注册测绘师精讲之大地测量

刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地测量综合测试知识刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地测量考试大纲基本要求1.根据国家、区域和工程测量的不同需求，优化设计满足要求的卫星定位连续运行参考站网、卫星定位控制网、边角控制网、高程控制网和重力控制网等空间框架基准，并应充分考虑到对似大地水准面精化工作的要求。2.根据不同作业区域的地质、环境、地物以及气象等情况，选择满足设计要求的点(站)址，并建造适合该区域的测量标志。3.根据控制网的布设情况，编写实施方案，选择满足设计要求的仪器设备，进行相应的仪器设备检验，并依据设计的作业方法进行外业观测。对外业观测数据进行检核，获得合格的观测成果。刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]4.根据观测方法和工程项目的要求，选择经过验证、可靠的数据处理软件对外业观测数据进行处理，处理结果应符合设计的要求。5.根据卫星定位控制网的特点，依据工程需要进行似大地水准面(或高程异常模型)的精化工作，完成卫星定位三维控制网的建设。6.根据作业区域的坐标系统情况，进行坐标系之间的分析，确定不同等级、不同年代控制网间的相互关系。刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]基本概念刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地测量学：研究确定地球及其他天体的形状、大小重力场、表面位置、本体运动和空间运动等问题的学科。大地坐标系：以地球赤道面和相应的本初子午面的大地子午面为起算面，以地球椭球面为参考面的地球椭球面坐标系。大地原点：用于归算参考椭球定位结果并作为观测元素归算和大地坐标计算的起算点。刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地水准面：海水面的平均位置闭合后所形成的闭合曲面椭球面：参考椭球的闭合曲面垂线：重力作用线法线：与椭球面的切平面相垂直的直线刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]地球模型刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]地球椭球的基本元素常用符号a，b，α，e和e’表示。符号的名称和公式为(衡量形状和大小参数）：长半轴=a；短半轴=b；扁率α=(a-b)/a；第一偏心率=第二偏心率=地球椭球222abae222bbae刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]1.1大地测量的任务和作用建立国家或大范围的精密控制网，内容包括三角测量、导线测量、水准测量、天文测量、重力测量、惯性测量、卫星大地测量以及各种大地测量数据处理等刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]现代大地测量的特点长距离、大范围高精度实时、快速四维地心学科融合刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地测量的作用组织、管理、融合和分析地球海量时空数据的基础，也是描述、构建认知地球进而解决地球科学问题的时空平台确定大地测量基准为科学研究、国防、经济建设、维护国家权益、航空航天技术等提供服务刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]1.2大地测量系统与参考框架大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度基准、机器实现方式（包括理论、模型和方法）。主要包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统大地测量参考框架是通过大地测量的手段，由固定在地面上的点所构成的大地网点或其他实体按相应于大地测量系统的规定模式构建的，是对大地测量系统的具体实现。主要包括坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架等刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大地测量坐标系统和常数•地心坐标系和参心坐标系•空间直角坐标系和大地坐标系•大地测量常数是指与地球一起旋转且表面与地球有最佳温和的一组旋转椭球几何参数和物理参数刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•参心坐标框架：坐标原点位于参考椭球中心，由天文大地网实现与维持。如我国的54坐标和80坐标•地心坐标框架：坐标原点位于地球质心，由甚长基线干涉测量、激光测卫、激光测月、GPS、多普勒等技术手段实现与维持。如我国的2000坐标系大地测量坐标框架刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]高程基准定义了陆地上高程测量的起算点，一般可通过验潮的方式，确定海水面的平均位置作为高程基准1956黄海高程系：7年的验潮结果，水准原点高程为72.289米1985国家高程基准：近19年的验潮结果，水准原点高程为72.2604米高程系统和高程框架刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•我国高程系统采用正常高系统，高程起算面为似大地水准面•我国的高程框架由国家二期一等水准网以及复测结果维持与实现•高程框架还可以由似大地水准面来实现•我国高程框架分为四个等级，分别定义为一、二、三、四等水准控制网高程系统和高程框架刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•重力测量就是为测定空间一点的重力加速度•重力基准就是标定一个国家或地区的绝对重力值的标准•重力参考系统则是指采用的椭球参数及其相应的正常重力场•重力测量框架是分布在各地的若干绝对重力点和相对重力点以及若干条基线组成重力系统和重力测量框架刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]我国在20世纪50-70年代，使用波茨坦重力基准，重力参考系统采用克拉索夫斯基椭球体参数20世纪80年代建立了国家1985重力基本网，参考系统采用IAG75椭球常数1999-2002完成了2000国家重力基本网建设，重力参考系统采用GRS80椭球常数刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]深度基准深度基准一般采用当地的潮汐调和系数计算得出深度基准可采用理论深度基准、平均低潮面、最低低潮面或大潮平均低潮面等1956年前我国采用了平均低潮面、实测最低潮面或大潮平均低潮面，1957年后采用理论深度基准面作为深度基准。该面试按照前苏联弗拉基米尔计算的当地理论最低低潮面刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]时间系统规定了时间测量的参考标准，包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准。时间是通过秒长定义的，而秒长又与频率相关，因此时间基准也称时间频率基准时间系统框架是通过守时、授时和时间频率测量技术来实现和维持的时间系统1.3时间系统和时间系统框架刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•世界时：以地球自转为周期，1960前作为国际时间的基准•原子时：以位于海平面的铯原子内部2个超精细结构能级月桥辐射的电磁波周期为基准。1958.1.1开始启用作为国际时间标准刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•力学时:根据天体动力学理论的运动方程定义的时间系统•协调时：以原子时秒长和世界时起点定义的时间系统•GPS时：由GPS星载原子钟和地面监控站的原子钟组成的一种原子时基准。与国际原子是由19秒的常数差，在1980.1.6零时与协调时相一致。刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]2.1传统大地控制网三角测量三边测量边角测量导线测量刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]布设原则分级布网，逐级控制要具有足够的精度要具有足够的密度要具有统一的规格国家平面控制网控制网分为一、二、三、四等，共四个等级刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]我国统一的国家大地控制网的布设工作开始于20世纪50年代初，60年代末基本完成，历时20多年。共布设一等三角锁401条，一等三角点6182个，构成121个一等锁环，锁长7.3万km。一等导线点312个，构成10个导线环，导线环总长约1万km。1982年完成了天文大地网整体平差，网中包括一等三角锁系，二等三角网，部分三等网，共48433个大地控制点，500条起始边和近1000个正反起始方位角，311198个方向观测值，1404条导线测距观测值。五、国家水平控制网的布设概况刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]平差结果表明：网中离大地原点最远点的点位中误差为±0.9m，一等方向中误差为±0.46″。采用条件联系数法和附有条件的间接观测平差法两种方案独立进行平差，两种方案平差后所得结果基本一致，坐标最大差为4.8cm。这充分说明我国天文大地网的精度较高，结果可靠。刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]•光学经纬仪、电子经纬仪、全站型电子速测仪•光学经纬仪分类：DJ07,DJ,1DJ2,DJ6,DJ30•电子经纬仪分类：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ经纬仪和光电测距仪及其检验刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]1020DDDmmm脉冲式测距仪（精度低）按时间分类相位式测距仪（测程短）激光测距仪按载波分类红外测距仪微波测距仪短程测距仪，测程3km按测程分类中程测距仪，测程3-15km远程测距仪，测程15km一级，5mm按精度分类二级，5mmmm二级，10mmmm刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]2.3水平角观测观测误差的主要来源：人差仪器误差外界条件刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]方向观测法：一般用于三、四等水平角测量，或在地面电、低觇标、方向数较少的二等水平角测量中使用分组方向观测法：方向数多于6个时使用全组和测角法：一等三角测量或高标的二等水平角测量中使用水平角观测方法刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]三角点观测及外业验算1、外业观测程序2、三角点外业验算刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]2.4三角高程测量竖直角观测方法：中丝法：四个测回，盘左、盘右依次观测三丝法：二个测回，方法同上刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]高差计算公式利用水平距离单向高差计算公式：利用倾斜距离单向高差计算公式：2120120122212121212tan1sincos2hSCSiakhdiadR刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]大气垂直折光及其减弱措施刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：[e-mail]刘旭春TEL：13811290158E-MAIL：liu