国际大地测量协会( I n t e r n a t i o n a l Association of Geodesy,简称IAG)是由世界各国大地测量学术团体和科学家组成的学术组织,是国际大地测量学和地球物理学联合会 (The International Union of Geodesy and Geophysics,简称IUGG)所属8个协会之一,也是测绘地理信息领域历史最悠久的国际协会之一。其目标是研究与地球观测和全球变化有关的所有大地测量问题,包括建立参考系统,监测重力场和地球自转,以及包括海洋和冰在内的地球表面变形研究。
近期,中国测绘科学研究院专职副总工、首席研究员,国际大地测量协会执委、会士党亚民在接受采访时,详细介绍了IAG的相关情况,并希望有更多测绘地理信息领域的青年科学家积极参与IAG活动,提升中国在该领域的国际影响力,为建设科技强国贡献力量。
历史沿革
1828年,德国大地测量学者贝耶尔与贝塞尔一起发表了一篇论文,提议东普鲁士和俄罗斯应在长弧测量方面进行合作。在贝耶尔的努力下,中欧弧长测量协会成立,于1864年在柏林举行了第一次全体会议,产生了常务委员会和中央局。1867年在柏林召开的全体会议上,由于会员国已不限于中欧国家,故将协会名称改为欧洲弧度测量协会。1886年在柏林召开的欧洲弧度测量协会全体会议上,决定扩大欧洲弧度测量活动,改名为国际大地测量协会。1914年第一次世界大战爆发后,成立了中立国大地测量协会。1919年,国际大地测量学和地球物理学联合会在布鲁塞尔成立,IAG成为它的一个下属组织。
组织架构
IAG的宗旨是通过各种方式(包括科学大会、研讨会、讲习班、暑期学校、出版物等)协调和促进世界各国大地测量国际合作和知识交流,组织开展全球大地测量科学计划或项目,促进世界所有区域大地测量活动和基础设施的发展,帮助发展中国家开展大地测量活动,推进全球大地测量技术进步。 IAG目前有70多个会员国。专业委员会是IAG开展工作的主要载体,目前有4个。
一是参考框架专业委员会(Reference Frames)。参考系统和框架对于基于地球科学的研究和应用、卫星导航和轨道确定以及定位、制图和地理信息相关领域至关重要。精确定义的参考系可以更好地了解地球系统,包括地球的旋转和重力场、海平面随时间的变化、构造板块运动和变形、冰川均衡调整、地心运动、地震引起的变形、局部沉降和其他地壳位移。该委员会的主要任务是,定义科学的参考系统以及推动在不断变形的地球不同时空尺度上的科学应用理论研究和实践。
二是重力场专业委员会(Gravity field)。精确确定重力场及其随时间的变化是现代大地测量学的基本支柱之一。重力场对于定位和导航、土木和航空航天工程、计量学、地球物理学、地球动力学、海洋学、水文学、冰冻圈科学以及与地球气候和环境相关的其他学科至关重要。该委员会旨在促进、支持和激发与地球重力场相关的大地测量领域知识、技术和国际合作的进步,由6个分委员会及若干联合研究组、联合工作组组成。
三是地球自转和地球动力学专业委员会(Earth Rotation and Geodynamics)。要科学定义地球的内部结构和动力学,必须通过研究全球重力场及其随时间的变化以及地表的全球和局部变形,从而将地球视为一个动态系统。地球动力学就是研究地球如何运动以及受地球内部和外部作用力影响而引起的地球形变的科学。该委员会通过促进信息交流和举办大地测量学、地球物理学专题讨论会,促进这一细分领域的研究。
四是定位与应用专业委员会(Positioning and Applications)。该委员会致力于推进新兴定位技术研究,为基于大地测量技术的各种应用提供实用的解决方案。全球导航卫星系统(GNSS)是提供高精度定位信息方面的核心,该委员会为此重点研究改进模型和方法,以增强和确保基于GNSS的解决方案在一系列应用中的定位性能。
近年来,IAG先后成立了海洋大地测量、理论大地测量和气候大地测量3个综合委员会。此外,IAG还成立了14个包括IGS(国际GNSS服务)在内的大地测量服务组织。
IAG的决策机构主要包括IAG理事会和IAG执委会。IAG理事会由会员国国家代表组成。IAG执委会是IAG的核心决策机构,执委由理事会选举产生,执委会主要包括IAG主席、副主席、秘书长、前任主席、前任秘书长以及各专业委员会主席、大区代表、国际服务组织代表等。
IAG的主要活动包括4年1届的IUGG大会期间的IAG科学大会,以及IUGG会期之间的IAG科学大会,即每两年举办一次IAG科学大会,以及各种专题讨论会、论坛等。
党亚民(右二)出席IAG国际会议。
重大工程
2003年,IAG全面部署实施了重大工程项目——全球大地测量观测系统(Global Geodetic Observing System,GGOS)建设。它的目标是通过整合全球范围内的各种大地测量手段和技术,包括卫星定位、重力测量、全球定位系统、惯性导航系统等,来提升地球表面几何形状和运动状态、地球坐标系与自转、地球重力场及其变化的监测精度与一致性。GGOS的核心在于:通过跨学科合作和技术创新,实现不同大地测量技术的统一,确保数据的一致性和长期可靠性;作为地球科学基础设施的一部分,为全球变化研究提供数据支持;促进大地测量与其他科学领域的交流与合作,强化大地测量在地球科学中的地位。
GGOS作为全球大地测量坐标框架建设和地球变化监测的重要基础设施,得到世界各国高度重视。经过22年的建设和发展,该观测系统已成为IAG“旗舰”品牌,在地质灾害防治、自然资源监测、气候变化研究、台风飓风预报、海平面变化监测、全球风险管理、海洋预测预警和空间天气研究等领域发挥着越来越重要的作用。在此期间,基于GGOS,IAG组织其下属的国际GNSS服务组织、国际重力场服务组织等10多家机构,综合利用各种大地测量观测资料,在全球地心坐标框架维持、地球自转和定向服务、重力场和大地水准面研究、导航定位服务以及海平面变化监测等方面,为全球提供全方位的大地测量数据和产品服务,取得积极成效。
GGOS的发展和实施,不仅推动了大地测量科学的进步,也为全球可持续发展提供了强有力的数据支持,充分显示了大地测量对地球科学发展的贡献以及在全球变化监测中的综合能力。
中国与IAG
中国于1979年加入IUGG,也因此成为IAG成员,并成立了IUGG中国委员会。首届IUGG中国委员会主席为顾功叙院士,第二届到第九届主席分别为叶笃正院士、刘光鼎院士、陈俊勇院士、陈运泰院士、吴国雄院士、杨元喜院士、夏军院士。第九届IUGG中国委员会秘书处设在中国测绘科学院研究院,党亚民研究员担任秘书长。第十届IUGG中国委员会2024年成立,夏军院士继任主席。陈俊勇院士1987年当选IAG分会主席并担任执委,成为我国首位IAG执委,后担任IAG副主席、IUGG执委。党亚民研究员2017年担任IAG执委,成为我国第二位IAG执委。
我国积极参与IAG活动,1993年、2021年承办了两届IAG科学大会,极大提升了我国大地测量的国际影响力。尤其是2021年6月28日至7月2日在北京召开的IAG科学大会,注册人数1269人,远超历届大会。此次大会的主题为“大地测量服务可持续发展”,内容涵盖参考框架、地球重力场、地球自转与地球动力学、定位与应用、全球大地测量观测系统等。时任IAG主席Zuheir Altamimi教授和前任主席Harald Schuh教授盛赞北京成功举办了一届无与伦比、令人惊喜的IAG科学大会。
2023年,我国组织180余名测量专家参加第29届IUGG大会,武汉大学李星星教授荣获IUGG青年科学家奖,党亚民、申文斌、冯伟3位专家当选IAG会士。此外,2023 IUGG大会上,党亚民研究员再次当选GGOS执委,中国测绘科学研究院蒋涛研究员被提名担任IAG重力场专业委员会副主席,李星星教授担任IAG定位与应用专业委员会副主席。
近两年,我国邀请多位国际知名大地测量学者来访,与中国科协及高校、科研院所进行深入交流,促进了互信合作。
党亚民最后表示,我国目前虽然在国际大地测量领域取得了一系列成绩,但也存在一些不容忽视的问题。比如中国科学家在国际大地测量组织决策层中任职的依然较少,主席、秘书长等关键职位几乎没有,在国际组织中话语权较小;由我国发起主导的国际行动极少;在国际学术活动中,我国学者参加人数多,但多数学者国际学术影响力较小;在全球高程系统、海洋测绘等国际合作中,我国参与度偏低、话语权较小。
他建议未来要积极推动亚太区域、“一带一路”国家、金砖国家大地测量领域国际合作,打破西方对国际大地测量组织的垄断,提升我国的国际影响力和话语权;在大地测量基准等领域,组织我国科学家积极发起并主导国际合作项目,在大地测量全球治理中提出我国的主张;加强IAG中国委员会建设,组织我国科学家特别是青年科学家积极参与国际学术活动并主动交流,提升我国学者的国际影响力;组织我国科学家参加国际大地测量组织任职竞选,争取更多的决策层、中层任职。