2014中大测绘师讲义第1章大地测量11大地测量概论.pdf

Page 1 of 12 第1章 大地测量 1.1 大地测量概论 1.1.1 大地测量的任务和特点 1.1.1.1 大地测量的任务 大地测量是为研究地球的形状及表面特性进行的实际测量工作。 其主要任务是建立国家或大范围的精密控制测量网， 内容：三角测量、导线测量、水准测量、天文测量、重力测量、惯性测量、卫星大地 测量以及各种大地测量数据处理等。 大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制； 为空间科学技术和军事用途等提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力场资料； 为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料。 1.1.1.2 现代大地测量的特点 (1)长距离、大范围 (2)高精度 (3)实时、快速 (4)“ 四维” 。能提供在合理复测周期内有时间序列的（时间或历元）、高于10-7相对精度 的大地测量数据 (5)地心 (6)学科融合 1.1.2大地测量的作用 大地测量是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的一个数理基础，也是描述、构 建和认知地球，进而解决地球科学问题的一个时空平台。 任何与地理位置有关的测绘都必须以法定的或协议的大地测量基准为基础。 2014-7-16 Page 2 of 12 各种测绘只有在大地测量基准的基础上，才能获得统一、协调、法定的平面坐标和高程 系统，才能获得正确的点位和海拔高以及点之间的空间关系和尺度。 1.1.3大地测量系统与参考框架 大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度标准及其实现方式（包括理论、模型和 方法）。 大地测量参考框架是通过大地测量手段，由固定在地面上的点所构成的大地网（点）或 其他实体（静止或运动的物体）按相应于大地测量系统的规定模式构建的，是对大地测量 系统的具体实现。 大地测量系统是总体概念，大地测量参考框架是大地测量系统的具体应用形式。 大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。 大地参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。 1.1.3.1大地测量坐标系统和大地测量常数 大地测量坐标系统分为地心坐标系统和参心坐标系统。 从表现形式上分，大地测量坐标系统又分为空间直角坐标系统、大地坐标系统两种形 式。空间直角坐标一般用(x,y,z)表示；大地坐标用（经度λ，纬度φ，大地高h ）表示，其中 大地高h是指空间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。 大地测量常数是指与地球一起旋转且和地球表面最佳吻合的旋旋转椭球（即地球椭球） 几何参数和物理参数。它分为基本常数和导出常数。基本常数唯一定义了大地测量系统。 1.1.3.2大地测量坐标框架 1．参心坐标框架 传统的大地测量坐标框架是由天文大地网实现和维持的，一般定义在参心坐标系统中， 是一种区域性、二维静态的地球坐标框架。 1954北京坐标系和1980西安坐标系 2 ．地心坐标框架 国际地面参考框架(itrf)是国际地面参考系统(itrs)的具体实现。 2000 国家大地控制网是定义在itfs2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。区域性 地心坐标框架一般由三级构成。 第一级为连续运行站构成的动态地心坐标框架，它是区域性地心坐标框架的主控制； 2014-7-16 Page 3 of 12 第二级是与连续运行站定期联测的大地控制点构成的准动态地心坐标框架； 第三级是加密大地控制点。 1.1.3.3高程系统和高程框架 1．高程基准 高程基准定义