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大地測量基準(zhǔn)是進(jìn)行各種測繪工作的起算數(shù)據(jù)和起算面，是確定地理空間信息的幾何形態(tài)和時空分布的基礎(chǔ)，是在數(shù)學(xué)空間里表示地理要素在真實(shí)世界的空間位置的參考基準(zhǔn)，用以保證地理空間信息在時間域和空間域上的整體性。平差問題的基準(zhǔn)就是平差計算中所應(yīng)具有的充分必要的起算數(shù)據(jù)[1]。

　　

變形監(jiān)測網(wǎng)一般分為絕對網(wǎng)和相對網(wǎng)兩種。絕對網(wǎng)是指監(jiān)測網(wǎng)中有部分點(diǎn)位于變形區(qū)域之外，而且這部分固定點(diǎn)中有已知控制點(diǎn)，這些已知點(diǎn)構(gòu)成了絕對網(wǎng)平差的固定基準(zhǔn)，適用平差方式為經(jīng)典平差。通常絕對網(wǎng)適合建立在變形影響范圍不大、已知點(diǎn)遠(yuǎn)離變形監(jiān)測區(qū)的情況，如果能保證已知點(diǎn)是穩(wěn)定的，那么用固定基準(zhǔn)分析各監(jiān)測點(diǎn)的變形大小及點(diǎn)位精度無疑是最合理的。相對網(wǎng)是指監(jiān)測網(wǎng)中所有點(diǎn)都位于變形區(qū)域，變形區(qū)域很大或難以確定變形范圍，即無法保證網(wǎng)中有穩(wěn)定的已知控制點(diǎn)，此時若采用重心基準(zhǔn)秩虧自由網(wǎng)平差或擬穩(wěn)基準(zhǔn)擬穩(wěn)平差來分析監(jiān)測點(diǎn)的變形大小及精度更為合適。眾所周知，由于基準(zhǔn)選擇的不同，采用同樣一套觀測數(shù)據(jù)會得到不同的平差結(jié)果，所以基準(zhǔn)的選擇應(yīng)慎重; 而變形是指控制點(diǎn)相對于基準(zhǔn)的變化，確保基準(zhǔn)在監(jiān)測時間段內(nèi)穩(wěn)定不變，是變形監(jiān)測的基礎(chǔ)[2]。

　　

1、 固定基準(zhǔn)

　　

所謂控制網(wǎng)具有足夠的必要起算數(shù)據(jù)，是指這些數(shù)據(jù)是確定平差后待定點(diǎn)坐標(biāo)不可缺少的，例如，水準(zhǔn)網(wǎng)的待估參數(shù)一般是水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，而被觀測量是水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，只根據(jù)觀測高差是不可能求得各水準(zhǔn)點(diǎn)高程的，所以它的必要起算數(shù)據(jù)是已知一個點(diǎn)的高程，其必要起算數(shù)據(jù)的個數(shù)是1，即基準(zhǔn)數(shù)d = 1。

　　

如果還考慮水準(zhǔn)尺的尺度比，將尺度比也作為待估參數(shù)，則根據(jù)觀測高差也不可能確定尺度比。因此，在水準(zhǔn)網(wǎng)中，為了求得各點(diǎn)的高程，需要一個高程基準(zhǔn)，而為了求得尺度比，還需要一個尺度基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)數(shù)d = 2。在三角網(wǎng)中，一般是以三角點(diǎn)的坐標(biāo)作為待估參數(shù)，被觀測量是方向或角度。只根據(jù)觀測的方向或角度不可能確定各三角點(diǎn)的坐標(biāo)，也就是說，不能確定網(wǎng)的位置、方位和大小。因此，需要有一個點(diǎn)的位置( 縱、橫坐標(biāo)) 、一個方位和一個尺度基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)數(shù)d = 4。測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)的被觀測量是邊長和方向( 或角度) ，待估參數(shù)一般也是各點(diǎn)的坐標(biāo)。為確定各點(diǎn)的坐標(biāo)，需要有一個點(diǎn)的位置和一個方位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)數(shù)d = 3。如果再將尺度比作為待定參數(shù)，則也需要一個尺度基準(zhǔn)數(shù)d = 4。