国家平面控制网的建立.ppt
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1、第五章 大地测量基本技术与方法,国家平面控制网的建立 大地测量仪器及精密角度测量 导线测量成果预处理 国家高程控制网的建立 精密水准仪精及密水准测量 重力测量(天文测量简介) 大地测量数据处理的数学模型,上一讲应掌握的内容,1、垂线偏差改正 垂线偏差对水平方向的影响 2、标高差改正 由照准点高度而引起的改正 3、截面差改正 将法截弧方向化为大地线 方向应加的改正,上一讲应掌握的内容,4、空间边长(电磁波测距)归算至椭球面的改正,为了保证S的计算精度不低于10-6级,当D10km时,高差h=(H2-H1)的精度必须达0. 1m;当D10km时,其精度必达1m 。大地高H本身可须达5m,而曲率半径
2、RA达5km即可。,上式的简化公式:,当范围不,可以用球代替椭球;球半径采用地球平均半径,上一讲应掌握的内容,5、椭球面三角形的解算 当三角形的边长小于240km时,就可把椭球面三角形当球面三角形来解算。两者对应的边长相等,对应角之差小于0.001 勒让德定理:对于较小的球面三角形,可用平面三角公式来解算,只需使三个平面角等于相应的球面角减去三分之一的球面角超,而边长保持不变。,6、球面角超的计算,球面角超的计算,球面角超的定义: (不能用来计算),球面角超计算公式:,F为平面三角形面积:,化算平面角需要球面角超,而球面角超的计算又需要平面角,因此直接用球面角计算球面角超就带有误差。 当边长不
3、大于90km时,这种误差小于0.0005,故可直接用球面角代替平面角计算球面角超,第五章 国家平面控制网的建立,建立平面大地控制网的方法 建立国家平面大地控制网的基本原则 国家平面大地控制网的布设方案 利用现代测量技术建立国家大地测量控制网 国家平面大地控制网的布设,一、建立国家平面大地控制网的方法,(一)常规大地测量法 1.三角测量法 1)网形 三角测量的优点是:图形简单,结构强,几何条件多,便于检核,网的精度较高。 不足之处是:在平原地区或隐蔽地区易受障碍物的影响,布设困难,增加了建标费用;推算而得的边长精度不均匀,距起始边越远边长精度越低。,1.三角测量法,1)网形 2)坐标计算原理:正
4、弦定理 3)三角网的元素: 起算元素:已知的坐标、边长和已知的方位角,也称起算数据。 观测元素:三角网中观测的所有方向(或角度)。 推算元素:由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。,2.导线测量法,导线测量的优点:故布设灵活,在隐蔽地区容易克服地形障碍;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。 导线测量的缺点:导线结构简单,没有三角网那样多的检核条件,有时不易发现观测中的粗差,可靠性不高。,导线网,导线网的形状由多边形或多结点组成,测定网的所有边长和角度。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知
5、两点以上的坐标。对网形要求较低。,3.三边测量及边角同测法,三边网,测定网的所有边长,推算控制点坐标。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形有要求,如三边网构成的三角形内角在30 150 之间。,边角网,测定网的所有边长和角度,或部分边长与角度,推算控制点坐标。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形要求较宽松。,边角全测网的精度最高,相应工作量也较大。故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。,(二)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
6、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。,(三)现代定位新技术简介,1、GPS测量 全球定位系统是由一系列卫星组成的,它们全天候地提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说,它是由2 4颗沿距地球20000多公里高度的轨道运行的GPS卫星组成,不停地发送回精确的时间和它们的位置信息。GPS接收器同时收收412颗卫星的信号,从而判断地面上或接近地面的物体的位置,还有它们的移
7、动速度和方向等。 GPS接收机利用GPS卫星发送的信号得知某时刻卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间信息来计算GPS接收机与它们间的距离,然后GPS接收机就可以用三角学原理算出自己的位置。,GPS控制网,异步环,同步环,同步环,同步环,同步环,GPS控制网的形状由多个边连结的多边形组成,测定构网所需的GPS基线向量。需要几台接收机同步观测。至少需要一个起始点的三维空间坐标。对网形没有要求。,(三)现代定位新技术简介,2.甚长基线干涉测量系统(VLBI) 甚长基线干涉测量系统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
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