大地测量基础

《大地测量基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大地测量基础目录定义现实的地球(大地水准面)大地椭球面1984国际大地坐标系统(WGS84)地图投影坐标转换高程系统内业作业流程大地测量(Geodesy):-Geo-地球；desy-研究地球的学科“大地测量是一门测量并绘制地球表面形状的科学”——F.RHelmert(1880)定义现实的地球(大地水准面）平均海水面最佳的等位面具有明确物理意义的复杂曲面需要无数个参数才能加以描述能够用仪器加以测定欧洲北美洲南美洲非洲地形表面大地椭球面椭球面是一种数学图形，它由以下参数加以定义：半长轴(a)及半短轴(b)或扁率(f)=(a-b)

2、/a它是一种简单的几何曲面不能直接用仪器测定ba南美洲非洲地形表面O1北美洲N大地椭球面与大地水准面O2N选择哪一个椭球面?欧洲大地椭球面与大地水准面1984国际大地坐标系统(WGS84)是地球表面的最佳拟合A=6,378,137.000m1/f=298.2572236南美洲非洲N北美洲欧洲地形表面原点位于地球的质量中心X与Y轴彼此垂直并位于赤道平面上Z轴垂直X,Y轴所在平面，并与地球的自转轴相重合jlhPZXY1984国际大地坐标系统(WGS84)1984国际大地坐标系统(WGS84)GPS定位所得的点位及坐标差均属于WG

3、S84坐标系统纬度，经度及大地高高程，或空间直角大地坐标X,Y,ZX轴基准定向指向格林尼治子午圈，Y轴，Z轴与X轴彼此正交，并构成右手系，Z轴指向BIH1984.0平北极jlhPZXY“地图投影是将椭球面上的子午圈(经圈)及平行圈(纬圈)采用数学模型展开并表达在平面上。”以地理坐标表达的每一个点都能够在平面上用一对东向及北向坐标来表示其位置。地图投影横轴墨卡托投影中央子午线平行圈1平行圈2地图投影的类型兰勃特圆锥投影高斯-克吕格投影中央子午线地图投影的类型特点：保角影射(正形投影)中央子午线长度比为1缺点：离轴子午线越远，长

4、度变形与增速越大同一点在不同投影带中的坐标差异甚大将地图制图中采用的一种坐标系统转换成另一种坐标系统的技术最常用的坐标转换有：经典的2D或3D赫尔默特模型一步法转换方式XZY坐标转换赫尔默特坐标转换是一种经典的7参数转换模型大地测量中采用的精密方法需要有关地方坐标系的椭球参数平面坐标通过地图投影计算完成高程应该为相对于椭球面的大地高ZSZLPXS=sR(wx,wy,wz)XL+X0XSYSXLYLwywxwzXSXOXL赫尔默特坐标转换点位与高程可以分别处理无须知道所用的地图投影与地方椭球的参数可以单独进行点位的转换(没有高

5、程数据资料)正高高程通过数学内插方法获取网的适用范围局限于8x8km左右一步法坐标转换高程系统采用GPS方法测定的高程都是相对于WGS84椭球面的大地高高程大地高高程是椭球面上的高程h=椭球面高程(GPS测量所得)椭球面Ph地形表面大地水准面是一个等位面(等重力面)，它与平均海水面配合得最好PH大地水准面h地形表面椭球面H=大地水准面上的高程(近似于正高高程)高程系统大地水准面的起伏受以下因素的影响：地形，地质构造等等正高高程相对于某一个参考基准，一般情况下采用平均海水面平均海水面非常接近于大地水准面高程系统椭球面与大地水准

6、面的高差称为大地高的高程异常为了获取正高高程，人们必须顾及大地高的高程异常HNN=大地高的高程异常h地形表面椭球面大地水准面P大地水准面差距能够用EGM96一类地球模型来计算h地形表面HN椭球面大地水准面Ph=H+N高程系统N=大地水准面差距h=椭球高程(GPS测量获得)H=大地水准面高程(接近于正高)高程系统GPS水准高程拟合的实施原则：1.水准与GPS的重合点数量取决于测区的大小(3-8个)2.重合点应该均匀分布在测区的四周和中间3.山区的重合点密度应该大于平原地区4.重合点连接而成的凸多边形外部的GPS点垂距不超过平均

7、边长的二分之一5.采用平面拟合，避免曲面拟合6.在山区与平原的结合部需增加GPS水准的重合点7.超过150平方公里的大测区应该考虑分片拟合8.提高GPS及水准高程的测量精度(双频接收机，三等水准)内业作业流程GPS测量的内业作业流程：1.基线解算2.GPS网进行自由网平差3.GPS网进行约束平差4.GPS网成果与地面控制网成果的坐标系统转换(求转换参数)5.高程拟合6.提交测量成果报告