大地测量学测绘师培训及复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

国家注册测绘师考试培训辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第1页第1页是注册测绘师资格考试国家原则是考试命题依据是应试人员必备指南其内容和范围表达了注册测绘师利用所学专业知识，完毕测绘工作基本能力考试科目分为三个科目：《测绘管理与法律法规》、《测绘综合能力》、《测绘案例分析》。11.1《注册测绘师资格考试大纲》【第二科目：测绘综合能力考试目】考察测绘专业技术人员利用测绘专业技术理论，分析、判断和处理测绘项目实行过程中专业技术问题能力，以及处理测绘专业之间综合性问题能力。【第三科目：测绘案例分析考试目】考察测绘专业技术人员利用《测绘管理与法律法规》、《测绘综合能力》科目在实务应用时表达综合分析能力及实际执业能力。第2页第2页大地测量考试基本要求解读

1依据国家、区域和工程测量不同需求，优化设计满足要求卫星定位连续运行参考站网、卫星定位控制网、边角控制网、高程控制网和重力控制网等空间框架基准，并应充分考虑到对似大地水准面精化工作要求。关键点：1）大地测量控制网等级、分类、观测技术（GPS,全站仪，水准仪）,技术方案设计。重点是：卫星定位控制网、高程控制网、似大地水准面精化。2）掌握大地测量系统与大地测量框架概念；理清大地高、正高、正常高关系。3）了解BJ54，Xian80，CGCS，WGS84主要特点及其相互联络与区分；了解国际地球参考框架（ITRF）概念。4）掌握网形设计方法，依据不同需要，选择适当框架基准建立对应控制网，并进行费用预算；5）熟悉测绘技术设计要求(CH/T1004-),编写技术设计书。第3页第3页2依据不同作业区域地质、环境、地物以及气象等情况，选择满足设计要求点(站)址，并建造适合该区域测量标志。关键点：1）选点：依据不同测量方法与手段，掌握选点准备、选点基本要求以及选点作业过程。2）埋石：依据不同测量方法，不同测量目标，纯熟掌握测量标石制作与埋设详细要求。3依据控制网布设情况，编写实施方案，选择满足设计要求仪器设备，进行对应仪器设备检验，并依据设计作业方法进行外业观测。对外业观测数据进行检核，取得合格观测结果。关键点：1）项目实施方案；2）外业观测计划（时间安排、仪器安排、人员安排）；3）掌握“点连接”、“边连接”、“同时环”、“异步环”等概念。4依据观测方法和工程项目标要求，选择经过验证、可靠数据处理软件对外业观测数据进行处理，处理结果应符合设计要求。关键点：1）掌握不同观测方法数据处理软件；2）掌握导线网、水准网、GPS网平差原理和方法。第4页第4页大地测量考试基本要求要点

1大地测量控制网技术设计；2选点、埋石；3实行方案，外业观测；4数据处理；5似大地水准面精化；6坐标系及其转换5依据卫星定位控制网特点，依据工程需要进行似大地水准面(或高程异常模型)精化工作，完成卫星定位三维控制网建设。关键点：1）熟悉似大地水准面精化意义与目标；2）熟悉似大地水准面精化实施步骤和实现方法；3）熟悉似大地水准面精化所用资料。6依据作业区域坐标系统情况，进行坐标系之间分析，确定不同等级、不同年代控制网间相互关系。关键点：1）纯熟掌握测量坐标系定义（空间直角坐标、大地坐标、站心坐标、高斯平面直角坐标、城市独立坐标以及施工坐标）；2）纯熟掌握1954年北京坐标系、1980西安坐标系、CGCS坐标系相关内容；3）纯熟掌握不同坐标系之间转换实现方法（空间三维坐标转换、二维平面坐标转换）。第5页第5页国家注册测绘师考试培训辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第6页第6页1大地测量学定义指在一定期间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其改变，研究定位技术和办法，为人类活动提供关于地球空间信息一门学科。大地测量（辅导教材中）：为研究地球形状及其表面特性进行实际测量工作。着重于研究地球形状大小几何特性及其最基本物理特性—地球重力场。典型大地测量技术手段是使用光电仪器进行地面几何测量（边角测量、水准测量）、天文测量、地面重力测量。其主要任务是建立国家或大范围精密控制测量网。2大地测量任务与作用

主要任务：建立国家或者大范围精密控制测量网(一等、二等、三等、四等大地控制网)主要内容：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。第7页第7页主要作用：（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度平面控制和高程控制；（2）为空间科学技术和军事用途提供准确点位坐标、距离、方位及地球重力资料；（3）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。

辅导教材中对作用另一个描述：为各种测绘提供统一、协调、法定平面和高程系统，从而取得正确点位和海拔高以及点位之间空间关系和尺度。3大地测量学基本体系典型：应用大地测量椭球大地测量天文大地测量大地重力测量测量平差等新分支：海洋大地测量行星大地测量卫星大地测量地球动力学惯性大地测量第8页第8页4几何大地测量学（即天文大地测量学）

基本任务：是拟定地球形状和大小及拟定地面点几何位置。主要内容：1）国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立基本原理和办法；2）精密角度测量，距离测量，水准测量，卫星定位；3）地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换。5物理大地测量学

基本任务：用物理办法(重力测量)拟定地球形状及其外部重力场。主要内容：包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场理论与办法。6空间大地测量学

基本任务：主要研究以人造地球卫星及其它空间探测器为代表空间大地测量理论、技术与办法。利用人造地球卫星进行地面点定位及测定地球形状、大小和地球重力场理论、办法学科。主要内容：卫星定位系统，定位模式，基线处理，三维向量网平差，坐标系。第9页第9页7当代大地测量形成时间：20世纪80年代以来。新技术发展：空间技术、计算机技术和信息技术。大地测量新技术出现：电磁波测距、卫星测量、甚长基线干涉测量。老式大地测量发生革命性变革，形成当代大地测量。8当代大地测量特性长距离，大范围：量测范围不受天气和“视线”长度限制，可至全球：如地球两极、海洋。高精度：相对老式提升1～2个数量级，相对精度，绝对精度毫米。实时、快速：外、内业可在同一时间段完毕，实时或准实时；测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。四维：能提供在合理复测周期内有时间序列（时间或历元）、高于相对精度大地测量数据。地心坐标：测得位置、高程、影像等结果，以维系卫星运动地球质心为坐标原点三维测量数据。学科融合：与地球科学多个分支交叉，推动其发展。第10页第10页国家注册测绘师考试培训辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第11页第11页11.3.1大地测量系统与参考框架描述

大地测量系统：要求了大地测量起算基准、尺度原则及其实现方式（理论、模型与办法）。

大地测量参考框架：通过大地测量手段，按大地测量系统规定模式，构建固定在地面上点所构成大地网(点），是大地测量系统详细实现。

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详细应用形式。大地测量系统：坐标系统高程系统深度基准重力参考系统大地测量参考框架：坐标（参考）框架高程（参考）框架重力测量（参考）框架大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。与系统相相应大地参考框架有坐标参考框架、高程参考框架和重力测量参考框架三种。第12页第12页1）参心坐标系统（1）定义原点：位于参考椭球体中心；Z轴：椭球旋转轴，与地球自转轴平行；X轴：指向平行于天文起始子午面大地子午面与赤道面交点；Y轴：与X和Z轴正交，构成右手坐标系。11.3.2坐标系统与坐标参考框架1坐标系统（2）参心坐标系建立

建立地球参心坐标系，需下列几种方面工作：选择或求定椭球几何参数(半径a和扁率α)；拟定椭球中心位置(椭球定位)；拟定椭球短轴指向(椭球定向)；建立大地原点。坐标系统依据其原点位置不同分为地心坐标系统和参心坐标系统；从表现形式上又分为空间直角坐标系（x，y，z）和大地坐标系（L,B,H）第13页第13页

大地原点也叫大地基准点或大地起算点，参考椭球参数和大地原点上起算数据确实立是一个参心大地坐标系建成标志。

（3）大地原点和大地起算数据（4）1954年北京坐标系

1954年北京坐标系可认为是前苏联1942年坐标系延伸。它原点不在北京，而在前苏联普尔科沃。相应椭球称为克拉索夫斯基椭球。

1954年北京坐标系缺点:椭球参数有较大误差；参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显系统性倾斜，在东部地域大地水准面差距最大达+68m；几何大地测量和物理大地测量应用参考面不统一；定向不明确。第14页第14页（5）1980西安坐标系采用1975年国际大地测量与地球物理联合会IUGG第16届大会上推荐4个椭球基本参数：长半径a=6378140m地心引力常数GM=3.986005×重力场二阶带球谐系数J2=1.08263×自转角速度ω=7.292115×在1954年北京坐标系基础上建立起来。椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。定向明确。椭球短轴平行于地球质心指向地极原点方向。大地原点地处我国中部，位于西安市以北60km处泾阳县永乐镇，简称西安原点。

大地高程基准采用1956年黄海高程系。第15页第15页2）地心坐标系统

地心坐标系统满足下列四个条件：原点位于整个地球质心（包括海洋和大气）。尺度是相对论意义下某一局部地球框架内尺度。定向为国际时间局测定某一历元协议地极和零子午线，称为地球定向参数EOP。定向随时间演变满足地壳无整体约束条件。

通俗化定义：原点位于地球质心，Z轴与X轴定向某一历元EOP参数拟定，Y轴与X、Z轴正交，构成空间右手坐标系。第16页第16页2坐标参考框架1）参心坐标参考框架

老式测量坐标框架是由天文大地网来实现，普通定义在参心坐标系中，是一个区域、二维、静态地球参考框架。20世纪50-80年代，我国建立了：1954北京参心坐标参考框架；1980西安参心坐标参考框架。2）地心坐标参考框架

地心坐标框架是由利用空间大地测量技术构成全球观测网点，是全球性、三维动态坐标框架。

（1)国际地球参考系统(ITRS)

与ITRF国际地球自转服务IERS(InternationalEarthRotationService)1988年:IUGG+IAU→IERS（IBH+IPMS）。IERS任务主要有下列几种方面：维持国际天球参考系统(ICRS)和框架(ICRF)；维持国际地球参考系统(ITRS)和框架(ITRF)；提供及时准确地球自转参数(EOP)。第17页第17页ITRF是ITRS详细实现,是由IERS中心局IERSCB利用VLBI、LLR、SLR、GPS和DORIS等空间大地测量技术观测数据分析得到一组全球站坐标和速度。自1988年起，IERS已经公布ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF、ITRF等全球参考框架。ITRF是通过框架定向、原点、尺度和框架时间演变基准明拟定义来实现。当前ITRF是全球公认应用最广泛、精度最高地心坐标框架。1324第18页第18页（2)WGS-84世界大地坐标系WGS-84坐标系统全称是WorldGeodicalSystem-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当初GPS所采用坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS所使用坐标系统。1996年，WGS-84坐标框架再次进行更新,参考历元为1997.0。WGS-84最近更新时间是1月，更新后WGS-84(G1150)站坐标与ITRF框架站坐标差别为几种厘米，参考历元为.0.。（3）CGCS坐标系国务院同意自7月1日启用我国地心坐标系—国家大地坐标系，英文名称为ChinaGeodeticCoordinateSystem，英文缩写为CGCS。用8—时间，完毕现行国家大地坐标系向国家大地坐标系过渡和转换。第19页第19页我国于完毕“国家GPS控制网”计算。该网包括:国家测绘局布设高精度GPSA、B级网；总参测绘局布设GPS一、二级网；国家地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局共建中国地壳运动观测网络基准网、基本网和区域网。该网整合了上述三个大型有主要影响力GPS观测网结果。国家GPS网共有28个连续运营参考站，2500多个GPS网点构成，通过联合处理将其归于一个坐标参考框架（ITRF97)，国家GPS网精度优于10-8，可满足当代测量技术对地心坐标需求，是我国新一代地心坐标系统基础框架。①参考框架和历元统一

：网参考框架ITRF97；参考历元为.0。

长半轴

a=6378137.0m地球含大气层引力常数

GM=3986004.418108m3s-2

地球动力形状因子

J2=1.082629832258

地球自转角速度

=7292115.010-11rads-1②参考椭球4个基本常数第20页第20页地壳运动观测网络基准网中国GPS大地网坐标系统椭球名称年代长半轴a(m)扁率α54北京系克拉索夫斯基19406378245298.380西安系IAG-7519796378140298.257WGS-84系WGS-8419846378137298.257223563CGCS6378137298.257222101第21页第21页我国先后建成四个较大规模GPS大地网

一、二级网A、B级网形变监测网地壳运动观测网络框架：ITRF96历元：1997.0精度约为：3*10-8框架：ITRF93历元：1996.365精度约为：10-7框架：ITRF96历元：1996.582精度约为：10-8框架：ITRF96历元：1998.680精度优于2mm第22页第22页11.3.3高程系统与高程框架1高程基准

区域性高程基准能够由验潮站长期平均海水面来拟定，通常定义该平均海水面高程为零。平均海水面通常称为高程基准面。在地面上预先设置一固定点（组），利用精密水准测量联测固定点与该平均海水面高差，从而拟定该固定点（组)海拔高程。该固定点称为水准原点。水准原点高程就是区域性水准测量起算点。国家高程基准：黄海平均海水面1987年以前,“1956年国家高程基准”.水准原点高程为72.289m。1988年1月1日起,“1985国家高程基准”,水准原点高程为72.260。“1985国家高程基准”平均海水面比“1956年国家高程基准”平均海水面高0.029m。第23页第23页2高程系统在测量中惯用高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。大地高系统是以参考椭球面为基准面高程系统。某点大地高是该点到经过该点参考椭球法线与参考椭球面交点间距离。大地高也称为椭球高，大地高普通用符号H表示。同一个点，在不同基准下，含有不同大地高。正高系统是以大地水准面为基准面高程系统。某点正高是该点铅垂线与大地水准面交点之间距离。从地面点A直接沿着重力线到大地水准面距离称为正高。只有在作出地壳内部质量分布假设后，才干近似地求得平均重力值，因此难以取得精确正高值。第24页第24页正常高系统是以似大地水准面为基准高程系统。某点正常高是该点到通过该点铅垂线与似大地水准面交点之间距离。国家高程系统:正常高高程系统。

3高程框架由国家一等水准网和一等水准复测高精度水准控制网来实现，以青岛水准原点为起算基准，以正常高系统为高差传递方式。另外一个形式是通过大地水准面精髓来实现。若用点A平均正常重力来代替难以准确求得平均重力值，则可得到正常高高程。若从地面点A在AA″上取AAˊ=H正常，AˊA″为高程异常ζA，于是将大地高分成正常高和高程异常两部分，即有假如将各地面点Ai都这样向下取其正常高程而得Aiˊ，这些点所共同形成曲面称为似大地水准面。正高与正常高差别不大。据估算，在海平面上其差别为零，在平原地域相差仅几厘米，在山区也许相差数米。因此，似大地水准面与大地水准面还是比较靠近。正常高高程系统避开了正高测定需要知道地面点到大地水准面之间平均重力值缺点。第25页第25页11.3.4重力参考系统与重力测量框架1重力基准和参考系统重力基准是标定一个国家或地域重力值原则。20世纪70年代以前我国采用波茨坦重力基准，重力参考系统采用克拉索夫斯基椭球常数。80年我国重力基准采用经国际比正确高精度相对重力仪自行测定，参考系统是IAG-75椭球常数。21世纪初，我国采用高精度绝对和相对重力仪测定我国新重力基准，当前重力基准参考系统采用GRS80椭球常数。2重力测量参考框架由分布在我国各地若干绝对重力点和相对重力点构成重力网，以及用做相对重力尺度原则若干重力长短基线构成。3重力测量参考框架现实状况名称：国家重力基本网（简称网）。建成年代：1999年至网构成：包括21个重力基准点和126个重力基本点和基本点引点112个，长基线网1个，重力仪格值标定场8处。作用：拟定我国重力加速度数值参考框架，新重力测量基准。第26页第26页11.3.5惯用数学模型和物理模型1大地水准面大地水准面是由静止海水面向大陆延伸所形成不规则封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动）。大地水准面是描述地球形状一个主要物理参考面，也是海拔高程系统起算面。大地水准面确实定是通过拟定它与参考椭球面间距—大地水准面差距（对于似大地水准面而言，则称为高程异常）来实现。大地水准面所包围形体成为大地体。大地体与真实地球在大小、形状方面十分靠近，大地水准面能够当作地球形状一个近似表述。适宜作为地面点高程起算面。第27页第27页2参考椭球面在测量中，在各个国家和地域，采取各自区域性大地水准面，最正确拟合于某一区域性大地水准面旋转椭球面，普通称为参考椭球面。国家参考椭球面作为以往国家大地测量计算基准面，其椭球几何元素选定和定向确实定是和国家二维大地坐标系建立有着密切关系，由此确定参考椭球面只适合用于所在地域。我国现行四种国家大地坐标系并对映着不同参考椭球面：1）1954年北京坐标系2）1980年西安坐标系3）新1954年大地坐标系4）国家大地坐标系（CGCS）第28页第28页国家注册测绘师考试辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第29页第29页11.4.1测量惯用坐标系1测量惯用坐标系分类1）按坐标原点不同分类：地心坐标系统（空间直角坐标系、大地坐标系）参心坐标系统（空间直角坐标系、大地坐标系）站心坐标系统（站心直角坐标系、站心极坐标系）平面坐标系统（高斯平面坐标系、施工平面坐标系）2）按坐标维数不同分类：二维坐标：54北京坐标系80西安大地坐标系城市独立坐标系施工平面坐标系三维坐标：地心坐标（ITRF、CGCS)站心坐标第30页第30页1）空间直角坐标系2测量惯用坐标系以地心或参考椭球中心为直角坐标系原点，椭球旋转轴为Z轴，X轴位于起始子午面与赤道交线上，赤道面上与X轴正交方向为Y轴，指向符合右于规则，便构成了直接坐标系。在测量应用中，常将空间直角坐标系原点选在地球参考椭球中心，Z轴与地球自转轴平行并指向参考椭球北极，X轴指向参考椭球本初（起始）子午线，Y轴与X轴和Z轴相互垂直。点在此坐标系下点位置由该点在各个坐标轴上投影x、y、z坐标所定义。当原点位于地球质心时，这样定义坐标系又称为地心系。不然，则称为参心系。第31页第31页2）空间大地坐标系

采用大地经度（L）、大地纬度（B）和大地高（H）来描述空间位置。纬度是空间点与参考椭球面法线与赤道面夹角，经度是空间中点与参考椭球自转轴所在面与参考椭球起始子午面夹角，大地高是空间点沿参考椭球法线方向到参考椭球面距离。大地坐标系以参考椭球面为基准面，用大地经度L、纬度B和大地高H表示地面点位置。大地坐标系是参心坐标系，其坐标系统原点位于参考椭球中心。地心坐标系也是以参考椭球为基准面，地心坐标与上述大地坐标不同之处是，地面点A纬度是以Aˊ向径AˊO与大地赤道面交角Bˊ表示。Bˊ叫地心纬度，地心经度与大地经度是一致。第32页第32页3）站心坐标系在描述两点间关系时，为以便直观，普通采用站心坐标系。以测站为原点，测站上法线(垂线)为Z轴方向坐标系就称为法线(或垂线)站心坐标系。第33页第33页4）高斯平面直角坐标系地图投影：通常都要将椭球面诸元素（包括坐标、方向和长度）按一定数学法则归算（投影）到某个平面，这就是地图投影。由椭球面元素投影成平面元素必定会产生投影变形。投影变形包括长度变形、角度变形和面积变形，选取某种适当投影方程，可使其中一个变形减小或消失，然而绝不存在使用三种变形同时消失投影方式，这是由椭球面不可展性决定。按投影变形性质分类，可分为：等面积投影、等角投影、等距离投影；按所采用投影面和投影方式分类，可分为：方位投影、正轴或斜、横轴圆柱投影、圆锥投影。平面直角坐标系是利用投影变换，将空间坐标（空间直角坐标或空间大地坐标）通过某种数学变换映射到平面上，这种变换又称为投影变换。投影变换办法有诸多，如UTM投影、Lambert投影等，在我国采用是高斯-克吕格投影，也称为高斯投影。

第34页第34页高斯投影描述想象有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线(此子午线称为中央子午线或轴子午线)相切，椭圆柱中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影办法，将中央子午线两侧各一定经差范围内地域投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。高斯投影必须满足下列下列条件(1)中央子午线投影后为直线,且为投影点对称轴；(2)中央子午线投影后长度不变；(3)投影含有正形性质(长度比与方位角无关)。采用横切圆柱投影——高斯–克吕格投影办法来建立平面直角坐标系统，称为高斯–克吕格直角坐标系，简称为高斯直角坐标系。高斯平面直角坐标系：

原点：中央子午线和赤道交点；X轴：中央子午线投影；Y轴：赤道投影。第35页第35页6°带:

自0°子午线起每隔经差6°自西向东分带，依次编号1，2，3，…60。我国6°带中央子午线经度，由73°起每隔6°而至135°，共计11带，带号用n表示，中央子午线经度用Ｌ０表示。带号及中央子午线经度关系：Ｌ０＝６ｎ－３3°带:自东经1.5°子午线起，每隔3°设置一个投影带，依次编号为1，2，3，…，120带；中央子午线经度依次为3°,6°,9°,…,360°。带号及中央子午线经度关系：

n=L/3(四舍五入)Ｌ０＝3ｎ我国要求按经差6°和3°进行投影分带

１.5°带或任意带:工程测量控制网也可采用１.5°带或任意带，但为了测量结果通用，需同国家6°或3°带相联系。第36页第36页国家统一坐标在我国x坐标都是正，y坐标最大值(在赤道上)约为330km。为了避免出现负横坐标，要求在横坐标上加上500000m。另外还应在坐标前面再冠以带号。这种坐标称为国家统一坐标。比如：Y=19123456.789m。该点位于19带内，横坐标真值：首先去掉带号，再减去500000m，最后得y=-376543.211(m)。5）都市独立坐标系建立原则要求边长投影变形满足：高程归化更正－将地面上观测长度元素归算到参考椭球面上而产生更正。高斯投影更正－将参考椭球面上长度经高斯投影归算到高斯平面上而产生更正。第37页第37页3）同时改变和：拟定高程抵偿面高程与中央子午线。1）改变：任意带坐标系，拟定中央子午线位置2）改变：抵偿坐标系，拟定高程抵偿面高程。减小投影变形办法拟定平面坐标系三大要素投影面（边长归算高程基准面）高程中央子午线经度或其所在位置起始点坐标、起始方位角、起始边长确定坐标系标准a)按面积大小来确定是否采取高斯平面坐标系；b)按长度变形值来决定是否采取国家3度带高斯平面直角坐标系；c)尽也许采取与国家点坐标差异较小坐标值。假如不考虑边长归化更正，仅考虑边长投影更正，城市控制网要求长度变形小于1/40000，相称于离中央子午线小于45km。不然，就不能采取3°带坐标。总变形：为了使地方独立坐标系中点位坐标与国家坐标相靠近，能够把该控制网起始点和起始方位角分别取3º带中国家坐标及其坐标方位角。第38页第38页11.4.2坐标系换算1二维坐标变换1）二维平面直角坐标变换平面坐标系统间互相转换事实上是一个二维转换。普通而言，两平面坐标系统间包括四个原始转换因子，即两个平移因子、一个旋转因子和一个尺度因子。①先旋转、再平移、最后统一尺度②先平移、再旋转、最后变换尺度③先旋转、再统一尺度、最后平移第39页第39页

2）大地坐标（B，L）计算高斯平面直角坐标（x，y）（高斯投影正算）

3）高斯平面直角坐标（x，y）计算大地坐标（B，L）（高斯投影反算）第40页第40页1）三维空间直角坐标相互转换（Bursa-Woif转换模型（B模型））不同坐标系统转换本质上是不同基准间转换，不同基准间转换方法有很多，其中，最为惯用有布尔沙模型，又称为七参数转换法(3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数)。2三维坐标互相转换设任意点在01和02为原点两坐标系中坐标分别为X1i，Y1i，Z1i和X2i，Y2i，Z2i，它们原点O1和O2并不一致，坐标轴互不平行，长度原则（尺度）也有差别.则布尔沙模型为第41页第41页2）空间大地坐标与空间直角坐标相互转换

(BLHXYZ)

莫洛金斯基转换模型（M模型）以PK为坐标原点原坐标系设为PK-XK′YK′ZK′，对其先进行旋转和尺度变换，使其坐标轴指向及尺度与新坐标系O-XYZ相一致，再将坐标原点平移到原坐标系参心，所得坐标系设为Oˊ-XˊYˊZˊ，然后对其作坐标平移，从而转换到新坐标系，此即是莫洛金斯基坐标转换模型。理论上讲，B模型和M模型转换结果是等价，但在应用中有差别，B模型在全球和较大范围基准转换时较为惯用，在局部网转换中采用M模型比较有利。第42页第42页3）ITRF参考框架及其互相转换

自1988年起，IERS已经公布了ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97、ITRF、ITRF等全球坐标参考框架。一个地球参考框架定义，是通过对框架定向、原点、尺度和框架时间演变基准明拟定义来实现。

(XYZBLH)第43页第43页3GPS控制网转换因为基线向量是WGS84坐标系中三维坐标差，须将GPS网结果纳入到国家大地坐标系或地方独立坐标系，这就需要进行两类不同坐标系之间坐标转换。1）关于GPS网和地面网之间坐标转换模型两个空间直角坐标系之间坐标转换可采取含有7个转换参数布尔莎、莫洛金斯基等模型，这仅适合用于比如两个GPS网之间转换。而向地面网转换，我们国内普通使用范士模型来进行转换。如：TGPPS及POWERADJ软件。2）按附合网还是按独立网进行平差定位采取GPS技术来改进原有地面控制网，怎样合理对待、处理地面网已知数据须依据网用途、地面网实际精度作认真细致分析、比较而定。GPS网无约束平差；GPS网附合网平差。3）从投影变换方面保持与高斯平面上边长尺度一致性采取与地面网边长归算高程基准面（常称为投影面）较为吻合椭球面；采取与地面网中央子午线在位置或经度上相同经线作为GPS网点进行高斯投影变换中央子午线。为使GPS网与原有地面网在高斯投影边长更正上取得一致，应采取原有中央子午线。若原为3º带中央子午线，应仍按其经度选取中央子午线。若为任意带，而并未提供中央子午线经度，仅知中央子午线经过某点，则取该点经度为中央子午线经度，从而使两网所对应中央子午线位置相同。第44页第44页国家注册测绘师考试培训辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第45页第45页11.5.1国家平面大地控制网建立1国家平面大地控制网建立办法1）常规大地测量法(1)三角测量法长处:图形简朴，结构强，几何条件多，便于检核，网精度较高。缺点：易受障碍物影响，布设困难，增长了建标费用；推算边长精度不均匀，距起始边越远边长精度越低。

(2)导线测量法长处：布设灵活，容易克服地形障碍；导线测量只要求相邻两点通视，故可减少觇标高度，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。缺点：导线结构简朴，没有三角网那样多检核条件，不易发觉粗差，可靠性不高。第46页第46页(3)三边测量及边角同测法

边角全测网精度最高，相应工作量也较大。在建立高精度专用控制网(如精密形变监测网)或不能选择良好布设图形地域可采用此法而取得较高精度。

2）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)并统计观测瞬间时刻，来拟定地面点地理位置，即天文经度、天文纬度和该点至另一点天文方位角。长处：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影响。3）当代大地测量新技术主要是GPS测量：全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)可为各位用户提供精密三维坐标、三维速度和时间信息。GNSS:GPS,GLONASS,Galelio,Compass。第47页第47页2国家平面控制网布设原则从高到低、逐层控制：国家三角网分为一、二、三、四等，GPS网分为A、B、C、D、E五级。大地控制网要有足够精度：如各级GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示,是拟定同时环闭合差、异步环闭合差、重复基线差、基线向量残差等限差依据。（GPS测量规范限差是与仪器标称精度相关联）大地控制网要有足够密度：国家控制网是测图基本控制，其密度要满足测图要求。控制点密度是指每幅图中包含有多少控制点，不同百分比尺有不同要求。大地控制网要有统一规格和要求：国家三角测量规范GB/T17942-；全球定位系统测量规范GB/T18314-。国家测量规范要求了：详细布网方案、作业办法、使用仪器、各种精度指标等内容。第48页第48页各等级三角测量精度对于GPS网，重点掌握：(1)两个最主要等级：B，C。(2)外业观测最主要指标：观测时段个数，观测时段长度，重复设站数。(3)网形特性：同时基线条数计算，独立基线选择与条数计算。(4)最主要数据处理质量指标：同时环闭合差、异步环闭合差、重复基线差、基线向量残差。第49页第49页4GPS测量结果检查

1）复测基线长度较差2）同时环闭合差3）异步环闭合差4）基线向量残差其中：n为独立环边数3国家平面大地控制网布设技术设计：搜集资料，实地踏勘，图上设计，编写技术设计书实地选点：选点图，点之记，选点工作技术总结标石埋设外业测量平差计算第50页第50页5国家平面大地控制网国家技术规范国家三角测量规范GB/T17942-全球定位系统测量规范GB/T18314-测绘技术总结编写要求CH1001-测绘产品检查验收要求CH1002-1995测绘产品质量评估原则CH1003-1995测绘技术设计要求CH/T1004-11.5.2国家高程控制网建立1国家高程（框架)控制网目的和任务1）建立统一高程控制网，为地形测图和各项建设提供必要高程控制基础；2）为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其改变和大地水准面形状等地球科学研究提供准确高程数据。2国家高程（框架)控制网布设原则从高到低、逐层控制：一等水准测量是国家高程控制网骨干，同时也为相关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程控制网全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图和其它工程建设提供高程控制点。第51页第51页水准标石类型

间距（km）

布设详细要求普通地域经济发达地域荒漠地域基岩水准标石500

只设于一等水准路线上，大都市和断裂带附近应增设，基岩较深地域可适当放宽，每省（市、自治区）至少两座。基本水准标石4020-3060设于一二等水准路线上及交叉处，大、中城市两侧及县城附近。尽也许设置在坚固岩层上。普通水准标石4-82-410设于各等级水准路线上，以及山区水准路线高程变换点附近，长度超出300米遂道，跨河水准测量两岸标尺附近。水准点满足一定密度水准测量等级一等(mm)二等(mm)三等(mm)四等(mm)MΔ限值≤±0.45≤±1.0≤±3.0≤±5.0MW限值≤±1.0≤±2.0≤±6.0≤±10.0一等水准网应定期复测水准测量达到足够精度：各等级水准测量精度，用每公里高差中数偶然中误差和每公里高差中数全中误差来表示。第52页第52页3国家高程（框架）控制网布设方案我国水准测量分为四等，各等级水准测量路线必须自行闭合或闭合于高等级水准路线上，与其构成环形或附合路线，以便控制水准测量系统误差积累和在高等级水准环中布设低等级水准路线。一等闭合环线周长，在平原和丘陵地域为1000～1500km，普通山区为km左右。二等闭合环线周长，在平原地域为500～750km,山区普通不超出1000km。三、四等水准用于加密，依据高等级水准环大小和实际需要布设，其中环线周长、附合路线长度和结点间路线长度，三等水准分别为200km、150km和70km；四等分别为100km、80km和30km。4国家高程控制网技术规范国家一、二等水准测量规范GB12897-国家三、四等水准测量规范GB12897-第53页第53页5水准测量高差多值性不论是大地测量还是工程测量，水准测量仍是当前测定高差主要方法，A、B两点之间高差通常了解为分别过A及B两水准面之间垂直距离。因为水准面之间不平行性，由A点沿不同水准路线测定A、B两点之间高差亦将是各不相同。假如将A、B两点之间两条不同水准路线组成一个闭合环，即使不考虑水准测量所含有误差，闭合环闭合差△亦并不为零，即有这种因为水准面不平行性所产生闭合差可称为理论闭合差。第54页第54页6都市和工程精密水准网布设为了统一水准测量规格，考虑到都市和工程建设特点，在工程测量及都市测量规范中将水准测量依次分为二、三、四等三个等级。各等级水准测量精度和国家水准测量相应等级精度相一致。大都市和精密工程应以二等水准网为首级高程控制网，并应布设成闭合环形，若有两个或两个以上国家一、二等水准点，均应包括在环线之中，就可对其间高差正确性作有效检查，以决定是否都取作为起始点高程。国家水准点复测周期较长，此期间由于地壳运动或种种人为原因，也许使地表面高程已发生变动，因此即使是对国家水准点高程，也不应当就深信不疑。最好仅取一个长期稳定已有水准点作为高程起始点。水准加密网可布设成附合路线和结点图形，但应注意检查作为起始点已有水准点是否是同期联测得出，以及施测年代、以往使用情况等。与地面点平面坐标相比较，高程更不也许长期保持不变，尤其是对一些地面沉降较大地域。第55页第55页为城市和工程建设布设水准网，既要满足各种大百分比尺（1：5000～1：500）测图需要，还要满足各种工程建设施工放样和监测工程建筑物垂直变形特殊需要，如大坝和大型建筑物沉陷等。水准路线设计注意几个问题：（1）水准路线应尽也许沿坡度较小道路布设，以减弱前后视垂直折光误差影响，尽也许避免跨河流、湖泊、沼泽等地物；（2）布设首级高程控制网时，应考虑到高程控制网深入加密；（3）水准网应尽也许布设成环形网或结点网，在个别情况下，亦可布设成附合路线，水准点间距离普通地域为2～4km，城市建筑区为1～2km，工业区为1km；（4）与国家水准点进行联测，以求得高程系统统一；（5）注意测区内已经有测量结果利用；（6）选择一部分水准点能满足GPS测量点位条件。第56页第56页7精密水准测量精度要求、观测值更正与解算1）精密水准测量精度鉴定与水准路线限差要求在短距离内往返高差不符值中，主要反应了偶然误差影响，即使也不排除有系统误差，但是由于距离较短，其影响毕竟微弱，难以得到反应，因而采用测段往返测高差不符值△来预计偶然中误差，比较合理。而在长线路中，对观测值构成影响，除了偶然误差外，尚有系统误差；并且这种系统性误差，在很长路线上，也会表现其随机性。因环线闭合差含有真误差属性，于是可利用环线闭合差来估算含有偶然误差和系统误差在内所谓全中误差。这正是现行精度评估公式出发点。单位权中误差为：鉴于各测段往返测高差不符值是由于偶然中误差所造成，上式即每千米单程高差偶然中误差计算公式。而往返测高差平均值每千米偶然中误差显然就为第57页第57页全中误差为：

式中，Wi为水准环高差闭合差，取mm为单位；Fi是环周长，取km为单位；N是水准环个数。对于二等水准测量，M△≤±1.0mm，Mw≤±2.0mm。据此拟定了各种水准路线限差：长度为R(km)测段往返测高差不符值：；长度为L(km)附合路线闭合差：；长度为F(km)环线闭合差：；长度为R(km)已测测段所检测高差之差：第58页第58页2）观测值更正（1）水准标尺每米长度误差更正水准标尺每米长度误差对高差影响是系统性质。通常取一对水准标尺每米真长平均值作为这对水准标尺平均每米真长，将它减去名义长度1m后所得差值，即为它每米长度平均误差ƒ。依据国家水准测量规范要求，当一对水准标尺ƒ不小于±0.1mm时，就不能作业；当不小于±0.02mm时就须对观测高差施加每米真长更正。（2）正常水准面不平行更正一测段高差更正数：ε=-（γi+1-γi）Hm/γmφγm：两水准点正常重力平均值=（γi+1+γi）/2-0.1543Hm

γi+1、γi：分别为i点、i+1点在椭球面上正常重力值Hm：两点概略高程平均值

γi=978030(1+0.005302sin2φ-0.000007sin32φ)φ：水准点纬度3）水准路线闭合差更正4）水准网平差解算第59页第59页11.5.3重力控制网建立重力控制网采取逐层控制方法建立：首先在全国范围内建立各级重力控制网，然后在此基础上依据各种不同目标和用途再进行加密重力测量。国家重力控制测量分为三级：国家重力基本网，国家一等重力网，国家二等重力点。另外还有国家级重力仪标定基线。11.5.4精密角度测量1精密角度测量仪器概述

我国大地经纬仪系列原则：五个等级：DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ15。D：表示“大地测量”，J：表示“经纬仪”，下标数字：表示一测回水平方向中误差。2精密测角误差起源及影响外界条件影响：大气层密度改变对目的成像稳定性影响（早晨太阳升起时，目的成像也仅有轻微波动；日出以后，有一段时间，大约1～3h，成像较稳定；12-15h，成像波动较大；日落前有一段成像稳定而有助于观测时间）；水平折光影响；照准目的相位差；温度改变对视准轴影响；外界条件对觇标内架（或三角架）稳定性影响。第60页第60页2电磁波测距基本原理

电磁波测距基本公式相位式测距原理1电磁波测距仪分类和分级测距原理：相位式测距仪（固定频率、可变频率）、脉冲式测距仪测程：长(十10km以上)、中(数公里至10km)、短(3km)载波源：红外、激光、微波载波数：单频、双频反射目的：合作目的、漫反射目的精度：高精度、普通精度、低精度11.5.5精密电磁波测距第61页第61页3距离观测值更正1）气象更正ΔDn

2）仪器加常数更正

3）乘常数更正

4）周期误差更正

5）距离归算（距离归算面）

6）投影更正（高斯投影面）测距精度表示式m=a+b×D

4测距误差起源和精度表示式第62页第62页11.5.6精密水准测量

1精密水准测量作业普通要求(1)仪器距前、后视水准标尺距离应尽也许相等，其差应小于要求限值：二等水准测量中要求，一测站前、后视距差应小于1.0m，前、后视距累积差应小于3m。(2)在两相邻测站上，应按奇、偶数测站观测程序进行观测。对于往测奇数测站按“后前前后”，偶数测站按“前后后前”观测程序在相邻测站上交替进行。返测时，奇数测站与偶数测站观测程序与往测时相反，即奇数测站由前视开始，偶数测站由后视开始。(3)每一测段往测与返测，其测站数均应为偶数，由往测转向返测时，两水准标尺应互换位置，并应重新整置仪器。每一测段水准测量路线应进行往测和返测。(4)一个测段水准测量路线往测和返测应在不同气象条件下进行，如分别在早晨和下午观测。第63页第63页3水准测量概算概算主要内容：观测高差各项更正数计算和水准点概略高程表编算等。（1）水准标尺每米长度误差更正数计算；（2）水准高差温度更正；（3）正常水准面不平行更正数计算；（4）重力异常更正；（5）水准路线闭合差更正计算；（6）水准测量外业高差与概略高程表编制。2水准测量仪器概述

我国水准测量仪系列原则：五个等级：DS05，DS1，DS3，DS10，DS20；D：表示“大地测量”；J：表示“水准仪”；下标数字：表示每公里往返高差中数偶然中误差。第64页第64页国家注册测绘师考试培训辅导--大地测量11.1《注册测绘师资格考试大纲》11.2绪论11.3大地测量系统与参考框架11.4测量坐标系11.5大地测量基本技术与办法11.6GPS测量与数据处理11.7当代测绘基准建立11.8《大地测量学基础》复习第65页第65页空间部分地面监控部分用户部分GPS11.6.1GPS测量原理回顾1GPS系统及其构成拥有者：美国系统构成：空间部分、地面控制部分、用户部分作用：定位、测速、授时信号：载波、测距码、导航电文2GPS定位原理

距离交会第66页第66页3GPS观测值码伪距载波相位多普勒4GPS误差源与卫星相关：卫星钟差、卫星星历误差、相对论效应、SA。与传播路径相关：大气折射（电离层折射、对流层折射）、多路径效应、其它电磁波干扰。与接受设备相关：天线相位中心偏移及变化、接受机钟差、接受机噪声。其它。第67页第67页单差双差三差5GPS定位原理中若干基本概念伪距测量载波相位测量整周计数、周跳、整周模糊度差分观测值零差（非差）、单差、双差、三差载波相位观测值线性组合宽巷、窄巷、无电离层折射影响和无几何关系组合6GPS定位模式依据运动状态：动态定位、静态定位依据时效：实时定位、事后定位依据定位模式：绝对定位、相对定位、差分定位第68页第68页7导航定位办法及精度8GPS特点作业范围：全球地面覆盖，不必通视作业时间：实时，全天候结果精度：精度高劳动强度：自动化程度高三维坐标：真三维坐标第69页第69页11.6.2GPS测量技术设计GPS测量中几种基本概念1观测时段和时段长度观测时段:从测站上开始接受卫星信号起至停止接受卫星信号间连续工作时间段,是GPS测量基本单位。时段长度：观测时段所连续时间。2同时观测、基线向量和GPS基线向量网同时观测：两台或两台以上GPS接受机对同一组卫星信号进行观测。基线向量：利用进行同时观测接受机所采集观测数据计算出接受机间三维坐标差。与计算时所采用卫星轨道数据同属一个系统。GPS基线向量网：采用GPS技术布设测量控制网，由GPS点和基线向量所构成。3同时观测基线

利用同一时段多个同时观测站所采集观测数据所计算出若干基线向量。第70页第70页n=3n=2n=4n=5一个时段中，同时观测基线数量：若在某时段共有n台接受机进行了同时观测，则共可得到n(n-1)/2条同时观测基线。4闭合环和环闭合差闭合环：由多条基线向量首尾相连所构成图形。n=5由5条基线向量所构成闭合环5独立基线向量定义：线性无关一组基线向量。满足下面条件之一为独立基线向量：未构成同时闭合环一组基线向量（比如：一条基线向量，未构成闭合环一组同时观测基线）。虽构成了闭合环，但并非所有基线都来自同一观测时段。提醒：完全由同时观测基线所构成闭合环之间是线性相关，是一组非独立基线向量。GPS网应由互相独立基线向量构成。第71页第71页分量闭合差环闭合差全长闭合差6闭合环和环闭合差环闭合差：构成闭合环基线向量按同一方向（顺时针或逆时针）矢量和。分量闭合差：构成闭合环基线向量按同一方向（顺时针或逆时针）矢量各个分量和。全长闭合差：分量闭合差平方和开方。7同时观测环（同时环）和同时环检查同时观测环（同时环）：三台或三台以上GPS接受机进行同时观测所取得基线向量（完全由同一观测时段基线向量）所构成闭合环。第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段同时环与非同时环第72页第72页8同时观测环（同时环）和同时环检查同时环检查定义：检查同时环闭合差大小。特性--理论上：采用严密算法所得到同时环，无论观测值中是否含有误差，其环闭合差必为零。（构成同时环基线向量之间是线性相关）。实践中：假如算法不严密（当前大多数商用软件均属于此种情况），其环闭合差通常不为零，但通常很小。结论：同时环闭合差很小，还不能阐明基线解算结果一定能够满足精度要求。9独立观测环（异步环）和独立观测环检查独立观测环（异步环）定义：由互相函数独立（线性无关）基线向量所构成闭合环。（就是前面非同时环）第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段独立环与非独立环第73页第73页10独立基线向量同时观测基线向量最大线性无关组及选取方式独立观测环（异步环）和独立观测环检查独立观测环检验定义：检验独立观测环闭合差大小。特性：与同时环闭合差不同，即使采取严密算法，而且计算过程中未发生错误，独立观测环闭合差通常也不为零，也不一定是个微小量。结论：独立观测环闭合差大小，可作为评定基线解算结果质量有力指标。第74页第74页原则差，单位mm固定误差，单位mm百分比误差，单位ppm相邻点间距离，单位mmGPS网精度和密度设计各级GPS测量精度指标：相邻点间基线长度原则差。技术设计依据测量任务书或测量协议书内容点位要求分布、密度、数量精度要求等级、点位误差、相邻点间距离误差进度要求提交结果时间结果要求坐标参考系、是否需要高程结果、提交资料内容第75页第75页GPS网基准设计1GPS网基准GPS网基准包括：位置基准尺度基准方位基准2GPS网位置基准位置基准确实定：自由网平差或拟稳平差对网尺度无影响固定一点（最小约束平差）对网尺度无影响固定多点（约束平差）对网尺度有影响3GPS网尺度基准尺度基准确实定：GPS基线向量测距边已知点间固定边其它空间技术观测量（VLBI、SLR等）4GPS网方位基准方位基准确实定：GPS基线向量起始方位其它空间技术（如VLBI）提供方位第76页第76页GPS网图形设计1GPS网图形设计内容普通控制网图形设计内容：与精度和可靠性相关点位设计；观测设计（观测点、测回数等）。GPS网图形设计内容：观测设计（同时观测图形、重复观测）。注意：GPS网无与精度和可靠性直接相关图形设计问题（点位观测环境方面问题除外）。两点主要提醒：GPS网图形强度与基线向量数量和分布相关；GPS点精度和可靠性与与其相连基线向量数密切相关，相连基线向量数越多，精度和可靠性越高。GPS网布设时重复设站次数（观测时段数）；GPS点重复进行设站观测次数；复测边（重复边）布置。复测边：同一基线向量不同时段观测结果。这两点也可看作GPS网测量要求。第77页第77页2GPS网基本图形1）三角形网定义：以三角形作为基本图形所构成GPS网。长处：几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高。缺点：工作量大。进一步提升图形强度办法：加测对角线。2）多边形网定义：以多边形（边数≥4）作为基本图形所构成GPS网。特点：效率高，工作量较小，图形强度虽不如三角形网，但若对多边形边数加以限制，仍能确保一定强度。第78页第78页3）附和导线网定义：附和导线（或称附和路线）作为基本图形所构成GPS网。特点：效率高，工作量较小，图形强度虽不如三角形网和多边形网，但若对多边形边数加以限制，仍能确保一定强度。4）星形网定义：从一个已知点上分别与各待定点进行相对定位（待定点间普通无任何联系）所构成GPS网。特点：抗粗差能力极差。应用：界址点、碎部点和低等级控制点（图根dian）。工作模式：GoandStop，RTK。提升可靠性办法：从两个已知点（基准站）上对同一待定点（流动站）进行观测；适当复测。第79页第79页3图形设计中注意事项A、B级GPS网应布设成连续网，除边沿点外，每点至少应与3个点相连，C、D、E级GPS网可布设成多边形或附和导线。各级GPS网中最简独立闭合环或附和导线边数满足下表要求：A、B级GPS网点应与永久GPS跟踪站联测。联测站数满足下表要求：第80页第80页A、B级GPS网点应与参与过全国天文大地网整体平差三角点、导线点及一、二等水准点重叠。新布设GPS网应与附近已有国家高等级GPS点进行联测，联测点数不少于2个。大陆、岛、礁之间A、B级GPS网边长可视实际情况变通。主要岛礁与大陆之间联测点数不得少于3个。为求得GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该坐标系中原有控制点进行联测，联测点数不得少于3个。当控制网范围较大时，可采用分级布设办法，即首先布设点数较少但等级较高框架网，然后再布设项目所要求等级全面网。框架网全面网第81页第81页为求得GPS点正常高，应进行高程联测，联测应满足下表要求4GPS网特性条件总基线数；独立基线数；必要基线数；多出基线数。若某GPS网由n个点构成，每点设站次数为m，用N台GPS接受机进行观测。观测时段数C：总基线数J总：独立基线数J独：必要基线数J必：多出基线数J多：第82页第82页5GPS网设计书编写提纲概述：测区位置，项目概况技术依据：规范、原则…坐标系统与起算数据网形设计质量检核选点埋石外业观测数据处理：软件、处理办法（包括基线解算与网平差）结果资料第83页第83页11.6.3数据采集外业观测流程1GPS测量作业流程测绘资料搜集整理仪器检查、检定踏勘、选点、埋石作业队进驻卫星状态预报观测计划制定作业调度及外业观测数据传播、转储、备份基线解算及质量控制外业观测进度和费用预算至少观测时段数定义：依据规范要求，布设一GPS网，需要观测至少时段数。特性：至少观测时段数与网等级、点数量和用于观测接收机数量相关。计算公式：至少观测期数网点数参与观测接受机数至少平均重复设站次数第84页第84页选点与埋石用于估算工程进度；至少观测期数/单天观测期数+机动天数；用于估算外业观测作业成本；观测天数单天成本。1图上设计应搜集资料:既有测量控制（平面控制点、水准点、GPS点）资料，包括：点之记、网图、结果表、技术总结等。地形图、交通图。测区总体建设规划、近期发展规划。图上设计。考虑应用、保留、交通等原因。2选点测站基本要求：对空通视条件好，15°以上不宜有成片障碍物。便于仪器安置及观测作业。远离也许干扰源。远离易引起多路径环境。地质条件良好、点位稳定、易于保留，尽量顾及交通等条件。充足利用符合要求既有观测设施。尽量选择测站小环境与周围大环境一致地点。第85页第85页选点作业：实地探勘选点、标识。利用旧点时，应对其稳定性、可靠性和完好性进行检查。点名通常应取居民地名，C、D、E级点也可取山名、地名、单位名。少数民族地域点名采用音译汉语名，可附原文。新旧点重叠时，通惯用原名，不然因注上原名。与水准点重叠时，应注明水准点等级和编号。所有点应在现场绘制点之记。A级点还应填写地质概要、结构背景及地形地质略图。点位周围存在高于10障碍物时，应绘制点环视图。选点工作完毕后，应绘制GPS网选点图。上交资料：点之记和环视图（黑墨水填写）GPS网选点图选点工作总结第86页第86页3埋石中心标志：基岩和基本标石中心标志采用铜或不锈钢制作。普通标石中心标志可采用铁或坚硬复合材料制作。中心用十字丝或直径小于0.5mm中心点表示。埋石作业：上交资料：填写了埋石情况点之记。土地占用同意文献和测量标志委托保管书。埋石工作总结。第87页第87页GPS接受机选取及仪器检查1接受机分类（1）按工作原理分：码相关型接受机平方型接受机混合型接受机（2）按信号通道类型分：多通道接受机序贯穿道接受机多路复用通道接受机（3）依据接受信号频率分：单频接受机（L1）双频接受机（L1+L2）（4）依据接受机用途分：导航型测量型授时型2GPS接受机检查新购买GPS接受机检查普通性检视、通电检查、试测检查旧GPS接受机检查普通性检视、通电检查、试测检查准备部分其它内容：接受机频标稳定性检查和数据质量评价；接受机高下温性能测试；接受机综合性能评价。第88页第88页外业观测（数据采集）1拟定作业计划分区观测卫星可见性预报及观测时段选择选择卫星数较多，DOP值较小时间段调度命令2调度方案1）点连式形式：相邻同时图形间只通过一个公共点相连。长处：作业效率高，图形扩展快速。缺点：图形强度低，假如连接点发生问题，将影响到后面同时图形。点连式第89页第89页2）边连式形式：相邻同时图形间有一条边（即两个公共点）相连。长处：作业效率较高，图形强度较强。边连式3）网连式形式：相邻同时图形间有3个（含3个）以上公共点相连。长处：图形强度最强。缺点：作业效率低。网连式1第90页第90页3GPS网作业进度图1）GPS网作业进度图：从已完成观测同时图形中选取独立基线，在GPS网展点图上将被测点用直线连接起来，用以显示作业进度。2）进度图绘制：应选取独立基线；用不同颜色表示不同时段同时观测基线。3）作用：进行网形设计；掌握作业进度。4观测同时图形扩展5统计第91页第91页6外业数据质量检查数据删除率复测基线长度差同时环闭合差独