大地水准面、似大地水准面的若干问题
地籍测量常见问题与解决方法
地籍测量常见问题与解决方法地籍测量是土地管理中的重要环节，对于土地的界定、登记和利用具有重要意义。
然而，在地籍测量过程中，常常会遇到一些问题，这些问题可能会影响测量结果的准确性和可靠性。
本文将就地籍测量中常见的问题及其解决方法进行探讨。
一、纵横曲率问题在进行地籍测量时，纵横曲率问题是一个常见而严重的挑战。
由于地球是一个不规则的椭球体，纵向和横向的曲率是不同的。
这导致了地测仪器在不同位置测量结果的偏差。
解决方法：1.使用大地水准面：采用大地水准面是解决纵横曲率问题的一种常见方法。
通过确定大地水准面的参数，可以将测量结果进行修正，从而减小因纵横曲率引起的误差。
通常，使用数学模型和公式来计算大地水准面的参数。
2.引入高斯投影坐标：高斯投影坐标是地理信息系统中常用的坐标系统之一。
通过将地球表面的经纬度坐标转换为平面坐标，可以避免纵横曲率问题的影响。
这种方法需要建立准确的高斯投影坐标系统，以确保坐标转换的准确性。
二、测量误差问题在地籍测量中，测量误差是不可避免的。
由于测量设备的精度和外界因素的影响，测量结果可能存在误差。
这些误差可能来自仪器本身的精度、观测者的操作技巧、环境影响等。
解决方法：1.使用精密测量设备：使用精密测量设备可以提高测量的精度。
高性能的全站仪和GPS设备具有更高的测量精度，能够减小误差的影响。
选择合适的测量设备和使用正确的测量方法，可以提高测量结果的准确性。
2.重复测量：重复测量是一种常用的误差控制方法。
通过多次测量同一地点或同一线路，然后取平均值，可以减小测量误差的影响。
这种方法需要注意测量的时间和环境的一致性，以保证测量结果的可靠性。
三、地物遮挡问题在进行地籍测量时，常常会遇到地物遮挡的问题。
地物如建筑物、树木等会阻碍测量仪器对地面的观测，从而影响测量结果的准确性。
解决方法：1.选择合适的观测位置：在进行地籍测量时，需要选择合适的观测位置，尽量避开地物遮挡。
通过合理的观测位置安排，可以减少地物对测量结果的影响。
大地测量3区域似大地水准面精化
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一、似大地水准面精度与分辨率
(2)似大地水准面的精度由格网平均高程异常相对 于本区域内各高程异常控制点的高程异常平均中误 差表示。
(3)似大地水准面以一定分辨率的格网平均高程异 常来表示，主要用于不同比例尺地形图的高程点测 定，按照用途的不同，划分为国家似大地水准面、 省级似大地水准面和城市似大地水准面。这种划分 方法主要基于三种主要地理范围和应用范围。
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二、似大地水准面精化基础数据要求
各级似大地水准面计算采用的格网平均重力异常分 辨率应不低于下表的规定。
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二、似大地水准面精化基础数据要求
格网平均重力异常的精度以格网平均重力异常的代表误 差表示。格网平均重力异常的代表误差计算公式为
式中: 为格网平均重力异常代表误差,单位为10-
新埋设的高程异常控制点，其标石可采用GB／T l8314--2009规定的天线墩，其上埋设满足GPS和 水准测量的标志。
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三、高程异常控制点的布设
当利用已有大地控制点和水准点时，应检查该 点的稳定性、可靠性和完好性，符合要求方可利 用。
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二、似大地水准面精化基础数据要求
用于确定似大地水准面的高程异常控制点等基础 数据，其成果必须具有一定的可靠性和现势性。考 虑到我国国土范围大，各区域地形地貌复杂，基础 数据多种多样等情况，在保证似大地水准面的精度 和应用的前提下，《区域似大地水准面精化基本技 术规定》(GB/T 23709-2009)提出了高程异常控 制点等基础数据的最低要求。
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一、似大地水准面精度与分辨率
(5)我国似大地水准面按范围和精度，分为国家似 大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准 面。各级似大地水准面的精度和分辨率应不低于表 1-7的规定。
2016年注册测绘师大地测量50题解析实录
2016年习题大地测量章节1．某点的高程异常是指该点的大地高与（）之差。
A. 正高B. 力高C. 地区力高D. 正常高解析：D大地高=正常高+高程异常；大地高=正高+大地水准面差距。
因为最终都要归化到椭球面，所以大地高在等式左边。
正常高与正高之差要经过正常水准面改正。
2．我国建立天文大地网的主要方法是（）。
A. 三角测量法B. 导线测量法C. 三边测量法D. 边角同测法解析：A全国天文大地网即国家大地网一二等三角网，由于加测了天文经纬度（拉普拉斯点），所以称为天文大地网，采用整体平差。
所谓天文大地网就是传统的三角网3．我国目前所采用的法定高程系统是（）。
A. 大地高系统B. 椭球高系统C. 正高系统D. 正常高系统解析：D高程系统一般有正高、正常高、力高三种。
正高系统有严密的理论，但是没法直接求得，实用上一般都是用正常高来代替。
我国目前采用的是正常高系统。
在水准面上两点只有力高相等。
所以直接规定了重力，假设水准面平行这样就建立了等高面4．正高系统中的理论闭合差是由两大地水准面间（）所造成的。
A. 位相等B. 不平行C. 相交D. 十分接近解析：B水准面的重要特性是相互不平行，水准测量具有多值性，即使没有测量误差，理论上水准测量闭合差也不是0。
这叫高程测量的多值性6．我国采用的1954 年北京坐标系的原点在（）。
A. 北京B. 青岛C. 苏联D. 陕西解析：C，大地原点：也称大地基准点或大地起算点，其数据也称作大地测量基准数据或大地测量起算数据。
54坐标系：原点在苏联普尔科沃，椭球为克拉索夫斯基椭球，是原苏联1942年坐标系在中国的延伸。
缺点：1、椭球参数有较大误差。
2、与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜，东部最大误差达到68米。
3、几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
4、定向不明确，定向没有采用国际惯用的CIO，也没有采用我国的JYD，起始子午面不是BIH定义的格林尼治子午面。
高精度海域似大地水准面模型的建立
高精度海域似大地水准面模型的建立刘立;张乙志;温旭;李凉;初理伟【摘要】建立高分辨率、高精度的区域似大地水准面已成为信息化测绘体系建设、数字城市建设所必需的基本条件,尤其在地形图测绘、海洋调查等方面,对厘米级似大地水准面的需求十分迫切.本文基于新理论计算方法、重力场模型和融合技术建立高精度海域似大地水准面模型,厘米级的海域似大地水准面模型的建立对沿海地区快速获取高程信息很有意义,弥补了海域的空白.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2017(042)003【总页数】3页(P70-72)【关键词】似大地水准面;高精度;重力场模型【作者】刘立;张乙志;温旭;李凉;初理伟【作者单位】浙江省第一测绘院,浙江杭州310012;浙江省第一测绘院,浙江杭州310012;浙江省第一测绘院,浙江杭州310012;浙江省测绘质量监督检验站,浙江杭州310012;浙江省第一测绘院,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】P228.4随着测绘科技的发展,用于建立和维持大地测量基准的技术手段、工具和理论方法发生了巨大的变化。
GNSS定位技术由于其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等特点,已经成为人们获取有关空间位置的一种重要手段。
尽管GNSS技术可以获得所测点位的高精度三维空间坐标,但由于缺少相应精度和高分辨率的似大地水准面模型,致使GNSS所测得的大地高转换为海拔高时精度损失严重,未能获取相应精度的水准高(海拔高)。
因此,建立区域性高分辨率、高精度的似大地水准面模型就变得迫切重要[1-2]。
高精度海域似大地水准面模型的建立便于沿海和海岛地区实现由卫星定位直接获取海拔高,提高了工作效率,降低了工作成本。
采用格网高程数据、重力观测数据和地球重力场模型,利用新理论计算方法、重力场模型和球冠谐融合技术可以建立高精度海域似大地水准面模型,其中常用的地球重力场模型有:WDM94、EGM96、EIG01C、EIG03C、EIG04C、GGM02C和EGM2008等[3]。
GPS在高程测量中的误差来源及应对措施
GPS在高程测量中的误差来源及应对措施【摘要】本文通过GPS在高程中的误差分析，对提高GPS测量高程精度的方法及措施进行了详细描述。
【关键词】GPS；大地高；正常高；高程拟合；高程异常一、引言众所周知，GPS作为现代化的三维测量工具，已被越来越广泛地运用到平面测量工作中去，如平面控制测量、地形测量、施工测量等。
但是GPS在实际的工作实践中，却较少运用于高程测量。
这是由于我国幅员辽阔，GPS测高受区域性大地水准面的限制以及仪器和外界条件等诸方面因素的影响，所测高程精度较低，无法满足各项工程建设的需要。
那么GPS测量高程的误差主要有哪些呢？我们又如何采取有效措施来提高高程测量精度呢？二、GPS高程测量原理利用GPS求得的是地面点在WGS-84坐标系中的大地高H84，而我国高程采用正常高。
要想使GPS高程在工程实际中得到应用，必须实现GPS大地高向我国正在使用的正常高的转化。
如图1所示。
有公式：Hr=H84-ζ由上式可知GPS高程测量的结果Hr误差主要由大地高H84的误差和高程异常ζ的误差的组成。
三、影响大地高H84的误差来源1.相位整周模糊度解算对GPS高程的影响。
相位整周模糊度解算是否可靠，直接影响三维坐标的精度。
在控制测量中，无论采用快速静态或实时动态测量技术，都必须精确解算得到相位整周数，然而相位整周数模糊度的解算常常会出现解算错误的可能性，从而会影响高程测量的精度。
2.多路径效应的制约因素：所谓多路径效应是指测站附近反射物反射来自卫星的信号与卫星直接发射的信号同时被接收机接受，这两种信号产生相互影响使其观测值偏离其真值，产生多路径误差。
多路径效应的影响分为直接的和间接的，并能对三维坐标产生分米级影响。
3.电离层延迟对高程测量量的影响：电离层对GPS测量的影响主要有：电离层群延（绝对测距误差）；电离层载波相位超前（相对测距误差）；电离层多普勒频移（距速误差）；振幅闪烁信号衰减；磁暴、太阳耀斑等，这些电离层的变化都会延迟GPS信号的传播路线。
大地水准面、似大地水准面的若干问题
参考椭球面实在就是我们所做的参考椭球表面是一个理想化的球面，可以完全利用数学公式表示球面上的点，大地水准面：设想一个与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。
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南极地区布格大地水准面，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。
似大地水准面；似大地水准面——从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。
它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。
正高与正常高的差值大小，与点位的高程和地球内部的质量分布有关系，在我国青藏高原等西部高海拔地区，两者差异最大可达3米，在中东部平原地区这种差异约几厘米。
在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。
他们之间的关系以及用途是这样的：正高是指从一地面点沿过此点的重力线到大地水准面的距离。
是天文地理坐标(Ψ，λ，Hg)的高程分量。
因此，大地水准面则是正高的定义基础。
正常高是指从一地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的距离。
因此，似大地水准面则是正常高的定义前提。
我国规定采用的高程系统是正常高系统。
如果不是进行科学研究，只是一般使用，正常高系统结果在国内也可以称为海拔高度。
大地高是指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离。
是大地地理坐标（B，L，H）的高程分量H。
大地高与正常高的差异叫做高程异常，GPS测定的是大地高，要求正常高必须先知高程异常。
在局部GPS网中巳知一些点的高程异常（它由GPS水准算得），考虑地球重力场模型，利用多面函数拟合法求定其它点的高程异常和正常高。
大地测量学基础
2020年10月28日星期三12时57分11秒
（一）天球坐标系
1.天球的基本概念： 天球、天极、天球赤道、天球子午圈、 时圈、黄道、黄赤交角、春分点、黄极、 岁差与章动 2.天球坐标系的建立 1）天球空间直角坐标系 2）天球球面坐标系
第二章 大地测量基础知识
§2-1 大地测量的基准面和基准线 一、水准面与大地水准面
1、水准面 我们把重力位相等的面称为重力等位面，也就 是我们通常所说的水准面。水准面有无数个。 1）水准面具有复杂的形状。 2）水准面相互既不能相交也不能相切。
2020年10月28日星期三12时57分11秒
3）每个水准面都对应着唯一的位能W=C=常 数，在这个面上移动单位质量不做功，亦即所做 的功等于0，即dW=-gsds，可见水准面是均衡面。
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天球基本概念（1）
天球：我们 把以地球M 为中心，以 无穷远的距 离为半径所 形成的球称 作天球。
天极：地球自
转的中心轴线 简称地轴，将 其延伸就是天 轴，天轴与天 球的交点称为 天极，Pn在北 称作北天极， PS，在南称作
南天极。
天球赤道：
通过地球质心 M与地轴垂直 的平面称为天 球赤道面，天 球赤道面与天 球相交的大圆 就称为天球赤 道。
N2d min
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4、但对于天文大地测量及大地点坐标的推算， 对于国家测图及区域绘图来说，往往采用其大小 及定位定向最接近于本国或本地区的地球椭球。 这种最接近，表现在两个面最接近即同点的法线 和垂线最接近。所有地面测量都依法线投影在这 个椭球面上，我们把这样的椭球叫参考椭球。
大地测量学简答题、综合题
1、解释重力、引力、离心力、引力位、重力位、地球重力场、正常重力、正常重力位、扰动位等概念，简述其相应关系。
答：地球引力及由于质点饶地球自转轴旋转而产生的离心力的合力称为地球重力。
引力F是由于地球形状及其内部质量分布决定的其方向指向地心、大小F=f·M·m/r∧2。
离心力P指向质点所在平行圈半径的外方向，其计算公式为P=m w∧2·p 引力位就是将单位质点从无穷远处移动到该点引力所做的功重力位就是引力位V和离心力位Q之和。
地球重力场是地球的种物理属性。
表征地球内部、表面或外部各点所受地球重力作用的空间。
根据其分布，可以研究地球内部结构、地球形状及对航天器的影响。
正常重力位是一个函数简单、不涉及地球形状和密度便可直接计算得到的地球重力位的近似值的辅助重力位。
扰动位是地球正常重力位与地球重力位的差异。
2、解释大地水准面、大地体、总椭球、参考椭球、大地天文学、黄道面、春分点、大地水准面差距。
答：与平均还平面相重合，不受潮汐、风浪及大气压的影响，并延伸到大陆下面处处与前垂线相垂直的水准面称为大地水准面。
大地水准面是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭曲面。
由它包围的形体称为大地体。
总的地球椭球中心和地球质心重合，总的地球椭球的短轴与地球地轴相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，同时还要求总的地球椭圆和大地体最为密度。
参考椭球是指具有一定参数、定位和定向，用以代表某一地区大地水准面的地球椭球。
大地天文学主要是研究用天文测量的方法，确定地球表面的地理坐标及方位角的理论和实际问题。
黄道是太阳周年的视运动沿着大圆的运动圈。
春分点是黄道和赤道的交点，并被看作固定的恒星点。
大地水准面差距是指大地水准面与地球椭球面之间的距离4 、解释水准面的含义及性质,为什么说水准面有多个?答:含义:我们把重力位相等的面称为重力等位面,这也就是我们通常所说的水准面.性质:1、由于重力位是由点坐标唯一确定的，故水准面相互既不能相交也不能相切；2、在一个水准面上移动单位质量不做功，即所做共为0，可见水准面是均衡面；3、在水准面上，所有点的重力均与水准面正交；4、由于两个水准面之间的距离不是一个常数，故两个水准面彼此不平行；5、力线与所有水准面都正交，彼此不平行。
似大地水准面名词解释
似大地水准面名词解释
嘿，你知道啥是似大地水准面不？这玩意儿可有意思啦！
似大地水准面呀，就好像是地球这个大舞台的一个特殊“层面”。
比如说，地球是个超级大明星，那似大地水准面就是它脚下独特的舞台地板。
它可不是随随便便就有的哦！它是从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
哎呀，这么说可能有点复杂，咱举个例子哈。
就好比你要去一个神秘的地方，你得沿着特定的路线走，最后到达的那个区域，就是似大地水准面啦！
它的作用可不小呢！在测量学里，那可是相当重要的。
没有它，很多测量工作都没法好好开展呢。
就好像没有指南针，你在大森林里就容易迷路一样。
咱再深入想想，似大地水准面和我们的生活也息息相关呢！建筑工人在盖房子的时候，要是不考虑它，那房子可能就盖歪啦；导航系统要是没它的帮忙，说不定就把你带沟里去了。
你说它是不是超级重要呀？反正我觉得是！它就像是隐藏在地球背后的一个默默奉献的英雄，虽然我们平时可能不太注意到它，但它一直在那发挥着关键的作用呢！
我觉得呀，似大地水准面就是测量领域的一个神奇存在，不可或缺，非常了不起！。
《大地测量学基础》试题
一、解释下列术语（每个2分，共10分）大地水准面球面角超底点纬度高程异常水准标尺零点差二、填空（1-15小题每空1分；16题4分，共36分）1、在地球自转中，地轴方向相对于空间的变化有______和_____。
2、时间的度量单位有______和______两种形式。
3、重力位是______和_____之和，重力位的公式表达式为_______。
4、椭球的形状和大小一般用_______来表示。
5、在大地控制网优化设计中把_____、______和_____作为三个主要质量控制标准。
6、测距精度表达式中，的单位是______，表示的意义是_____；的单位是______，表示的意义是_____。
7、利用测段往返不符值计算的用来衡量水准测量外业观测的精度指标用_____来表示,其意义是______。
8、利用闭合环闭合差计算的用来衡量水准测量外业观测的精度指标用_____来表示,其意义是______。
9、某点在高斯投影3°带的坐标表示为XA=3347256m, YA=37476543m,则该点在6°带第19带的实际坐标为xA=___________________，yA=___________________。
10、精密水准测量中每个测段设置______个测站可消除水准标尺______零点差的影响。
11、点P从B=0°变化到B=90°时,其卯酉圈曲率半径从______变化到_____。
12、某点P的大地纬度B=30°，则该点法线与短轴的交点离开椭球中心的距离为_____。
13、高斯投影中，_____投影后长度不变，而投影后为直线的有_____，其它均为凹向_____的曲线。
14、大地线克莱劳方程决定了大地线在椭球面上的_______；在椭球面上某大地线所能达到的最大纬度为60°，则该大地线穿越赤道时的大地方位角表达式为_____（不用计算出数值）。
注册测绘师考试大地测量
一、单项选择题1. 水准面有无穷多个，任意一个异于大地水准面的水准面与大地水准面( D ）。
A.重合B. 相等C。
平行，D。
一定不平行2。
外业测量的基准面和基准线下列哪种表达是正确的（C ）。
A. 大地水准面和法线B。
椭球面和铅垂线C. 大地水准面和铅垂线D。
水准面和铅垂线3. 正常高的基准面是（B )。
A。
大地水准面B。
似大地水准面C。
水准面，D。
参考椭球面4。
建立1980国家大地坐标系所采用的参考椭球是（A ）。
A。
1975国际椭球B。
克拉索夫斯基椭球C。
贝塞尔椭球，D。
赫尔默特椭球5。
地面上任意一点大地高与正常高之差称为（B ）。
A.大地水准面差距B. 高程异常C.正高D。
垂线偏差J、a、ω4个基本参数来表示，6。
大地测量地球大地基准常数通常用GM、2其中哪个参数与地球的扁率有关（ B )。
JA. GMB.2C。
a D. ω7。
1954年北京坐标系的大地原点位于( C )。
A. 北京B. 西安C。
苏联 D. 青岛8。
我国的水准原点位于( D ）.A. 北京B. 西安C. 苏联D. 青岛9. 不同平面坐标系统间常采用相似变换，其变换一般需要多少个转换参数，求解转换参数至少需要多少个公共点坐标（A )。
A。
4、2 B. 4、4C. 3、3D. 2、210. 不同空间直角坐标系的转换常常采用布尔沙模型进行计算，其模型中包含多少参数，求解转换参数至少需要多少个公共点坐标（C ）。
A. 7、7B. 5、5C. 7、3 D 。
4、311. 我国所采用的统一高程系统为（ B ）。
A. 大地高B. 正常高C. 正 高 D 。
力 高12. 某点高斯投影6°带的坐标表示为X A =3347256m, Y A =19476543m , 则该点在3°带第37带的实际坐标为（ A ）。
A. 3347256 、-23457 B 。
3347256 、19476543C. 3347256、476543D. 3347256、 3747654313。
名词解释似大地水准面
名词解释似大地水准面
似大地水准面是指在地球表面上，如果没有地形、建筑物或植
被的影响，海洋和大陆上的水体表面将形成的理论上的平坦面。
在
这个理想化的状态下，水体的表面将受到地球引力的作用，呈现出
一种理想的平坦状态，这个平坦的状态就被称为似大地水准面。
似大地水准面是大地测量学中一个重要的概念，它是确定高程
的基准面之一。
在实际的测量中，我们通常会选择某个特定的水准
面作为基准面，例如平均海平面。
然而，地球表面的海拔高度会因
为地球引力、地球自转、地球形状不规则等因素而产生一定的变化，因此需要引入似大地水准面来进行修正。
似大地水准面的概念也在地理信息系统（GIS）和地图制图中扮
演着重要的角色。
在制作地图时，需要将地球三维的表面投影到二
维平面上，而似大地水准面就是在这个过程中进行高程转换的基准
面之一。
总的来说，似大地水准面是地球表面的一种理想化状态，用于
测量和描述地球表面的高程，对于地球科学和测绘学都具有重要意义。
似大地水准面
大地水准面百科名片地质学范畴，是指平均海平面通过大陆延伸勾画出的一个连续的封闭曲面。
大地水准面包围的球体称为大地球体。
大地球体的长半轴为6378.245公里，短半轴为6356.863公里。
从大地水准面起算的陆地高度，称为绝对高度或海拔。
似大地水准面科技名词定义中文名称：似大地水准面英文名称：quasi geoid定义：从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
应用学科：测绘学（一级学科）；大地测量学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布quasi-geoid似大地水准面——从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。
它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。
正高与正常高的差值大小，与点位的高程和地球内部的质量分布有关系，在我国青藏高原等西部高海拔地区，两者差异最大可达3米，在中东部平原地区这种差异约几厘米。
在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。
参考椭球度，a、b为地球椭球的长、短半轴。
编辑本段大地坐标系我国采用1975年在法国召开的国际大地测量与地球物理联合会会议推荐的地球椭球体。
椭球面上一点的位置，通常用大地经度和大地纬度来[3]表示，某点的大地经纬度称为该点的大地坐标。
如图示，NS为椭球旋转轴，S称南极，N称北极。
包括旋转轴NS的平面称为子午面，子午面与椭球面的交线称为子午线，也称为经线。
垂直于旋转轴NS的平面与椭球面的交线称为纬线地图。
圆心为椭球中心O的平行圈称为赤道。
建立大地坐标系，规定以椭球的赤道为基圈，以起始子午线（经过英国格林威治天文台的子午线）为主圈。
对于图中椭球面上任一点而言，其大地坐标为：大地经度L－－－过P点的子午面与起始子午面间的夹角。
由格林威治子午线起算，向东为正，向西为负。
大地纬度B－－－在P点的子午面上，P点的法线PK与赤道面的夹角。
由赤道起算，向北为正，向南为负。
陆地区域_似_大地水准面精化的理论和方法
袁国辉等
陆地区域 ( 似 ) 大地水准面精化的理论和方法
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陆地区域( 似) 大地水准面精化的理论和方法
袁国辉
*
吴云 广州 摘
要 : 首先阐述了精化 ( 似 ) 大地水准面的重要意义 , 然后系 统地介 绍了利 用现有 的重力资 料 、 高分辨 率的 DT M 以
26
城
市
勘
测
2005 年
场。其实质就是利用重力和 DT M 数据改进由重力位 模型确定的区域 ( 似) 大地水准面, 主要是改进其中短 波分量。 这一方法的应用大致有 2 种方式。 第 1 种是把 ( 似 ) 大地水准面分为 3 个部分: ( 1) 由全球定位模型计算的模型 ( 似 ) 大地水准面 高及模型重力异常; ( 2) 由局部地形影响计算的 ( 似 ) 大地水准面高和 高程异常的短波分量 ; ( 3) 由观测重力异常分别减去第一、 第二部分的重 力异常得到的观测重力异常的残差重力异常以及由此 格网数据计算的残差 ( 似 ) 大地水准面高 , 这种方式比 较适合于拥有高分辨率的地面重力数据。 第 2 种方式 是把 ( 似 ) 大地水准面 高分为 2 个部 分: ( 1) 由全球定位模型计算的模型 ( 似 ) 大地水准面 高及模型重力异常; ( 2) 地面重力异常移去第 1 部分模型值的残差重 力异常以及由此计算的残差( 似 ) 大地水准面高。经过 以往试算比较, 一般采用此种方法计算重力 ( 似 ) 大地 水准面。 重力大 地 水 准面 的 计算 采 用 经 典的 斯 托 克 斯 ( St okes) 公式和莫洛金斯基 ( Mo lodensky) 级数 ( 顾及 一次项) 。由于 F FT / F H T 应用于斯托克斯公式和莫 洛金斯基级数的技术已很成熟, 经典公式仍然是目前 国际上绝大多数国家计算重力 大地水准面的 首选公 式。重力归算采用经典的地形均衡模型( Airy - H eis kanen 系统) 。 2 2 GPS 水准( 似) 大地水准面的确定 众所周知, 任意 1 点的大地高与正常高 ( 海拔高 ) 之间的差距即为该点的高程异常。一般来说, 区域大 地水准面的精化需要建立 C 级 GPS 控制网 , 同时还应 施测 等或 等水准测量。 C 级 GPS 网点的大地高 等 测定精度一般为 2~ 5 cm ; 水准网的传递误差 ( 以
2013年《测绘综合能力》似大地水准面概念与作用
大地水准面也称为重力等位面，它既是一个几何面，又是一个物理面。
相当予地球让完全静止的海水所包围的一个曲面。
大地水准面是正高的起算面，地面点沿重力线到大地水准面的距离称为正高。
似大地水准面在海洋上同大地水准面一致，但在陆地上有差别，它是正常高的起算面，地面点沿重力线到似大地水准面的距离称为正常高。
以似大地水准面定义的高程系统称为正常高系统。
我国目前采用的法定高程系统就是正常高系统。
大地高的定义是从地面点沿法线到我们采用的参考椭球面的距离。
它的起算面也就是我们所采用的参考椭球面。
由此可以看出当采用不同的参考椭球时，所得到的大地高也是不同的。
精确求定大地水准面差距n，则是对大地水准面的精化，精确求定高程异常ζ，则是对似大地水准面的精化。
我国采用的是正常高系统，正常高的起算面是似大地水准面。
因此，我国主要是对似大地水准面的精化，也就是按一定的分辨率精确求定高程异常ζ值。
似大地水准面精化方法
(如天文水准、卫星测高及gps水准等)、重力学法及几何与重力联合法(或称组合法)。
2024年大地测量学基础(高起专)-地质大学考试题库及答案
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(A) 地心定位(B) 单点定位(C) 局部定位(D) 多点定位标准答案是：：A2. _______用于研究天体和人造卫星的定位与运动。
(4分)(A) 参心坐标系(B) 空间直角坐标系C) 天球坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：C3. 地球坐标系分为大地坐标系和_______两种形式。
(4分)(A) 天球坐标系(B) 空间直角坐标系(C) 地固坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：B4. 地球绕地轴旋转在日、月等天体的影响下，类似于旋转陀螺在重力场中的进行，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，旋转周期为26000年，这种运动成为_______。
(4分)(A) 极移(B) 章动(C) 岁差(D) 潮汐标准答案是：：C5. 以春分点作为基本参考点，由春分点周日视运动确定的时间，称为_______。
(4分)(A) 恒星时(B) 世界时(C) 协调世界时(D) 历书时标准答案是：：A多选题6. 下列属于参心坐标系的有：_______。
(4分)(A) 1954年北京坐标系(B) 1980年国家大地坐标系(C) WGS-84世界大地坐标系(D) 新1954年北京坐标系标准答案是：：A,B,D7. 下列关于大地测量学的地位和作用叙述正确的有：_______。
(4分)(A) 大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用。
大地水准面确定的方法及其比较
大地水准面确定的方法及其比较1.大地水准面的定义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，可以借助图1-1。
大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距——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。
图1-1 大地水准面2.大地水准面确定的几种方法随着GPS 卫星定位精度的提高利用GPS 大地高水准测量正常高以及地球重力场等来研究区域大地水准面,实现GPS 技术获得的高精度高分辨率的大地水准面取代常规几何水准测量确定正常高已成为现今基础测绘工程的主要任务之一。
确定区域大地水准面的方法主要有GPS/水准法重力法及组合法GPS/水准与重力法等本文主要介绍常用的GPS/水准和组合法确定区域大地水准面的方法并对其进行简略分析。
2.1 GPS/水准法通过实测的GPS 大地高和几何水准的正常高求得某一点的高程异常值再由多个点的坐标和高程异常值通过拟合计算可得到某一区域的格网高程异常值即大地水准面称为GPS/水准法确定大地水准面地面上一点的GPS 测量得到的是三维地心坐标XYZ 或BLH 成果若既进行GPS 测量又进行水准联测那么就可以得到地面点的高程异常即：式中为GPS 大地高，为正常高。
图2-1 大地高正常高及高程异常关系图一个区域可以布测一定数量的GPS/水准点,通过GPS 和水准测量即可得到离散点的高程异常值,再通过拟合计算得到格网高程异常值即大地水准面。
大地测量学基础习题与思考题及答案含重点及两份武大测绘试题@
《大地测量学基础》习题与思考题一 绪论1．试述您对大地测量学的理解？2．大地测量的定义、作用与基本内容是什么？3．简述大地测量学的发展概况？大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些？4．简述全球定位系统（GPS ）、激光测卫（SLR ）、 甚长基线干涉测量（VIBL ）、 惯性测量系统（INS ）的基本概念？ 二 坐标系统与时间系统1．简述是开普勒三大行星定律？ 2．什么是岁差与章动？什么是极移？ 3．什么是国际协议原点 CIO?4．时间的计量包含哪两大元素？作为计量时间的方法应该具备什么条件? 5．恒星时、 世界时、 历书时与协调时是如何定义的？其关系如何？ 6．什么是大地测量基准？7．什么是天球？天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 ？ 8．什么是时圈 、黄道与春分点？什么是天球坐标系的基准点与基准面？ 9．如何理解大地测量坐标参考框架？10．什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件？ 11．什么是参考椭球？什么是总地球椭球？12．什么是惯性坐标系？什么协议天球坐标系 、瞬时平天球坐标系、 瞬时真天球坐标系？13．试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。
14．什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系？15．什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系？如何表达两者之间的关系？16．如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。
17．简述一点定与多点定位的基本原理。
18．什么是大地原点？大地起算数据是如何描述的？19．简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、 新北京54坐标系的特点以及它们之间存在相互关系。
20．什么是国际地球自传服务(IERS ）、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS 的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明？21. 站心坐标系如何定义的？试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系？22．试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式？试写出上述两种坐标转换的误差方程式？ 23．什么是广义大地坐标微分方程（或广义椭球变换微分方程）？该式有何作用？ 三 地球重力场及地球形状的基本理论1．简述地球大气中平流层、对流层与电离层的概念。
大地测量学知识点分解
一、水准面与大地水准面1、水准面我们把重力位相等的面称为重力等位面，也就是我们通常所说的水准面。
水准面有无数个。
1）水准面具有复杂的形状。
2）水准面相互既不能相交也不能相切。
3）每个水准面都对应着唯一的位能W=C=常数，在这个面上移动单位质量不做功，亦即所做的功等于0，即dW=-gsds，可见水准面是均衡面。
4）在水准面上，所有点的重力均与水准面正交。
于是水准面又可定义为所有点都与铅垂线正交的面。
故设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面大地水准面作为测量外业的基准面，而与其相垂直的铅垂线则是外业的基准线。
似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2-4m 的差异我们选择参考椭球面作为测量内业计算的基准面，而与其相垂直的法线则是内业计算的基准线。
1．参心坐标系建立一个参心大地坐标系，必须解决以下问题：(1)确定椭球的形状和大小；(2)确定椭球中心的位置，简称定位；(3)确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；(4)确定大地原点。
我国几种常用参心坐标系：BJZ54、GDZ802．地心坐标系地心坐标系分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系等。
地心空间大地直角坐标系又可分为地心空间大地平面直角坐标系和空间大地舜时直角坐标系。
1）建立地心坐标系的意义：2）建立地心坐标系的最理想方法是采用空间大地测量的方法。
3）地心坐标系的表述形式(判断)1）WGS 一84大地坐标系WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS 所采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS 的所使用的坐标系统。
WGS 一84坐标系的几何定义是：坐标系的原点是地球的质心，Z 轴指向BIHl984．0定义的协议地球极(CTP)方向，X 轴指向BIHl984．0的零度子午面和CTP 赤道的交点，y 轴和Z 、X 轴构成右手坐标系。
似大地水准面的精化完整版
似大地水准面的精化 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】摘要随着科技的进步及城市测量基准的发展，高分辨率、高精度的城市级似大地水准面已成为现代测绘发展，尤其是信息化城市所必需的基本条件。
利用GPS定位技术以及现代地球重力场的确定理论和方法，来建立好精度、高分辨率的区域似大地水准面，具有特别重大的科学意义、社会意义和经济效益。
本文首先系统地介绍了GPS水准拟合法在确定似大地水准面中的应用，将常规的几何拟合法分为函数模型法、统计模型法、综合模型法三大类，详细介绍了他们的原理与特点，在此基础上介绍了GPS水准数据结合地球重力场模型和地形改正模型，采用移去一拟合一恢复法精化大地水准面的理论与实施步骤。
文章最后重点研究了以我国新一代似大地水准面CQG2000为平台，结合GPS水准数据精化区域似大地水准面的理论与方法。
将其作为一个平台，结合部分高精度GPS水准数据，借鉴移去恢复法原理提高区域(似)大地水准面的计算精度。
此外，本文给出了具体思想和计算步骤，并对移去恢复方法的可行性和优越性作了分析和探讨，并研究了GPS水准点个数和间距对精化结果的影响。
关键词：似大地水准面； GPS水准；移去-恢复技术； CQG2000ABSTRACTWith the progress of science and technology and the development of city measurement datum, high resolution and high precision level city like the geoid has become a modern surveying and mapping development, especially the information necessary to the city fundamental conditions. Using GPS technology and modern determination of the planet's gravitational field theory and method, to build good precision, high resolution areas like the geoid, have special major scientific significance, social significance and economic benefits.This paper first introduces GPS to determine the level of legal in like the geoid, the application of the conventional geometric intends to legal divided into function model method, statistical model method, integrated model method three categories, detailed introduces their principle and features are introduced in this paper with GPS leveling data earth gravity field model and topographic correction model, a move to a unity to refining geoid recovery act the theory and implementation procedures.Finally, in our country mainly studied a new generation like the geoid CQG2000 as the platform, combined with GPS leveling data refine the area like geoid theory and method. Will it as a platform, combined with high level of GPS data, from the recovery act to remove the principle to improve regional (like) geoid calculation accuracy. In addition, this paper gives the specific ideas and calculation steps, and to remove the feasibility and advantage of recovery method is analyzed and discussed, and the GPS leveling point number and the spacing to refine the affect the result.Keywords：Like the geoid; GPS level; Remove-recovery technology ；CQG2000目录第一章绪论引言众所周知,通过GPS测量手段可获得点的三维坐标,即点的平面位置和高程位置(即大地高)。
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参考椭球面实在就是我们所做的参考椭球表面是一个理想化的球面，可以完全利用数学公式表示球面上的点，
大地水准面：设想一个与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。
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南极地区布格大地水准面，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。
似大地水准面；似大地水准面——从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。
它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。
正高与正常高的差值大小，与点位的高程和地球内部的质量分布有关系，在我国青藏高原等西部高海拔地区，两者差异最大可达3米，在中东部平原地区这种差异约几厘米。
在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。
他们之间的关系以及用途是这样的：
正高是指从一地面点沿过此点的重力线到大地水准面的距离。
是天文地理坐标(Ψ，λ，Hg)的高程分量。
因此，大地水准面则是正高的定义基础。
正常高是指从一地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的距离。
因此，似大地水准面则是正常高的定义前提。
我国规定采用的高程系统是正常高系统。
如果不是进行科学研究，只是一般使用，正常高系统结果在国内也可以称为海拔高度。
大地高是指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离。
是大地地理坐标（B，L，H）的高程分量H。
大地高与正常高的差异叫做高程异常，GPS测定的是大地高，要求正常高必须先知高程异常。
在局部GPS网中巳知一些点的高程异常（它由GPS水准算得），考虑地球重力场模型，利用多面函数拟合法求定其它点的高程异常和正常高。
似大地水准面精化
大地水准面
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）。
大地水准面是指与全球平均海平面（或静止海水面）相重合的水准面。
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。
似大地水准面精化
从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。
它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。
但在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。
建立一个高精度、三维、动态、多功能的国家空间坐标基准框架、国家高程基准框架、国家重力基准框架，以及由GPS、水准、重力等综合技术精化的高精度、高分辨率似大地水准面。
该框架工程的建成，将为基础测绘、数字中国地理空间基础框架、区域沉降监测、环境预报与防灾减灾、国防建设、海洋科学、气象预报、地学研究、交通、水利、电力等多学科研究与应用提供必要的测绘服务，具有重大的科学意义。
精化大地水准面对于测绘工作有重要意义：首先，大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面。
其次，GPS（全球定位系统）技术结合高精度高分辨率大地水准面模型，可以取代传统的水淮测量方法测定正高或正常高，真正实现GPS技术对几何和物理意义上的三维定位功能。
再次，在现今GPS定位时代，精化区域性大地水准面和建立新一代传统的国家或区域性高程控制网同等重要，也是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务，以此满足国家经济建设和测绘科学技术的发展以及相关地学研究的需要。
近年来，我国经济发达地区及中、小城市，在地形图测绘方面，对厘米级似大地水准面的需求十分迫切。
高精度的似大地水准面结合GPS定位技术所获得的三维坐标中的大地高分离求解正常高，可以改变传统高程测量作业模式，满足1：1万、1：5000甚至更大比例尺测图的迫切需要，加快数字中国、数字区域、数字城市等的建设，不但节约大量人力物力，产生巨大的经济效益，而且具有特别重要的科学意义和社会效益。
大地高等于正常高与高程异常之和，GPS测定的是大地高，要求正常高必须先知高程异常。
在局部GPS网中巳知一些点的高程异常（它由GPS水准算得），考虑地球重力场模型，利用多面函数拟合法求定其它点的高程异常和正常高。