辽工大大地测量学基础第二章-大地测量学的基本理论.ppt

辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 若取地球上纬度不同的上、下两相邻水准面来看，它们的位能不等，下面小，设为W；上面大，则为W+ΔW，由于它们都是等位面，因此在A点和B点的两相邻等位面的位能差均应等于ΔW，所以应有下列关系式： 两相邻水准面之间的距离是不相等的,即水准面是不平行的. 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 水准面的不平行性，对水准测量的影响有: (1)用水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异(2)闭合环形路线闭合差不等于零，称为理论闭合差。 因为水准面的不平行性,所以有: 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 大地测量中的高程系统 1）正高高程系统 则：B点的正高为： 式中： 为铅垂线BC上的平均重力加速度值。 B C dH dh W = WB W = W0 O 大地水准面 A点水准面 A 过B点的水准面与大地水准面之间的位能差 位差唯一： 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 某点正高不随水准测量路线的不同而有差异。 正高高程是唯一确定的数值可以用来表示地面的高程。 地面一点的正高高程不能精确求得。 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 2）正常高高程系统 将正高系统中不能精确测定的 用正常重力 取代，便得到正常高高程系统。 地面高度H处的点的正常重力计算式子 水准椭球面上的正常重力值。 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 第一项为主项，是水准测量测得的高差，第二项中的水准路线上各点的重力值，因纬度而异，所以此项即为正常位水准面不平行改正数。它与第一项的和为概略高程（正高）。第三项是由正常位水位面与重力等位面不一致引起的，称为重力异常改正项。 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 则相应的正常高高差可表示为： 正常位水准面不平行引起的高差改正 由重力异常引起的高差改正 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 结论： 正常高与正高不同，它不是地面点到大地水准面的距离，而是地面点到一个与大地水准面极为接近的基准面的距离，这个基准面就称为似大地水准面（由原苏联科学院通讯院士M.c.莫洛金斯基提出）。 似大地水准面是由地面沿垂线向下量取正常高所得的点形成的连续曲面，它不是水准面，只是用以计算的辅助面。 正常高就是以似大地水准面为基准面，以铅垂线为基准线的高程系统 对任意一点正常高和正高的差值的计算式子： 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 3）力高和地区力高系统（了解） 对同一重力水准面的两点而言，它们的位能相等，但沿铅垂线到两点的平均重力加速度和平均重力值不等，所以在同一重力水准面上两点的正高或正常高是不相等的。 一点的力高就是水准面在纬度45°处的正常高 一点的力高就是水准面在该测区平均纬度处的正常高 上两式中保证了 同一水准面上的各点高程都相同 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论高程系统概述国家高程基准 4）大地高高程系统 地面上某点沿法线到参考椭求面的距离就称为该点的大地高，这种以椭求面为基准面，以法线为基准线的高程系统就称为大地高高程系统。如GPS所测的高就属于大地高。 参考椭求面与大地水准面的差距就称为大地水准面差距。 参考椭求面与似大地水准面的差距就称为高程异常。 辽宁工程技术大学 测绘学院 * 大地测量学基础 隋心 辽宁工程技术大学 测绘学院 辽宁工程技术大学 测绘学院 第二章 大地测量学的基本理论 §2.1 大地测量的基准面和基准线 §2.2 常用大地测量坐标系统 §2.3 高程系统概述 §2.4 关于确定地球形状的基本方法 §2.5 空间大地测量学介绍 辽宁工程技术大学 测绘学院 §2.1大地测量的基准面和基准线 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论大地测量的基准面和基准线水准面和大地水准面 水准面和大地水准面 铅垂线 定义 水准面 定义 性质 野外测量的基准面 大地水准面 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论大地测量的基准面和基准线水准面和大地水准面 铅垂线 定义：在地球重力场中，重力的作用线被称为铅垂线，有时简称为垂线。重力线方向就是铅垂线方向。 辽宁工程技术大学 测绘学院 大地测量学的基本理论大地测量的基准面和基准线水准面和大地水准面 水准面 定义：液体静止的表面就称为水准面。 特性： 水准面是一个客观存在、处处与铅垂线正交的面。 水准面有无穷