《矿山测量学》第一章教案

1、矿山测量学电子教案矿山测量学电子教案东北大学资源与土木工程学院东北大学资源与土木工程学院 For 采矿采矿1301、1302、1303班班2014年年3月月n第第1 1章章 绪论绪论n1.1 测量学简介测量学简介n1、测量学将地表物体分为地物和地貌n 地物(feature)：地面上天然或人工形成的物体，它包括湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁、森林等；n 地貌(geomorphy)：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。n地物和地貌总称为地形(landform)。n测量学(surveying)是研究地球的形状和大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。n2、测量学的任务是

2、测定和测设n 测定(location)：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。n 测设(setting-out)：将地形图上设计出的建筑物、构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。n3、测量学的发展简介n 古老应用科学古老应用科学，中国，埃及，希腊；指南针，浑天仪等，地球圆球概念提出，实测地球大小，长度单位提出；n 主要事例主要事例： _我国远古，“天圆地方”的说法； _公元前世纪后半叶，通过观察月全食时地球在月球上的投影以及观察航船在地平线消失的情况，古希腊的毕达哥拉斯（Pythagoras）提出了

3、地球是圆球的说法； _公元前4世纪，我国就利用磁石制成了世界上最早的工具称为“司南”，宋代出现人工磁铁制成的指南针；_公元三世纪，西晋裴秀，综合前人经验，制成制图六体。即分率比例尺，准望方位角，道理距离，高下地形起伏，方邪地物形状，迂直河流道路的曲直，是世界上最早的制图规范； _公元二世纪（后汉）张衡制成浑天仪，进行了天文观察；_用子午弧长规定长度单位是我国首创，清康熙年间，为统一尺度，规定二百里合经线一度的弧长，即每尺合经线上百分之一秒（一尺等于0.317m）,这比1792年法国建立米为长度单位早90年年。 公元前世纪，亚历山大学者埃拉托色尼（EratosthenesEratosthenes

4、）首次用子午圈测量法估算地球半径。 埃拉托色尼测量原理如下图所示。 他认为亚历山大城与赛尼城位于同一子午线上。他发现在夏至（月日）这一天正午，日光正直射赛尼城的井底，同日正午在亚历山大城日光偏南7012 ，又认为这两束太阳光彼此平行，故可认为两城的纬度差 7012 ，即 7012；他由埃及地籍图估计这两城的距离为古埃及尺，即 古埃及尺，由* ,可得 。所得数值与现代比较误差左右。 ROSuns raysEarth SSyeneAlexandria长度单位的建立长度单位的建立。法国利用新的更精确的弧度测量结果，于1799年计算了一个新的椭球参数（称为1800年德兰勃尔椭球）：a=6375653m

5、,=1/334,取其子午圈弧长的四千万分之一作为长度单位，称为1m。我国对测量科学的主要贡献我国对测量科学的主要贡献1）在公元前21世纪夏禹治水时，就已发明和应用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法；2）战国时期制定了世界上最早的恒星表，确定一年为365.25天，比罗马人早400500年；3）公元前4世纪，我国就利用磁石制成了世界上最早的工具称为“司南”，宋代出现人工磁铁制成的指南针；4）公元前4世纪，管仲著管子书，书内第十卷（地形第二十七）专门论述了地图的内容和重要用途；5）三国时，刘徽发明“重差术”，后来编成海岛算经一书，举了九个测量题，是世界上最早的地形测量规范；6）公元二世纪（后汉）

6、张衡制成浑天仪，进行了天文观察；7）公元三世纪，西晋裴秀，综合前人经验，制成制图六体。即分率比例尺，准望方位角，道理距离，高下地形起伏，方邪地物形状，迂直河流道路的曲直，是世界上最早的制图规范；8）南北朝时，祖冲之所测的朔望月为29.530588日，与现今采用的数值只差0.3秒；9）公元8世纪，唐朝南宫说在河南测子午线一度之长为351.2唐里（132.31Km）;10）宋代杨忠辅编制的统天历，一年为365.2425,与现代值相比，只有26秒的误差；11）北宋时，沈括在梦溪笔谈中记载了磁偏角现象，比哥伦布的发现早400年；12）元代时，郭守敬在测绘黄河流域地形图时，“以海面较京师至汴梁地形高下之

7、差”，是世界上最早使用“海拔”观念的人；13）用子午弧长规定长度单位也是我国首创，清康熙年间，为统一尺度，规定二百里合经线一度的弧长，即每尺合经线上百分之一秒（一尺等于0.317m）,这比1792年法国建立米为长度单位早90年年。 现代测量时期（现代测量时期（20世纪40年代至今） 20世纪下半叶，以电磁波测距、人造地球卫星定位系统等为代表的新的测量技术的出现，为测绘学科又带来了一次飞跃。（1）1948年瑞典人贝尔斯特兰德（E. Bergstrand）首先研制成功世界上第一台光电测距仪，60年代又出现了激光测距仪；（2）1956年南非人沃德利（T. L. Wadley）研制成功世界上第一台微波

8、测距仪；（3）70年代德国首先研制成功测距、测角相结合的电子速测仪（全站仪）；它具有自动计算测点三维坐标、自动保存观测数据和将观测数据传输到计算机，结合测绘成图软件从而实现数字化测图；（4）美国1973年开始的于1994年3月28日彻底完成的GPS（Global Positioning System）系统彻底改变了传统的通过测角量边计算地面点位坐标的方法，测量 人员只需将GPS接收机安置在测点上，通过接收卫星信号，使用专门的数据处理软件就可以快速计算出测点的三维坐标。 除了美国的卫星定位系统外，俄罗斯开发了格Glonass系统，欧洲正在开发伽利略系统，中国开发了北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系

9、统:1983年，“两弹一星”元勋、中科院院士陈芳允提出了双星定位设计方案。基于此方案，我国开始积极立项论证。1994年，经国家批准，北斗卫星导航系统建设的大幕正式拉开。 我国基于国情，创造性地提出了北斗卫星导航系统建设发展的总体思路，先“区域”再“全球”，采取“三步走”的发展战略。李长江说，“三步走”的意思是，先建立北斗卫星双星定位试验系统，形成区域有源定位与导航服务能力；然后完成3种轨道10余颗卫星的发射，建成区域导航系统，形成区域无源服务能力，向亚太地区提供定位、导航、授时以及短报文通信服务；最后建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成、覆盖全球的北斗全球卫星导航系统，形成全球无源

10、服务能力，实现独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠、国际一流、具有中国特色北斗导航系统建设的目标。北斗一代北斗一代 :1989年，“双星定位”原理进行演示性试验成功。1994年开始工程研制建设。北斗工程启动后，中国航天科技集团五院承担起北斗导航卫星的研制工作。经过数年攻关，北斗定位卫星01星于2000年10月31日发射，11月6日成功定点；同年12月21日，02星发射，12月26日成功定点。经过近3年的调试、测试和试运行，2003年12月15日，我国第一代卫星导航系统正式开通运行，成为继美国的GPS和俄罗斯的格洛纳斯系统之后，全球第三个建成并投入使用的卫星导航定位系统。n该系统具有三大功能，

11、一是快速确定用户所在的地理位置，向用户及主管部门提供导航信息；二是为用户与用户、用户与地面指挥中心之间提供双向简短报文通信服务，用户可以一次传送120个汉字的短报文信息；三是向用户定时发播授时信息，为用户提供时差修正值。n北斗试验系统建成后，对推动国防和国民经济建设起到了重要作用。2008年汶川地震，重灾区通信中断。救援部队持“北斗”终端设备进入，利用其短报文功能突破通信盲点，与外界取得联系。同时管理中心则通过位置报告功能，随时掌握着每一个终端所处的位置。此外，该系统广泛应用于交通运输、通信、电力、金融、气象、海洋、水文监测等各个方面，取得了显著效益。北斗试验系统实现了从无到有的突破，但也存在

12、一些问题，如覆盖范围有限、用户数量受限、定位精度不高、不适用于高速移动的用户等。新一代北斗导航系统由多颗卫星组成，具备无源定位、测速和授时功能，同时也将双向简短数字报文通信、位置报告等功能保留了下来。 2004年，北斗卫星区域导航系统工程正式立项，各项工作全面启动。新一代北斗导航系统由多颗卫星组成，具备无源定位、测速和授时功能，同时也将双向简短数字报文通信、位置报告等功能保留了下来。 2007年2月3日，北斗一代第四颗卫星发射成功，不过此时，北斗一代已经改名为北斗导航试验系统，原来的北斗二代则称为北斗卫星导航定位系统，英文名为Compass Navigation Satellite Syste

13、m。第四颗北斗导航试验卫星不仅作为早期三颗卫星的备份，同时还将进行北斗卫星导航定位系统的相关试验。北斗卫星导航定位系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为02米秒。授权服务是向授权用户提供更精确的定位、测速、授时和通信服务信息。2007年4月14日，第1颗正式的北斗卫星导航定位系统卫星发射成功 ；2009年4月15日，第2颗正式的北斗卫星导航定位系统卫星发射成功 ；也是北斗家族中首颗地球静止轨道卫星发射成功。这标志着该系统正式进入部署实施阶段。

14、 2010年1月17日，第3颗正式的北斗卫星导航定位系统卫星发射成功 . 2010年共成功发射5颗北斗导航卫星 2011年共成功发射3颗北斗导航卫星；当2011年4月第8颗北斗导航卫星入轨后，北斗卫星区域导航系统形成了由3颗同步静止轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星组成的“3+3”星座构型，具备了向我国大部分地区提供初始服务的能力。随着2011年7月27日和12月2日，第9、第10颗北斗导航卫星“落户”倾斜同步轨道，更是有效提高了系统的可靠性和稳定性。2011年12月27日，北斗卫星导航系统新闻发言人宣布，该系统开始试运行，向中国及周边地区提供连续的、免费的导航定位和授时服务。 2012年2月25

15、日成功发射第11颗北斗导航卫星n2012年4月30日4时50分，在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭， “一箭双星”成功发射第12、第13颗北斗导航系统组网卫星，卫星顺利进入预定转移轨道。n2012年09月19日 “一箭双星”成功发射第14、15颗北斗导航卫星。n2012年10月25日晚，第16颗北斗导航卫星顺利升空。至此，系统空间段由5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中轨道卫星组成星座，标志着我国全面完成区域导航系统建设，形成了覆盖亚太大部分地区的服务能力。n北斗卫星导航系统的定位精度问题，已经与美国的GPS基本相当，水平方向优于水平方向优于10米（接近米（接近GPS

16、民民用等级的用等级的5米水平米水平 ），高空方向优于），高空方向优于15米，测速米，测速精度优于精度优于0.2米米/秒秒。2012 年12月27日，北斗卫星导航系统正式提供区域服务新闻发布会召开，核心要点包括：北斗天基体系亚太区组网基本完成，总体性能和GPS相当；北斗系统空间信号接口控制文件（ICD）正式公布；接下来示范项目和中长期规划将支持北斗产业发展，力争2020年市占率达到70-80%。 2020年左右，将建成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航系统，北斗”未来可在全球范围内提供全天候、全天时的高精度、高可靠定位、导航、授时服务，精度更可达到以分米、厘米计的亚米级，而“北斗”的位置报告、短报

17、文服务等独特功能，是其独特的优势。 （5）1962年开始研究的地理信息系统（GISGeographic Information System）是一定格式的数字地图与地面有关资源信息的集成并实现有关空间数据管理、空间信息分析及其传播的计算机系统，是传统学科（测量学、地理学和地图学等）与现代科学技术（遥感技术、计算机科学等）相结合的产物，经过四十多年的发展历程已经取得了巨大的成就，被广泛应用于土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、城市规划、矿山开采、经济建设以及政府各职能部门。（6）20世纪60年代出现的航天遥感技术，利用航天遥感像片及扫描信息测绘地形图，不仅覆盖面积大，而且不受地理及气候条件的

18、限制，能全天候作业，极大地提高了测绘工作效率。伽利略卫星 美国GPS卫星美国正在研制的第二代GPS卫星 俄罗斯GLONASS格洛纳斯系统导航卫星欧洲伽利略定位导航系统示意图GPS星座中国“北斗”导航卫星 中国“北斗”导航卫星在地面检修 北斗系统工作示意图 “北斗”系列卫星将组成大规模的导航卫星“星座” 目前解放军的C3I系统已经基于“北斗一号”平台 C3I技术是运用系统工程的理论和方法，对军事指挥、控制、通信、情报系统进行开发和管理的技术。美国总统利用C3I向第一线部队下达命令，最快只需3至6分钟，若越级下达，最快只需1至3分钟。 Perspective view of San Mateo C

19、ounty, Calif. GIS在制图中的应用 Before faulting. After faulting. GIS在紧急事件处理中的应用 Satellite image by GeoEye-10.41-meter ground resolution black-and-white images and 1.65-meter color (multispectral) images.n4、 测量学分类n普通测量学n大地测量学n地形测量学n摄影测量学n工程测量学n海道测量学1、普通测量学：、普通测量学：研究地球表面较小区城内的测绘工作的基本理论、技术、方法和应用的学科，是测量学的基础；2、

20、大地测量学：、大地测量学：是以大区城或整个地球为研究对象，其基本任务是建立国家大地控制网，测定地球形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法；常规大地测量学，卫星大地测量学。3、地形测量学：、地形测量学：研究测绘地形图的基本理论、技术和方法；4、摄影测量学：、摄影测量学：是利用摄影相片来研究地表形状及大小的一门学科；有4个分支，地面摄影测量，航空摄影测量，水下摄影测量，航天摄影测量。5、工程测量学：、工程测量学：研究工程建设在勘测设计、施工和管理阶段所进行的各种测量的学科。按工程建设的测量对象不同，可分为建筑、水利、铁路、公路、桥梁、隧道、矿山、城市、国防、地籍、房产等测量。6、海道测量学：

21、、海道测量学：研究和测量地球表面水体（海洋、江河、湖泊等）以及水下地貌的一门综合性学科。n1.2 地球的形状和大小地球的形状和大小n1、地球n(1) 地球是南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球（长半轴半径：6378KM，短半轴半径：6357KM）n(2) 地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等，呈现高低起伏的形态，并不平坦n(3) 其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29% 2、地球的物理特性 (1) 重力与铅垂线重力与铅垂线 1) 重力地球上质点所受万有引力与离心力的合力。 2) 铅垂线方向重力方向。 (2) 水准面水准面 假想静止不动的水面延伸穿过陆地，

22、包围整个地球，形成的封闭曲面称水准面。 重力等位面，物体沿该面运动时，重力不做功(如水在这个面上不会流动) 或者说水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面 水准面不唯一 (3) 大地水准面大地水准面 与平均海水面相吻合的水准面称大地水准面 由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。 大地水准面是唯一的。 3、参考椭球 (1) 大地水准面微小起伏、不规则、很难用数学方程表示 (2) 将地表地形投影到大地水准面上计算非常困难。 (3)、通常选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的椭球面作为投影基准面，它由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球，称参考椭球，其表面称参考椭球面。 (

23、4) 法线由地表任一点向参考椭球面所作的垂线。 (5) 决定参考椭球大小的元素为椭圆的长半轴a和扁率f，简称参考椭球元素。 (6) 决定参考椭球相对与地球的位置称参考椭球定位， 参考椭球面与大地水准面相切的点称大地原点， 该点的铅垂线与法线重合。 4、我国现用的几个参考椭球元素值4 2000国家大地坐标系国家大地坐标系 6378137 1：98.257222101CGCS2000 1.3 测量坐标系与地面点位的确定 1.3.1 确定点的球面位置的坐标系 1 参心坐标系与地心坐标系 物理空间是三维的 表示地面点在某个空间坐标系中的位置需要三个参数 确定地面点位的实质就是确定其在某个空间坐标系中的

24、三维坐标 测量学将空间坐标系分为参心坐标系和地心坐标系 “参心”意指参考椭球的中心，由于参考椭球的中心一般不与地球质心重合，所以它属于非地心坐标系，表1-1中的前两个坐标系是参心坐标系 “地心”意指地球的质心，表1-1中GPS使用的WGS-84属于地心坐标系 工程测量通常使用参心坐标系，可以将地心坐标系转换为参心坐标系 2 确定点球面位置的坐标系 n空间坐标系可以分解为确定点的球面位置坐标系(二维)和高程系(一维)。 确定点的球面位置坐标系有地理坐标系和平面直角坐标系两类。 (1) 地理坐标系地理坐标系 地理坐标系又可分为天文地理坐标系和大地地理坐标系两种。 1) 天文地理坐标系天文地理坐标系

25、 天文地理坐标又称天文坐标，表示地面点在大地水准面上的位置 基准是铅垂线和大地水准面 用天文经度和天文纬度两个参数来表示地面点在球面上的位置 过地面上任一点P的铅垂线与地球旋转轴NS所组成的平面称为该点的天文子午面 天文子午面与大地水准面的交线称为天文子午线，也称经线 称过英国格林尼治天文台G的天文子午面为首子午面 P点天文经度定义：过P点天文子午面与首子午面的两面角，从首子午面向东或向西计算，取值范围是0180，在首子午线以东为东经，以西为西经。 P点天文纬度定义：P点铅垂线与赤道面的夹角，自赤道起向南或向北计算，取值范围为 090 在赤道以北为北纬，以南为南纬 可以应用天文测量方法测定地面

26、点的天文经度和天文纬度 如广州地区的概略天文地理坐标为东经11318，北纬2307 2) 大地地理坐标系大地地理坐标系 大地地理坐标又称大地坐标，表示地面点在参考椭球面上的位置 基准是参考椭球面和法线，用大地经度L和大地纬度B表示 P点大地经度L：过P点的大地子午面和首子午面所夹的两面角 P点大地纬度B：过P点的法线与赤道面的夹角 大地经、纬度是根据起始大地点的大地坐标，按大地测量所得数据推算而得 起始大地点又称大地原点，该点的大地经纬度与天文经纬度一致 我国以陕西省-泾阳县-永乐镇-石际寺村大地原点建立的大地坐标系，称为“1980西安坐标系” 通过与前苏联1942年普尔科沃坐标系联测，经我国

27、东北传算过来的坐标系称“1954北京坐标系” ，其大地原点位于前苏联列宁格勒天文台中央 (2) 平面直角坐标系平面直角坐标系球面坐标对局部测量工作不方便，工程测量一般在平面直角坐标系中进行地球是一个不可展的曲面，通过投影方法将地球表面点位化算到平面上存在变形我国采用的高斯-克吕格正形投影(简称高斯投影)属于保角投影，存在距离变形 1) 高斯平面坐标系高斯平面坐标系高斯投影是德国科学家高斯在18201830年间，为解决德国汉诺威地区大地测量投影问题而提出的一种投影方法从1912年起，德国学者克吕格将高斯投影公式加以整理和扩充并推导出了实用计算公式高斯投影是将地球按经线划分成带，称投影带投影时，设

28、想用一个空心椭圆柱横套在参考椭球外面使椭圆柱与某一中央子午线相切将椭球面上的图形按保角投影的原理投影到圆柱体面上将圆柱体沿过南北极的母线切开，展开成平面，并在该平面上定义平面直角坐标系 高斯投影是保角投影，球面上的角度投影到横椭圆柱面上后保持不变，而距离将变长 只有中央子午线和赤道投影后距离不变，并相互垂直， 以此建立的直角坐标系称高斯平面直角坐标系 原点和坐标轴定义见右图 与数学的笛卡儿坐标系的差异 x轴与y轴互换了位置 象限按顺时针方向编号，以保证各类三角函数计算可直接在高斯平面直角坐标系中进行 我国位于北半球，x坐标值恒为正，y坐标值则有正有负，最大的y坐标负值约为-365km 为保证y

29、坐标恒为正，我国统一规定将每带的坐标原点向西移500km，既给每个点的y坐标值加500km 为确定投影带的位置，还在y坐标前冠以带号 高斯投影距离变形的规律是，离中央子午线越远，距离变形越大 减小距离变形的方法之一是缩小投影带的带宽经差高斯投影根据投影的经度范围与中央子午线的位置不同可分为下列几种高斯投影根据投影的经度范围与中央子午线的位置不同可分为下列几种 统一统一6带高斯投影带高斯投影投影带从首子午线起，每隔经度6划分为一带(称统一6带)，自西向东将整个地球划分为60个带带号N从首子午线开始，用阿拉伯数字表示位于各带中央的子午线称本带中央子午线第一个 6带中央子午线的经度为3带号N与中央子

30、午线经度L0的关系为360NL 统一统一3带高斯投影带高斯投影带号n与中央子午线经度l0的关系为 我国大陆所处的经度范围是东经7327东经13509 统一6带投影与统一3带投影的带号范围分别为1323，2545 两种投影带的带号不重复，根据y坐标前的带号可以判断属于何种投影带nl30 统一3带与统一6带高斯投影的关系为 任意带高斯投影任意带高斯投影地方独立坐标地方独立坐标系案例系案例城市测量规范第1.0.6条 的规定之一长度变形值大于2.5cm/km(1/40000)可采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统 例如：江门市中心的经度为东经11301 位于统一3带的38号带 (中央子午线经度为1

31、14 )中央子午线以西98km长度变形为1/8329 1/40000根据城市测量规范选择过江门市中心的子午线为中央子午线进行高斯投影建立江门市独立坐标系江门市区最边缘距离中央子午线23km长度变形值为1/1500001/40000 1.3.2 确定点的高程系 1 高程的定义 地面点沿铅垂线到大地水准面的距离称该点的绝对高程或海拔，简称高程(height)。 通常用加点名作下标表示,如HA、HB。 高程系是一维坐标系，基准是大地水准面。 因海水面受潮汐、风浪等影响，它的高低时刻在变化。 在海边设立验潮站(tide gauge station)，进行长期观测，求得海水面的平均高度作为高程零点，以通

32、过该点的大地水准面为高程基准面(height datum)。 也即大地水准面上的高程恒为零。 1.3.2 确定点的高程系 2 国家高程系统 我国有两个国家高程系统 (1) 1956年黄海高程系年黄海高程系(Huanghai height system 1956) 以青岛验潮站历年观测的黄海平均海水面为基准面， 于1954年在青岛市观象山观象山建立了水准原点水准原点(leveling origin)，通过水准测量的方法将验潮站确定的高程零点引测到水准原点，也即求出水准原点的高程。 1956年我国采用青岛验潮站1950年1956年7年的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72

33、.289m， 以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程系”(Huanghai height system 1956)，简称“56黄海系”。 如珠穆琅玛峰的高程为8848.13m，是56黄海系。 (2) “1985国家高程基准国家高程基准” (Chinese height datum 1985) 80年代，我国又采用青岛验潮站1953年1977年25年的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引 测 出 水 准 原 点 的 高 程 为72.260m（ 72.289m ）， 以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1985国家高程基准”(Chinese height datu

34、m 1985)，简称“85高程基准”。 在水准原点，85高程基准使用的大地水准面比56黄海系使用的大地水准面高出0.029m。 (3) 珠江基面高程系(珠江高程系) 1908年由两广督练公所参谋处测绘科建立， 原点：广州粤海关前。 广东广西珠江流域水利系统使用。 珠江基面零点比56黄海系高 广州高0.586m， 粤西北高0.722m， 粤东北高0.377m。 3 城市高程系统的选择 城市测量规范规定 一个城市只应采用一个统一的高程系统。 城市高程系统应采用1985国家高程基准或沿用1956年黄海高程系统， 在远离国家水准点的新设城市或在改造旧有水准网因高程变动而影响使用时，经上级行政主管部门批

35、准后，可暂时建立或用地方高程系统，但应争取条件归算到1985国家高程基准上来。 江门市存在两个高程系同时使用的问题。 1.3.3 WGS-84坐标系WGS意指“World Geodetic System”(世界大地坐标系)，是美国国防局为进行GPS导航定位于1984年建立的地心坐标系，1985年投入使用。属于地心坐标系。 WGS-84坐标系的几何意义是： 坐标系的原点位于地球质心， z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向， x轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点， y轴通过右手规则确定。使用GPS测量时，将遇到地心坐标系与参心坐标系的变换问题WGS-84地心坐标系变换到1954北京坐标系或1980西安坐标系的方法之一是：在测区内，利用至少3个以上公共点的两套坐标列出坐标变换方程，采用最小二乘原理解算出7个转换参数得到转换方程。7个变换参数3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数。一般通过计算机编程自动解算。 1.4 地球曲率对测量工作的影