國際大地測量協(xié)會( I n t e r n a t i o n a l Association of Geodesy,簡稱IAG)是由世界各國大地測量學(xué)術(shù)團體和科學(xué)家組成的學(xué)術(shù)組織,是國際大地測量學(xué)和地球物理學(xué)聯(lián)合會 (The International Union of Geodesy and Geophysics,簡稱IUGG)所屬8個協(xié)會之一,也是測繪地理信息領(lǐng)域歷史最悠久的國際協(xié)會之一。其目標是研究與地球觀測和全球變化有關(guān)的所有大地測量問題,包括建立參考系統(tǒng),監(jiān)測重力場和地球自轉(zhuǎn),以及包括海洋和冰在內(nèi)的地球表面變形研究。
近期,中國測繪科學(xué)研究院專職副總工、首席研究員,國際大地測量協(xié)會執(zhí)委、會士黨亞民在接受采訪時,詳細介紹了IAG的相關(guān)情況,并希望有更多測繪地理信息領(lǐng)域的青年科學(xué)家積極參與IAG活動,提升中國在該領(lǐng)域的國際影響力,為建設(shè)科技強國貢獻力量。
歷史沿革
1828年,德國大地測量學(xué)者貝耶爾與貝塞爾一起發(fā)表了一篇論文,提議東普魯士和俄羅斯應(yīng)在長弧測量方面進行合作。在貝耶爾的努力下,中歐弧長測量協(xié)會成立,于1864年在柏林舉行了第一次全體會議,產(chǎn)生了常務(wù)委員會和中央局。1867年在柏林召開的全體會議上,由于會員國已不限于中歐國家,故將協(xié)會名稱改為歐洲弧度測量協(xié)會。1886年在柏林召開的歐洲弧度測量協(xié)會全體會議上,決定擴大歐洲弧度測量活動,改名為國際大地測量協(xié)會。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,成立了中立國大地測量協(xié)會。1919年,國際大地測量學(xué)和地球物理學(xué)聯(lián)合會在布魯塞爾成立,IAG成為它的一個下屬組織。
組織架構(gòu)
IAG的宗旨是通過各種方式(包括科學(xué)大會、研討會、講習(xí)班、暑期學(xué)校、出版物等)協(xié)調(diào)和促進世界各國大地測量國際合作和知識交流,組織開展全球大地測量科學(xué)計劃或項目,促進世界所有區(qū)域大地測量活動和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,幫助發(fā)展中國家開展大地測量活動,推進全球大地測量技術(shù)進步。 IAG目前有70多個會員國。專業(yè)委員會是IAG開展工作的主要載體,目前有4個。
一是參考框架專業(yè)委員會(Reference Frames)。參考系統(tǒng)和框架對于基于地球科學(xué)的研究和應(yīng)用、衛(wèi)星導(dǎo)航和軌道確定以及定位、制圖和地理信息相關(guān)領(lǐng)域至關(guān)重要。精確定義的參考系可以更好地了解地球系統(tǒng),包括地球的旋轉(zhuǎn)和重力場、海平面隨時間的變化、構(gòu)造板塊運動和變形、冰川均衡調(diào)整、地心運動、地震引起的變形、局部沉降和其他地殼位移。該委員會的主要任務(wù)是,定義科學(xué)的參考系統(tǒng)以及推動在不斷變形的地球不同時空尺度上的科學(xué)應(yīng)用理論研究和實踐。
二是重力場專業(yè)委員會(Gravity field)。精確確定重力場及其隨時間的變化是現(xiàn)代大地測量學(xué)的基本支柱之一。重力場對于定位和導(dǎo)航、土木和航空航天工程、計量學(xué)、地球物理學(xué)、地球動力學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、冰凍圈科學(xué)以及與地球氣候和環(huán)境相關(guān)的其他學(xué)科至關(guān)重要。該委員會旨在促進、支持和激發(fā)與地球重力場相關(guān)的大地測量領(lǐng)域知識、技術(shù)和國際合作的進步,由6個分委員會及若干聯(lián)合研究組、聯(lián)合工作組組成。
三是地球自轉(zhuǎn)和地球動力學(xué)專業(yè)委員會(Earth Rotation and Geodynamics)。要科學(xué)定義地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動力學(xué),必須通過研究全球重力場及其隨時間的變化以及地表的全球和局部變形,從而將地球視為一個動態(tài)系統(tǒng)。地球動力學(xué)就是研究地球如何運動以及受地球內(nèi)部和外部作用力影響而引起的地球形變的科學(xué)。該委員會通過促進信息交流和舉辦大地測量學(xué)、地球物理學(xué)專題討論會,促進這一細分領(lǐng)域的研究。
四是定位與應(yīng)用專業(yè)委員會(Positioning and Applications)。該委員會致力于推進新興定位技術(shù)研究,為基于大地測量技術(shù)的各種應(yīng)用提供實用的解決方案。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是提供高精度定位信息方面的核心,該委員會為此重點研究改進模型和方法,以增強和確保基于GNSS的解決方案在一系列應(yīng)用中的定位性能。
近年來,IAG先后成立了海洋大地測量、理論大地測量和氣候大地測量3個綜合委員會。此外,IAG還成立了14個包括IGS(國際GNSS服務(wù))在內(nèi)的大地測量服務(wù)組織。
IAG的決策機構(gòu)主要包括IAG理事會和IAG執(zhí)委會。IAG理事會由會員國國家代表組成。IAG執(zhí)委會是IAG的核心決策機構(gòu),執(zhí)委由理事會選舉產(chǎn)生,執(zhí)委會主要包括IAG主席、副主席、秘書長、前任主席、前任秘書長以及各專業(yè)委員會主席、大區(qū)代表、國際服務(wù)組織代表等。
IAG的主要活動包括4年1屆的IUGG大會期間的IAG科學(xué)大會,以及IUGG會期之間的IAG科學(xué)大會,即每兩年舉辦一次IAG科學(xué)大會,以及各種專題討論會、論壇等。
黨亞民(右二)出席IAG國際會議。
重大工程
2003年,IAG全面部署實施了重大工程項目——全球大地測量觀測系統(tǒng)(Global Geodetic Observing System,GGOS)建設(shè)。它的目標是通過整合全球范圍內(nèi)的各種大地測量手段和技術(shù),包括衛(wèi)星定位、重力測量、全球定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等,來提升地球表面幾何形狀和運動狀態(tài)、地球坐標系與自轉(zhuǎn)、地球重力場及其變化的監(jiān)測精度與一致性。GGOS的核心在于:通過跨學(xué)科合作和技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)不同大地測量技術(shù)的統(tǒng)一,確保數(shù)據(jù)的一致性和長期可靠性;作為地球科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,為全球變化研究提供數(shù)據(jù)支持;促進大地測量與其他科學(xué)領(lǐng)域的交流與合作,強化大地測量在地球科學(xué)中的地位。
GGOS作為全球大地測量坐標框架建設(shè)和地球變化監(jiān)測的重要基礎(chǔ)設(shè)施,得到世界各國高度重視。經(jīng)過22年的建設(shè)和發(fā)展,該觀測系統(tǒng)已成為IAG“旗艦”品牌,在地質(zhì)災(zāi)害防治、自然資源監(jiān)測、氣候變化研究、臺風(fēng)颶風(fēng)預(yù)報、海平面變化監(jiān)測、全球風(fēng)險管理、海洋預(yù)測預(yù)警和空間天氣研究等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。在此期間,基于GGOS,IAG組織其下屬的國際GNSS服務(wù)組織、國際重力場服務(wù)組織等10多家機構(gòu),綜合利用各種大地測量觀測資料,在全球地心坐標框架維持、地球自轉(zhuǎn)和定向服務(wù)、重力場和大地水準面研究、導(dǎo)航定位服務(wù)以及海平面變化監(jiān)測等方面,為全球提供全方位的大地測量數(shù)據(jù)和產(chǎn)品服務(wù),取得積極成效。
GGOS的發(fā)展和實施,不僅推動了大地測量科學(xué)的進步,也為全球可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的數(shù)據(jù)支持,充分顯示了大地測量對地球科學(xué)發(fā)展的貢獻以及在全球變化監(jiān)測中的綜合能力。
中國與IAG
中國于1979年加入IUGG,也因此成為IAG成員,并成立了IUGG中國委員會。首屆IUGG中國委員會主席為顧功敘院士,第二屆到第九屆主席分別為葉篤正院士、劉光鼎院士、陳俊勇院士、陳運泰院士、吳國雄院士、楊元喜院士、夏軍院士。第九屆IUGG中國委員會秘書處設(shè)在中國測繪科學(xué)院研究院,黨亞民研究員擔(dān)任秘書長。第十屆IUGG中國委員會2024年成立,夏軍院士繼任主席。陳俊勇院士1987年當選IAG分會主席并擔(dān)任執(zhí)委,成為我國首位IAG執(zhí)委,后擔(dān)任IAG副主席、IUGG執(zhí)委。黨亞民研究員2017年擔(dān)任IAG執(zhí)委,成為我國第二位IAG執(zhí)委。
我國積極參與IAG活動,1993年、2021年承辦了兩屆IAG科學(xué)大會,極大提升了我國大地測量的國際影響力。尤其是2021年6月28日至7月2日在北京召開的IAG科學(xué)大會,注冊人數(shù)1269人,遠超歷屆大會。此次大會的主題為“大地測量服務(wù)可持續(xù)發(fā)展”,內(nèi)容涵蓋參考框架、地球重力場、地球自轉(zhuǎn)與地球動力學(xué)、定位與應(yīng)用、全球大地測量觀測系統(tǒng)等。時任IAG主席Zuheir Altamimi教授和前任主席Harald Schuh教授盛贊北京成功舉辦了一屆無與倫比、令人驚喜的IAG科學(xué)大會。
2023年,我國組織180余名測量專家參加第29屆IUGG大會,武漢大學(xué)李星星教授榮獲IUGG青年科學(xué)家獎,黨亞民、申文斌、馮偉3位專家當選IAG會士。此外,2023 IUGG大會上,黨亞民研究員再次當選GGOS執(zhí)委,中國測繪科學(xué)研究院蔣濤研究員被提名擔(dān)任IAG重力場專業(yè)委員會副主席,李星星教授擔(dān)任IAG定位與應(yīng)用專業(yè)委員會副主席。
近兩年,我國邀請多位國際知名大地測量學(xué)者來訪,與中國科協(xié)及高校、科研院所進行深入交流,促進了互信合作。
黨亞民最后表示,我國目前雖然在國際大地測量領(lǐng)域取得了一系列成績,但也存在一些不容忽視的問題。比如中國科學(xué)家在國際大地測量組織決策層中任職的依然較少,主席、秘書長等關(guān)鍵職位幾乎沒有,在國際組織中話語權(quán)較小;由我國發(fā)起主導(dǎo)的國際行動極少;在國際學(xué)術(shù)活動中,我國學(xué)者參加人數(shù)多,但多數(shù)學(xué)者國際學(xué)術(shù)影響力較小;在全球高程系統(tǒng)、海洋測繪等國際合作中,我國參與度偏低、話語權(quán)較小。
他建議未來要積極推動亞太區(qū)域、“一帶一路”國家、金磚國家大地測量領(lǐng)域國際合作,打破西方對國際大地測量組織的壟斷,提升我國的國際影響力和話語權(quán);在大地測量基準等領(lǐng)域,組織我國科學(xué)家積極發(fā)起并主導(dǎo)國際合作項目,在大地測量全球治理中提出我國的主張;加強IAG中國委員會建設(shè),組織我國科學(xué)家特別是青年科學(xué)家積極參與國際學(xué)術(shù)活動并主動交流,提升我國學(xué)者的國際影響力;組織我國科學(xué)家參加國際大地測量組織任職競選,爭取更多的決策層、中層任職。