国家科学技术进步奖提名公示内容.docxVIP

国家科学技术进步奖提名公示内容

（2019年度）

项目名称

中国高精度数字高程基准建立的关键技术及其推广应用

提名意见

我单位按照《国家科学技术奖励工作办公室关于2019年度国家科学技术奖提名工作的通知》（国科奖字〔2018〕41号）的要求，对“中国高精度数字高程基准建立的关键技术及其推广应用”项目提名书进行了审阅，相关材料符合有关要求。该项目所有完成单位均已对提名项目进行了公示，公示期内无异议。

高程基准是确定国家（地区）高程控制网中所有水准点高程的起算依据。建立并维持统一的国家高程基准是国家基础测绘中的重要内容。随着空间技术的进步，数字高程基准（高精度似大地水准面）为国家高程基准的建立与维持提供了全新的思路，代表了国家高程基准现代化的发展方向。

项目瞄准国家高程基准现代化和位置服务的重大需求，突破了数字高程基准精密确定的一系列理论和技术难题，研制了新一代数字高程基准模型，满足了国家重大工程建设和精密位置服务的要求。主要技术内容和创新有：（1）发展了高精度数字高程基准建立的整套严密理论模型；（2）创建了精密数字高程基准确定和工程化应用的技术体系；（3）提出了高程基准维持与高程测定的新模式；（4）建立了一批厘米级区域和首个优于1分米级精度的国家数字高程基准模型，项目在数字高程基准确定理论方法及其精度方面跻身世界一流行列，总体达到国际领先水平。

项目成果革新了我国现代高程测定和基准维持的模式，广泛应用于国土、规划、水利、交通、石油等领域，并在国家重大工程中发挥了重要作用，产生了显著的社会经济效益。

提名该项目为国家科学技术进步奖一等奖。

提名单位：中国地理信息产业协会

1

项目简介

高程基准是一个国家(地区)重要的空间信息基础设施。地面点的海拔高程是一切工程建设与设计施工所必需的基础性信息，其测定依然采用传统水准测量技术，耗时费力效率低。将海拔高程测量纳入卫星定位技术系统，是高程测量现代化的发展方向。要在GNSS定位技术框架中实现海拔高测定功能，目前最有效的办法是利用大地水准面模型（数字高程基准）将GNSS测定的大地高转换为海拔高，但其精确确定长期以来是一个世界性难题。受限于我国重力资料匮乏、地形变化复杂以及大地水准面非线性特征显著，建立高精度数字高程基准更为困难。本项目实施之前，国家级数字高程基准模型精度约40厘米，省级在5-10厘米，难以满足工程建设和精密位置服务的要求。

项目瞄准国家高程基准现代化和位置服务的重大需求，历经十余年技术攻关，突破了数字高程基准精密确定的一系列理论和技术难题，研制了新一代数字高程基准模型，实现了将我国的数字高程基准模型精度提升为优于1分米的重要跨越，提出了高程基准建设与维持新模式，极大推动了我国高程基现代化进程。主要技术内容与创新有:

(1)从理论上，首次揭示了目前国际上第二类赫尔默特(Helmert)凝集法中凝集地形质量引力边界面定义不正确的问题，推导了Stokes-Helmert边值问题理论的严密表达式，并建立了顾及地球曲率的地形引力与地形位确定的系列完整严密模型，率先在国际上从理论方面解决了建立1厘米精度数字高程基准的难题。

(2)从技术上，创建了精密数字高程基准建立的技术体系，解决了地形复杂地区重力数据稀疏、多源数据质量控制、高效数据处理等影响工程化的难点问题，为数字高程基准从科学研究走向工程化应用提供了技术支撑。

(3)从模式上，提出了利用数字高程基准面实现基准维持与高程测定的新模式，克服了传统水准测量地面标石易破坏、维持难等难题，实现了卫星导航定位快速精密测定海拔高程的实用化能力。

(4)从工程应用上，研制了我国首个优于1分米精度的陆海统一高精度数字高程基准模型；省级、城市级数字高程基准精度分别达到3厘米、8毫米。并建立了全国100多个省市及适用于国家重大工程的高精度数字高程基准模型，实现了规模化应用。

在中国重力数据少、地形极其复杂、大地水准面起伏大的情况下，国家数字高程基准精度优于加拿大等与我国面积相当的发达国家。省级模型精度优于德国等面积相近的国家模型。项目成果革新了我国现代高程测定和基准维持的模式，在湖北、山西、浙江、武汉、宁波、重庆等100多个省市实现了工程应用，广泛用于国土、规划、水利、交通、石油等领域，并在“南水北调”和“地理国情监测”等国家重大工程中发挥了重要作用，产生了显著的社会效益和经济效益。制定国家行业标准1项，获中国卫星导航定位科技进步特等奖1项、地理信息科技进步一等奖2项和湖北省科技进步特等奖1项，发表论文240余篇。项目成果显著地提升了我国高程基准现代化建设的能力，推动了测绘科学技术的进步。

2

客观评价

项