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文档之家› 第五章 1国家平面控制网的建立
第五章 1国家平面控制网的建立
优于0.1m
2. 96 GPS A级网 96 GPS A级网共包括33个主站,23个副站,与92 GPS A级网点重合21个。96 GPS A级网观测时共使 用了53台双频GPS接收机。经数据精处理后基线分 量重复性水平方向优于4mm+3ppm,垂直方向优于 8mm+4ppm,地心坐标分量重复性优于2cm。全网整 体平差后,在ITRF93参考框架中的地心坐标精度 优于0.1m,基线边长的相对精度优于1×10-8
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 知两点以上的坐标。对网形要求较低,对短边优先联测。
4 5 (2 5t 2 3 t ) y f f
注意:①γ为l(y)的奇函数,而且l (y)愈大,γ也愈大;
②γ有正负,当点在中央子午线以东时,γ为正;
在西时,γ为负;
③当l 不变时,则γ随纬度增加而增大。
上一讲应掌握的内容
2、方向改化公式 “曲改直” 大地线描写形曲线与其弦线之间的夹角,叫方向改化。
4.我国天文大地网基本情况简介
我国天文大地网从1951年至1975年共25年建成:
•一等三角锁系:共有5206三角点,构成326个锁段,形成120个 锁环,锁系长达7.5万km。
•一等导线22条,全长约1.24万km,含426个导线点。
•二等三角锁(网),共14149个点; •二等三角全面网,共19329个点。
5.中国地壳运动观测网络 中国地壳运动观测网络是中国地震局、总参测绘 局、中国科学院和国家测绘局联合建立的,第一 期于1999年10月观测结束,主要是服务于中长期 地震预报,兼顾大地测量的目的。该网络是以 GPS为主,辅以激光测卫(SLR)以及甚长基线干 涉测量(VLBI)以及重力测量的观测网络,它由三 个层次的网络组成,即25站连续运行的基准网、 56站定期复测的基本网和1 000站复测频率低的 区域网。
(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。
检核:a b c
上一讲应掌握的内容
4、高斯投影坐标的邻带换算 高斯投影的换带计算一般采用高斯投影反正算法。 即把点的旧带平面坐标x旧,y旧经高斯投影反算得椭球面 坐标B,L,再将B,L经高斯投影正算得该点在新带的 坐标x新,y新。具体做法为: ① x旧,y旧经投影反算得B,l旧
一般可把GPS网分为两大类:一类是全球或全国性的高 精度的GPS网(A、B级网),另一类是区域性的GPS网 (C、D、E级网)。 1. 92中国GPS大会战 由国家测绘局、国家地震局、石油部、地矿部、煤炭部 等部门共同施测。全网由27个点组成(其中有6个点有副 站),平均边长800km,使用4台MINI-MAC2816、13台 Trimble 4000 SST和17台Ashtech MDX Ⅱ C/A双频接收 机观测,平差后在ITRF 91地心参考框架中的定位精度
二、建立国家平面大地控制网的基本原则
• 大地控制网应分级布设、逐级控制
三角(导线)网:一等锁,二、三、四等网 GPS网:A、B、C、D、E五级; A级为我国最高精度的坐标框架,B级相当一等
• 大地控制网应有足够的精度
首级图根点相对于起算三角点的点位误差,图上不超过 ±0.1mm;相邻国家三角点的点位误差小于1/3×0.1Nmm
4.全国GPS一、二级网
全国GPS一、二级网是军测部门建立的,一级网 由40余点组成,相邻点间距平均为683km。外业 观测自1991年5月至1992年4月进行,使用10台 MINIMAC 2816接收机作业。网平差后点位中 误差,绝大多数点在2cm以内。二级网由500多 个点组成,二级网是一级网的加密。
sin B l sin Bn B cos 4 Bl 5 (2 t 2 ) 15
tf Nf
y
tf 3N 3 f
(1 t 2 ) y
2 f 2 f 4 f 3
tf 15N 5 f
GPS控制网 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,
对短边优先联测。
同步环
异步环
同步环 同步环
同步环
(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,根据干涉原理,直接测定基线长度和方向的一 种空间技术。 长度的相对精度可优于10-6,对测定射电源的空间 位置,可达0.001″,由于其定位的精度高,可在 研究地球的极移、地球自转速率的短周期变化、地 球固体潮、大地板块运动的相对速率和方向中得到 广泛的应用。
② L=L0旧+l旧
③ l新=L-L0新
④ B, l新经投影正算得x新,y新 这里L0旧,L0新分别表示旧带和新带中央子午线经度。 这种换带方法也适用于任意中央子午线的换带。 已知高斯投影6°带坐标系的坐标,如何求该点在3°带 坐标系中的坐标? P(3456789.06,20752489.67)
椭球面元素化算到高斯投影面的内容(总结)
12 A12 12
3) 将椭球面上各三角形内角归算到高斯平面上的由 相应直线组成的三角形内角。这是通过计算方向的曲率 改化即方向改化来实现的。
4) 将椭球面上起算边PK的长度S归算到高斯平面上 的直线长度s。这是通过计算距离改化Δs实现的。 因此要将椭球面三角系归算到平面上,包括坐标计算、 方向改化(曲率改化)、距离改化和子午线收敛角等项计 算工作。 当控制网跨越两个相邻投影带,以及为将各投影带 联成统一的整体,还需要进行平面坐标的邻带换算。
(三)现代定位新技术简介
3.惯性测量系统(INS) 惯性测量是利用惯性力学基本原理,在相距较远的两点之间, 对装有惯性测量系统的运动载体(汽车或直升飞机)从一个已 知点到另一个待定点的加速度,分别沿三个正交的坐标轴方 向进行两次积分,从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的 坐标增量,进而求出待定点的位置,它属于相对定位,其相 对精度为(1~2)· 10-5,测定的平面位置中误差为±25cm左右。 优点主要是:完全自主式,点间也不要求通视;全天候,只 取决于汽车能否开动、飞机能否飞行。 缺点主要是:相对测量,精度不高。
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、平面子午线收敛角公式 过某点的子午线与坐标纵轴正向之间的夹角
1.三角测量法 1)网形 2)坐标计算原理:正弦定理 3)三角网的元素: ① 起算元素:已知的坐标、边长和已知的方位 角,也称起算数据。 ② 观测元素:三角网中观测的所有方向 ( 或角 度) 。 ③ 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
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,对短边优先联 测。 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。
• 大地控制网应有一定的密度 • 大地控制网应有统一的技术规格和要求
《大地测量法式》、 《国家三角测量和精密导线测量规范》 《全球定位系统(GPS)测量规范》
三、国家平面大地控制网的布设方案 1.一等三角锁系布设方案
2.二等三角锁、网布设方案
3.三、四等三角网 1)插网法
3.三、四等三角网 2)插点法
3.国家高精度GPS B级网
全网由818个点组成,分布全国各地(除台湾省外)。 东部点位较密,平均站间50~70km,中部地区平均 站间100km,西部地区平均站间距150km。外业自 1991年至1995年结束。经数据精处理后,点位中误 差相对于已知点在水平方向优于0.07m,高程方向 优于0.16m,平均点位中误差水平方向为0.02m,垂 直方向为0.04m,基线相对精度达到10-7。
第五章 Ⅰ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。