大地測(cè)量概論

1、大地大地測(cè)量測(cè)量概論概論1、大地測(cè)量的任務(wù)主要任務(wù)是建立國(guó)家或者大范圍的精密控制測(cè)量網(wǎng)，內(nèi)容包括三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、天文測(cè)量、重力測(cè)量、慣性測(cè)量、衛(wèi)星大地測(cè)量以及各種大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理等。它為大規(guī)模地形圖測(cè)制及各種工程測(cè)量提供高精度的平面控制和高程控制，為空間科學(xué)技術(shù)和軍事用途提供精確的點(diǎn)位坐標(biāo)、距離、方位及地球重力資料，為研究地球形狀和大小、地殼形變及地震預(yù)報(bào)等科學(xué)問(wèn)題提供資料。2、現(xiàn)代大地測(cè)量的特點(diǎn)1）長(zhǎng)距離、大范圍；2）高

2、精度；3）實(shí)時(shí)、快速；4）四維；5）地心；6）學(xué)科融合。3、大地測(cè)量的作用大地測(cè)量師組織、管理、融合和分析地球海量時(shí)空信息的一個(gè)數(shù)理基礎(chǔ)，也是描述、構(gòu)建和認(rèn)知地球，進(jìn)而解決地球科學(xué)問(wèn)題的一個(gè)時(shí)空平臺(tái)。各種測(cè)繪只有在大地測(cè)量基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，才能獲得統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、法定的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，才能獲得正確的點(diǎn)位和海拔高以及點(diǎn)之間的空間關(guān)系和尺度。4、大地測(cè)量系統(tǒng)與參考框架大地測(cè)量系統(tǒng)規(guī)定了大地測(cè)量的起算基準(zhǔn)、尺度標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)現(xiàn)方式（包括理論、模型和方

3、法）。大地測(cè)量參考框架時(shí)通過(guò)大地測(cè)量手段，由固定在地面上的點(diǎn)所構(gòu)成的大地網(wǎng)（點(diǎn)）或其他實(shí)體（靜止或者運(yùn)動(dòng)的物體）按相應(yīng)于大地測(cè)量系統(tǒng)的規(guī)定模式構(gòu)建的，是對(duì)大地測(cè)量系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。大地測(cè)量系統(tǒng)是總體概念，大地測(cè)量參考框架是大地測(cè)量系統(tǒng)的具體應(yīng)用形式。大地測(cè)量系統(tǒng)包括：坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、深度基準(zhǔn)和重力系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)的大地參考框架有：坐標(biāo)參考框架、高程參考框架和重力參考框架。5、大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)合大地測(cè)量常數(shù)大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)是非慣性坐標(biāo)系統(tǒng)，根

4、據(jù)原點(diǎn)位置不同，可以分為地心坐標(biāo)系統(tǒng)和參心坐標(biāo)系統(tǒng)，從表現(xiàn)形式可以分為空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)和大地坐標(biāo)系統(tǒng)；空間直角坐標(biāo)一般用（XYZ）表示，大地坐標(biāo)一般用（經(jīng)度λ，緯度φ，大地高H）表示。注：大地高是指空間點(diǎn)沿橢球面法線方向至橢球面的距離。大地常數(shù)是指地球橢球幾何和物理參數(shù)，它分為基本常識(shí)和導(dǎo)出常數(shù)。6、參心坐標(biāo)框架參心坐標(biāo)框架是一種區(qū)域性、二維靜態(tài)的地球坐標(biāo)框架，是由天文大地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)和維持的。20世紀(jì)，世界上絕大部分國(guó)家或者地區(qū)都采用天文大

5、地網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)和維持各自的參心坐標(biāo)框架。我國(guó)在20世紀(jì)50~80年代完成了全國(guó)天文大地網(wǎng)，分別定義了1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)和1980西安坐標(biāo)系統(tǒng)。7、地心坐標(biāo)框架國(guó)家地面參考框架（ITRF）是國(guó)際地面參考系統(tǒng)（ITRS）的具體實(shí)現(xiàn)。它以甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（VLBI）、衛(wèi)星激光測(cè)距（SLR）、激光測(cè)月（LLR）、GPS和衛(wèi)星多普勒定軌定位（DIS）等空間大地測(cè)量技術(shù)構(gòu)成全球觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，得到ITRF點(diǎn)（地面觀測(cè)點(diǎn)）站坐標(biāo)和速度場(chǎng)等。目前，

6、ITRF已成為國(guó)際公認(rèn)的應(yīng)用最廣泛、精度最高的地心坐標(biāo)框架。2000國(guó)家大地控制網(wǎng)是定義在ITRS2000地心坐標(biāo)系統(tǒng)中的區(qū)域性地心坐標(biāo)框架。8、高程基準(zhǔn)高程基準(zhǔn)定義了陸地上高程測(cè)量的起算點(diǎn)，區(qū)域性的高程基準(zhǔn)可以用驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期平均海面來(lái)確定，通常定義該平均海平面的高程為零。1954年，我國(guó)確定用青島驗(yàn)潮站計(jì)算的黃海平均海水面作為高程基準(zhǔn)面，并在青島市觀象山修建了國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn)。1956年計(jì)算出我國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m，我國(guó)現(xiàn)行的1

7、985年國(guó)家高程基準(zhǔn)為72.2604m。9、高程系統(tǒng)我國(guó)高程系統(tǒng)采用正常高系統(tǒng)，正常高的起算面是似大地水準(zhǔn)面。10、高程框架光電測(cè)距儀按測(cè)程分類，分為短程（小于3KM）、中程（3KM至15KM）、長(zhǎng)程（15KM至60KM）。光電測(cè)距儀檢定：作業(yè)前由具有儀器檢驗(yàn)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光電測(cè)距儀》（JJG7032003）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8、水平角觀測(cè)的主要誤差影響使用經(jīng)緯儀在野外進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，其觀測(cè)誤差主要來(lái)源于：1）觀測(cè)人員引起的誤差；2

8、）外界觀測(cè)條件引起的誤差，如大氣條件、太陽(yáng)方位、地形、地物等；3）儀器精度引起的誤差。9、水平角觀測(cè)方法1）方向觀測(cè)法；2）分組方向觀測(cè)法；3）全組合測(cè)角法三角三角測(cè)量測(cè)量觀測(cè)與外業(yè)驗(yàn)算觀測(cè)與外業(yè)驗(yàn)算1、觀測(cè)程序1）準(zhǔn)備：安裝儀器、確定儀器整置中心、測(cè)定測(cè)站點(diǎn)和照準(zhǔn)點(diǎn)歸心元素、設(shè)置測(cè)傘、整置儀器、選擇零方向、編制觀測(cè)度盤(pán)表等。2）觀測(cè)，具體要求見(jiàn)《國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范》。3）觀測(cè)完成，離開(kāi)本點(diǎn)之前，應(yīng)對(duì)成果進(jìn)行詳細(xì)的檢查、整理

9、和計(jì)算，埋封好標(biāo)石。2、三角測(cè)量外業(yè)驗(yàn)算1）檢查外業(yè)資料，包括觀測(cè)手簿、觀測(cè)記簿、歸心投影用紙等。2）編制已知數(shù)據(jù)表和繪制三角鎖網(wǎng)圖。3）三角形近似球面邊長(zhǎng)計(jì)算和球面角超計(jì)算。4）歸心改正計(jì)算，并將觀測(cè)方向值化至標(biāo)石中心。5）分組的測(cè)站平差。6）三角形閉合差和測(cè)角中誤差的計(jì)算。7）近似坐標(biāo)和曲率改正計(jì)算。8）極條件閉合差計(jì)算，基線條件閉合差計(jì)算，方位角條件閉合差計(jì)算等。三角高程測(cè)量1、垂直角觀測(cè)方法垂直角觀測(cè)方法有兩種：中絲法和三絲法，

10、這兩種方法本質(zhì)上是一樣的，在實(shí)際作業(yè)中可以靈活選用。1）中絲法：以望遠(yuǎn)鏡十字絲的水平中絲為準(zhǔn)，照準(zhǔn)目標(biāo)測(cè)定垂直角。2）三絲法：以望遠(yuǎn)鏡三根水平絲為準(zhǔn)，依次照準(zhǔn)同一目標(biāo)來(lái)測(cè)定垂直角。當(dāng)測(cè)站上均有若干個(gè)觀測(cè)方向時(shí)，應(yīng)將所有方向分成若干組，每組包括2~4個(gè)方向。每組一測(cè)回的觀測(cè)方法是：盤(pán)左時(shí)，依次照準(zhǔn)改組中所有方向，并分別讀取垂直度盤(pán)讀數(shù)；在盤(pán)右時(shí)，依相反的次序照準(zhǔn)該組中所有方向，讀取垂直度盤(pán)讀數(shù)。根據(jù)規(guī)定，各等級(jí)三角點(diǎn)上每一方向按中絲法觀測(cè)