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2013年注册测绘师资格考试培训大地测量与海洋测绘邱冬炜注册测绘师资格考试大纲是注册测绘师资格考试的国家标准是考试命题的依据是应试人员的必备指南考试重点复习的教材：《测绘综合能力》《测绘案例分析》(一)大地测量1.根据测绘基准建设的基本要求，确定国家和区域卫星定位连续运行基准站网、卫星定位控制网、高程控制网、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。【要点】：大地测量控制网的等级、观测技术，技术设计。重点是：卫星定位控制网、高程控制网、似大地水准面精化大地测量与海洋测绘考试基本要求全球定位系统（GPS）测量规范GB/T18314-2009国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范CH/T2008-2005国家大地测量基本技术规定GB22021-2008国家三、四等水准测量规范GB/T12898-20092.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。【要点】：作业组织、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。【要点】：根据不同测量方法与手段，掌握选点准备、要求及作业过程。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。【要点】：设备检核，观测数据限差检核，数据处理，平差计算步骤。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。【要点】：大地测量数据库、CORS6.根据作业区域的坐标系统现状，分析确定不同坐标系统之间的转换方法，建立不同等级、不同年代控制网间的相互转换关系。【要点】：1）掌握坐标系定义（空间直角坐标、大地坐标、站心坐标、高斯平面直角坐标、城市独立坐标以及施工坐标）；2）掌握1954年北京坐标系、1980西安坐标系、CGCS2000坐标系的相关内容；3）掌握不同坐标系之间转换的实现方法（空间三维坐标转换、二维平面坐标转换）。7.根据大地测量项目的特点和要求，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。【要点】：项目成果检查、验收【大地测量考试基本要求关键点】1大地测量控制网技术设计、费用计算2选点3实施方案，外业观测4数据处理5似大地水准面精化6坐标系及其转换7质量控制与成果验收(二)海洋测绘大纲要求1.根据项目要求，确定海洋测绘内容，进行技术设计。2.根据技术设计，实施海洋控制测量，并进行测区深度基准面的联测传递。3.根据技术设计，实施海洋定位、水深测量，并对测深结果进行必要改正，获得海道和海底地形测量成果。4.根据技术设计，确定海图的类型和投影方式，进行海图制图综合，并按照海图图饰制作海图。5.根据海洋测绘项目特点和要求，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。海洋测绘规范（13项）GB/T2676—2006海图纸GB4696—1999中国海区水上助航标志GB5863—1993内河助航标志GB12319—1998中国海图图式GB12320—1998中国航海图编绘规范GB12327—1998海道测量规范GB/T12763.1—1991海洋调查规范总则GB/T12763.2—1991海洋调查规范海洋水文观测GB/T12763.3—1991海洋调查规范海洋气象观测GB/T12763.7—1991海洋调查规范海洋调查资料处理GB/T13474—1992船用潮汐、潮流图表编制方法GB/T14477—1993海图印刷规范GB/T14914—2006海滨观测规范第一章大地测量(1)大地测量的任务建立国家或大范围的精密测量控制网。为工程提供高精度的平面和高程控制，为空间科学技术和军事用途等提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力场资料；为研究地球形状提供资料。如国家一等~四等平面大地控制网和高程控制网，A~E卫星定位控制网，高铁CP0、CPI控制网内容：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。1.1.1大地测量的任务和特点1.1大地测量概论（2）现代大地测量的特点长距离、大范围：洲际、全球高精度：比经典提高1-2数量级实时、快速：内外业几乎可以同时完成四维：X、Y、Z、T地心学科融合1.1大地测量概论1.1.2大地测量的主要作用（1）实用性任务为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面和高程控制；为空间科学技术和军事用途提供精确的点位、距离、方位及重力资料；（2）科学性任务为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料;（3）是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的数理基础和时空参考平台。1.1大地测量概论1.1.3大地测量系统与参考框架大地测量系统大地测量基准坐标系尺度数学模型大地测量参考框架总体概念具体实现大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度基准、及其实现方式（包括理论、模型和方法）。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。大地测量系统与参考框架大地测量系统主要包括：坐标系统、高程系统、深度基准、重力参考系统大地参考框架包括：坐标（参考）框架、高程（参考）框架、重力测量框架。1.1.3.1大地测量坐标系统和大地测量常数大地测量坐标系统是固定在地球上，与地球一起转动的非惯性坐标系统。原点：地心坐标系统参心坐标系统表现形式：空间直角坐标(XYZ)大地坐标(BLH)大地测量常数是指与地球一起旋转且表面与地球有最佳吻合的一组旋转椭球几何参数和物理参数•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1.1.3.3高程系统和高程框架高程基准：水准原点1956黄海高程系(H0=72.289m)1985国家高程基准(H0=72.2604m)高程系统：正常高、正高、大地高•正高：以大地水准面为基准•H=H正高+N(大地水准面差距)•正常高：以似大地水准面为基准•H=H正常高+ξ(高程异常)高程框架：高程系统的具体实现。例如国家一、二、三、四等水准控制网，似大地水准面精化模型•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•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1.1.3.4重力系统和重力测量框架重力参考系统：采用的椭球常数及其正常重力场。1950-1979，波茨坦重力基准，克拉索夫斯基椭球；1980-1999，国家1985重力基本网(85网)，IAG75椭球常数及正常重力场；2000-现在，2000国家重力基本网，GRS80椭球常数及正常重力场。–国家重力基本网：•确定我国重力加速度数值的参考框架•2000国家重力基本网：21个重力基准点，126个重力基本点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。该面是按照前苏联弗拉基米尔计算的当地理论最低低潮面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。时间系统框架是在某一区域或全球范围内，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时间系统和时间系统框架1.1.3.6时间系统与框架时间系统：世界时(UT)原子时(AT)力学时(DT)协调时(UTC)GPS时(GPST)【NIST-F1】(2000万年误差1秒)1.1.3.6时间系统与框架时间系统：世界时(UT)、原子时(AT)、力学时(DT)、协调时(UTC)、GPS时(GPST)时间系统框架：采用的时间频率基准、守时系统、授时系统、覆盖范围•世界时：以格林尼治平子夜为零时起算的平太阳时，以地球自转为周期，1960前作为国际时间的基准•原子时：以原子谐振信号周期为标准，在零磁场下，位于海平面的铯原子基态两个超精细能级间跃迁辐射192631770周所持续的时间为原子时秒长。1958.1.1开始启用，作为国际时间标准•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。2013/7/3035地心空间直角坐标系地心大地坐标系站心直角坐标系站心极坐标系1.1.3.7常用坐标系及其转换大地坐标系（L、B、H）ZYX空间直角坐标系（X、Y、Z)椭球中心为坐标原点起始子午面与赤道面交线为x轴旋转轴为z轴Y垂直于xoz平面，三轴构成右手系站心坐标系站心直角坐标系原点位于测站点U轴与过测站点椭球面的法线重合，指向天顶N轴垂直于U轴，指向椭球的短半轴E周垂直于U、N轴形成左手系站心极坐标系原点位于测站点包含直角坐标系中N、E的平面作为基准面极轴为N轴用极距、方位角、高度角表示地心坐标系原点位于整个地球质心尺度是广义相对论意义下的某一局部地球框架内的尺度定向为国际时间局测定的某一历元的协议地极和零子午线，称为地球定向参数定向随时间的演变满足地壳无整体运动的约束条件一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线(中央子午线)相切;椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。高斯平面直角坐标系高斯直角坐标系高斯-克吕格投影：中央子午线投影后为直线，不变形；其他子午线凹向中央子午线，且长度变形为控制长度变形过大，采用分带投影方式00663,33LnLn=−=带：带：cossin(1)()sincosxxxmyyyαααα∆=++∆−新旧平面坐标系统间的相互转换实际上是一种二维转换。一般而言，两平面坐标系统间包含四个原始转换因子，即两个平移因子、一个旋转因子和一个尺度因子。①先旋转、再平移、最后统一尺度坐标系转换（1）二维平面直角坐标变换1）二维坐标变换③先旋转、再统一尺度、最后平移cossin(1)sincosxxxmyyyαααα∆=++∆−新旧cossin(1)()sincosxxxmyyyαααα∆=++−∆新旧②先平移、再旋转、最后变换尺度5NNxXsinBcosBl+sinBcosBtl+NsinBcosBttl23244246(5-94)224(61-58)720ηη=++++NyNBlcosBtl+NcosBtttl32235242225cos(1)6(5181458)120ηηη=+−+−++−（2）大地坐标（B，L）计算高斯平面直角坐标（x，y）（高斯投影正算）222223246553922461904572