第五章1国家平面控制网的建立.

第五章大地测量基本技术与方法

——国家平面控制网的建立

——大地测量仪器及精密角度测量——导线测量成果预处理

——国家高程控制网的建立

——精密水准仪精及密水准测量——重力测量 (天文测量简介——大地测量数据处理的数学模型上一讲应掌握的内容

1、平面子午线收敛角公式

过某点的子午线与坐标纵轴正向之间的夹角

上一讲应掌握的内容

2、方向改化公式

“ 曲改直”

大地线描写形曲线与其弦线之间的夹角, 叫方向改化。

上一讲应掌握的内容

4、高斯投影坐标的邻带换算

高斯投影的换带计算一般采用高斯投影反正算法。

即把点的旧带平面坐标 x 旧 , y 旧经高斯投影反算得椭球面坐标 B , L ,再将 B , L 经高斯投影正算得该点在新带的坐标 x 新 , y 新。具体做法为:

① x 旧 , y 旧经投影反算得 B , l 旧

② L =L 0旧 +l 旧

③ l 新 =L -L 0新

④ B , l 新经投影正算得 x 新 , y 新

这里 L 0旧 , L 0新分别表示旧带和新带中央子午线经度。

这种换带方法也适用于任意中央子午线的换带。

已知高斯投影 6°带坐标系的坐标,如何求该点在 3°带坐标系中的坐标?

椭球面元素化算到高斯投影面的内容 (总结

椭球面元素化算到高斯投影面的内容

第五章Ⅰ国家平面控制网的建立

——建立平面大地控制网的方法——建立国家平面大地控制网的基本原则——国家平面大地控制网的布设方案

——利用现代测量技术建立国家大地测量控制网

——国家平面大地控制网的布设一、建立国家平面大地控制网的方法

(一常规大地测量法

1. 三角测量法

1 网形

• 三角测量的优点是:图形简单, 结构强, 几何条件多, 便于检核, 网的精度较高。• 不足之处是:在平原地区或隐蔽地区易受障碍物的影响,布设困难,增加了建标费用;推算而得的边长精度不均匀, 距起始边越远边长精度越低。

1. 三角测量法

1 网形

2 坐标计算原理 :正弦定理

3 三角网的元素 :

①起算元素:已知的坐标、边长和已知的方位角,也称起算数据。②观测元素:三角网中观测的所有方向 (或角度。

③推算元素:由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。

2. 导线测量法

导线测量的优点:故布设灵活,在隐蔽地区容易克服地形障碍; 导线测量只要求相邻两点通视,故可降低觇标高度,造标费用少,且便于组织观测;网内边长直接测量,边长精度均匀。

导线测量的缺点:导线结构简单,没有三角网那样多的检核条件, 有时不易发现观测中的粗差,可靠性不高。

导线网

3. 三边测量及边角同测法边角网

(二天文测量法

•天文测量法是在地面点上架设仪器,通过观测天体 (主要是恒星并记录观测瞬间的时刻,来确定地面点的地理位置,即天文经度、天文纬度和该点至另一点的天文方位

角。

•优点:各点彼此独立观测,也勿需点间通视,测量误差不会积累。•缺点:精度不高,受天气影响大。•用途:在每隔一定距离的三角点上观测天文来推求大地方位角,控制水平角观测误差积累对推算方位角的影响。

(三现代定位新技术简介

1、 GPS 测量

• 全球定位系统是由一系列卫星组成的,它们全天候地提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说, 它是由 2 4颗沿距地球 20000多公里高度的轨道运行的 GPS 卫星组成, 不停地发送回精确的时间和它们的位置信息。 GPS 接收器同时收收 4~

12颗卫星的信号,从而判断地面上或接近地面的物体的位置,还有它们的移动速度和方向等。

• GPS 接收机利用 GPS 卫星发送的信号得知某时刻卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间信息来计算 GPS 接收机与它们间的距离, 然后 GPS 接收机就可以用三角学原理算出自己的位置。

GPS 控制网

(三现代定位新技术简介

2. 甚长基线干涉测量系统 (VLBI甚长基线干涉测量系统是在甚长基线的两端(相距几千公里 ,用射电望远镜,接收银河系或银河系以外的类星体发出的无线电辐射信号, 通过信号对比,根据干涉原理,直

接测定基线长度和方向的一种空间技术。

长度的相对精度可优于 10-6,对测定射电源的空间位置,可达0.001″, 由于其定位的精度高,可在研究地球的极移、地球自转速率的短周期变化、地球固体潮、大地板块运动的相对速率和方向中得到广泛的应用。

(三现代定位新技术简介

3. 惯性测量系统 (INS

惯性测量是利用惯性力学基本原理,在相距较远的两点之间,对装有惯性测量系统的运动载体 (汽车或直升飞机从一个已知点到另一个待定点的加速度,分别沿三个正交的坐标轴方向进行两次积分,从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的坐标增量,进而求出待定点的位置,它属于相对定位,其相对精度为 (1~2·10-5,测定的平

面位置中误差为±25cm 左右。

优点主要是:完全自主式,点间也不要求通视;全天候,只取决于汽车能否开动、飞机能否飞行。

缺点主要是:相对测量,精度不高。二、建立国家平面大地控制网的基本原则

• 大地控制网应分级布设、逐级控制

三角(导线网:一等锁,二、三、四等网

GPS 网:A 、 B 、 C 、 D 、 E 五级; A 级为我国最高精度的坐标框架, B 级相当一等

• 大地控制网应有足够的精度首级图根点相对于起算三角点的点位误差,图上不超过±0.1mm ;相邻国家三角点的点位误差小于1/3×0.1Nmm • 大地控制网应有一定的密度

• 大地控制网应有统一的技术规格和要求

三、国家平面大地控制网的布设方案

1. 一等三角锁系布设方案

2. 二等三角锁、网布设方案