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1、测量小知识测量小知识1、 大地原点：亦称大地基准点，即国家水平控制网中推算大地坐标的起标点。大地原点是人为界定的一个点，利用它我们可以精确地知道自己的地理位置所在。上个世纪 70 年代，中国决定建立自己独立的大地坐标系统。通过实地考察、综合分析，最后将我国的大地原点，确定在咸阳市泾阳县永乐镇石际寺村境内，具体坐标在：343227.00N1085525.00E。它是“1980 西安坐标系”大地坐标的起算点2、水准原点：用作国家高程控制网起算的水准测量基准点。其高程由选定的验潮站根据验潮资料确定的多年平均海面作为基准面，经精密水准测量而获得。根据 1956 年黄海高程系和 l985 国家高程基准确
2、定的中国的水准原点在青岛市观象山。我国的水准原点位于青岛观象山。它由 1 个原点 5 个附点构成水准原点网。在“ 1985 国家高程基准”中水准原点的高程为 72.2604 米。这是国家根据 19521979 年的青岛验潮观测值，组合了 10 个 19 年的验潮观测值，求得黄海海水的平均高度，为零点的起算高程，是国家高程控制的起算点。3、大地水准面：大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的） 。 大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的确定是通过确定它与参
3、考椭球面的间距大地水准面差距（对 于似大地水准面而言，则称为高程异常）来实现的。大地水准面和海拔高程等参数和概念在客观世界中无处不在，在国民经济建设中起着重要的作用。 大地水准面是大地测量基准之一，确定大地水准面是国家基础测绘中的一项重要工程。它将几何大地测量与物理大地测量科学地结合起来，使人们在确定空间几何位置的同时，还能获得海拔高度和地球引力场关系等重要信息。大地水准面的形状反映了地球内部物质结构、密度和分布等信息，对海洋学、地震学、地球物理学、地 质勘探、石油勘探等相关地球科学领域研究和应用具有重要作用。4、测量角度与弧度换算关系5、1975 年首次珠穆朗玛峰高程的测定1975 年我国对
4、世界最高峰珠穆朗玛峰（简称珠峰）的高程进行了精确测定。这年的 5 月 27 日，我国首次将测量觇标立于珠峰之颠。从珠峰附近选择了 9 个测站点，它们分布在以珠峰为中心的 69o 的扇形区域内，至珠峰的距离为 8.5212 公里，高程为56006240 米。这 9 个点的坐标和高程分别利用三角测量、导线测量、水准测量和三角高程测量方法求得。在 9 个测站上对珠峰觇标观测水平角和垂直角，根据水平角确定珠峰的水平位置和各测站至珠峰的水平距离。根据三角高程测量原理，由这些垂直角和水平距离确定各测站同珠峰之间的高差，进而推得从我国黄海平均海面起算的珠峰高程为 8 84813 米。这次珠峰高程测定有 4
5、个突出特点：（1）第一次在峰顶树立了高352 米的红色金属测量觇标，使照准误差很小。 （2）高程测定结果中扣除了 092 米的覆雪厚度，得到了珠峰的地面高程。 （3）用探空气球测定了测区上空的温度垂直梯度值，有效地削弱了大气折射对高程测定值的影响。 （4）沿线进行了天文、重力测量，推算高程时用了较精确的改正数。6、2005 年复测珠穆朗玛峰的高度2005 年是我国首次测量珠穆朗玛峰高程 30 周年，其间由于珠穆朗玛峰地区地壳运动活跃，各国登山队、科学家频繁开展珠穆朗玛峰高程测量及相关的地学研究。我国测绘工作者也曾在 1966 年至 1998 年 4 次对珠穆朗玛峰高程进行测量随着我国测量技术、
6、测量方式和测量手段取得了巨大的进步。2003年，经过充分论证，国家决定在 2005 年复测珠峰。用科学严谨的方法，先进的技术手段，亲身登上地球之巅，获取珠峰准确的高程数据。最终 2005 年 10 月 9 日上午 10 时在国务院新闻办公室举办的新闻发布会上国家测绘局局长陈邦柱宣布珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程 8844.43m。这是迄今为止珠峰的最准确高度。7、电磁波测距技术为大地测量带来了变革在第二次世界大战期间及其以后，由于雷达探测和各种无线电导航系统的发展，促进了人们对电子测时技术、测相技术和高稳定度频率源等领域的深入研究，为电磁波测距仪的出现创造了条件。电磁波测距是利用电磁波作为载波，
7、从测线一端发射出去，由另一端反射回来。测定发射波来回经过的时间 t，当知道发射波的传播速度 C，则测线距离 S=CT/2。电磁波测距技术的出现，使大地测量产生了五个方面的变革：一是三角测量中的起算边长,几乎全用电磁波测距,用基线尺直接丈量的方法已成为历史；二是导线测量、边角同测或三边测量的布网方式应用将越来越广泛，有逐步取代传统三角测量的趋势；三是用测角、测距合一的电子速测仪，按边角交会方式加密大地控制网将成为重要方法；四是测距高程导线替代三、四等水准测量传算高程，在山区、丘陵等困难地区已取得明显效益；五是测量地面站至人造卫星间距离的激光测卫，使测定地面点位置的精度大幅度提高，点与点之间的距离
8、大大增大。8、卫星大地测量为传统大地测量作出的贡献卫星大地测量是利用人造地球卫星测定地球上任何点（包括地面上和海洋上）的位置并计算其间的距离，以及测定地球重力场和地球形状、大小等。其特点是：精度高，比传统大地测量高 23 个数量级；速度快，点间不必通视，不用建造觇标，可以全天候测量；测程远，可以测量几十、几百至数千公里的边长，可用于海岛和洲际联测；仪器放在卫星上，能对地球上任何地方测量。卫星大地测量的出现，为大地测量的发展作出了巨大贡献：一是建立了世界大地坐标系。传统大地测量边长仅几十公里，各个国家和地区只能建立局部大地基准。通过卫星大地测量联测，可将局部大地坐标系归算为全球大地坐标系。二是精
9、化了地球形状。根据卫星大地测量资料，可精确推得地球扁率，进而发现地球南、北半球并不对称。大地水准面在南半球极点处下陷约 20 多米，北半球极点处上升约 10 米。三是填补了海洋上的测量空白。利用卫星测高技术测量海洋大地水准面和重力场，填补了这一区域难以全面测量的空白。四是拓宽了大地测量学的应用领域。卫星大地测量测程远、精度高，就能监测年变化率为毫米、厘米级的地壳形变、海水面升降、地球板块运动和固体潮等地球动力学现象。为环境保护、防灾救援等提供信息。五是提供导航和实时定位资料。卫星测量速度快，不受天候限制，能为飞机、船舶、运载体提供导航和实时定位数据。六是提供检测手段。为传统大地测量提供尺度偏差
10、和方位偏差的检测手段。9、目前世界上的几种全球定位系统目前世界上已布设完成且应用的卫星导航定位系统有两种。一是美国布设的第二代卫星无线电导航系统 GPS。空间部分包括 24 颗分布在 6 个轨道面上的卫星，卫星高度约 20200 公里，运行速度为3800 米秒，运行周期 11 小时 58 分，卫星轨道的倾角为 55。每颗卫星可覆盖全球 38面积。卫星的分布，可保证在地球上任何地点、任何时刻、在高度 15以上的天空同时能观测到 4 颗以上卫星。卫星上有原子钟，且不断向地面发射两种频率的无线电波。该系统从 1978 年 2 月 2 日发射第一颗试验卫星起，到 1994 年 3 月 28日完成第 2
11、4 颗工作卫星的发射。另一种是前苏联发射的全球导航卫星系统 GLONASS。也由 24 颗分布在 3 个轨道面上的卫星组成,卫星高约 19100 公里，运行周期为11 小时 15 分，轨道面与赤道面交角为 64.8。该系统于 1982 年10 月开始发射，至 1995 年发射完毕。10、我国水准网的建立情况在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范测定高程的水准点构成的网称为国家水准网。水准点上设有固定标志,以便长期保存,为国家各项建设和科学研究提供高程资料。国家水准网按逐级控制、分级布设的原则分为一、二、三、四等。一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡度平缓的交通线布满全国，构成网状
12、。一等水准路线全长为 93 000 多公里，包括 100 个闭合环，环的周长为 8001500 公里。二等水准是国家高程控制网的全面基础,一般沿铁路、公路和河流布设。二等水准环线布设在一等水准环内，每个环的周长为 300700 公里，全长为 137 000 多公里，包括 822 个闭合环。沿一、二等水准路线还要进行重力测量，提供重力改正数据。一、二等水准环线要定期复测，检查水准点的高程变化供研究地壳垂直运动用。一、二等水淮测量称为精密水准测量，三、四等水准直接为测制地形图和各项工程建设用。三等环不超过 300 公里；四等水准一般布设为附合在高等级水准点上的附合路线，其长度不超过80 公里。全国
13、各地地面点的高程，不论是高山、平原及江河湖面的高程都是根据国家水准网统一传算的。 11、我国使用的椭球我国先后使用过两个参考椭球。1954 年北京坐标系采用的是原苏联克拉索夫斯基椭球，其长半径 a =6 378 245 米，短半径 b=6 356 863 米，扁率 f=(a-b)/a=1:298.3。1980 年西安坐标系采用的是1975 年国际大地测量学与地球物理学联合会第十六届大会上的推荐值，a=6 378 140 米 ，b=6 356 755 米，f=1:298.257。12、全站仪棱镜常数的概念及确定办法全站仪的测距棱镜常数的确定其方法有“六段法”和“三站法”两种，现简要介绍“三站法”
14、：1、在较为平坦的地面选择三点 A、B、C，并使其间距大致相同。2、在 A 点设站测量 AC 间的水平距离两组，每一组读书五次，两组平均数为 Dac。3、在 C 点设站测量 CA 间的水平距离两组，每一组读书五次，两组平均数为 Dca。4、在 B 点设站测量 BC、BA 间的水平距离各两组，每一组读书五次，其平均数分别为 Dbc 和 Dba。5、棱镜常数（DbaDbc（DacDca）/ 2）/2。6、棱镜加常数为 C。7、假如在徕卡全站仪里面设置，徕卡本来原配棱镜常数为34.4mm，那么，此棱镜常数就设置为 C。但是此棱镜自身的棱镜常数则为：（C-34.4）mm。棱镜常数光在反射棱镜中传播所用的超量时间会使所测距离增大某一数值，也就是说光在玻璃中的传播速度要比空气中慢，通常我们称这增大的数值为棱镜常数。通常棱镜常数已在生产厂家所附的说明书上或棱镜上标出，供测距时使用。当使用于全站仪不配套的反射棱镜时，务必首先确定其棱镜常数。注意：1、我们常用的对中杆的棱镜可以从正面和反面安装。安装位置不同，即使使用同一对中杆的棱镜常数也不相同。2、全站仪用于外业作业前，应首先确定其棱镜常数。
