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测绘师_大地测量、界线测绘、GPS部分（可编辑） 测绘师_大地测量、界线测绘、GPS部分 国家注册测绘师考试培训教程 大地测量学 武汉大学测绘学院 姚宜斌 武汉大学测绘学院 姚宜斌 ybyaocom ybyaocom 二00九年六月 二 九年六月 00 1 第一部分 大地测量考试基本要求 2 1根据国家区域和工程测量的不同需求优化设计满足要求的卫星 定位连续运行参考站网卫星定位控制网边角控制网高程控制 网和重力控制网等空间框架基准并应充分考虑到对似大地水准 面 精化工作的要求 要点 侧重于大地测量学的基本概念熟练掌握经典大地测量与现代大 地测量的区别 熟练掌握空间框架基准的构成及实现方式 熟练掌握优化设计方法根据不同的需要选择合适的框架基准 建立相应的控制网 掌握国家现代基准的组成和实现方式 3 大地测量学的定义 指在一定的时间与空间参考系中测量和描绘地球形状及其重 力场并监测其变化为人类活动提供关于地球的空间信息的一 门学科 大地测量学的基本体系 应用大地测量椭球大地测量天文大地测量大地重力测 量测量平差等新分支 海样大地测量行星大地测量 卫星大地测量地球动力学惯性大地测量 4 几何大地测量学即天文大地测量学 基本任务 确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置 主要内容 国家大地测量控制网 包括平面控制网和高程控制网 建立的基 本原理 和方法精密角度测量距离测量水准测量地球椭球数学性质 椭球面上测量计算椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的 数学 模型等 5 物理大地测量学即理论大地测量学 基本任务 用物理方法 重力测量 确定地球形状及其外部重力场 主要内容 包括位理论地球重力场重力测量及其归算推求地球形状及 外部重力场的理论与方法 空间大地测量学 基本任务主要研究以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的 空间大地测量的理论技术与方法利用人造地球卫星进行地面 点定位及测定地球形状大小和地球重力场的理论方法的学科 6 现代大地测量的特征 研究范围大全球如地球两极海洋 从静态到动态从地球内部结构到动力过程 精度越高相对精度10-810-9 绝对精度毫米 测量与数据处理周期短但数据处理越来越复杂 7 一国家平面大地控制网的建立 国家平面大地控制网的建立方法 1常规大地测量法 三角测量法 优点图形简单结构强几何条 件多便于检核网的精度较高 缺点易受障碍物的影响布设困 难增加了建标费用推算边长精 度不均匀距起始边越远边长精度 越低 8 导线测量法 优点布设灵活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 缺点导线结构简单没有三角网那样多的检核条件不易发现粗 差可靠性不高 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 9 2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 3现代大地测量新技术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 10 国家平面控制网的布设原则 从高到低逐级控制 国家三角网分为一二三四等GPS网分为ABCD E五级A级网为高精度坐标框架 BCD E相当于常规大 地测量的一二三四等 大地控制网要有足够的精度 如各级GPS 网相邻点间基线长度精度用下式表示按表规定 执行 δ 2 × 2 a b D 11 各等级三角测量的精度 12 大地控制网要有足够的密度 国家控制网是测图的基本控制其密度要满足测图的要求控制点的密 度是指每幅图中包含有多少控制点不同比例尺有不同的要求 平均每幅图 平均每幅图 每点控制的 网平均边 测图比例尺 要求的控制 控制网等级 面积 km2 面积km2 长km 点数 15万 350500 3 150 13 二 等 125万 100125 23 50 8 三 等 11万 1520 1 20 26 四 等 GPS 网 A B C D E 相邻点最小 100 km 15 5 2 1 距离 相邻点最