大地测量基本技术与方法.ppt

Fundation of Geodesy 5.1.1 建立国家平面大地控制网的方法 1、常规大地测量法 三角测量法 1)网形 三边测量及边角同测法 边角全测网的精度最高，相应工作量也较大。在建立高精度的专用控制网(如精密的形变监测网)或不能选择良好布设图形的地区可采用此法而获得较高的精度。 3、现代定位新技术简介 GPS测量 全球定位系统GPS(Global Positioning System)可为各位用户提供精密的三维坐标、三维速度和时间信息。 GPS系统的应用领域相当广泛，可以进行海、空和陆地的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等。 甚长基线干涉测量系统(VLBI) 甚长基线干涉测量系统(VLBI)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10-6，可达0.001″，由于其定位的精度高，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。 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：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：相对测量，精度不高。 5.1.3 国家平面大地控制网的布设方案 1、 常规大地测量方法布设国家三角网 1）一等三角锁系布设方案 2）二等三角锁、网布设方案 1）精度标准:方差-协方差阵Dxx 整体精度标准指标： ① N最优，Dxx的范数‖Dxx‖= min ② A最优，tr(Dxx)= =λ1+λ2+…+λr= min ③ D最优，det(Dxx)= λ1·λ2…λr＝ min ④ E最优，λmax= min ⑤ S最优，λmax-λmin= min 局部精度指标：点位误差椭圆，相对误差椭圆，未知数某些函数的精度 2）可靠性标准 网的可靠性，指控制网能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差结果的影响的能力。 B为设计矩阵, 多余观测分量. 内部可靠性：在显著水平 下，以检验功效 发现粗差的下界为 外部可靠性： 不可发现的粗差对平差结果影响的大小。 其中： 为非中心化参数， 3）费用标准 ① 最大原则：在费用一定条件下，使控制网的精度和可靠性最大或者能满足一定限制下使精度最高。 ② 最小原则：在使精度和可靠性指标达到一定的条件下，使费用支出最小。 5.2.1 国家高程控制网的布设原则 目的和任务有两个： 1)建立统一的高程控制网，为地形测图和各项建设提供必要的高程控制基础； 2)为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。 从高到低、逐级控制 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程控制网的全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图和其他工程建设提供高程控制点。 水准点满足一定的密度 水准测量达到足够的精度 各等级水准测量的精度，是用每公里高差中数的偶然中误差 和每公里高差中数的全中误差来表示的。 一等水准网应定期复测 5.2 国家水准网的布设方案及精度 我国的水准测量分为四等，各等级水准测量路线必须自行闭合或闭合于高等级的水准路线上，与其构成环形或附合路线，以便控制水准测量系统误差的积累和便于在高等级的水准环中布设低等级的水准路线。 一等闭合环线周长，在平原和丘陵地区为1 000～1 500km，一般山区为2 000km左右。 二等闭合环线周长，在平原地区为500～750km,山区一般不超过1 000km。 三、四等水准用于加密，根据高等级水准环的大小和实际需要布设，其中环线周长、附合路线长度和结点间路线长度，三等水准分别为200km、150km和70km；四等分别为100km、80km和3