國家注冊測繪師培訓(xùn)內(nèi)容-大地測量學(xué)(XXXX修改稿-2)ppt課件

1、 國家注冊測繪師考試培訓(xùn)教程 大 地 測 量 武漢大學(xué)測繪學(xué)院1.注冊測繪師資歷考試-大地丈量考試科目:測繪管理與法律法規(guī)； 測繪綜合才干； 測繪案例分析。注冊測繪師考試要求 熟練掌握國家測繪及相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)章； 了解國內(nèi)外測繪技術(shù)的開展概略，具有較豐富的專業(yè)知識與技術(shù)任務(wù)閱歷，能過處置較復(fù)雜的技術(shù)問題； 熟習(xí)運用測繪相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)范、技術(shù)手段，完成測繪工程的設(shè)計、咨詢、評價及測繪成果質(zhì)量的檢驗與管理； 具有組織實施測繪工程的才干，注冊測繪師考試內(nèi)容強調(diào)“大測繪的概念，大測繪程度。目前我國各類測繪教育的現(xiàn)狀還不能滿足這一程度。 科目考試的重點從考試的科目來看：大地丈量、工程丈量、攝影丈量

2、與遙感、地圖編制考試內(nèi)容較多；從考試的內(nèi)容來看：主要調(diào)查作業(yè)方法、測繪常識性知識、作業(yè)步驟、精度目的、組成構(gòu)造等內(nèi)容；從去年調(diào)查的內(nèi)容來看：調(diào)查各門課程最根本的知識點。2.從考試的方式看：綜合測試：單項選擇題與多項選擇題； 測繪案例分析指出錯誤、簡單計算、問答題等測繪案例分析：測繪工程設(shè)計、實施方案、施測方法、質(zhì)量驗收報告、成果驗收報告等。復(fù)習(xí)要求與要點 抓住重點； 了解法規(guī)； 明確概念； 熟習(xí)程序； 把握目的； 掌握實例。3.大地丈量學(xué)測繪綜合才干考試的根本要求 1.根據(jù)國家、地域和工程丈量的不同需求，優(yōu)化設(shè)計滿足要求的衛(wèi)星定位延續(xù)運轉(zhuǎn)的參考站網(wǎng)、衛(wèi)星定位控制網(wǎng)、邊角控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)和重力

3、控制網(wǎng)等空間框架基準(zhǔn)，并應(yīng)充分思索到對似大地水準(zhǔn)面精華任務(wù)的要求； 2.根據(jù)不同作業(yè)區(qū)域的地質(zhì)、環(huán)境、地物以及氣候等情況，選擇滿足設(shè)計要求的點(站)址，建造適宜的丈量標(biāo)志； 3.根據(jù)控制網(wǎng)的布設(shè)情況，編寫實施方案，選擇滿足設(shè)計要求的儀器設(shè)備，進(jìn)展相應(yīng)的儀器設(shè)備檢驗，并根據(jù)設(shè)計的作業(yè)方法進(jìn)展外業(yè)觀測。對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)展檢核，獲得合格的觀測成果。 4.根據(jù)觀測方法和工程工程的要求，選擇經(jīng)過驗證可靠的數(shù)據(jù)處置軟件對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)展處置，處置結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求。 5.根據(jù)衛(wèi)星定位控制網(wǎng)的特點，根據(jù)工程需求進(jìn)展似大地水準(zhǔn)面的精化任務(wù)，完成衛(wèi)星定位三維網(wǎng)控制網(wǎng)的建立。 6.根據(jù)作業(yè)區(qū)域的坐標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)情況

4、，確定不同坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。 歸納起來：大地丈量基準(zhǔn)空間與時間、經(jīng)典平面控制網(wǎng)的布設(shè)測角與測距、高程控制網(wǎng)的布設(shè)精細(xì)水準(zhǔn)與三角高程、GPS控制網(wǎng)、重力網(wǎng)、似大地水準(zhǔn)面精化與坐標(biāo)系的變換。4.第一部分 大地丈量概論5.是指在一定的時間與空間參考系中，丈量和描畫地球外形及其重力場并監(jiān)測其變化，為人類活動提供關(guān)于地球的空間信息的一門學(xué)科。 1大地丈量學(xué)的定義、義務(wù)和作用大地丈量的定義大地丈量的作用1、大地丈量學(xué)是一切測繪科學(xué)技術(shù)的根底，是國民經(jīng)濟(jì)建立和社會開展的根底保證；2、大地丈量學(xué)在防災(zāi)，減災(zāi)，救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測、評價與維護(hù)中提供技術(shù)效力；3、大地丈量是開展空間技術(shù)和國防建立的重要保證。大地丈量

5、學(xué)的義務(wù) 確定地球外形及外部重力場及其隨時間的變化，研討地殼形變(包括垂直升降及程度位移)，測定極移以及海洋水面地形及其變化等。 研討月球及太陽系行星的外形及重力場。6. 確定地球外形及外部重力場及其隨時間的變化，研討地殼形變(包括垂直升降及程度位移)，測定極移以及海洋水面地形及其變化等。 研討月球及太陽系行星的外形及重力場。 建立和維持國家和全球的測繪基準(zhǔn)、坐標(biāo)系統(tǒng)天文大地程度控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)和精細(xì)水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國民經(jīng)濟(jì)和國防建立的需求。 研討為獲得高精度丈量成果的儀器和技術(shù)方法。研討地球外表向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)大地丈量計算。 研討大規(guī)模、高精度和多類別的地

6、面網(wǎng)、空間網(wǎng)的數(shù)據(jù)處置的實際和方法等。 現(xiàn)代大地丈量的特點： 研討范圍大，如地球兩極、海洋； 從靜態(tài)到動態(tài)，從地球內(nèi)部構(gòu)造到動力過程； 高精度，相對精度10-810-9，絕對精度毫米； 地心三維丈量數(shù)據(jù)；大地丈量與其它學(xué)科交叉與交融。7.大地丈量學(xué)的開展簡史 地球圓球階段 從遠(yuǎn)古至17世紀(jì)，人們用天文方法得到地面上同一子午線上兩點的緯度差，用大地法得到對應(yīng)的子午圈弧長，從而推得地球半徑弧度丈量 ；地球橢球階段 從17世紀(jì)至19世紀(jì)下半葉，在這將近200年期間，人 們把地球作為圓球的認(rèn)識推進(jìn)到向兩極略扁的橢球。大地水準(zhǔn)面階段 從19世紀(jì)下半葉至20世紀(jì)40年代，人們對橢球的認(rèn)識開展到是大地水準(zhǔn)面

7、包圍的大地體?，F(xiàn)代大地丈量新時期 20世紀(jì)下半葉，大地丈量學(xué)進(jìn)入了以空間丈量技術(shù)為代表的現(xiàn)代大地丈量開展的新時期。球形地球扁球形地球梨形地球8. 第二部分 大地丈量系統(tǒng)框架與時間系統(tǒng)9.大地丈量坐標(biāo)系統(tǒng)與參考框架大地丈量坐標(biāo)系：天球坐標(biāo)系：用于研討天體和人造衛(wèi)星的定位與運動。地球坐標(biāo)系：用于研討地球上物體的定位與運動。是一種固定在地球上，隨地球一同旋轉(zhuǎn)的非慣性坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)其原點的位置不同，分為地心坐標(biāo)系統(tǒng)與參心坐標(biāo)系統(tǒng)，分大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系兩種方式，2.1 大地丈量系統(tǒng)與參考框架10.大地丈量系統(tǒng)與參考框架大地丈量系統(tǒng)與參考框架的描畫 大地丈量系統(tǒng)： 規(guī)定了大地丈量的起算基準(zhǔn)、尺度規(guī)

8、范及其實現(xiàn)方式實際、模型與方法。 大地丈量參考框架： 是經(jīng)過大地丈量手段，由固定在地面上的點所構(gòu)成的大地網(wǎng)點按大地丈量系統(tǒng)所規(guī)定的方式構(gòu)建的，是大地丈量系統(tǒng)的詳細(xì)實現(xiàn)。大地丈量系統(tǒng)是總體概念，大地丈量參考框架是大地丈量系統(tǒng)的詳細(xì)的運用方式。 大地丈量系統(tǒng)包括：坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)與重力參考系統(tǒng)。 大地丈量參考框架包括：坐標(biāo)參考框架、高程參考框架和重力參考框架。11. 定義：參心坐標(biāo)系統(tǒng)的原點位于參考橢球體的中心，Z軸即橢球的旋轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸平行，X軸指向平行于天文起始子午面的大地子午面與赤道面的交點，Y軸與X和Z軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。大地丈量坐標(biāo)系統(tǒng)與參考框架1參心坐標(biāo)系統(tǒng) 參心坐標(biāo)系的建立：建

9、立地球參心坐標(biāo)系，需如下幾個方面的任務(wù)： 選擇或求定橢球的幾何參數(shù)(半徑a和扁率)。 確定橢球中心的位置(橢球定位)。 確定橢球短軸的指向(橢球定向)。 建立大地原點。2.1.1 坐標(biāo)系統(tǒng)與坐標(biāo)參考框架1 坐標(biāo)系統(tǒng)12.橢球的類型: 參考橢球: 具有確定參數(shù)(長半徑 a和扁率)，經(jīng)過部分定位和定向，同某一地域大地水準(zhǔn)面最正確擬合的地球橢球. 總地球橢球: 除了滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數(shù)時能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球.橢球定位: 確定橢球中心的位置，可分為兩類：部分定位和地心定位。橢球定位和定向概念部分定位 ： 要求在一定范圍內(nèi)橢球面與大地水準(zhǔn)面有最正確的符合，而對

10、橢球的中心位置無特殊要求；地心定位 ： 要求在全球范圍內(nèi)橢球面與大地水準(zhǔn)面最正確的符合，同時要求橢球中心與地球質(zhì)心一致。13. 廣義垂線偏向公式與廣義拉普拉斯方程：一點定位橢球的定向確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向，不論是部分定位還是地心定位，都應(yīng)滿足兩個平行條件： 橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸； 大地起始子午面平行于天文起始子午面。14.選擇大地原點：大地原點的坐標(biāo)為：15.廣義弧度丈量方程:垂線偏向與大地水準(zhǔn)面公式:多點定位：16.坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù))上式稱為廣義弧度丈量方程17.坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù)) 多點定位的過程：1)由廣義弧度丈量方程采用最小二乘法求 橢球參數(shù): 旋轉(zhuǎn)參數(shù): 新的橢球參數(shù)：2)由廣義弧度丈量方程

11、計算大地原點:3)廣義垂線偏向公式與廣義拉普拉斯方程計算大地原點坐標(biāo):特殊情況下：18.大地原點也叫大地基準(zhǔn)點或大地起算點，參考橢球參數(shù)和大地原點上的起算數(shù)據(jù)確實立是一個參心大地坐標(biāo)系建成的標(biāo)志. 坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù))大地原點和大地起算數(shù)據(jù)19.1954年北京坐標(biāo)系 1954年北京坐標(biāo)系可以以為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的原點不在北京，而在前蘇聯(lián)的普爾科沃。相應(yīng)的橢球為克拉索夫斯基橢球。 1954年北京坐標(biāo)系的缺限:橢球參數(shù)有較大誤差。 參考橢球面與我國大地水準(zhǔn)面存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性 的傾斜，在東部地域大地水準(zhǔn)面差距最大達(dá)+68m。幾何大地丈量和物理大地丈量運用的參考面不一致。定向不明

12、確 。坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù)) 1980年國家大地坐標(biāo)系 1980大地坐標(biāo)系建立的方法：20.按最小二乘法求: ，在進(jìn)一步求大地原點的起算數(shù)據(jù). 平差后提供的大地點成果屬于1980年西安坐標(biāo)系，它和原1954年北京坐標(biāo)系的成果是不同的。這個差別除了由于它們各屬不同橢球與不同的橢球定位、定向外，還由于前者是經(jīng)過整體平差，而后者只是作了部分平差。坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù))21. 坐標(biāo)系統(tǒng)(續(xù))1980年國家大地坐標(biāo)系的特點： 采用1975年國際大地丈量與地球物理結(jié)合會IUGG第16屆大會上引薦的4個橢球根本參數(shù)。 長半徑 a=6378140m, 地心引力常數(shù) GM=3.986 0051014m3/s2 重力場二階帶球諧

13、系數(shù)J2 =1.082 6310-8 自轉(zhuǎn)角速度 =7.292 11510-5 rad/s 在1954年北京坐標(biāo)系根底上建立起來的。 橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國境內(nèi)最為密合，是多點定位。定向明確。橢球短軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點 的方向 大地原點地處我國中部，位于西安市以北60 km 處的涇陽縣永 樂鎮(zhèn)，簡稱西安原點。 大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程系 。22.大地丈量坐標(biāo)系統(tǒng) 地心坐標(biāo)系統(tǒng)滿足以下四個條件：原點位于整個地球的質(zhì)心包括海洋和大氣尺度是相對論意義下某一部分地球框架內(nèi)的尺度。定向為國際時間局測定的某一歷元的協(xié)議地極和零子午線，稱為地球的定向參數(shù)EOP。定向隨時間的演化滿足地殼

14、無整體的約束條件。 通俗化的定義：原點位于地球的質(zhì)心Z軸與X軸的定向某一歷元的EOP參數(shù)確定Y軸與X、Z構(gòu)成空間右手坐標(biāo)系。2地心坐標(biāo)系統(tǒng)23.地球橢球的幾何和物理屬性可由四個根本常數(shù)完全確定赤道半徑橢球長半徑地心引力常數(shù)大氣質(zhì)量地球重力場二階帶諧系數(shù)地球自轉(zhuǎn)角速度 GRS80橢球的根本常數(shù)為： 目前通常采用正常化二階帶球諧系數(shù) 替代 兩者關(guān)系為：大地丈量常數(shù)國際大地丈量與地球物理結(jié)合會(IUGG)分別于1971,1975,1979年引薦了三組大地丈量常數(shù)，對應(yīng)于大地丈量系統(tǒng)GRS67、IUGG75、GRS80。我國西安1980坐標(biāo)系統(tǒng)采用IUGG75大地丈量常數(shù)，目前廣泛運用的常數(shù)是GRS8

15、0大地丈量常數(shù)。24. 1參心坐標(biāo)參考框架 傳統(tǒng)丈量坐標(biāo)框架是由天文大地網(wǎng)來實現(xiàn)的，普通定義在參心坐標(biāo)系中，是一種區(qū)域、二維、靜態(tài)的地球參考框架。5080年代，北京1954參心坐標(biāo)參考框架、西安1980參心坐標(biāo)參考框架。 2. 坐標(biāo)參考框架我國天文大地網(wǎng)簡介: 20世紀(jì)50年代初，60年代末根本完成，先后共布設(shè)一等三角鎖401條，一等三角點6 182個，構(gòu)成121個一等鎖環(huán)，鎖系長達(dá)7.3萬km。一等導(dǎo)線點312個，構(gòu)成10個導(dǎo)線環(huán)，總長約1萬km。 1982年完成天文大地網(wǎng)的整體平差任務(wù)。網(wǎng)中包括一等三角鎖系，二等三角網(wǎng)，部分三等網(wǎng)，總共約有5萬個大地控制點，30萬個觀丈量的天文大地網(wǎng)。平差

16、結(jié)果：網(wǎng)中離大地點最遠(yuǎn)點的點位中誤差為0.9m，一等觀測方向中誤差為0.46。 坐標(biāo)參考框架25.2地心坐標(biāo)參考框架國際地面參考框架ITRF是國際地面參考系統(tǒng)的實現(xiàn), 它甚長基線干涉VLBI、激光測衛(wèi)SLR、激光測月LLR、 DORIS技術(shù), GPS技術(shù)等空間大地丈量技術(shù), 利用全球觀測站點, 經(jīng)數(shù)據(jù)處置得到ITRF點地面觀測站的站坐標(biāo)和速度場等。目前ITRF是全球公認(rèn)的運用最廣泛、精度最高的地心坐標(biāo)框架。1)國際地球參考系統(tǒng)(ITRS) 與ITRF國際地球自轉(zhuǎn)效力IERS ( International Earth Rotation Service) 1988年: IUGG+IAUIERSI

17、BH+IPMSIERS的義務(wù)主要有以下幾個方面：維持國際天球參考系統(tǒng)(ICRS)和框架(ICRF)；維持國際地球參考系統(tǒng)(ITRS)和框架(ITRF)；提供及時準(zhǔn)確的地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(EOP)。 地心坐標(biāo)參考框架26.CTRS的長度單位為米(m)，并且是在廣義相對論框架下的定義；CTRS 的定向Z 軸從地心指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)；X 軸從地心指向格林尼治平均子午面與CTP赤道的交點；Y軸與XOZ 平面垂直而構(gòu)成右手坐標(biāo)系；CTRS的定向的隨時演化滿足地殼無整體旋轉(zhuǎn)NNR條件的板塊運動模型，國際地球參考系統(tǒng)ITRS ITRF是ITRS 的詳細(xì)實現(xiàn),是由IERS中心局利用VL

18、BI、LLR、SLR、GPS和DORIS等空間大地丈量技術(shù)的觀測數(shù)據(jù)分析得到的一組全球站坐標(biāo)和速度。 自1988年起，IERS曾經(jīng)發(fā)布ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、 ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF2000等全球參考框架。 ITRF是經(jīng)過框架的定向、原點、尺度和框架時間演化基準(zhǔn)的明確定義來實現(xiàn)的。 27.132428.132429.WGS84地心坐標(biāo)系WGS-84坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點位于地球的質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極方向，X軸指向BIH1984.0的啟始子午面和赤道的交點，Y軸與X軸和Z軸構(gòu)成右手系。 2) WGS-

19、84世界大地坐標(biāo)系WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)的全稱是World Geodical System-84世界大地坐標(biāo)系-84，它是一個地心地固坐標(biāo)系統(tǒng)。WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)由美國國防部制圖局建立，于1987年取代了當(dāng)時GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)WGS-72坐標(biāo)系統(tǒng)而成為GPS的所運用的坐標(biāo)系統(tǒng)。WGS84最初是采用美國海軍的TRANSIT導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的多普勒觀測數(shù)據(jù)所建立的1987年，主要為導(dǎo)航效力，精度較低，約為12m.30.為改善WGS-84系統(tǒng)的精度，1994年6月，由美國國防制圖局 DMA (Defence Mapping Agency)將其和美國空軍(Air Force)在全球的10個GPS跟蹤站

20、的數(shù)據(jù)加上部分IGS站(International GPS Service for Geodynamics)的ITRF91數(shù)據(jù)，進(jìn)展結(jié)合處置，并以IGS站在ITRF91框架下的站坐標(biāo)為固定值，重新計算了這些全球跟蹤站在1994.0歷元的站坐標(biāo)，得到了準(zhǔn)確的WGS84G730坐標(biāo)參考框架，G表示GPS，730表示GPS周。 1996年，WGS-84坐標(biāo)框架再次進(jìn)展更新, 參考?xì)v元為1997.0。 WGS84最近更新的時間是2002年1月，更新后的WGS84(G1150)的站坐標(biāo)與ITRF2000框架的站坐標(biāo)差別為幾個厘米，參考?xì)v元為2001.0. 5個根本參數(shù) a =6 378 m e2=0.0

21、066943799013 GM =3 986 005108m3s-2 C2,0=-484.166 8510-6 =7 292 11510-11rad/sWGS84地心坐標(biāo)系31.我國于2004年完成“2000國家GPS控制網(wǎng)的計算。該網(wǎng)包含了國家測繪局布設(shè)的高精度GPS A、B級網(wǎng)，總參布設(shè)的GPS 一、二級網(wǎng)，地震局、總參測繪局、科學(xué)院、國家測繪局共建的中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)網(wǎng)、根本網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)，該控制網(wǎng)整合了上述三個大型的有重要影響力的GPS觀測網(wǎng)的成果。2000國家GPS網(wǎng)共有28個延續(xù)運轉(zhuǎn)參考站，2500多個GPS網(wǎng)點組成，經(jīng)過結(jié)合處置將其歸于一個坐標(biāo)參考框架ITRF97)，2000

22、國家GPS網(wǎng)的精度優(yōu)于10-8，可滿足現(xiàn)代丈量技術(shù)對地心坐標(biāo)的需求，是我國新一代的地心坐標(biāo)系統(tǒng)根底框架 。2000國家大地坐標(biāo)系從2021年7月1日開場采用，2000網(wǎng)的參考框架ITRF97,參考?xì)v元為 2000.0.32000國家GPS控制網(wǎng)：長半軸 a =6378.0 m地球含大氣層引力常數(shù) GM=3986004.418108m3s-2地球的動力外形因子 J2 = 1.082629832258地球自轉(zhuǎn)角速度 =7292115.010-11rad s-12000國家大地坐標(biāo)系32.GPS大地控制網(wǎng)概略我國先后建成四個較大規(guī)模的GPS大地網(wǎng) 一、二級網(wǎng)A、B級網(wǎng)形變監(jiān)測網(wǎng)地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)框架：

23、ITRF96歷元：1997.0精度約為：3*10-8框架：ITRF93 歷元：1996.365精度約為：10-7框架：ITRF96歷元： 1996.582精度約為：10-8框架：ITRF96歷元：1998.680精度優(yōu)于2mm33.2000國家GPS控制網(wǎng)由國家測繪局高精度GPS A、B級網(wǎng),總參測繪局GPS 一、二級網(wǎng)，中國地殼運動觀測網(wǎng)組成,共2609個點。 34.2.1.2 高程系統(tǒng)與參考框架高程基準(zhǔn) 區(qū)域性高程基準(zhǔn)可以由驗潮站的長期平均海水面來確定，通常定義該平均海水面的高程為零。平均海水面通常稱為高程的基準(zhǔn)面在地面上預(yù)先設(shè)置一固定點組，利用精細(xì)水準(zhǔn)丈量聯(lián)測固定點與該平均海水面的高差，

24、從而確定該固定點組)的海拔高程。該固定點稱為水準(zhǔn)原點。水準(zhǔn)原點的高程就是區(qū)域性水準(zhǔn)丈量的起算點。國家高程基準(zhǔn)： 黃海平均海水面 1987年以前, “1956年國家高程基準(zhǔn). 水準(zhǔn)原點高程為72.289m 1988年1月1日起, “1985國家高程基準(zhǔn), 水準(zhǔn)原點的高程為72.260. “1985國家高程基準(zhǔn)的平均海水面比“1956年國家高程基準(zhǔn)的平均海水面高0.029m。高程系統(tǒng)與參考框架35. 高程系統(tǒng)在丈量中常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)。 大地高系統(tǒng)是以參考橢球面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。某點的大地高是該點到經(jīng)過該點的參考橢球的法線與參考橢球面的交點間的間隔。大地高也稱為橢球

25、高，大地高普通用符號H表示。同一個點，在不同的基準(zhǔn)下，具有不同的大地高。正高系統(tǒng)是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。某點的正高是該點的鉛垂線與大地水準(zhǔn)面的交點之間的間隔。 正常高系統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的高程系統(tǒng)。某點的正常高是該點到經(jīng)過該點的鉛垂線與似大地水準(zhǔn)面的交點之間的間隔。 高程系統(tǒng)國家高程系統(tǒng): 正常高高程系統(tǒng) 36.高程框架是高程系統(tǒng)的實現(xiàn)。我國高程框架由全國高精度水準(zhǔn)網(wǎng)實現(xiàn)，以黃海高程基準(zhǔn)為起算基準(zhǔn), 以正常高系統(tǒng)為水準(zhǔn)高差的傳送方式。水準(zhǔn)高程框架分為四個等級, 為國家一、二、三、四等水準(zhǔn)控制網(wǎng)?？蚣茳c的正常高采用逐級控制布設(shè), 其現(xiàn)勢性經(jīng)過一等水準(zhǔn)網(wǎng)的定期復(fù)測和二等網(wǎng)的部分復(fù)測

26、來維護(hù)。 第一期主要是1976年以前完成的,以1956年黃海高程基準(zhǔn)起算的各等級水準(zhǔn)網(wǎng)； 第二期主要是1976年至1990年完成, 以“1985國家高程基準(zhǔn)起算的國家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng); 第三期是1990年以后國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測和部分地域二等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測,現(xiàn)已完成外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)平差計算任務(wù),成果已提供運用。 高程框架的另一種方式可以經(jīng)過似大地水準(zhǔn)面來實現(xiàn)。高程參考框架高程框架37.2.1.3 重力參考系統(tǒng)與重力丈量框架重力基準(zhǔn)和參考系統(tǒng)重力基準(zhǔn)是標(biāo)定一個國家或地域重力值的規(guī)范。20世紀(jì)70年代以前我國采用波茨坦重力基準(zhǔn)，重力參考系統(tǒng)采用克拉索夫斯基橢球常數(shù)。80年我國重力基準(zhǔn)采用經(jīng)國際比對的高精

27、度相對重力儀自行測定，參考系統(tǒng)是IUGG75橢球常數(shù)。21世紀(jì)初，我國采用高精度絕對和相對重力儀測定我國新的重力基準(zhǔn)，目前重力基準(zhǔn)的參考系統(tǒng)采用GRS80橢球常數(shù)及其相應(yīng)正常重力場。重力參考框架重力參考框架由分布在我國的假設(shè)干絕對重力點和相對重力點構(gòu)成的重力控制網(wǎng)，以及用做相對重力尺度規(guī)范的假設(shè)干重力長短基線構(gòu)成。80年代初，我國建立了國家1985重力根本網(wǎng)，由6個基準(zhǔn)點，46個根本點和5個根本點引點組成。重力參考框架的現(xiàn)狀國家重力根本網(wǎng)是確定我國重力加速度數(shù)值的參考框架，目前提供運用的2000國家重力根本網(wǎng)包括21個重力基準(zhǔn)點和126個重力根本點與根本點引點112個；重力參考系統(tǒng)與重力丈量框

28、架38.時間的描畫包括時間原點、單位尺度兩大要素。選取的物理對象不同，時間的定義不同。 地球的自轉(zhuǎn)運動、地球的公轉(zhuǎn)、物質(zhì)的振動等都可作為計量時間的方法。計量時間的方法的特點應(yīng)具備運動是延續(xù)的；運動的周期具有足夠的穩(wěn)定性；運動是可觀測的。2.1.4 時間系統(tǒng)與時間參考框架在現(xiàn)代丈量中，時間是研討點位運動與規(guī)律的一個重要參量，空間與時間構(gòu)成四維大地丈量。時間系統(tǒng)規(guī)定了時間丈量的參考系統(tǒng)，包括時辰的參考規(guī)范與時間的尺度規(guī)范。時間系統(tǒng)又叫時間基準(zhǔn)或時間規(guī)范。時間系統(tǒng)框架是在某一區(qū)域或全球范圍內(nèi)，經(jīng)過守時、授時與時間頻率丈量技術(shù)實現(xiàn)與維持一致的時間系統(tǒng)。時間系統(tǒng)與時間參考框架39.恒星時ST=Sider

29、eal Time)世界時UT)歷書時與力學(xué)時 原子時(AT)協(xié)調(diào)世界時(UTC)GPS時間系統(tǒng)(GPST) 根據(jù)選取的定義時間的對象不同，丈量中幾種常見的時間系統(tǒng)： 時間系統(tǒng)恒星時(ST):以春分點作為根本參考點，由春分點周日視運動確定的時間稱為恒星時。 世界時UT:以格林尼治平子夜為零時起算的平太陽時稱為世界時。 UT = GAMT + 12 ,GAMT 代表格林尼治平太陽時角.未經(jīng)任何矯正的世界時表示為UT0，經(jīng)過極移矯正的世界時表示為UT1，進(jìn)一步經(jīng)過地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性矯正后的世界時表示為UT2。UT1=UT0+, UT2=UT1+T40.時間系統(tǒng)(續(xù))歷書時ET與力學(xué)時 DT由于地球

30、自轉(zhuǎn)速度不均勻，導(dǎo)致用其測得的時間不均勻。1958年第10屆IAU決議，自1960年起開場以地球公轉(zhuǎn)運動為基準(zhǔn)的歷書時來量度時間，用歷書時系統(tǒng)替代世界時。歷書時的秒長規(guī)定為1900年1月1日12時整回歸年長度的131556925.9747.在天文學(xué)中，天體的星歷是根據(jù)天體動力學(xué)實際建立的運動方程而編寫的，其中采用的獨立變量是時間參數(shù)T,其變量被定義為力學(xué)時。 參考點不同，力學(xué)時分為：1) 太陽系質(zhì)心力學(xué)時TDB, 2) 地球質(zhì)心力學(xué)時TDT, TDT和TDB可以看作是ET分別在兩個坐標(biāo)系中的實現(xiàn)，TDT替代了過去的ET. 地球質(zhì)心力學(xué)時的根本單位國際秒制，與原子時的尺度一樣。IGU規(guī)定：197

31、7年1月1日原子時TAI) 0時與地球力學(xué)時嚴(yán)厲對應(yīng)為：TDT=TAI+32.184 41.時間系統(tǒng)(續(xù))原子時(AT)原子時是一種以原子諧振信號周期為規(guī)范。根本單位是原子時秒，定義為在零磁場下，位于海平面的銫原子基態(tài)兩個超精細(xì)能級間躍遷輻射192631770周所繼續(xù)的時間為原子時秒，規(guī)定為國際單位制中的時間單位。原子時的原點定義：1958年1月1日UT2的0時。AT=UT20.0039(s)地球自轉(zhuǎn)的不均性，原子時與世界時的誤差逐年積累。協(xié)調(diào)世界時(UTC)原子時與地球自轉(zhuǎn)沒有直接聯(lián)絡(luò)，由于地球自轉(zhuǎn)速度長期變慢的趨勢，原子時與世界時的差別將逐漸變大，秒長不等，大約每年相差1秒，便于日常運用，

32、協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，建立以原子時秒長為計量單位、在時辰上與平太陽時之差小于0.9秒的時間系統(tǒng)，稱之為世界協(xié)調(diào)時(UTC)。當(dāng)大于0.9秒，采用12月31日或6月30日調(diào)秒。調(diào)秒由國際計量局來確定公布。世界各國發(fā)布的時號均以UTC為準(zhǔn)。TAI=UTC+1n(秒42.時間系統(tǒng)(續(xù))GPS時間系統(tǒng)GPS的時間系統(tǒng)采用基于美國海軍觀測實驗室USNO維持的原子時稱 為GPST，它與國際原子的原點不同，瞬時相差一常量： TAIGPST=19(s)GPST的起點，規(guī)定1980年1月6日0時GPS與UTC相等。GPST與UTC的關(guān)系： GPST=UTC+1n-19 1987年：n=23; 1992年：n=26;

33、 2005年：n=32 43.時間系統(tǒng)框架時間系統(tǒng)框架是時間系統(tǒng)的實現(xiàn)，描畫時間系統(tǒng)框架包括兩方面的內(nèi)容：時間的頻率基準(zhǔn)：時間系統(tǒng)決議時間系統(tǒng)框架采用的時間頻率基準(zhǔn)。不同的時間基準(zhǔn)其建立與維護(hù)的方法不同。歷書時經(jīng)過觀測月球來維護(hù)；力學(xué)時經(jīng)過觀測行星來維護(hù)；原子時是經(jīng)過分布在不同地點的原子頻標(biāo)的建立，經(jīng)過頻率丈量與比對的方法來維護(hù)。守時系統(tǒng)：守時系統(tǒng)用于建立和維護(hù)時間頻率基準(zhǔn)的時辰。授時系統(tǒng)：向用戶授時與時間效力。時間系統(tǒng)框架44.第三部分常用丈量坐標(biāo)系及其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換45. 按坐標(biāo)原點的不同分類： 地心坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系 參心坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系 站心坐標(biāo)系統(tǒng)站心直角

34、坐標(biāo)系 、站心極坐標(biāo)系 平面坐標(biāo)系統(tǒng)高斯平面坐標(biāo)系、施工平面坐標(biāo)系丈量常用坐標(biāo)系3.1 丈量常用坐標(biāo)系的分類 按坐標(biāo)的維數(shù)不同分類： 二維坐標(biāo)：北京54坐標(biāo)，80大地坐標(biāo)，城市獨立坐標(biāo) 系， 施工平面坐標(biāo)系。 三維坐標(biāo)：地心坐標(biāo)ITRF、WGS-84)，站心坐標(biāo)。46.丈量常用坐標(biāo)系及其變換空間直角坐標(biāo)系：坐標(biāo)系原點位于參考橢球的中心,Z軸指向參考橢球的北極, X軸指向起始子午面與赤道的交點,Y軸位于赤道面上,且按右手系與X軸呈90夾角.某點在空間中的坐標(biāo)可用該點在此坐標(biāo)系的各個坐標(biāo)軸上的投影來表示. 空間大地坐標(biāo)系：采用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H來描畫空間位置的。緯度是空間的點與參考橢

35、球面的法線與赤道面的夾角，經(jīng)度是空間中的點與參考橢球的自轉(zhuǎn)軸所在的面與參考橢球的起始子午面的夾角，大地高是空間點沿參考橢球的法線方向到參考橢球面的間隔。 47. 站心坐標(biāo)系以測站為原點，測站上的法線(垂線)為Z軸方向的坐標(biāo)系就稱為法線(或垂線)站心坐標(biāo)系。點在站心坐標(biāo)系中可用三維直角坐標(biāo)x、y、z或極坐標(biāo)來d、z、a)表示。48.高斯平面直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系是利用投影變換，將空間坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)或空間大地坐標(biāo)經(jīng)過某種數(shù)學(xué)變換映射到平面上，這種變換又稱為投影變換。投影變換的方法有很多，如UTM投影、Lambert投影等，在我國采用的是高斯-克呂格投影，也稱為高斯投影。 原點：中央子午線和赤道

36、的交點；X軸：中央子午線的投影；Y軸：赤道的投影。高斯投影必需滿足以下以下條件：中央子午線投影后為直線,且為投影點的對稱軸；中央子午線投影后長度不變；投影具有正形性質(zhì)(長度比與方位角無關(guān)) ;高斯平面直角坐標(biāo)系49.高斯平面直角坐標(biāo)系想象有一個橢圓柱面橫套在地球橢球體外面，并與某一條子午線(此子午線稱為中央子午線或軸子午線)相切，橢圓柱的中心軸經(jīng)過橢球體中心，然后用一定投影方法，將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)的地域投影到橢圓柱面上，再將此柱面展開即成為投影面 。高斯投影的描畫：50.高斯平面直角坐標(biāo)系 6帶: 自0子午線起每隔經(jīng)差6自西向東分帶，依次編號1，2，3，60。我國6帶中央子午線的

37、經(jīng)度，由73起每隔6而至，合計11帶，帶號用n表示，中央子午線的經(jīng)度用表示。 帶號及中央子午線經(jīng)度的關(guān)系： 3帶: 自東經(jīng)1.5子午線起，每隔3設(shè)立一個投影帶， 依次編號為1，2，3， ， 120帶；中央子午線經(jīng)度依次為3, 6, 9, , 360。我國規(guī)定按經(jīng)差6和3進(jìn)展投影分帶51. .5帶或恣意帶: 工程丈量控制網(wǎng)也可采用.5帶或恣意帶，但為了丈量成果的通用，需同國家6或3帶相聯(lián)絡(luò)。 n=L/3(四舍五入)3高斯平面直角坐標(biāo)系帶號及中央子午線經(jīng)度的關(guān)系：國家一致坐標(biāo)在我國x坐標(biāo)都是正的，y坐標(biāo)的最大值(在赤道上)約為330km。為了防止出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，規(guī)定在橫坐標(biāo)上加上500 000m。

38、此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面再冠以帶號。這種坐標(biāo)稱為國家一致坐標(biāo)。例如： Y=19 123 456.789m該點位在19帶內(nèi)，橫坐標(biāo)的真值：首先去掉帶號，再減去 500km，最后得 y = -376 543.211(m)。 52.分帶存在的問題？邊境子午線兩側(cè)的控制點與地形圖位于不同的投影帶內(nèi)，使得地形圖不能正確拼接，采用帶重疊的方法處理此問題。53.建立原那么要求邊長投影變形滿足： 高程歸化矯正將地面上觀測的長度元素歸算到參考橢球面上而產(chǎn)生的矯正。 高斯投影矯正將參考橢球面上的長度經(jīng)高斯投影歸算到高斯平面上而產(chǎn)生的矯正，城市獨立坐標(biāo)系與工程獨立坐標(biāo)系54.總變形：3同時改動和1改動：恣意帶坐標(biāo)系，確定

39、中央子午線位置2改動：抵償坐標(biāo)系，確定高程抵償面的高程。：確定高程抵償面的高程與中央子午線。 減小投影變形的方法 確定平面坐標(biāo)系的三大要素 投影面的高程； 中央子午線的經(jīng)度； 起始點坐標(biāo)和起始方位角。55.平面坐標(biāo)變換平面坐標(biāo)系統(tǒng)之間的相互轉(zhuǎn)換實踐上是一種二維轉(zhuǎn)換。普通而言，兩平面坐標(biāo)系統(tǒng)之間包含四個原始轉(zhuǎn)換因子，即兩個平移因子、一個旋轉(zhuǎn)因子和一個尺度因子。 3.2 坐標(biāo)系換算1二維平面直角坐標(biāo)變換1二維坐標(biāo)變換56.高斯投影坐標(biāo)正算 2大地坐標(biāo)x，y計算高斯直角坐標(biāo)B，L57. 迭代解法: 高斯投影坐標(biāo)正算58.高斯投影坐標(biāo)反算 3高斯直角坐標(biāo)B，L計算大地坐標(biāo)x，y59.1)位于兩個相鄰帶

40、邊緣地域并跨越兩個投影帶(東、西帶)的控制網(wǎng)；2)在分界子午線附近地域測圖時，往往需求用到另一帶的三角點作為控制，因此必需將這些點的坐標(biāo)換算到同一帶中； 3)特別是在工程丈量中，要求采用3帶、1.5帶或恣意帶，而國家控制點通常只需6帶坐標(biāo)，這時就產(chǎn)生了6帶同3帶(或1.5帶、恣意帶)之間的相互坐標(biāo)換算問題。(4高斯投影的鄰帶坐標(biāo)換算 高斯投影鄰帶坐標(biāo)換算方法：高斯投影反算 (x1, y2)(B, L)高斯投影正算 (B,L)(x2, y2) 為什么要鄰帶坐標(biāo)換算？高斯投影的鄰帶坐標(biāo)換算60.不同坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換本質(zhì)上是不同基準(zhǔn)間的轉(zhuǎn)換，不同基準(zhǔn)間的轉(zhuǎn)換方法有很多，其中，最為常用的有布爾沙模型，又

41、稱為七參數(shù)模型(3個平移參數(shù)、3個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和1個尺度參數(shù) )。 1三維空間直角坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換 2三維坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換 7參數(shù)模型求解要留意的問題：？ 三維坐標(biāo)變換61.2空間大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換 BLHXYZ XYZ BLH三維坐標(biāo)變換62.(3ITRF參考框架及其相互轉(zhuǎn)換 自1988年起，IERS曾經(jīng)發(fā)布了ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97 和ITRF2000等全球坐標(biāo)參考框架。一個地球參考框架的定義，是經(jīng)過對框架的定向、原點、尺度和框架時間演化基準(zhǔn)的明確定義來實現(xiàn)的。 三維坐標(biāo)變換63. I

42、TRF2000與其它框架的轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)變化率。 為站點在框架1、2下的速度。 ITRF框架之間進(jìn)展速度轉(zhuǎn)換的公式:其中：t0給定的轉(zhuǎn)換參數(shù)歷元，tk是初始框架歷元，t是目的始框架歷元。64.不同框架之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法1. 先同一歷元下框架變換，再不同歷元變換。1不同框架變換：2計算ITRFxx框架在參考?xì)v元t0速度V(t0)：3、同框架歷元變換知初始框架 ITRFyy,歷元 tk 的坐標(biāo)與速度，計算目的ITRFxx框架在歷元 t 的坐標(biāo)與速度，轉(zhuǎn)換參數(shù)的參考?xì)v元為 t0 .65. 方法2：先歷元變換后框架變換1、同框架不同歷元變換3、不同框架變換2、計算ITRFyy框架與ITRFxx框架

43、的轉(zhuǎn)換參數(shù)不同框架之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換66.(4)站心直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)、地心參心直角坐標(biāo)關(guān)系：站心直角坐標(biāo)與地心參心直角坐標(biāo)的關(guān)系：站心直角坐標(biāo)與站心極坐標(biāo)系的關(guān)系：67.5不同大地坐標(biāo)系換算 68.69.坐標(biāo)系統(tǒng)變換(續(xù))70.坐標(biāo)系統(tǒng)變換(續(xù)) 稱為廣義大地坐標(biāo)微分公式或廣義變換橢球微分公式，在新舊坐標(biāo)變換時，通常采用最小二乘法求71.第四部分經(jīng)典大地丈量根本技術(shù)與方法72.4.1經(jīng)典大地程度控制網(wǎng)73.4.1.1 經(jīng)典大地程度控制網(wǎng)的布設(shè)1布設(shè)方法 三角丈量法 優(yōu)點：圖形簡單，構(gòu)造強，幾何條件多，便于檢核，網(wǎng)的精度較高。缺陷：易受妨礙物的影響，布設(shè)困難，添加了建標(biāo)費用；推算邊長精度不均勻，距起

44、始邊越遠(yuǎn)邊長精度越低。 導(dǎo)線丈量法優(yōu)點：布設(shè)靈敏，容易抑制地形妨礙；導(dǎo)線丈量只需求相鄰兩點通視，故可降低覘標(biāo)高度，造標(biāo)費用少，且便于組織觀測；網(wǎng)內(nèi)邊長直接丈量，邊長精度均勻。 缺陷：導(dǎo)線構(gòu)造簡單，沒有三角網(wǎng)那樣多的檢核條件，不易發(fā)現(xiàn)粗差，可靠性不高。 經(jīng)典大地網(wǎng)程度網(wǎng)布設(shè)方法74. 三邊丈量及邊角同測法邊角全測網(wǎng)的精度最高，相應(yīng)任務(wù)量也較大。在建立高精度的公用控制網(wǎng)(如精細(xì)的形變監(jiān)測網(wǎng))或不能選擇良好布設(shè)圖形的地域可采用此法而獲得較高的精度在天文大地網(wǎng)中未用到。 天文丈量法天文丈量法是在地面點上架設(shè)儀器，經(jīng)過觀測天體(主要是恒星)并記錄觀測瞬間的時辰，來確定地面點的地理位置，即天文經(jīng)度、天文緯

45、度和該點至另一點的天文方位角。優(yōu)點：各點彼此獨立觀測，也勿需點間通視，丈量誤差不會積累。 缺陷：精度不高，受天氣影響大。用途：在每隔一定間隔的三角點上觀測天文來推求大地方位角，控制程度角觀測誤差積累對推算方位角的影響。經(jīng)典大地網(wǎng)程度網(wǎng)布設(shè)方法75.經(jīng)典大地網(wǎng)程度網(wǎng)布設(shè)原那么2布設(shè)原那么 從高到低、逐級控制 國家三角網(wǎng)分為一、二、三、四等，GPS網(wǎng)分為A、B、C、D、 E五級，A級網(wǎng)為高精度坐標(biāo)框架， B、C、D、 E相當(dāng)于常規(guī)大地丈量的一、二、三、四等。等級一等二等三等四等邊長相對中誤差1/20 萬1/12 萬1/7 萬1/4 萬方位角中誤差 0.9 1.5 2.5 4.5大地控制網(wǎng)要有足夠的

46、精度等級一等二等三等四等測角中誤差 0.7 1.0 1.8 2.576.大地控制網(wǎng)要有足夠的密度 國家控制網(wǎng)是測圖的根本控制，其密度要滿足測圖的要求。控制點的密度是指每幅圖中包含有多少控制點，不同比例尺有不同的要求。測圖比例尺平均每幅圖面積(km2)平均每幅圖要求的控制點數(shù)每點控制的面積（km2)網(wǎng)平均邊長（km)控制網(wǎng)等級1：5萬350500315013二 等1：2.5萬10012523508三 等1：1萬152012026四 等大地控制網(wǎng)要有一致的規(guī)格和要求 國家三角丈量規(guī)范GB/T 17942-2000，精細(xì)導(dǎo)線丈量規(guī)范。 國家丈量規(guī)范規(guī)定：詳細(xì)的布網(wǎng)方案、作業(yè)方法、運用的儀器、各種精度

47、目的等內(nèi)容。3全國天文大地網(wǎng)整體平差：1978-1984年完成，橢球參數(shù)IAG75， 坐標(biāo)系統(tǒng)西安80大地坐標(biāo)。經(jīng)典大地網(wǎng)程度網(wǎng)布設(shè)方法77.4.1.2 程度角觀測觀測方法：程度角觀測普通采用方向觀測法、分組方向觀測法和全組合測角法。方向觀測法適用與三、四等三角觀測，或方向較少的二等三角觀測；當(dāng)觀測方向大于6個觀測困難時可采用分組方向觀測法；一等三角觀測，或在高標(biāo)上的二等三角觀測采用全組合測角法。 各等級三角丈量運用的儀器與觀測方法和測回數(shù)程度角觀測78.全組合測角法限差方向觀測限差程度角觀測79.程度角觀測各級程度角觀測的根本要求規(guī)范規(guī)定：儀器及操作要求：1觀測程度角在一測回內(nèi)不允許調(diào)焦，照

48、準(zhǔn)目的時盡量不要運用垂直制動與微動螺旋，運用程度微動螺旋與測微器螺旋對準(zhǔn)分劃線時，最后旋轉(zhuǎn)均為旋進(jìn)方向；2在觀測過程中，假設(shè)發(fā)現(xiàn)2C2倍視準(zhǔn)軸誤差互差的絕對值DJ07、DJ01型儀器大于20，DJ02型大于30 ，本測回?zé)o效，應(yīng)校正后再觀測；3觀測過程中應(yīng)堅持儀器程度，照準(zhǔn)部上水準(zhǔn)器氣泡偏離中心，DJ07最大不得超越1.5格，DJ01、DJ02不的超越1格；垂直軸傾斜矯正：1當(dāng)照準(zhǔn)點的垂直角一等超越1度，二等超越3度時，應(yīng)在方向觀測值中參與垂直軸傾斜矯正，在該方向上記錄照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡的位置，確定垂直軸在程度軸方向的傾斜量，求的方向的矯正量；2三四等方向觀測普通不加垂直軸傾斜矯正。80.程度角

49、觀測觀測時間的選擇與時段的要求：1觀測一等三角點至少要有三個時段，每個觀測時段觀測的測回數(shù)不得超越全部測回數(shù)的2/5，在同一時段內(nèi)觀測任一單角的測回數(shù)不得超越總測回的1/2 , 且不宜延續(xù)觀測同一單角； 對日夜測比例普通不做要求，當(dāng)視野上有明顯的旁折光影響時，要求日夜測比例在30%70%內(nèi)變通，并留意選擇有利的觀測時間段；2二等觀測普通不得少于2個時段，每個觀測時段觀測的測回數(shù)不得超越全部測回數(shù)的2/3，個別特殊情況下可以一個時段測完；3上午、下午、夜間各為一個時段；零方向的選擇：方向觀測法一測回的操作程序見規(guī)范：當(dāng)方向數(shù)少于4個時，可以不閉合至零方向。81.分組觀測程度角觀測采用方向觀測法，

50、當(dāng)觀測方向數(shù)多余6個觀測有困難時，可以采用分組觀測，每組方向數(shù)大致相等，應(yīng)有兩個共同零方向，兩組觀測結(jié)果分別取中數(shù)，共同方向角度差不得大于2m(m為相應(yīng)等級測角中誤差，兩組觀測值按等權(quán)分組觀測平差，其限差與平差結(jié)果如下：聯(lián)測限差：假設(shè)兩組觀測精度一樣，且兩聯(lián)測角的角差為：測站平差：先將兩組觀測值分別進(jìn)展測站平差，得到兩組的測站平差值，然后比較兩組觀測的聯(lián)測角，小于限差，那么結(jié)合兩組的測站平差方向值再進(jìn)展平差：82. 補測規(guī)定 規(guī)范規(guī)定：當(dāng)方向數(shù)多余3個時，方向觀測一測回中可以暫時放棄不宜觀測的方向，放棄的方向數(shù)不得超越應(yīng)測方向數(shù)的三分之一，補測放棄的方向可只聯(lián)測零方向。超限觀測值重測要求程度角

51、觀測重測和取舍觀測成果應(yīng)遵照的原那么：1因?qū)﹀e讀盤、測錯方向、讀錯記錯、碰動儀器、氣泡偏離過大、上半測 回歸零超限以及其它緣由未測完的測回可以立刻重測，不計重測數(shù)；2一測回中2C互差超限或化歸同一同始方向后，同一方向值各測回互差超限時，應(yīng)重測超限方向并聯(lián)測零方向。3)一個測回中重測方向數(shù)超越方向總數(shù)的1/3時，以及觀測三個個方向有一個方向要重測，那么應(yīng)重測整個測回；4測回互差超限，除明顯值外，普通應(yīng)測觀測結(jié)果中最大與最小的測回；5假設(shè)零方向的2C互差超限或下半個測回歸零差超限，應(yīng)重測整個測回；6在一測站中，當(dāng)重測的方向數(shù)超越方向測回總數(shù)的1/3時，需重測全部測回。一份成果的方向測回總數(shù)為n-1

52、)m，n是方向數(shù)，m是測回數(shù)。83.程度觀測的主要誤差來源1)外界條件的影響 大氣層密度的變化對目的成像穩(wěn)定性的影響早晨太陽升起時，目的成像也僅有細(xì)微的動搖；日出以后，有一段時間，大約13h，成像較穩(wěn)定；1215 h，成像動搖較大；日落前有一段成像穩(wěn)定而有利于觀測的時間；夜間大氣層普通是平衡的。 程度折光的影響 光線經(jīng)過密度不均勻的空氣介質(zhì)時，經(jīng)過延續(xù)折射后構(gòu)成一條曲線，并向密度大的一方彎曲。照準(zhǔn)目的的相位差溫度變化對視準(zhǔn)軸的影響假定在一個測回的短時間觀測過程中，空氣溫度的變化與時間成比例，那么可以采用按時間對稱陳列的觀測程序來減弱這種誤差對觀測結(jié)果的影響。 84.外界條件對覘標(biāo)內(nèi)架穩(wěn)定性的影

53、響 假定在一測回的觀測過程中，覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的改動是勻速發(fā)生的，因此采用按時間對稱陳列的觀測程序也可以減弱這種誤差對程度角的影響。 精細(xì)角度誤差來源及其影響2)儀器誤差的影響視準(zhǔn)軸誤差、水軸不程度誤差、垂直軸傾斜誤差、測微行差、讀盤分劃與測微器分劃誤差、程度度盤位移的影響；照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響；照準(zhǔn)部程度微動螺旋的隙動差；垂直微動螺旋作用不正確的影響； 3)照準(zhǔn)和讀數(shù)誤差的影響照準(zhǔn)誤差受外界要素的影響較大,與照準(zhǔn)目的的外形和明晰度親密相關(guān)。 85.精細(xì)測角的普通原那么 觀測應(yīng)在目的成像明晰、穩(wěn)定的、有利于觀測的時間進(jìn)展，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光的影響。觀測前應(yīng)仔細(xì)調(diào)好焦距，消除視差。在一

54、測回的觀測過程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動。各測回的起始方向應(yīng)均勻地分配在程度度盤和測微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤分劃線和測微分劃尺的分劃誤差的影響。在上下半測回之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以消除和減弱視準(zhǔn)軸誤差、程度軸傾斜誤差等影響，同時可以由盤左、盤右讀數(shù)之差求得兩倍視準(zhǔn)誤差2c，借以檢核觀測質(zhì)量。上下半測回照準(zhǔn)目的的次序應(yīng)相反，其目的在于消除或減弱與時間成比例均勻變化的誤差影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的改動等。為了抑制或減弱在操作儀器的過程中帶動程度度盤位移的誤差，要求每半測回開場觀測前，照準(zhǔn)部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動方向先預(yù)轉(zhuǎn)12周。運用照準(zhǔn)部微動螺旋和測微螺旋時，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)。為了

55、減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測過程中應(yīng)堅持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡居中。86.觀測任務(wù)終了后應(yīng)及時整理和檢查外業(yè)觀測手簿。檢查手簿中一切計算能否正確、觀測成果能否滿足各項限差要求。確認(rèn)觀測成果全部符合本規(guī)范規(guī)定之后，方可進(jìn)展計算。1三角形閉合差、測角中誤差計算；2極條件自在項及限差計算；3基線條件自在項及限差計算；4方位角條件自在項及限差計算；5三角高程高差的驗算。三角丈量成果的驗算 87.經(jīng)緯儀與光電測距儀及其檢驗4.1.3經(jīng)緯儀與光電測距儀及其檢驗 我國光學(xué)經(jīng)緯儀系列的規(guī)范型號的劃分儀器等級精密經(jīng)緯儀普通經(jīng)緯儀DJ07DJ1DJ2DJ6DJ15測角中誤差0.7秒1秒2秒6秒15秒用途一等三角天文測

56、量一二等三角三四等三角地形測量普通測量 光電測距儀的分類與分級 測距原理：相位式測距儀、脈沖式測距儀。 測程：長(十10km以上)、中(數(shù)公里至10km)、短(3km) 載波源：紅外、激光、微波。 載波數(shù)：單頻、雙頻。 反射目的：協(xié)作目的、漫反射目的。 精度：高精度、普通精度、低精度。 88.等級測距精度中短程測距儀長程測距儀 光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀、光電測距儀的檢驗略見規(guī)范光電測距儀的分級光學(xué)經(jīng)緯儀JJG414-2003電子經(jīng)緯儀JJG100-2003光電測距儀的檢驗JJG703-200389.儀器設(shè)在知高程點，觀測該點與未知高程點之間的高差稱為直覘；儀器設(shè)在未知高程點，測定該點與知高程點之

57、間的高差稱為反覘。 思索到地球曲率與大氣折光的影響的嚴(yán)密公式4.1.4 三角高程丈量 三角高程丈量原理 在地面高低起伏較大或不便于水準(zhǔn)丈量的地域，可采用三角高程丈量的方法傳送高程。三角高程丈量90. 垂直角觀測方法 垂直角觀測方法有中絲法和三絲法。 垂直角記錄格式 垂直角與目的差的計算公式三角高程丈量91. 三角高程丈量的誤差來源 1豎角丈量誤差 測角誤差主要包括觀測誤差、儀器誤差以及外界條件的影響。觀測誤差中有照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差以及豎盤目的水準(zhǔn)管氣泡居中的誤差。儀器誤差如豎盤分劃誤差、外界條件主要大氣折射的影響。 2邊長誤差 邊長誤差大小取決于量測方法。全站儀測距而言取決于測距的精度。 3大

58、氣折光誤差 大氣折光誤差主要決議于空氣的密度?？諝獾拿芏绕胀ㄔ缤碜兓^大，中午附近比較穩(wěn)定。有關(guān)實驗闡明折光系數(shù)誤差對于短間隔三角高程丈量的影響不是主要的，但對于長間隔三角高程丈量而言，其影響是顯著的。 4儀器高與目的高的量測誤差 儀器高誤差與目的高誤差的量測誤差是不可防止的，對于精度較低的高程丈量如地形高程點控制丈量，其量測精度普通能滿足要求，但是對于高精度的高程丈量而言如替代二等水準(zhǔn)丈量，其量取誤差不可忽略，可以采用其它的的觀測方法加以減弱與消除(如對向觀測方法取中數(shù))。三角高程丈量92.三角高程丈量綜上所述，三角丈量的精度受垂直角觀測誤差、邊長誤差、大氣折光誤差、儀器高與目的高的量測誤差

59、等諸多要素的影響，其中主要誤差來源是垂直角觀測誤差與大氣折光誤差，同時儀器高與目的高的量測誤差也限制了三角高程丈量的運用。 提高三角丈量精度的方法：三角高程丈量由于存在諸多誤差的影響，采取一定的措施來消除或減弱其相關(guān)誤差的影響。全站儀的丈量精度的不斷提高，測角丈量精度得到了提高；大氣折光誤差可以采用對向觀測加以消除或減弱；儀器高與目的高可以從觀測方法上加以改良如兩點間等間隔觀測，可以消除儀器高誤差。1對向觀測三角高程因此在對向觀測中，大氣折射誤差根本可以消除；假設(shè)目的高不變，其目的高量測誤差也可以消除。93.2) 兩點間等間隔觀測間視法間視法是將全站儀置于A、B兩點之間大致等間隔中間位置的D點

60、，分別對A、B兩點進(jìn)展三角高程丈量，那么有故間視法可以消除儀器高量測誤差。 大氣折光系數(shù)確實定： 1根據(jù)水準(zhǔn)丈量的觀測成果確定C值 2對向觀測垂直角計算C值根據(jù)垂直折光的性質(zhì)與折光系數(shù)的變化規(guī)律，可選擇有利的觀測時間、對向觀測、提高視野的高度、選擇短邊傳送高程等措施，減弱大氣折光的影響。94. 三角高程丈量的精度三角丈量的精度受垂直角觀測誤差、邊長誤差、大氣折光誤差、儀器高與目的高的量測誤差等諸多要素的影響，尤其是大氣折光與觀測條件親密相關(guān)，因此不能從實際上推到出一個普遍適用的公式，普通根據(jù)大量的實測資料統(tǒng)計分析得到其閱歷公式。 對向觀測高差閉合差的限差：三角高程的限差： 環(huán)線閉合差的限差：