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早期的海洋測量主要採用天文測量方法測定船的位置;後來逐漸發展到在海岸上佈設經緯儀、光電測距儀 ,用常規測量手段測定近海船舶的位置;或佈設無線電導航裝置 , 如無線電指向標臺、勞蘭—C等 ,用雷達定位技術測定船的位置；或在近海海底佈設定位標誌 ,用聲納定位技術測定船的位置。
但上述常規的海洋測量方法普遍存在效率低、精度差和工作範圍有限的缺點 ,已逐漸被淘汰。
隨著現代空間技術的發展 ,衛星定位技術已被廣泛應用於海洋定位和海洋測繪 ,並用來建立各種型別的高精度海洋定位基準體系。
因此 ,我國海洋大地測量基準的建立必須採用適合海洋特點的現代空間定位技術 , 透過接收衛星訊號和差分改正資訊實現空間動態定位基準的傳遞和對誤差的控制 ,以確保海洋測繪產品的一致性和可拼接性 ,使海洋測繪產品符合國際公認的標準。
海洋三維大地測量基準的建立 ,可採用高精度的靜態 GPS定位技術將已建成的陸地三維定位基準擴充套件到沿海地區及海島 ,形成能滿足各種海洋定位要求的基準體系; 利用空間定位技術建立與海洋鄰國大地座標系及國際地球參考框架( ITRF) 之間的基準傳遞座標轉換關係 ,建立地圖圖件之間、不同投影系統之間的轉換關係。
由此可見 ,建立海洋測量平面控制基準的關鍵 , 是利用現代空間測量技術 ,在我國沿岸構建一個最佳化的海洋測量定位區域性控制網 ,以替代或補充原有控制網的作用。
我國陸地測點的高程一般採用1985國家高程系統。根據不同的應用需求 ,海島高程系統可採用區域性基準或全國基準。區域性基準可分別透過多年平均海面和大地水準面兩種途徑進行確定和計算。
按多年平均海面方法建立島嶼高程系統的具體步驟和要求是 ,首先採用多年的驗潮資料推求各個島嶼驗潮站的多年平均海面 ,在此基礎上 ,透過水準測量方法將各個驗潮站水尺零點與所屬島嶼 GPS 測點進行聯測 ,最後根據水準聯測結果和 GPS 三維觀測資料便可確定 GPS 觀測點的海拔高度 ,此高程屬區域性高程系統。
透過這種方法建立島嶼高程系統的前提條件是 ,每個需要確定海拔高程的島嶼都必須設立驗潮站 ,並進行驗潮站零點與 GPS 觀測點之間的水準聯測和 GPS 聯測。很顯然 ,使用這種方法建立海島高程系統 ,野外觀測工作量及實現難度都比較大 , 因此 ,不宜大面積推廣使用。
按照大地水準面方法建立島嶼區域性高程系統的具體步驟和要求是 ,首先透過物理大地測量方法確定研究區域的大地水準面 ,並直接以透過重力方法計算得到的似大地水準面作為該區域高程起算面。當已知海島上的 GPS 觀測點處的大地水準面高度以後 ,結合 GPS 三維觀測座標即可計算出該點的海拔高程。透過這種方法確定島嶼 GPS 點的高程不需要進行水準聯測 ,因此其技術路線比較簡單。
當需要為島嶼高程系統與全國高程系統建立更密切的聯絡時 ,可透過基準面傳遞技術將我國陸地高程系統直接傳遞給島嶼上的觀測點。由於南海的島嶼都遠離祖國大陸 ,因此 ,只能使用大地水準面作為參考面來完成這種遠距離的高程基準傳遞。透過這種途徑建立島嶼高程系統 ,需要在全國範圍內確定統一的大地水準面 ,使之儘可能逼近全國高程起算面。由於這種島嶼高程基準是從大陸傳算過去的 ,因此它是全國高程基準的延伸 ,其傳算精度取決於重力大地水準面計算精度的高低。
