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注册测绘师案例分析知识点:大地测量概论

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  注册测绘师案例分析知识点:大地测量概论

  1、大地测量的任务

  主要任务是建立国家或者大范围的精密控制测量网,内容包括三角测量、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。它为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提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力资料,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。

  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;5)地心;6)学科融合。

  3、大地测量的作用

  大地测量师组织、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。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。

  4、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、尺度标准以及实现方式(包括理论、模型和方法)。大地测量参考框架时通过大地测量手段,由固定在地面上的点所构成的大地网(点)或其他实体(静止或者运动的物体)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、深度基准和重力系统。对应的大地参考框架有:坐标参考框架、高程参考框架和重力参考框架。

  5、大地测量坐标系统合大地测量常数

  大地测量坐标系统是非惯性坐标系统,根据原点位置不同,可以分为地心坐标系统和参心坐标系统,从表现形式可以分为空间直角坐标系统和大地坐标系统;空间直角坐标一般用(X,Y,Z)表示,大地坐标一般用(经度λ,纬度φ,大地高H)表示。

  注:大地高是指空间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。

  大地常数是指地球椭球几何和物理参数,它分为基本常识和导出常数。

  6、参心坐标框架

  参心坐标框架是一种区域性、二维静态的地球坐标框架,是由天文大地网实现和维持的。20世纪,世界上绝大部分国家或者地区都采用天文大地网来实现和维持各自的参心坐标框架。我国在20世纪50~80年代完成了全国天文大地网,分别定义了1954北京坐标系统和1980西安坐标系统。

  7、地心坐标框架

  国家地面参考框架(ITRF)是国际地面参考系统(ITRS)的具体实现。它以甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、激光测月(LLR)、GPS和卫星多普勒定轨定位(DORIS)等空间大地测量技术构成全球观测网点,经数据处理,得到ITRF点(地面观测点)站坐标和速度场等。目前,ITRF已成为国际公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。

  2000国家大地控制网是定义在ITRS2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。

  8、高程基准

  高程基准定义了陆地上高程测量的起算点,区域性的高程基准可以用验潮站的长期平均海面来确定,通常定义该平均海平面的高程为零。1954年,我国确定用青岛验潮站计算的黄海平均海水面作为高程基准面,并在青岛市观象山修建了国家水准原点。1956年计算出我国水准原点高程为72.289m,我国现行的1985年国家高程基准为72.2604m。

  9、高程系统

  我国高程系统采用正常高系统,正常高的起算面是似大地水准面。

  10、高程框架

  高程框架是高程系统的实现。高程框架分四个等级:国家一、二、三、四等水准控制网。另外一种高程框架形式是通过(似)大地水准面精化来实现的。

  11、重力系统和重力框架

  重力测量就是测定空间一点的重力加速度。重力参考系统则是指采样的椭球常数及其相应的正常重力场。重力测量框架是由分布在各地的若干绝对重力点和相对重力点构成的重力控制网,以及用作相对重力尺度标准的若干条长短基线。

  12、深度基准

  深度基准面的选择与海区潮汐情况相关,常采用当地的潮汐调和常数来计算,由于各地潮汐性质不同,计算方法不同,一些国家和地区的深度基准面也不同。我国1956年以前采用最低低潮面、大潮平均低潮面和实测最低潮面等为深度基准,1957年起采样理论深度基准为深度基准面。

  13、时间系统与时间系统框架

  空间和时间一起构成四维大地测量。

  时间系统规定了时间测量的参考标准,包括时刻参考标准、时间间隔的尺度标准。

  时间系统框架是某一区域或者全球范围内,通过守时、授时和时间频率测量技术,实现和维持统一的时间系统。

  14、常用的时间系统

  1)世界时(UT)2)原子时(AT)3)力学时(DT)4)协调时(UTC)5)GPS时(GPST)。

  15、时间系统框架

  时间系统框架是对时间系统的实现,包括以下几方面的内容:1)采用的时间频率基准;2)守时系统;3)授时系统4)覆盖范围

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