俄罗斯《大地测量与制图》杂志

挑战《大地测量学杂志》

2007-3-27 20:29:27

　

М.И.Юркина,М.Бурша,М.В.Пик,А.Н.Майоров??

俄罗斯联邦测绘局主办的《大地测量与制图》杂志2006年第1期发表了尤尔金娜.М.И、 布尔莎、 М.比克B.М、 马约罗夫.A.H等大地测量学家的联名文章“关于测定地球重力场的理论发展和实际应用问题”（以下简称“文章”）。文章在对地球重力场的理论最新发展进行分析研究的同时，对国际大地测量权威性杂志《大地测量杂志》（《Journal of Geodesy》）不正确的引用“斯托克斯现实地球理论”、德国大地测量学家赫尔默特“大地水准面形状测定”学说和莫洛金斯基地球重力场测量理论等问题进行了抨击，并对拖延俄罗斯学者文章的发表时间等问题进行了指责。文章内容概述如下：?

《Journal of Geodesy》几乎每期都刊登有关斯托克斯现实地球理论应用、对地球重力规则化改正的计算等的文章。每次谈到这一问题都不可避免地要提及人们很早以前就知道的一些学说。?

高斯-李斯金克大地水准面与地球内部重力场有关，因为在陆地上地球内部重力场引力是由外向里牵引的。在测定大地水准面时必须借助于地球内部构造学、地球密度变化等学说。从而必定要提到地球内部重力场测定的学说。德国大地测量学家赫尔默特（Helmert，1884年,S.502）和皮泽梯（Pizzetti，1907年S.206）指出：大地水准面形状的变化导致了各种假说层出不穷。许多文章都描述到，一个零引力的物体在外部重力场不变时其个别地段的内部重力场也改变。赫尔默特那时就预见到，地球表面和大地水准面必然的非准确性是可以被测定出的。1900年赫尔默特撰文指出：人们可以正确地获得地球自然表面的形状；但测定大地水准面不确定性在某种程度上只取决于它的状态。赫尔默特以后的文章则更加严谨。他对归算到正常海平面、在自由空间对地貌的改正和考虑地形测量分层的影响等问题又进行了研究。他强调，所有其它归算方法都要极大地改变地球表面质量的分布，因此误差更大。?

莫洛金斯基理论将地球内部重力场测量与大地测量分开研究。然而国外的大地测量著作总是不能正确地引用这一理论的主要成果——整体平差，即将地球表面重力测量与该表面简单分层密度（说明地球重力场）联系起来，并根据局部的过渡关系得出总的结论。这里的分层是一种数学方法，与地球内部质量的传播没有直接关系。?

上述提到的平差是唯一可获得标准的有序逼近的处理方法。这在各种整体平差教程中都有论述。在山区复杂地形条件下可从测量数据中分离出某些临界地区的大块地形测量的影响。为了计算出块状体对被测定重力场面特性的影响，这里不直接通过假设的密度和地形质量,而采用通用整体平差的解算方法来测定其余重力场。这里分离出地形质量的密度是近似值，通过其余重力场来关注密度的不精确性。?

莫洛金斯基重力场测量和利用重力测量数据测量地球形状，特别是似大地水准面高的理论实质与被测量重力值的条件有关。测量出的重力值不应传递给任何其它测量点。要满足传递测量值的条件，就必须测定现实垂直重力梯度值(实际上是做不到的)。为此，可用一种辅助算法，如按小参数级展开，可解释为重力场从地球表面到参考椭球读数表面的解析延续。但西方大地测量文献上总是认为按小参数展开是莫洛金斯基的主要研究成果。这是片面的理解。?

莫里兹（1983）认为，重力异常与高度呈线性关系。之所以产生这种关系是用高度H表示的地形质量的平面层可用逼近重力测量点周围的影响来表示（布格改正）。莫里兹最后得出结论：莫洛金斯基重力异常改正条件与按小参数展开一阶逼近相符，可用实际地形地貌改正代替。现实中没有任何资料和模型对这一方法进行评估和比较，但对这种方法的精度进行评估是必要的，因为在现阶段要迫切解决用GPS测定似大地水准面的高程，并且计算精度达到厘米级。?

然而国外一些文章对精度评估问题置之不理，却发挥莫里兹的结论，还建议用赫尔默特收敛法（1884）处理测量成果。2003年赫克发表了题为《关于赫尔默特收敛法》的文章（大地水准面和似大地水准面的测定问题）。赫尔默特收敛法适用于在斯托克斯的平均海平面传播理论领域里采用。赫克认为，地形质量的密度是一个常数，在不同密度传播中大地水准面的高程差可达米级。?

在谈到大地测量边值问题时，俄罗斯作者认为：莫洛金斯基理论是一种完全不取决于任何测量值归算的自由理论。划分地形质量是一种简化计算的内插方法，但不带误差。在现代计算技术条件下不需要解算莫洛金斯基1945年提出的算法。?

俄罗斯大地测量学家经常关注国外研究动向，甚至注意到诺贝尔奖的非公正性。上世纪50-60年代国际一些刊物上发表的有关莫洛金斯基理论的文章也缺乏公正性。在用长度单位表示“联合欧洲水准网”成果时采用了正常高。但是《Journal of Geodesy》的许多文章在谈到关于测定大地水准面高问题时，对实际精度的评估问题避而不谈，如赫克的文章就是一例。

2004年Bajracharya和Sideris在讨论利用皮泽梯“测定大地水准面和重力归算问题”时引用了Л.П.别利年的观点。而别利年是第一个将莫洛金斯基理论应用于实践并认为地形质量对内插有影响的人。因此产生了一种印象，似乎莫洛金斯基理论不是一种独立的利用地面测量数据来测定地球重力场和形状的理论，而是一种传统的基于斯托克理论、与高斯-大地水准面和地球有关理论的方法。?

最近十几年来，《Journal of Geodesy》以英文表达不清或缺乏参考文献为由，故意将俄罗斯学者的文章拒之门外，如В.В.布罗瓦尔、З.С.科别依金那和М.В.巴夫洛娃等人的著作就遭此厄运。他们1996年在俄罗斯中央测绘研究所(ЦНИИГАиК)《物理大地测量学》科技论文集发表的一篇“基利赫尔和斯托克斯地球椭球外部边值问题的解”一文紧接着投到《Journal of Geodesy》后，直到2001年才刊登。此外，《Journal of Geodesy》上刊登的许多文章都与赫尔默特时代前的大地测量学如出一辙。有时还刊登错误的采用边值条件的文章。没有注意到与实际垂直重力梯度与它的正常值——采用斯托克斯现实地球理论时的主要误差的区别。更离奇的是，该杂志编辑部允许许多有关在大地测量实践中采用正常高程系统的证明文章。以地球动力位为单位平差得到的“欧洲联合高程系”就采用了这种正常高程系。2004年2月16-22日俄罗斯联邦测绘局和德国国家测绘局举行工作会晤时决定，联合建立波罗的海地区国家统一正常高程系。该项工作的第一步就是以莫洛金斯基理论为基础建立正常高和似大地水准面。这一点已写入工作纪要。?

俄罗斯作者认为，作为大地测量学者必须保持自己的理论研究风格和水平，严肃地对待国际大地测量事务。?

白鸥摘编译

来源:中国测绘信息网

 

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