范和标准。

2.国家建立全国统一的大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统，确定国家大地测量等级和精度。《中华人民共和国测绘法》第九条对国家建立统一的测绘系统进行了规定，并明确测绘系统的具体规范和要求由国务院测绘行政主管部门会同国务院其他有关部门、军队测绘主管部门制定。

3.国家确立了采用国际坐标系统和建立相对独立的平面坐标系统审批制度。测绘法对采用国际坐标系统和建立相对独立的平面坐标系统的审批职责进行了规定。

4.国家规定了未使用全国统一的测绘基准和测绘系统，未经批准擅自采用国际坐标系统和建立相对独立的平面坐标系统的，应当承担相应的法律责任。《中华人民共和国测绘法》第四十条、第四十一条对法律责任进行了规定。

5.国家法律赋予测绘行政主管部门对测绘系统监督管理的职责。一方面，测绘法规定县级以上人民政府测绘行政主管部门负责本行政区域测绘工作的统一监督管理，当然包括对测绘系统的监督管理;另一方面，《中华人民共和国行政许可法》赋予了行政机关对行政许可事项的监督检查职权，明确行政机关应当建立健全监督制度，通过核查反映被许可人从事行政许可事项活动情况的有关材料，履行监督责任。

(六)国际坐标系统

1.国际坐标系统的概念

国际坐标系统是指全球性的坐标系统，或者国际区域性的坐标系统，或者其他国家建立的坐标系统。随着全球卫星定位系统的广泛应用，在中华人民共和国领域和管辖的其他海域采用国际坐标系统比较方便，也易于交流，但与现行坐标系统不一致，考虑到维护国家安全等因素，《中华人民共和国测绘法》规定“在不妨碍国家安全的情况下，确有必要采用国际坐标系统的，必须经国务院测绘行政主管部门会同军队测绘主管部门批准”。

2.采用国际坐标系统的条件

采用国际坐标系统，必须坚持三个原则：(1)在我国从事测绘活动，采用国际坐标系统必须以不妨碍国家安全为原则;(2)在我国从事测绘活动，采用国际坐标系统必须以确有必要为原则;(3)采用国际坐标系统，必须以国务院测绘行政主管部门会同军队测绘主管部门许可为原则。

按照上述原则，申请采用国际坐标系统，必须符合下列条件：

(1)国家现有坐标系统不能满足需要，而采用国际坐标系统的;

(2)采用国际坐标系统后的资料，将为社会公众提供的;

(3)在较大区域范围内采用国际坐标系统的;

(4)其他确有必要采用国际坐标系统的;

(5)独立的法人单位或者政府相关部门;

(6)有健全的测绘成果及资料档案管理制度。

3.申请采用国际坐标系统需要提交的材料

(1)采用国家坐标系统申请书;

(2)采用国际坐标系统的理由;

(3)申请企业法人营业执照或机关、事业单位法人证书;

(4)能够反映申请单位的测绘成果与资料档案管理制度的证明文件。

申请采用国际坐标系统的单位，应当按照国家测绘局《采用国际坐标系统审批程序规定》的要求，认真准备相关资料，并充分说明理由。经国家测绘局准予许可后，方可采用国际坐标系统。

(七)相对独立的平面坐标系统

1.相对独立的平面坐标系统的概念

相对独立的平面坐标系统，是指为满足在局部地区进行大比例尺测图和工程测量的需要，以任意点和方向起算建立的平面坐标系统或者在全国统一的坐标系统基础上，进行中央子午线投影变换以及平移、旋转等而建立的平面坐标系统。相对独立的平面坐标系统是一种非国家统一的，但与国家统一坐标系统相联系的平面坐标系统。这种独立的平面坐标系统通过与国家坐标系统之间的联测，确定两种坐标系统之间的数学转换关系，即称为相对独立的平面坐标系统与国家坐标系统的相联系。

2.建立相对独立的平面坐标系统的原则

建立相对独立的平面坐标系统的，必须坚持以下原则：一是必须是因建设、城市规划和科学研究的需要。如果不是满足建设、城市规划和科学研究的需要，必须按照国家规定采用全国统一的测绘系统。二是确实需要建立。建立相对独立的平面坐标系统必须是出于建设、城市规划和科学研究的需要，有明确的目的和理由。三是必须经过批准。未按照规定程序经省级以上测绘行政主管部门许可，任何单位都不得建立相对独立的平面坐标系统。四是应当与国家坐标系统相联系。在确实需要建立相对独立的平面坐标系统并经许可后，建立的相对独立的平面坐标系统必须与国家统一的测量控制网点进行联测，建立与国家坐标系统之间的联系。

3.建立相对独立的平面坐标系统的审批

建立相对独立的平面坐标系统审批，是一项有数量限制的行政许可。为保持城市建设的可持续和科学发展，保持测绘成果的连续性、稳定性和系统性，维护国家安全和地区稳定，一个城市只能建设一个相对独立的平面坐标系统。

为加强对建立相对独立的平面坐标系统的管理，避免重复建设，促进测绘成果共享，国家测绘局2007年制定了《建立相对独立的平面坐标系统管理办法》，对建立相对独立的平面坐标系统的审批权限进行了详细规定，明确了城市确需建立相对独立的平面坐标系统的，由申请单位向该城市的测绘行政主管部门提交申请材料，经测绘行政主管部门审核并报该市人民政府同意后，逐级报省级测绘行政主管部门;直辖市确需建立相对独立的平面坐标系统的，由申请单位向该市的测绘行政主管部门提交申请材料，经测绘行政主管部门审核并报该市人民政府同意后，报国家测绘局;其他需要建立相对独立的平面坐标系统的，由建设单位向拟建相对独立的平面坐标系统所涉及的省级测绘行政主管部门提交申请材料。

(1)国家测绘局的审批职责

《建立相对独立的平面坐标系统管理办法》规定了下列确需建立相对独立的平面坐标系统的，由国家测绘局负责审批：

①50万人口以上的城市;

②列入国家计划的国家重大工程项目;

③其他确需国家测绘局审批的。

属于国家测绘局审批范围的，由省级测绘行政主管部门提出意见后，转报国家测绘局。省级测绘行政主管部门向国家测绘局转报的意见应当包含申请建立相对独立的平面坐标系统的区域内及周边地区现有坐标系统的情况、对建立相对独立的平面坐标系统申请是否批准的建议等。

(2)省级测绘行政主管部门的审批职责

①50万人口以下的城市;

②列入省级计划的大型工程项目;

③其他确需省级测绘行政主管部门审批的。

属于省级测绘行政主管部门审批范围的，由市级测绘行政主管部门提出意见后，转报省级测绘行政主管部门。市级测绘行政主管部门向省级测绘行政主管部门转报的意见所包含的内容，与省级测绘行政主管部门向国家测绘局转报的意见原则上一致。

(3)申请建立相对独立的平面坐标系统应提交的材料

①《建立相对独立的平面坐标系统申请书》;

②属工程项目的申请人的有效身份证明;

③立项批准文件;

④能够反映建设单位测绘成果及资料档案管理设施和制度的证明文件;

⑤建立城市相对独立的平面坐标系统的，应当提供该市人民政府同意建立的文件。

申请建立相对独立的平面坐标系统的具体审批程序，按照国家测绘局《建立相对独立的平面坐标系统管理办法》执行。经批准建立的相对独立的平面坐标系统，涉及相对独立的平面坐标系统的参数被改变的，应当按照相关规定重新办理审批手续。

(4)不予批准的情形

有下列情况之一的，对建立相对独立的平面坐标系统的申请不予批准：

①申请材料内容虚假的;

②国家坐标系统能够满足需要的;

③已依法建有相关的相对独立的平面坐标系统的;

④测绘行政主管部门依法认定的应当不予批准的其他情形。

(5)已有的相对独立的平面坐标系统

对建立相对独立的平面坐标系统进行审批，是修订实施后的《中华人民共和国测绘法》确定的一项重要法律制度。对于2002年12月1日以前各地建立的相对独立的平面坐标系统，《建立相对独立的平面坐标系统管理办法》规定未履行法定手续建立且仍然在使用的相对独立的平面坐标系统，省级测绘行政主管部门应当组织进行清理，该废止的要废止，需要进行改造的要及时组织进行改造，对没有履行审批手续的，应当责令相关单位补办审批手续，使其合法化和规范化。

4.建立相对独立的平面坐标系统的法律责任

建立全国统一的测绘基准和测绘系统，对确需建立相对独立的平面坐标系统依法经过许可，是测绘法确定的一项重要法律制度。为了确保该项测绘法律制度的实施，《中华人民共和国测绘法》和《中华人民共和国基础测绘条例》均设定了严格的法律责任，主要包括给予警告，责令改正，可以并处10万元以下的罚款;构成犯罪的，依法追究刑事责任;尚不够刑事处罚的，对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员，依法给予行政处分。

新中国成立以来，我国已经建立了全国统一的测绘基准和测绘系统，并不断得到完善和精化，其中包括天文大地网、平面控制网、高程控制网、重力控制网等，为不同时期国家的经济建设、国防建设、科学研究和社会发展提供了有利的基础保障。

近年来，国家十分重视测绘基准和测绘系统建设，不断加大对测绘基准和测绘系统建设的投入力度，加强国家现代测绘基准体系基础设施建设，积极开展现代测绘基准体系建设关键技术研究，现代测绘基准体系建设取得了重要进展，逐步使我国的测绘基准和测绘系统建设处于世界领先行列。