青岛注册测绘师讲课讲义

《青岛注册测绘师讲课讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《青岛注册测绘师讲课讲义（202页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、注册测绘师-大地测量 张建军 2013.07,1、本科目考试介绍 大地测量是注册测绘师考试内容中重要组成之一；与大地相关的考题所占比例往往高于其他科目，希望同学们能认真复习和准备。 2、本次授课的过程 侧重于大地测量中的基本概念、原理及作业的基本过程；由于往年的考试中会涉及到规范中的一些内容，这里适当增加了规范中的一些重要的内容；最后选一些有代表性的题目进行分析。,1、采用数字水准仪进行二等水准观测，仪器设置完成后，起测的第一测站前后视距分别为 50m 、48m；后尺读数为：1.54288；前尺读数为0.54288；仪器显示超限，其原因是（）超限,2、通常所说的海拔高是指（） A 大地高 B

2、正常高 C 正高 D 比高,1、国家一二等水准测量规范（2006） 2、GPS测量规范（2009） 3、重力控制测量规范（2006）和加密重力测量规范（2000） 4、区域似大地水准面精化基本技术规定（2009）,第一部分 考试大纲 第二部分 大地测量概论 第三部分 传统大地控制网 第四部分 GNSS连续运行基准站网 第五部分 卫星大地控制网 第六部分 高程控制网 第七部分 重力控制网 第八部分 似大地水准面精化 第九部分 大地测量数据库,第一部分：考试大纲,1、控制网设计（含GNSS连续运行基准站） 2、制定安全生产、提供高质量成果的措施 3、建立测量标志 4、作业实施及数据处理 5、大地测

3、量数据库和高精度导航定位服务系统 6、坐标换算 7、全过程的质量控制(成果质量),一、大地测量任务、内容、特点 1、任务：建立国家或地区大范围精密大地控制网，测定点位、变率和重力加速度。 2、内容：三角、导线、水准、天文、重力、惯性、空间（GPS）以及数据处理等。 3、特点：长距离、大范围；高精度；实时、快速；四维；地心；多学科融合。,第二部分 大地测量概论,二、大地测量系统与参考框架 1、大地测量坐标与常数:（X、Y、Z）， （L、B、H） ，（a, ，GM，J2（地球动力学形状因子） 2、框架：参心（54、80）、地心（84、2000）体现 3、高程基准、高程系统与高程框架： 基准：高程起

4、算，56黄海系，1985国家基准，验潮实现 系统：正高、正常高、大地高、力高等 框架：包括四个等级水准或大地水准面精化，一、二等水准定期复测维持。,第二部分 大地测量概论,重力作用：生活时时刻刻收到其影响，野外测量的很多计算都用到重力测量数据（高程、水准面计算等） 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 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,第二部分 大地测量概论,二、大地测量系统与参考框架 4、重力系统与重力测量框架：重力=引

5、力+离心力,1956年前我国采用了平均低潮面，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,第二部分 大地测量概论,二、大地测量系统与参考框架 5、深度基准,测时实际上就是测频率，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 常用时间系统：世界时（UT，地球自转为基准，1960年前作为国际时间基准）；原子时（AT，铯原子内部能量的跃迁辐射的频率）；力学时（DT；天体运动理论编算）；协调时（UTC，原子时和世界时结合）； GPS时（GPST，也是一种独立的原子时，与国际原子时差19S）。,第二部分 大地测

6、量概论,二、大地测量系统与参考框架 6、时间系统与基准,大地坐标系：以地球椭球面为参考面的地球椭球面坐标系（LBH）。（参心、地心） 空间直角坐标系（XYZ） 站心（局部）直角坐标系（UNE）极坐标系 直角坐标系原点位于测站点 U轴与测站点法线重合，指向天顶 N轴垂直于U轴，指向 (北） E轴形成左手系（东） 站心极坐标系用极距、方位角和高度角表示,第二部分 大地测量概论,三、常用坐标系及其转换 1、常用坐标系,高斯直角坐标系（xyH）,第二部分 大地测量概论,三、常用坐标系及其转换 1、常用坐标系,高斯投影的条件是： 满足正形投影条件（柯西黎曼方程） 中央子午线投影后为直线 中央子午线投影后

7、长度不变（其它线变长）,XYZ LBH（同一参考系下换算） XYZ NEU（同一参考系下换算，已知站心的大地或空间直角坐标） 不同参考系下坐标系转换（用XYZ转换公式， B 模型和M 模型，七参数-平移量旋转量各3，一个尺度因子； 四参数一般是针对平面坐标的转换-2个平移，一个旋转，一个尺度） LBH xyH（球面化为平面，注意中央子午线选取和分带,H为大地高或正常高）,第二部分 大地测量概论,三、常用坐标系及其转换 2、坐标系转换,不同坐标系之间常用BURSA 模型，七参数 ）,2、坐标系转换,第二部分 大地测量概论,局部小范围内，对高斯平面坐标可用四参数模型,2、坐标系转换,七参数最少要有

8、3个公共点，平面四参数2个公共点才可以完成2套坐标系换算（求参数）,第二部分 大地测量概论,四、我国的大地坐标系,（一）、1954年北京坐标系 （二）、1980年国家大地坐标系 （三）、2000中国大地坐标系 CGCS2000 （四）、 新1954年北京坐标系 （五）、 1978地心坐标系 （六）、 1988地心坐标系,第二部分 大地测量概论,1942年普尔科沃坐标系,在1932年普尔科沃坐标系基础上改用克拉索夫斯基椭球参数，进行多点定位,第二部分 大地测量概论,四、我国的大地坐标系,2）采用克拉索夫斯基椭球 a=6378245m =1:298.3,3）大地原点在前苏联的普尔科沃,5）我国的1

9、954北京坐标系坐标是局部平差结果,1）属参心大地坐标系,4）高程异常以苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算 值，按我国天文水准路线推算,四、我国的大地坐标系,第二部分 大地测量概论,（一）1954年北京坐标系,2) 采用IUGG1975推荐的椭球参数（a、J2、GM 、 ）,3) 多点定位，在我国按11间隔，均匀选取922点， 组成弧度测量方程，解得大地原点上：,1) 属参心大地坐标系,4) 定向明确。短轴平行于由地球质心指向JYD1968.0，起 始大地子午面平行于格林尼治天平均文台台的子午面,5）大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇，简称西安原点。,6）1980国家大地坐标系建立后，平差

10、得到近5万个点的成果,四、我国的大地坐标系,第二部分 大地测量概论,（二）1980年国家大地坐标系,原点：包括海洋和大气的整个地球的质量中心；定向：初始定 向由1984.0时BIH（国际时间局）定向给定； 长度单位为引力相对论意义下局部地球框架中的米。 参考历元为2000.0。 椭球参数为2000参考椭球： a6378137m GM3.98600441810-14m3s-2 f1/298.257222101 7.29211510-5rads-1 正常椭球与参考椭球一致,四、我国的大地坐标系,第二部分 大地测量概论,（三）2000中国大地坐标系（CGCS2000）,具体实现：三个层次的站网坐标和

11、速度， 第一层次：连续运行参考站，构成CGCS2000的基本骨架， 第二层次：空间大地网，空间大地网和连续运行参考站共同构成CGCS2000的框架。 第三层次：天文大地网，联合平差的约5万个天文大地点，,1）旧坐标系下的大地点成果（约20多万）； 2）旧坐标系下的地形图、海图、航空图和地籍图； 3）地方坐标系的成果（控制点坐标和地形图）； 4）已建成的地理空间数据基础设施和地理信息系统。,启用CGCS2000的影响,四、我国的大地坐标系,第二部分 大地测量概论,（三）2000中国大地坐标系（CGCS2000）,启用CGCS2000的对策,1）实施空间网与地面联合平差或精密坐标转换，将各等级大地

12、网点严密纳入CGCS2000；,2）精确求定54、80坐标系及各地方坐标系到CGCS2000的转换参数。 3）对旧坐标系下的各种地图，采用适当的方式采用软件进行坐标系变换改正到CGCS2000； 4）对基于其他椭球的重力异常，通过正常重力公式用软件改化为基于2000参考椭球的重力异常。,四、我国的大地坐标系,第二部分 大地测量概论,（三）2000中国大地坐标系（CGCS2000）,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。,第二部分 大地测量基本概念（补充

13、）,椭球面：参考椭球的闭合曲面，计算面 法线：与椭球面的切平面相垂直的直线 垂线：重力作用线，野外测量基准线 水准面：液体静止的表面，野外测量基准面 大地水准面：海水面静止的平均位置闭合后所形成的闭合曲面 垂线偏差：法线与垂线的夹角 大地水准面差距：大地水准面与椭球面距离，N 高程异常：似大地水准面与椭球面距离,第二部分 大地测量基本概念（补充）,地球椭球的基本元素常用符号a，b，e和e表示,第二部分 大地测量基本概念（补充）,衡量椭球形状和大小参数： 长半轴=a；短半轴=b；扁率=（a-b）/a； 第一偏心率 = 第二偏心率 =,第二部分 大地测量基本概念（补充）,1、方法：三角测量、三边测

14、量、边角测量、导线测量,第三部分 传统大地控制网 一、传统大地控制网布设,1、方法：三角测量、三边测量、边角测量、导线测量,第三部分 传统大地控制网 一、传统大地控制网布设,1、方法：三角测量、三边测量、边角测量、导线测量 2、原则：四个原则（分级布4个级、精度、密度和规格）,3、平差：1982年完成了天文大地网整体平差工作建立了我国自己的1980年国家大地坐标系。（84年鉴定），同时在2000坐标系建立中又对传统的天文大地网进行了联合平差的约5万个天文大地点,第三部分 传统大地控制网 一、传统大地控制网布设,第三部分 传统大地控制网 一、传统大地控制网布设,水平网精度指标：,光学经纬仪、电子

15、经纬仪、全站仪 光学经纬仪分类：DJ07,DJ1，DJ2,DJ6 电子经纬仪分类：， （误差小于1， 2， 6，10秒）,测距仪按测量方式分类：脉冲和相位 测距仪按测程分类为： 短程： 15km 测距仪按测量精度（准确度）分类: 一级：5+5D,每次作业前后都要对测角测距仪（加、乘常数测定）进行检验,第三部分 传统大地控制网 二、经纬仪和测距仪,观测误差的主要来源： 人差 仪器误差（三轴、度盘、偏心等） 外界条件（清晰稳定、折光、视准轴变化、脚架扭转等）,水平角观测方法： 方向观测法：用于三、四等水平角测量 分组方向观测法：方向数多于6个时使用 全组合测角法：一等、二等水平角测量（按方向权数定

16、测回数） 关于使用不同精度仪器测不同等级的三角网其测回数见P14表,第三部分 传统大地控制网 三、水平角观测,水平角观测实施与外业验算： 1、观测程序（准备、观测、成果检查计算） 2、三角测量外业验算 三角网中近似边长和球面角超计算 归心改正计算，化归到标石中心 化算到椭球面的计算（三差改正） 化算到高斯平面的计算（方向或曲率） 几何图形条件闭合差计算及检核 测角、测边中误差计算,第三部分 传统大地控制网 三、水平角观测,垂直角观测方法： 中丝法：4-6个测回，盘左、右观测 三丝法：2-3个测回，方法同上,大气垂直遮光及其减弱措施： 折光系数K平原地区一般为0.09-0.16；中午前后最小、最稳定 通过测定测区平均折光系数、选择有利观测时间、对向观测、提高视线高度、短边传递高程等方法减弱垂直折光的影响 三角高程精度：,第三部分 传统大地控制网 四、三角高程测量,导线的布设： 导线分四个等级，每个等级的