2、大地控制网的建立

概述 现代大地测量技术能够直接测定点 位的真三维坐标（X、Y、Z），然 后通过坐标转换得到实际工作所需 的坐标 原因：空间技术的发展 优点：快速、经济、方便、简捷、 实时、高精度
概述
大地控制网的作用
为测图提供控制基础
限制测图误差累计，保证成图精度 统一坐标系统，保证邻图拼接 提供平面坐标，保证平面测图
P3 :
其它常规大地测量法
三边测量法：只测三角网中各三角形的 边长－－测距仪 边角测量法：在测角网的基础上加测全 部或部分边长－－全站仪 天文测量法：观测天体（恒星）的位置 来确定地面点的位置（天文坐标、天文 方位角） 天文测量的作用：确定垂线偏差；控制 水平角观测误差对方位角推算的影响
卫星导航定位系统
三角测量法
观测量：网中的全部（或大部分）方向值 要求：相邻点间（观测方向）必须通视 三角点（大地点）：网中三角形的顶点 三角网的元素： 起算元素：已知三角点的坐标、边长和已知 的方位角，也称起算数据 观测元素：网中观测的所有方向或角度 推算元素：由起算数据和观测元素所推算的 网中其它点的坐标、坐标方位角、边长
成果坐标系是否统一 占标、标石保存情况 自然地理情况 通讯、通信、交通、物质供应
图上设计 在地形图上拟定出控制点位置和网 的图形结构 对控制点的要求： 技术指标满足要求 充分考虑经济指标 切实保证点位安全
建标埋石
寻常标 双锥标 屋顶观测台
三角测量的标石是三角点的真正标志 三角点的坐标，实际上指的就是标石中心的坐 标，所有三角测量的成果（坐标、距离、方位 角等）都是以标石中心为准的 标石埋设与保护很重要
一等三角锁系
作用：
国家平面控制网的骨干 建立统一的坐标系框架 控制低等级三角网的建立 为研究地球形状大小提供资料
二等三角网
二等三角网既是地形测图的基本 控制，又是加密三、四等三角网 的基础，因此必须兼顾精度和密 度两个方面，它和一等三角锁网 同属于国家高级控制点。 规格：
平均边长：13km 测角中误差：±1.0”
国家平面控制网的布设方法
建国初期，根据国家平面控制网 当时施测时的测绘技术水平和条 件，确定采用常规的三角网作为 平面控制网的基本形式，在青藏 高原等特殊困难地区布设了一等 电磁波测距导线。
国家平面控制网的布设方法
一等三角锁系布设方案 二等三角锁、网布设方案 三、四wenku.baidu.com三角网布设方案 我国天文大地网基本情况简介
二等三角网
为了保证二等网的精度，控制边 长和方位角传递的误差累积，分 级布网时在二等锁系交叉处加测 起始边长和起始方位角；在全面 网的中间部分，测定了起始边， 在起始边两端测定了天文经纬度 和天文方位角
三、四等三角网 为了控制大比例尺测图和工程建设 的需要，在一、二等锁网的基础上， 还需布设三、四等三角网，使其控 制点的密度与测图比例尺相适应， 以便作为图根控制测量的基础。
国家平面控制网的布设原则
在常规大地测量的技术体系下，国家的 平面控制网一般都是用三角测量的方法 建立的，故而国家平面控制网又称为国 家三角网。 为了在广阔的领土上面建立国家三角网， 必须制定出统一的布设原则和方案。 国家三角网的布设原则是：分级布网、 逐级控制，要有足够的精度、一定的密 度，要有统一的技术规格与要求。
激光测月
用大功率激光测距仪向安置在月球表面 的后向反射棱镜发射激光脉冲信号，测 定信号往返传播时间以确定从测距仪至 反射棱镜之间距离的方法和技术称为激 光测月。
激光测月和激光测卫的区别：
1、需要功率更大的激光测距仪 2、棱镜安置在月球表面
卫星测高
利用安置在卫星上的雷达测高仪 测定卫星至海平面的垂直距离， 并用激光测卫、多普勒测量和 GPS测量等方法精确确定该卫星 的运行轨道以测定海面形状的方 法和技术称为卫星测高。
概述 大地测量学的基本任务之一，是在 全国范围内建立高精度的大地测量 控制网，以精密确定地面点的位置， 其实质是确定点位在某特定坐标系 中的三维坐标，通常称为三维大地 测量。 基本内容－－坐标、高程、重力
概述 在常规大地测量中，是把建立平面 控制网与高程控制网分开进行的， 分别以地球椭球面和大地水准面作 为参考面确定地面点的坐标和高程。 原因：测量仪器与技术手段的限制 优点：易于布设、经济实用 缺点：非真三维坐标、不能满足现 代大地测量和科学研究的需要
国家平面控制网的布设原则
1、大地控制网应分级布设、逐级控制
即先以精度高而稀疏的的一等三角锁，尽可 能经纬线纵横交叉迅速布满全国，形成统一 的骨干控制网，然后在一等锁环内逐级布设 二、三、四等三角网，所以国家三角网共有 四个等级。 每一级三角测量的边长逐渐缩短、三角点密 度逐级加大。先完成的高等级三角测量成果 可以作为低一级三角测量的起算数据并起控 制作用，这就是逐级控制的含义。
卫星测高
卫星测高原理图
卫星跟踪卫星 从某一卫星上用激光测距、GPS测 量或者多普勒测量等方法连续测定 至另一卫星的距离或者距离变化率 的方法和技术称为卫星跟踪卫星。
两种模式：
1、用高轨卫星跟踪低轨卫星 2、用低轨卫星跟踪低轨卫星
卫星重力梯度测量
利用安置在低轨卫星上的重力梯 度计测定地球引力位在三个坐标 轴上的二阶偏导数，进而测定全 球重力场的方法和技术称为卫星 梯度测量。
甚长基线干涉测量
甚长基线干涉测量原理图
卫星摄影测量
在晴朗的夜晚以恒星为背景用人卫 摄影仪对卫星进行摄影观测，根据 已知的恒星坐标以及相片上恒星与 卫星之间的相对位置来确定从人卫 摄影仪至该卫星的方向的方法和技 术称为卫星摄影测量。
卫星激光测距 用安置在地面测站上的激光测距仪 向专用的激光卫星发射激光脉冲信 号，该信号经安置在卫星表面的后 向反射棱镜反射后返回测站，精确 测定信号往返传播时间并进而求出 从仪器至卫星之间距离的方法和技 术称为卫星激光测距，又称为激光 测卫。
平面网布设方案
工作内容
技术设计 实地选点 造标埋石 外业观测 内业平差
技术设计
目的：制定切实可行的技术方案 考虑因素：精度、效益 步骤：
收集资料 实地踏勘 图上设计 编写技术设计书
收集资料
测区地形图 交通图 气象资料 已有大地测量资料
点之记、成果表、技术总结
国家平面控制网的布设原则
4、大地控制网应有统一的规格和要求
《大地测量法式（草案）》、《一、二、三、 四等三角测量细则》、《国家三角测量和精 密导线测量规范》、《全球定位系统（GPS） 测量规范》等 内容包括：具体的布网方案、作业方法、使 用的仪器、各种精度指标等，全国各测绘部 门，再进行测量作业时都必须以此为技术依 据而遵照执行
用户用接收机测定至导航卫星的距离或 者距离变化率并依据观测瞬间卫星在空 间的位置，采用距离交会法或者距离差 交会法来确定自己的位置及运动速度等 要素的无线电导航定位系统称为卫星导 航定位系统。 包括：GPS、GLONASS、DORIS、 Galileo、北斗系统等
甚长基线干涉测量 两台使用独立本振信号的射电望远 镜A和B同时对某一射电源进行观测， 利用射电干涉测量原理测定射电信 号到达A、B两站的时间延迟t以及时 间延迟率，从而精确测定基线向量A B以及从射电望远镜到射电源的方向 的理论、方法、技术称为甚长基线 干涉测量。
导线测量法
β2 P2(x2,y2) β4 β3 D34 P3
P2 :
T12 T01 1 T23 T12 180 2
T01
β1 P1(x1,y1)
D12 Δy
Δx D23
P4
D45
x2 x1 D12 cosT12 y 2 y1 D12 sin T12 x3 x2 D23 cosT23 y 2 y 2 D23 sin T23
P2(x2,y2) D12 T12 P1(x1,y1) B1 A1 B2 P3
三角测量法
C1 D 13 C2 D14
A2 P4
坐标正算
x3 x1 x13 x1 D13 cosT13 y3 y1 y13 y1 D13 sin T13
sin B1 D13 D12 , T13 T12 C1 sin A1 sin B2 D14 D13 , T14 T13 C 2 sin A2
三、四等三角点的布设一般采用插 网的方法，也可以采用插点的方法。
三、四等三角网
规格
平均边长：三等:8km、 四等>2km 测角中误差：三等：±1.8” 四等：±2.5”
一、二等精密导线 一等导线一般沿着主要交通道路布 设，纵横交叉成较大的导线环，几 个导线连成导线网。导线网应该与 三角锁联接，构成整体的大地控制 网。 二等导线布设于一等导线环内，每 条导线两端均应闭合于一等导线点 或三角点上。各条二等导线也是互 相交叉，构成二等导线网。
一等三角锁系
一等三角锁一般沿着经纬线布设成纵横交 错的锁系，锁系交叉处之间的一段称为锁 段，一般约200km。
一等三角锁由近于等边的三角形构成，锁 段中三角形个数约为16～20个，三角形边 长约20～25km，三角形的任一角度不得小 于40度，测角中误差不得大于0.7秒。
一等三角锁系
为了控制锁段中边长推算误差的累积， 在一等锁系的交叉处测定了起始边长。 一等锁在起始边的两端上还精密测定了 天文经纬度和天文方位角，在锁段中央 处测定了天文经纬度。测定天文经纬度 的目的是为计算垂线偏差提供资料，测 定天文方位角的目的是为了控制锁段中 方位角的传递误差。 因而国家一等三角锁系又称为国家天文 大地网。
国家平面控制网的布设原则
2、大地控制网应有足够的精度
在满足大比例尺测图的基本要求的前提下， 一、二（A、B）等网的精度还要兼顾现代 科学技术的要求，保留一定的精度储备。
3、大地控制网应有一定的密度
三角点的密度：每幅图中包含多少个控制点 GPS测量中相邻点间的距离视需要而定 按照要求的精度和密度布设的国家控制网， 在地形测图时再加密图根控制点即可
我国天文大地网简介
在特殊困难地区采用了特殊的布网方案，主要包括 一等精密导线、大地四边形和卫星大地测量方法等。 布设周期：20世纪50年代初至60年代末共二十余年 规格： 一等三角锁401条，一等三角点6182个，构成121个 一等锁环，锁系长达7.3万公里。一等导线点312个， 构成十个导线环，总长约1万公里 整体平差1982年完成。网中包括一等三角琐系、二 等三角网、部分三等网共约5万个大地控制点，500 条起始边和近1000个正反起始方位角，观测量约30 万个 精度：距离大地点最远点的点位中误差为0.9m，一 等观测方向中误差±0.6”
三角测量法
优点：图形简单，结构强，几何条 件多，便于检核，精度较高 缺点：通视条件要求高，布网困难， 推算边长精度不均匀，距起始边越 远边长精度越低
导线测量法
在地面上按一定要求选定一系列点，使它们与 相邻点互相通视，相邻点之间连成一条折线称 为导线，若将若干导线纵横交错构成网状则称 为导线网。导线中至少有一个已知点和一个起 始方位角，观测相邻点间的边长和各点的转折 角，那么就可以依次推算其余各点的坐标。 观测量：边长和夹角 要求：相邻点间通视 优点：布网灵活，费用低，边长精度均匀 缺点：检核条件少，控制面积小
为科学研究提供实测资料 为国防建设、空间科学服务
国家平面控制网的建立方法
常规大地测量方法
三角测量法 导线测量法 三边测量法 边角测量法 天文测量法
现代大地测量新技术
卫星定位技术（GPS、GLONASS、 Galileo……） 甚长基线干涉测量 卫星测高、卫星重力计划
三角测量法 在地面上按一定要求选定一系列点， 使它们与周围相邻点通视并构成相 互联接的三角网，网中各点称为三 角点（大地点）。在三角点上测定 各三角形的内角及一部分边长，根 据已知点坐标及方位角，就可以依 次推算出网中各点的坐标。