国家平面控制网的建立

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D＜10km时，高差h=（H2-H1）的精度必须达0.1m；当D＞10km时，其精度必达1m。大地高H本身可须达5m，而曲率半径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ε）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ε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。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。

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24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4～12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。（三怪）现案代定得位新谁技术湾简介2.甚长承基线迹干涉阴测量拿系统(V杀LB戴I)甚长喘基线贺干涉析测量凶系统围是在押甚长走基线招的两结端(相距讲几千社公里)，用拆射电滤望远铺镜，毕接收尺银河业系或匪银河田系以途外的趋类星街体发亿出的银无线诸电辐览射信妈号，百通过上信号波对比仇，根列据干佛涉原膜理，窑直接箭测定脏基线轻长度喊和方恼向的蝇一种位空间硬技术格。长度历的相较对精随度可漏优于10-6，对袜测定葵射电劳源的娃空间姨位置辟，可淋达0.俱00睬1″，由婶于其甘定位呼的精晕度高厚，可颂在研斥究地延球的田极移启、地狮球自袭转速产率的白短周财期变鹊化、呈地球抗固体词潮、土大地似板块馅运动冰的相陪对速陶率和撕方向令中得剑到广灶泛的露应用家。（三傻）现艳代定厘位新错技术批简介3.惯性染测量归系统(I乐NS务)惯性禾测量武是利向用惯丛性力摧学基面本原降理，仰在相顷距较夺远的围两点励之间粉，对秤装有鸟惯性站测量蔑系统费的运截动载蜂体(汽车石或直球升飞伍机)从一芦个已厅知点务到另丈一个成待定其点的物加速况度，阳分别壮沿三惨个正宜交的牙坐标乖轴方米向进贿行两孝次积俩分，冒从而众求定畏其运呆动载套体在弓三个这坐标远轴方爱向的塌坐标罩增量胀，进央而求午出待晶定点却的位洲置，侨它属丈于相殿对定指位，淋其相对竿精度累为(1斤~2践)·哪10-5，测纷定的菊平面筛位置窗中误穗差为±2捷5c过m左右汁。优点质主要壤是：奥完全私自主血式，木点间慌也不清要求骂通视轻；全楚天候疾，只干取决璃于汽买车能参否开京动、铲飞机热能否着飞行胞。缺点染主要炼是：晓相对马测量戴，精捕度不欧高。二、畏建立插国家鸭平面疮大地岂控制办网的堵基本菌原则大地仁控制六网应膛分级晃布设轧、逐糖级控皮制三角刮（导钱线）这网：首一等贼锁，员二、柄三、出四等巾网GP拌S网：A、B、C、D、E五级贤；A级为畅我国揭最高杰精度裙的坐厕标框孟架，B级相腹当一泛等大地真控制爷网应厅有足福够的格精度(M软)首级早图根狠点相玩对于敏起算轮三角悦点的音点位窜误差鄙，图骨上不比超过±0扛.1卵mm；相便邻国谅家三矮角点轰的点馋位误趁差小敞于1/迈3×盘0.素1N遗mm大地蜡控制惭网应歌有一圈定的坏密度大地貌控制零网应坚有统铸一的陕技术好规格卵和要臂求《大地界测量余法式》、《国家元三角恋测量慨和精令密导性线测筛量规屡范》《全球体定位独系统半（GP绒S）测请量规捞范》三、案国家皮平面盼大地淋控制葱网的驻布设转方案1.一等三酸角锁厨系布旗设方侨案2.二等环三角偷锁、燥网布役设方俭案3.三、调四等乌三角乎网1)插网船法3.三、敞四等杯三角放网2)插点美法4.我国邮天文篇大地升网基看本情絮况简弊介我国来天文凤大地勺网从19哄51年至19掉75年共25年建柄成：一等狡三角部锁系单：共难有52志06三角巴点，招构成32除6个锁废段，姜形成12扔0个锁瓶环，略锁系存长达7.容5万km。一等伸导线22条，交全长平约1.蛾24万km，含42款6个导泥线点权。二等蛋三角乎锁（兼网）章，共14膀14场9个点拒；二等直三角安全面弱网，商共19专32荐9个点载。二等胜导线48条，作全长贵约68烘00万km，含40烤0个导算线点琴。一、每二等涉起始亚边：46觉7条。拉普仍拉斯索方位症角：45赞8个。用于橡推算划垂线绢偏差呀的天阵文点狸：22察18个。天文倍水准荣和天禽文重担力水帽准路抱线：欧全长6.瘦4万km包括愿部分筋三等鲁网，宣总共窑约有5万个大蚀地控宁制点胳，31万个观植测量宇。四、利用躁现代轧测量慢技术祖建立兆国家挠大地紫测量雹控制趁网一般惭可把GP王S网分颈为两硬大类鸟：一痕类是悔全球狭或全疤国性铲的高纲精度妖的GP半S网(A、B级网饥），阻另一符类是居区域思性的GP羊S网（C、D、E级网驻）。1.锡9李2中国GP期S大会拦战由国留家测料绘局算、国窄家地闷震局编、石记油部捐、地俩矿部最、煤陈炭部娘等部袍门共座同施棚测。浪全网嗽由27个点袄组成饮（其狱中有6个点哄有副照站）俊，平普均边员长80元0k健m，使用4台MI怎NI召-M史AC限28稀16、13台Tr个im勾bl判e该40辰00个S夏ST和17台As侍ht跑ec千hMD雕X卡Ⅱ原C/绸A双频赵接收眠机观第测，幕平差份后在IT脸RF拾9托1地心拍参考映框架跪中的哀定位宣精度傲优于0.坛1m(I拳TR挡F—国际糠地球拉参考化架)2.祖9驴6快GP缺S过A级网96摸G冠PS讯A级网绣共包贝括33个主轻站，23个副秤站，扮与92编G低PS开A级网脸点重雾合21个。96渡G鹿PS猪A级网脑观测写时共未使用贱了53台双宴频GP籍S接收瞎机。兔经数俱据精孤处理租后基遍线分偶量重吧复性挑水平族方向犹优于4m存m+召3p庙pm，垂直迅方向堪优于8m厘m+与4p猾pm，地心跃坐标誓分量寇重复闹性优枯于2c朵m。全网瘦整体迎平差勉后，循在IT绞RF锡93参考摩框架稿中的顷地心侄坐标挠精度剖优于0.雷1m绢,基线来边长寒的相怜对精跃度优位于1×10-83.国家虫高精烤度GP弃S索B级网全网爽由81劝8个点淋组成宁，分娘布全鹅国各片地(除台歪湾省祝外)。东费部点劳位较慰密，粥平均锐站间50～70扒km问,中部楼地区桂平均互站间10屯0k计m，西部兽地区宁平均削站间栽距15曾0k染m。外业健自19舰91年至19疑95年结接束。铺经数猛据精稻处理各后，卧点位逢中误俱差相漠对于篮已知丽点在这水平升方向殿优于0.吧07粥m，高程胀方向惕优于0.虹16计m，平均责点位浇中误载差水观平方趣向为0.室02巷m，垂直坟方向剩为0.张04抄m，基线突相对芦精度苏达到10-7。4.全国GP吉S一、厌二级皱网全国GP辰S一、竖二级涝网是航军测筝部门检建立覆的，擦一级辰网由40余点滑组成会，相娃邻点参间距超平均狮为68伶3k萄m。外业抬观测新自19预91年5月至19浸92年4月进鲁行，虎使用10台MI粒NI驴MA察C柔28证16接收富机作背业。徒网平刷差后勉点位无中误饮差，个绝大促多数倾点在2c怪m以内脑。二鲜级网委由50滴0多个惑点组碎成，椒二级院网是姻一级踩网的陷加密手。5.中国间地壳哑运动攀观测借网络中国筹地壳幕运动疫观测际网络威是中让国地吹震局让、总恳参测雄绘局脖、中坚国科液学院疯和国街家测利绘局荐联合稀建立霜的，颤第一欢期于19解99年10月观绑测结狭束，沫主要屈是服膝务于馋中长鞭期地夹震预燥报，倘兼顾吧大地菌测量蝇的目烂的。伞该网迷络是案以GP焰S为主架，辅愿以激光忠测卫(S绵LR析)以及相甚长惭基线古干涉贿测量(V肉LB器I)以及水重力垦测量番的观步测网野络，按它由升三个表层次毅的网崇络组侵成，押即25站连甜续运亲行的植基准早网、56站定历期复革测的粮基本宴网和1盈00铁0站复魂测频紫率低腊的区寇域网兼。五、魄国家匀平面熟大地踪蝶控制逐网的指布设包括括以下著工作剪：技剑术设帆计，糖实地疲选点轰，建捷造觇刺标，绞标石朗埋设炼，外储业测亩量，愁平差湿计算材等1.技术舟设计1)收集宵资料2)实地绢踏勘3)图上墓设计4)编写萌技术奖设计受书2.实地粱选点：选点和图，点之仗记，选点鸽技术推总结疤。3.建造阴觇标寻常抢标双锥低标(钢标)微相思位差臂照准厌圆筒4.标石重埋设大地昏点的专坐标巩，实讨际上牌指的午就是论标石翠中心捷的坐派标。点之相记全国枯天文载大地园网的便整体聋平差全国塌天文惜大地慕网整屯体平撕差于19本82年全伶部完苦成。厅该网查在19邪80年大仰地坐宇标系哥