搜索
大地测量教材：《测绘典型案例分析》主讲:张林广2012年8月大地测量案例分析主要内容1.1基本要求1.2大地控制网案例1.3高程控制网案例1.4区域大地水准面精化案例1.5坐标转换案例1.6城市等级控制点普查案例1.7GNSS连续运行基准站案例1.8大地测量数据库案例2012年8月大地测量案例分析1.1大地测量考试基本要求1.根据测绘基准建设的要求，确定国家和区域卫星定位连续运行基准网、卫星定位控制网、高程控制网和重力控制网以及区域似大地水准面精化方案，进行技术设计。2.根据技术设计，优化作业组织，控制作业进度，确定安全生产、成果保密和质量控制措施。3.根据作业区域的地质、环境、交通、地形和气象等条件，选择满足技术设计要求的点(站)址，建造合适的测量标志，并提交相应的资料。2012年8月大地测量案例分析1.1大地测量考试基本要求4.根据技术设计，选择经检验合格的测量仪器设备进行外业观测，对外业观测数据进行检核，选择适当的数据处理方法和软件，对外业观测数据进行处理。5.根据项目要求，建立并运行大地测量数据库和高精度导航定位服务系统。2012年8月大地测量案例分析1.1大地测量考试基本要求6.根据作业区域的坐标系统情况，分析确定不同坐标系之间的转换方法，建立不同等级、不同年代控制网间的相互转换关系。7.根据大地测量项目的特点，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检查、验收和归档。2012年8月大地测量案例分析1.2大地控制网案例1.2.1背景材料1.任务概况某区域现有的大地控制网是采用传统的天文测量与三角／导线测量等方法建立的，建网至今已有近半个世纪，受地壳变动和社会建设发展等因素的影响，目前的大地控制网点难以满足经济建设日益发展的需要。为了满足区域规划、工程建设、土地管理、气象预报、灾害监测和预报等经济建设的需要，计划在该区域范围内利用全球定位系统(GPS)技术建立一、二、三等大地控制网。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料2.目标建立和维持区域大地测量坐标基准，为经济建设、城市规划、环境监测、交通建设、水利建设、资源开发等提供基础性测绘服务，同时也为国防建设服务。按照统一规划、整体设计、逐级控制的原则，利用全球定位系统(GPS)技术建立一、二、三等大地控制网，为“数字区域”提供统一的地理空间基础框架。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料3.指标要求(1)一等大地控制网的指标要求见表1-1。表1-1一等大地控制网指标要求年变化量（mm/a）水平分量垂直分量相对中误差地心坐标分量中误差／mm±2.0±3.01×10-8±0.52012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料3.指标要求(2)二等大地控制网的指标要求见表1-2。表1-2二等大地控制网指标要求相邻点基线分量中误差/mm水平分量垂直分量相对中误差相邻点间距／km±5.0±10.01×10-7502012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料3.指标要求(3)三等大地控制网的指标要求见表1-3。表1-3三等大地控制网指标要求相邻点基线分量中误差/mm水平分量垂直分量相对中误差相邻点间距／km±10.0±20.01×10-6202012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料4.基础条件1)资料国内有WUHN（武汉）、SHAO（上海）、LHAS（拉萨）、URUM（乌鲁木齐）、BJFS（北京房山）及KUNM（昆明）等IGS基准站，中国周边地区有多个IGS基准站，国内还有中国地壳运动观测网络工程基准站及国家现代测绘基准体系基准站等，这些基准站均有2000国家大地坐标系成果。区域范围内有多个国家一、二等三角网点，具有1980西安坐标系和1954北京坐标系成果。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.1背景材料4.基础条件2)人员单位具有测绘高级工程师、测绘工程师及测绘技术员等多名，且具有丰富的控制网布测经验。3)设备全球导航卫星系统连续运行站仪器多套，静态GPS接收机+扼径圈天线多套。4)其他略。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点1．建立大地控制网的方法1)常规大地测量三角测量法：控制网构成三角形网状，观测方向需通视。三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值。导线测量法：选定相邻点相互通视的一系列控制点构成导线，直接测定导线的各边边长及相邻导线边之间的角度，已知一个点的坐标和一条边的方位角就可以推算出所有其他控制点的坐标。三边测量及边角同测法：三边测量的观测量是所有三角形的边长，边角同测法是观测部分边长、部分方向。2012年8月大地测量案例分析国家平面控制网的布设概况一等三角锁的布设2012年8月大地测量案例分析国家平面控制网的布设概况二等三角网的布设2012年8月大地测量案例分析国家平面控制网的布设概况二等补充网的布设2012年8月大地测量案例分析国家平面控制网的布设概况精密导线网的布设2012年8月大地测量案例分析国家平面控制网等级分为一、二、三、四等。目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点共154348个，提供1954年北京坐标系、1980西安坐标系两套成果。国家一、二等天文大地网布设示意图2012年8月大地测量案例分析山东省天文大地网山东省境内共有一、二等三角点1642个，其中一等三角锁（网）268点，二等三角点1374点。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点1．建立大地控制网的方法2)卫星定位技术GPS(全球定位系统)测量以其观测简便、精度高、速度快、费用省、全天候等优点广泛应用于我国大地测量领域。GPS用于大地测量控制网的建立，通常采用静态观测模式，并执行《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》(CH／T2008—2005)和《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T18314—2009)。2012年8月大地测量案例分析目前，山东省境内共有国家A级GPS点6点，B级GPS点102点，C级GPS点1423点。山东省GPS控制点2012年8月大地测量案例分析山东省C级GPS网设计图2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则1)一般规定大地控制网按照精度和用途分为一、二、三、四等大地控制网。大地控制网在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。天文大地控制网成果被正式废止前，在保证精度的前提下，可根据需要继续使用。陆地困难地区和远离大陆岛(礁)的大地控制网布测，经省级以上测绘行政主管部门批准，其技术指标可根据实际情况适当放宽。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则2)一等大地控制网一等大地控制网由卫星定位连续运行基准站构成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现和维持我国三维、动态地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。一等大地控制网的卫星定位连续运行基准站地心坐标分量年平均中误差应不大于±0.5mm，相对精度不低于1×10-8，坐标年变化率中误差水平方向应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则2)一等大地控制网一等大地控制网点应均匀分布，覆盖我国国土。在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网的结点处。地方或部门建立的卫星定位连续运行基准站，符合国家统一建站技术标准和一等大地控制网所规定的技术指标，经认证后，可纳入一等大地控制网。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则3)二等大地控制网二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测；结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面；为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应大于±5mm，垂直分量的中误差不应大于±10mm；各控制点的相对精度应不低于1×10-7，其点间平均距离不应超过50km。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则3)二等大地控制网二等大地控制网点应在均匀布设的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素。二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过2年。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则4)三等大地控制网三等大地控制网布测目的是建立和维持省级(或区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求；结合水准测量、重力测量技术，精化省级(或区域)似大地水准面。三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应大于±10mm，垂直分量的中误差不应大于±20mm；各控制点的相对精度应不低于1×10-6，其点间平均距离不应超过20km。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则4)三等大地控制网三等大地控制网点的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准路线上。三等大地控制网应根据需要进行复测或更新。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点2．建立大地控制网的基本原则5)四等大地控制网四等大地控制网是三等大地控制网的加密。四等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应大于±20mm，垂直分量的中误差不应大于±40mm；各控制点的相对精度应不低于1×10-5，其点间平均距离不应超过5km。四等大地控制网应根据需要进行复测或更新。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设布设大地控制网包括技术设计、实地选点、建造觇标、标石埋设、外业观测和数据处理等工作。1)技术设计技术设计的目的是制订切实可行的技术方案，保证测绘产品符合相应的技术标准和要求，并获得最佳的社会效益和经济效益。一般步骤如下：2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设1)技术设计(1)收集资料：收集测区有关资料，包括测区的自然地理和人文地理，交通运输，各种比例尺地形图、交通图，气象资料，以及已有的大地测量成果资料，如点之记、成果表及技术总结等。对收集资料加以分析和研究，选取可靠和有价值的部分作为设计时的参考。(2)实地踏勘：拟订布网方案和计划时，需要到测区进行必要的踏勘和调查，作为设计时的参考。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设1)技术设计(3)图上设计：根据大地测量任务，按照有关规范和技术规定，在地形图上拟定出控制点的位置和网的图形结构。(4)编写技术设计书：按照编写设计书的要求编制技术设计书。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设2)实地选点按照实地情况检查落实图上设计，修改其中不恰当或不完善的部分，选点工作结束后，应提交：选点图、点之记及选点工作技术总结。3)建造觇标(或观测墩)点位选定后，要把它固定在地面上，需要埋设带有中心标志的标石，以便长期保存。觇标或观测墩的建造应符合相关规范和技术规定的要求。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设4)标石埋设标石可分为不同的类型，在保证其稳固和能长期保存的原则下，视所在地区和控制点的等级不同，埋设的标石可有所差异。埋石工作结束后，要到所在地的乡(镇)人民政府办理控制点托管手续。2012年8月大地测量案例分析§1.2大地控制网案例1.2.2分析要点3．大地控制网的布设6)数据处理数据处理工作内容包括