01高程系统——大地高、正高、正常高.pptxVIP

高程系统——大地高、正高、正常高

1.高程系统高程系统是指相对于不同性质的起算面（大地水准面、似大地水准面、椭球面等）所定义的高程体系。高程系统采用不同的基准面表示地面点的高低，或者对水准测量数据采取不同的处理方法而产生不同的系统，分为正高、正常高、力高和大地高程等系统。高程基准面基本上有两种：一是大地水准面，它是正高和力高的基准面；二是椭球面，它是大地高程的基准面。此外，为了克服正高不能精确计算的困难还采用正常高，以似大地水准面为基准面，它非常接近大地水准面。

2.大地高大地高就是地面上某点到沿通过该点的椭球面法线，到参考椭球面的距离。由于地球并不规则，为了研究的方便，引入一个参考椭球，便于将外业测绘成果进行内业解算。地面点在三维大地坐标系中的几何位置，是以大地经度、大地纬度和大地高程表示的。大地高程可直接由卫星大地测量方法测定，也可由几何和物理大地测量相结合来测定。其中，P点为假想的地面点，那P点到参考椭球面的距离Hp就是大地高。?

3.正高正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。地球上某点的正高就是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离。正高是不以水准路线而异的，因此正高是一种唯一确定的数值，可以用来表示地面点高程，但由于决定正高大小的、任一点垂线方向上相应于dH处的重力gBm随着深入地下深度不同而不同，并与地球内部质量有关，而内部质量分布及密度是难以知道的，所以gBm不能精确测定，正高也不能精确求得。

4.正常高由地面点沿正常重力线向下截取各点的正常高，所得到的点构成的曲面，称为似大地水准面，它是正常高的基准面。似大地水准面很接近于大地水准面，在海洋上两者是重合的，在平原地区两者相差不过几厘米，在高山地区两者最多相差2米。似大地水准面不是等位面，没有明确的物理意义。它是由各地面点按公式计算的正常高来定义的，这是正常高系统的缺陷，其优点是可以精确计算，不必引入人为的假定。因此，中国《大地测量法式》规定采用正常高系统作为我国高程的统一系统。1945年前苏联的M.C.莫洛坚斯基提出了“正常高”的概念，即将正高系统中不能精确测定的改用平均正常重力值来代替。

5.力高系统由于同一水准面上的各点在正高或正常高系统中的高程值不同，因而对于大规模的水利工程来说，使用很不方便。为了使同一水准面上各点有相同的高程值，可以采用力高系统。地面点的力高定义为指某点的地球位数与大地纬度为45°处或测量区域平均大地纬度处的正常重力值之比值。力高一般不作为国家的高程系统，只用于解决局部地区有关水利建设的问题。力高是区域性的，主要用于大型水库等工程建设中。它不能作为国家统一高程系统。在工程测量中，应根据测量范围大小，测量任务的性质和目的等因素，合理地选择正常高、力高或区域力高作为工程的高程系统。

6.我国的国家高程基准1956年黄海高程系统1950年至1956年7年间青岛验潮站的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程基准面。（潮汐变化周期为18.61年）其水准原点的高程为72.289m。原点设在青岛市观象山。1985国家高程基准根据青岛验潮站1952～1979年中取19年的验潮资料计算确定，并从1988年1月1日开始启用。其水准原点的高程为72.260m“1956年黄海高程系统”的高程值–0.029m可得到以“1985国家高程基准”为准的高程值。不同高程起算点构成不同的系统，它们之间的高程相差可能达到米级。使用高程一定要弄清高程系统。

两高程基准的关系水准原点1956年黄海高程系统平均海水面0.029m1985国家高程基准平均海水面72.260m72.289m

7.各种高程系统之间的关系地球表面参考椭球面似大地水准面大地水准面H大H正H常Nζ高程异常大地水准面差距H大=H正+NH大=H常+ζ

8.关于正常高和正高系统的说明

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，这个基准面称为似大地水准面。因此，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。因此，我们可以把正常高定义为以似大地水准面为基准面的高程。两点之间的实测水准高差加上微小的正常高改正，就化算为正常高高程系统中的正常高差，从而消除水准测量的理论闭合差。正常高和正高之差,在高山地区两者最多相差4米，在平原地区两者只差几厘米，在海水面上为零。故大地水准面的高程原点对似大地水准面也是适用的。似大地水准面到参考椭球面的距离，称为高程异常，记ζ，大地高与正常高之间的关系为：H大=H常+ζ