測(cè)繪培訓(xùn)中心GPS培訓(xùn)

1、GPS測(cè)量第一部分第一部分 第三部分第三部分 第四部分第四部分衛(wèi)星定位的初步構(gòu)想衛(wèi)星定位的初步構(gòu)想地球表面 70% 都是海洋，無法建立永久性靜態(tài)基準(zhǔn)站。由于地球是一個(gè)橢球，表面有曲率存在，普通的無線電定位無法滿足全球定位的需要。我們可以考慮把基準(zhǔn)站搬到太空，即發(fā)射通訊衛(wèi)星，這些衛(wèi)星以一定的頻率和編碼向地球發(fā)播信號(hào)。為保證信號(hào)按直線傳播，且能穿透電離層(中長(zhǎng)波信號(hào)遇電離層會(huì)被反射)，應(yīng)選擇高頻信號(hào)。為滿足全球覆蓋，必須考慮一定數(shù)量的衛(wèi)星，且按一定的軌道面分布。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是以衛(wèi)星為空間基準(zhǔn)點(diǎn)，用戶利用接收設(shè)備測(cè)定至衛(wèi)星的距離或多普勒頻移等觀測(cè)量來確定其位置和速度的系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要由

2、三大部分組成：空間衛(wèi)星、地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)和用戶設(shè)備?？臻g部分：提供星歷和時(shí)間信息發(fā)射偽距和載波信號(hào)提供其它輔助信息用戶部分：接收并測(cè)定衛(wèi)星信號(hào)記錄原始數(shù)據(jù)得到導(dǎo)航定位信息地面控制部分：解算中心控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步跟蹤衛(wèi)星并進(jìn)行定規(guī)GPS 的組成及作用目前的在軌衛(wèi)星有29顆，其中有5顆BLOCK II衛(wèi)星，18顆BLOCK IIA衛(wèi)星，6顆BLOCK IIR衛(wèi)星。 衛(wèi)星定位技術(shù)是通過GNSS 接收機(jī)同時(shí)接收 4 顆以上的GNSS 衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)來測(cè)定接收機(jī)在地球上的位置。四顆衛(wèi)星可以確定一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)。為什么必須是4 顆星才能定位 ？用戶的三維坐標(biāo) (X、Y、Z) 和接收機(jī)鐘差 (t) 一共四個(gè)未知數(shù)，所

3、以需要四個(gè)聯(lián)立方程才能求解。只有跟蹤到 4 顆衛(wèi)星，才能建立四個(gè)聯(lián)立方程求解。當(dāng)接收機(jī)捕獲到多于4顆星時(shí)，接收機(jī)會(huì)自動(dòng)從衛(wèi)星組中選擇幾何分別最合理、信號(hào)強(qiáng)度最好的 4 顆衛(wèi)星進(jìn)行定位求解。x, y, z, t大地坐標(biāo)系緯度 (B)經(jīng)度 (L)大地高 (H)如何確定我在地球上的位置？GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)GPS測(cè)量的主要特點(diǎn)(相對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量) 相鄰測(cè)站之間不必通視，布網(wǎng)靈活；定位精度高，差分距離相對(duì)誤差約為110ppm； 全天候觀測(cè)，不受天氣影響；觀測(cè)、記錄、計(jì)算高度自動(dòng)化；實(shí)時(shí)定位的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。室內(nèi)、地下及地面空間不夠開闊地帶，不能接收到衛(wèi)星信號(hào)，觀測(cè)受到限制。GPSGPS技

4、術(shù)在測(cè)量中的地位技術(shù)在測(cè)量中的地位1)GPS定位點(diǎn)之間無須通視；4)已基本取代常規(guī)的大地控制測(cè)量方法，使經(jīng)典的 等級(jí)控制測(cè)量技術(shù)基本淘汰。5)RTK技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用2)有利于長(zhǎng)距離、大跨距的測(cè)量定位，如控制測(cè) 量以及海島、海峽的聯(lián)系測(cè)量。3)測(cè)量方便。第二部分:GPS 測(cè)量常用的坐標(biāo)系統(tǒng) WGS-84 坐標(biāo)系UTM坐標(biāo)系統(tǒng)1954 年北京坐標(biāo)系 1980 年西安大地坐標(biāo)系 各坐標(biāo)橢球參數(shù) 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 通過與測(cè)區(qū)原有大地控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)，求得通過與測(cè)區(qū)原有大地控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)，求得GPSGPS坐標(biāo)與大地坐標(biāo)與大地 坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而求得觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而求得觀測(cè)

5、點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo) 赤道赤道中央子午線中央子午線500 kmGPS參數(shù)求解3度與6度計(jì)算方法度帶轉(zhuǎn)換第三部分:GPS高程系統(tǒng) 大地高系統(tǒng)正常高系統(tǒng)GPS高程擬合第四部分:測(cè)量方法靜態(tài)相對(duì)定位模式靜態(tài)相對(duì)定位模式靜態(tài)測(cè)量的步驟 選點(diǎn)原則充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍 采用分級(jí)布網(wǎng)的原則 GPS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn) GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離誤差來表示的，其具體形式如下：=a2 + (bd)2距離中誤差（mm） a固定誤差(mm)b比例誤差系數(shù)(ppm) d相鄰點(diǎn)的距離（Km） 級(jí)別 項(xiàng)目ABCDE固定誤差a(mm)=5=8=10=10=10比例誤差系數(shù)b(ppm)=0.1 =1=5=

6、10=20相鄰點(diǎn)最小距離(Km)10015521相鄰點(diǎn)最大距離(Km)2000250401510相鄰點(diǎn)平均距離(Km)300701510 10552 坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。 GPS點(diǎn)的高程應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)重合或?qū)Σ糠諫PS點(diǎn)聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)。 選點(diǎn)原則與點(diǎn)位標(biāo)志作好靜態(tài)測(cè)量所需要的環(huán)境適合靜態(tài)的窗口4 顆以上的衛(wèi)星，高度角大于 15 GDOP = 8當(dāng)可能時(shí):5 顆以上的衛(wèi)星GDOP = 4高度角大于20 避免峰值期間觀測(cè)用衛(wèi)星的空間軌跡圖檢查障礙物，若某顆衛(wèi)星被擋住重新計(jì)算小心4顆或5顆衛(wèi)星中高度角小于 20 的兩顆衛(wèi)星基線就是連接兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的一基線就是連

7、接兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的一條線條線,有長(zhǎng)度和方向有長(zhǎng)度和方向.圖中圖中A到到B的聯(lián)系即為基線的聯(lián)系即為基線AB基線的精度是我們?cè)u(píng)價(jià)所做靜基線的精度是我們?cè)u(píng)價(jià)所做靜態(tài)測(cè)量成果好壞的一個(gè)態(tài)測(cè)量成果好壞的一個(gè) 關(guān)鍵關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo) .作靜態(tài)測(cè)量的觀測(cè)時(shí)間和基線長(zhǎng)度的關(guān)系觀測(cè)時(shí)間取決于:基線長(zhǎng)度衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星幾何圖形(GDOP)電離層電離層擾動(dòng)隨時(shí)間、日夜、月、年、地點(diǎn)而變化靜態(tài)或快速靜態(tài)最短觀測(cè)時(shí)間不要少于15分鐘。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，基線觀測(cè)時(shí)間應(yīng)該是基線長(zhǎng)度每公里5分鐘加上最短15分鐘。若（快速）靜態(tài)單頻數(shù)據(jù)只有9分鐘一旦正確解算出整周未知數(shù)，通?；€精度在5-10mm+2ppm左右?；€長(zhǎng)與同步觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短的關(guān)系 影

8、響基線解算結(jié)果的因素主要有以下幾條：a 基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確a 起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致基線出現(xiàn)尺度和方向上的偏差。a 少數(shù)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定a 當(dāng)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短時(shí)，會(huì)導(dǎo)致與該顆衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定，而對(duì)與基線解算來講，對(duì)于參與計(jì)算的衛(wèi)星，如果與其相關(guān)的整周未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話，就將影響整個(gè)a 在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段里周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善a 在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測(cè)值的改正數(shù)普遍較大對(duì)流層或電離層折射影響過大影響基線解算結(jié)果的因素主要有以下幾條：影響影響GPS基線解算結(jié)果的判別基線解算結(jié)果的判別b

9、概述概述對(duì)于影響GPS基線解算結(jié)果因素，有些是較容易判別的，如衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間太短、周跳太多、多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大等；但對(duì)于另外一些因素卻不好判斷了，如起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確。b 基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別對(duì)于由起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確所對(duì)基線解算質(zhì)量造成的影響，目前還沒有較容易的方法來加以判別，因此，在實(shí)際工作中，只有盡量提高起點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，以避免這種情況的發(fā)生。b 衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別關(guān)于衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間太短這類問題的判斷比較簡(jiǎn)單，只要查看觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄文件中有關(guān)對(duì)與每個(gè)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量就可以了。b 周跳太多的判別周跳太多的判別對(duì)于衛(wèi)星觀測(cè)值中周

10、跳太多的情況，可以從基線解算后所獲得的觀測(cè)值殘差上來分析。處理軟件采用的是雙差觀測(cè)值，當(dāng)在某測(cè)站對(duì)某顆衛(wèi)星的觀測(cè)值中含有未修復(fù)的周跳時(shí)，與此相關(guān)的所有雙差觀測(cè)值的殘差都會(huì)出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大。多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大的判多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大的判別別對(duì)于多路徑效應(yīng)、對(duì)流層或電離層折射影響的判別，我們也是通過觀測(cè)值殘差來進(jìn)行的。不過與整周跳變不同的是，當(dāng)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大時(shí)，觀測(cè)值殘差不是象周跳未修復(fù)那樣出現(xiàn)整數(shù)倍的增大，而只是出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大，一般不超過1周，但卻又明顯地大于正常觀測(cè)值的殘差。幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)構(gòu)成的閉合幾何體就稱之為閉

11、合環(huán)。 閉合環(huán)的誤差也是靜態(tài)測(cè)量的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),不同等級(jí)的測(cè)量有不同的要求靜態(tài)測(cè)量的應(yīng)用 靜態(tài)定位應(yīng)用于各級(jí)控制網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：定位精度高，其基線的相對(duì)精度非常高選點(diǎn)靈活、不需要造標(biāo)、費(fèi)用低全天候作業(yè)觀測(cè)時(shí)間短觀測(cè)處理自動(dòng)化b 基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)方法基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)方法要解決基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的問題，可以在進(jìn)行基線解算時(shí)，使用坐標(biāo)準(zhǔn)確度較高的點(diǎn)作為基線解算的起點(diǎn)，較為準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)可以通過進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的單點(diǎn)定位或通過與WGS-84坐標(biāo)較準(zhǔn)確的點(diǎn)聯(lián)測(cè)得到；也可以采用在進(jìn)行整網(wǎng)的基線解算時(shí)，所有基線起點(diǎn)的坐標(biāo)均由一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)衍生而來，使得基線結(jié)果均具有某一系統(tǒng)偏差，然后，再在GPS網(wǎng)平差處理

12、時(shí)，引入系統(tǒng)參數(shù)的方法加以解決。b 衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的應(yīng)對(duì)方法衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的應(yīng)對(duì)方法若某顆衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，則可以刪除該衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，不讓它們參加基線解算，這樣可以保證基線解算結(jié)果的質(zhì)量。b 周跳太多的的應(yīng)對(duì)方法周跳太多的的應(yīng)對(duì)方法若多顆衛(wèi)星在相同的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳時(shí)，則可采用刪除周跳嚴(yán)重的時(shí)間段的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量；若只是個(gè)別衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)生周跳，則可采用刪除經(jīng)常發(fā)生周跳的衛(wèi)星的觀測(cè)值的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量。b 多路徑效應(yīng)嚴(yán)重多路徑效應(yīng)嚴(yán)重由于多路徑效應(yīng)往往造成觀測(cè)值殘差較大，因此，可以通過縮小編輯因子的方法來剔除殘差較大的觀測(cè)值；另外，也可以采用刪除多路徑

13、效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段或衛(wèi)星的方法。b 對(duì)流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對(duì)方法對(duì)流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對(duì)方法 對(duì)于對(duì)流層或電離層折射影響過大的問題，可以采用下列方法： 提高截止高度角，剔除易受對(duì)流層或電離層影響的低高度角觀測(cè)數(shù)據(jù)。但這種方法，具有一定的盲目性，因?yàn)椋叨冉堑偷男盘?hào)，不一定受對(duì)流層或電離層的影響就大。 分別采用模型對(duì)對(duì)流層和電離層延遲進(jìn)行改正。 如果觀測(cè)值是雙頻觀測(cè)值，則可以使用消除了電離層折射影響的觀測(cè)值來進(jìn)行基線解算。數(shù)據(jù)傳輸及內(nèi)業(yè)軟件計(jì)算流程動(dòng)態(tài)測(cè)量(kinematic surveying)-流動(dòng)站流動(dòng)站動(dòng)態(tài)相對(duì)定位模式動(dòng)態(tài)相對(duì)定位模式基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站 RTK測(cè)量可用于的測(cè)量工作

14、1 .控制測(cè)量：RTK技術(shù)可用于四等以下控制測(cè)量、工程測(cè)量的工作。2 .地形測(cè)量：采用RTK，并配合一定的測(cè)圖軟件，可以測(cè)設(shè)各種地形圖，如普通測(cè)圖；線路帶狀地形圖的測(cè)設(shè)；配合測(cè)深儀可以用于水下地形圖；航海海洋測(cè)圖等。RTK外業(yè)可進(jìn)行屬性編碼。3 放樣測(cè)量 ：將設(shè)計(jì)方案放樣到實(shí)地。在外業(yè)可直接設(shè)計(jì)線路，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍。由于RTK在行進(jìn)中不斷計(jì)算測(cè)站位置、偏移量及填/挖方量，此時(shí)放樣可以與設(shè)計(jì)很好的結(jié)合起來。RTK作業(yè)全面規(guī)劃設(shè)計(jì)作業(yè)全面規(guī)劃設(shè)計(jì)參考站參考站(基準(zhǔn)站）基準(zhǔn)站）流動(dòng)站流動(dòng)站1.當(dāng)RTK 將功能擴(kuò)展向GIS 采集器時(shí)，要實(shí)時(shí)輸入點(diǎn)位屬性、文件和定位有關(guān)信息，并且實(shí)時(shí)存儲(chǔ)時(shí)間有關(guān)信

15、息。不同的RTK 類型對(duì)屬性輸入要求不同，要根據(jù)不同的GIS、CAD 軟件要求設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式。2 當(dāng)RTK 用于GIS 采集器時(shí)（主要是GIS 空間和屬性數(shù)據(jù)），應(yīng)有下列主要特征：(1) 輕巧便攜，盡量減少勞動(dòng)強(qiáng)度；(2) 精度適中，根據(jù)不同的測(cè)量地形圖要求選用不同的RTK 設(shè)備；(3) 操作簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)約式操作，效率要高；(4) 屬性功能：采集點(diǎn)的類別、種類、高度、坡度、植被覆蓋情況、設(shè)施使用情況、歸屬等文字或數(shù)字信息；(5) 處理簡(jiǎn)單，與GIS 數(shù)據(jù)庫接口良好，支持國(guó)際、國(guó)內(nèi)通用GIS 軟件格式。(6) 數(shù)據(jù)字典，內(nèi)容豐富，分類詳細(xì)。流動(dòng)站用作GIS采集器時(shí)的技術(shù)要求發(fā)射距離與電臺(tái)天線的高

16、度有關(guān)系。由于參考站電臺(tái)天線發(fā)射UHF波段差分信號(hào)電波，天線的高度對(duì)RTK 測(cè)量距離影響很大，天線高與作用距離服從于下列公式：D=4.24（ I1 + I2） 式中I1 和 I2 分別是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站電臺(tái)的天線高，單位為米；D 為數(shù)據(jù)鏈的覆蓋范圍的半徑，單位為公里。上式是在無障礙物遮擋和無電波干擾的理想條件下的覆蓋范圍，實(shí)際應(yīng)用中將會(huì)有所出入。根據(jù)測(cè)區(qū)大小，可設(shè)置不同的發(fā)射天線高度。因此我們?cè)跍y(cè)量中盡量架高天線,以增大距離對(duì)RTK 成果的外業(yè)檢查可以采用下列方法進(jìn)行：（1） 與已知點(diǎn)成果的比對(duì)檢驗(yàn)；（2） 重測(cè)同一點(diǎn)的檢驗(yàn)；（3） 已知基線長(zhǎng)度測(cè)量檢驗(yàn)；（4） 不同參考站對(duì)同一測(cè)點(diǎn)的檢驗(yàn)。答:

17、全站儀測(cè)得的距離是地球表面兩點(diǎn)間的實(shí)際距離，沒有經(jīng)過歸化到橢球面的計(jì)算和投影到高斯平面的計(jì)算， GPS測(cè)量得到的距離是GPS內(nèi)嵌的軟件對(duì)空間距離進(jìn)行歸化和投影計(jì)算后得到的兩點(diǎn)間的高斯平面距離。 解決辦法是選擇中央子午線或改變投影面高程。也就是建立測(cè)區(qū)的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。小貼士小貼士:RTK的誤差特性及控制方法的誤差特性及控制方法 數(shù)據(jù)采集時(shí)，傳統(tǒng)作業(yè)與RTK作業(yè)的區(qū)別 傳統(tǒng)方式：先在測(cè)區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，再在控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀或用經(jīng)緯儀加測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)點(diǎn)工作，工作至少需要2人一組，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；RTK方式：只需1人手持儀器，需要測(cè)量哪里就走到哪里，每測(cè)一個(gè)點(diǎn)只需要1到幾秒鐘，采集完數(shù)據(jù)后就可以進(jìn)行內(nèi)業(yè)

18、數(shù)字成圖。VRS(虛擬參考站技術(shù))圖形設(shè)計(jì)的原則 后差分測(cè)量后差分測(cè)量注意事項(xiàng)大地基準(zhǔn) 是建立國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)和推算國(guó)家大地控制網(wǎng)中各點(diǎn)大地坐標(biāo)的基本依據(jù)，它包括一組大地測(cè)量參數(shù)和一組起算數(shù)據(jù)，其中，大地測(cè)量參數(shù)主要包括作為建立大地坐標(biāo)系依據(jù)的地球橢球的四個(gè)常數(shù)，即地球橢球赤道半徑啊，地心引力常數(shù)GM，帶球諧系數(shù)J2（由此導(dǎo)出橢球扁率f）和地球自轉(zhuǎn)角度w，以及用以確定大地坐標(biāo)系統(tǒng)和大地控制網(wǎng)長(zhǎng)度基準(zhǔn)的真空光速c；而一組起算數(shù)據(jù)是指國(guó)家大地控制網(wǎng)起算點(diǎn)（成為大地原點(diǎn)）的大地經(jīng)度、大地緯度、大地高程和至相鄰點(diǎn)方向的大地方位角。大地水準(zhǔn)面 是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力

19、等位面，即物體沿該面運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力不做功（如水在這個(gè)面上是不會(huì)流動(dòng)的）。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個(gè)重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過確定它與參考橢球面的間距大地水準(zhǔn)面差距（對(duì)于似大地水準(zhǔn)面而言，則稱為高程異常）來實(shí)現(xiàn)的。大地水準(zhǔn)面和海拔高程等參數(shù)和概念在客觀世界中無處不在，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。大地水準(zhǔn)面是大地測(cè)量基準(zhǔn)之一，確定大地水準(zhǔn)面是國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪中的一項(xiàng)重要工程。它將幾何大地測(cè)量與物理大地測(cè)量科學(xué)地結(jié)合起來，使人們?cè)诖_定空間幾何位置的同時(shí)，還能獲得海拔高度和地球引力場(chǎng)關(guān)系等重要信息。大地水準(zhǔn)面的形狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息，對(duì)海洋

20、學(xué)、地震學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用具有重要作用。高程基準(zhǔn) 是推算國(guó)家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。水準(zhǔn)基面，通常理論上采用大地水準(zhǔn)面，它是一個(gè)延伸到全球的靜止海水面，也是一個(gè)地球重力等位面，實(shí)際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來的平均海面。中國(guó)以青島港驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)的水準(zhǔn)基面，即零高程面。中國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近，并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平均海面的高差，即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，定為全國(guó)高程控制網(wǎng)的起算高程。54國(guó)家坐標(biāo)系采用克拉索夫斯基

21、橢球參數(shù)，又稱北京坐標(biāo)系。80國(guó)家坐標(biāo)系采用國(guó)際地理聯(lián)合會(huì)（IGU）第十六屆大會(huì)推薦的橢球參數(shù)，大地坐標(biāo)原點(diǎn)在陜西省涇和縣永樂鎮(zhèn)的大地坐標(biāo)系，又稱西安坐標(biāo)系。WGS-84坐標(biāo)系（WGS-84 Coordinate System） 一種國(guó)際上采用的地心坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心，其地心空間直角坐標(biāo)系的之軸指向BIH （國(guó)際時(shí)間）1984O定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，調(diào)軸指向BIH 19840的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸垂直構(gòu)成右手坐標(biāo)系，稱為1984年世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)。已知點(diǎn)已經(jīng)知道其坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)。已知點(diǎn)通常是高等級(jí)控制點(diǎn)，是建立下一級(jí)控制網(wǎng)的起算點(diǎn)。待定點(diǎn)坐

22、標(biāo)和高程未知的測(cè)點(diǎn)。通常是新建立的控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)三角點(diǎn)以三角測(cè)量方式建立的控制網(wǎng)中的已知點(diǎn)，是高等級(jí)控制點(diǎn)。導(dǎo)線點(diǎn)以導(dǎo)線測(cè)量方式測(cè)定的已知點(diǎn)，通常作為圖根點(diǎn)使用?？刂泣c(diǎn)高等級(jí)控制網(wǎng)中的已知點(diǎn)和待定點(diǎn)。是發(fā)展下一級(jí)控制網(wǎng)或測(cè)圖的已知點(diǎn)和起算點(diǎn)。圖根點(diǎn)為測(cè)圖而布設(shè)的控制點(diǎn)。通常以導(dǎo)線或小三角測(cè)量方式測(cè)定。碎部點(diǎn)地形測(cè)量中測(cè)定的地物點(diǎn)、地性點(diǎn)。航空測(cè)量 指從空中由飛機(jī)等航空器拍攝地面像片。為使取得的航空像片能用于在專門的儀器上建立立體模型進(jìn)行量測(cè)，攝影時(shí)飛機(jī)應(yīng)按設(shè)計(jì)的航線往返平行飛行進(jìn)行拍攝，以取得具有一定重疊度的航空像片。按攝影機(jī)物鏡主光軸相對(duì)于地表的垂直度，可分為近似垂直航空攝影和傾斜航空攝影

23、。近似垂直航空攝影主要用于攝影測(cè)量目的。科學(xué)考察和軍事偵察有時(shí)采用傾斜航空攝影。工程測(cè)量 指在工程建設(shè)勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。按工作順序和性質(zhì)分為：勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的控制測(cè)量和地形測(cè)量；施工階段的施工測(cè)量和設(shè)備安裝測(cè)量；管理階段的變形觀測(cè)和維修養(yǎng)護(hù)測(cè)量。按工程建設(shè)的對(duì)象分為：建筑、水利、鐵路、公路、橋梁、隧道、礦山、城市和國(guó)防等工程測(cè)量。海洋大地測(cè)量 是在海洋范圍內(nèi)建立大地控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。內(nèi)容有控制測(cè)量、水深測(cè)量、海洋重力測(cè)量、衛(wèi)星大地測(cè)量等。它與大地測(cè)量、地圖制圖、航海學(xué)、海洋學(xué)、潮汐學(xué)、水聲物理學(xué)、電子技術(shù)和遙感技術(shù)等有著密切的聯(lián)系。數(shù)字高程模型 （Digital

24、 Elevation Model，縮寫DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（X，Y）及高程（Z）的數(shù)據(jù)集。DEM的格網(wǎng)間隔應(yīng)與其高程精度相適配，并形成有規(guī)則的格網(wǎng)系列。根據(jù)不同的高程精度，可分為不同類型。為完整反映地表形態(tài)，還可增加離散高程點(diǎn)數(shù)據(jù)。數(shù)字線劃地圖 （Digital Line Graphic，縮寫DLG）是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)集，保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，全面地描述地表目標(biāo)。數(shù)字柵格地圖 （Digital Raster Graphic，縮寫DRG）是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。每一幅地形圖在掃描數(shù)字化后，經(jīng)幾何糾正，并進(jìn)行內(nèi)容更新和數(shù)據(jù)壓縮處理，彩色地形圖還應(yīng)經(jīng)色彩校正，使每幅圖像的色彩基本一致。數(shù)字柵格地圖在內(nèi)容上、幾何精度和色彩上與國(guó)家基本比例尺地形圖保持一致。數(shù)字正射影像圖 （Digital Orthophoto Map，縮寫DOM）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對(duì)經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片，經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌，按國(guó)家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集。它是同時(shí)具有