第三章大地測量控制網(wǎng)的建立中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院

應(yīng)用大地測量學

第三章大地控制網(wǎng)的建立大地測量的根本任務(wù)：建立大地測量控制網(wǎng)，精確測定控制網(wǎng)點的坐標、高程、重力值。經(jīng)典大地測量控制網(wǎng)：——平面控制網(wǎng)——高程控制網(wǎng)——重力網(wǎng)現(xiàn)代：空間大地測量、GPS第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)§3.1國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用§3.1.2國家平面控制網(wǎng)§3.1.3國家高程控制網(wǎng)§3.1國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用§3.1.2國家平面控制網(wǎng)§3.1.3國家高程控制網(wǎng)§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用

應(yīng)用大地測量學

國家大地控制網(wǎng)：是具有統(tǒng)一坐標系統(tǒng)的高精度測量控制網(wǎng)，它是地形測量、航空攝影測量和工程測量中加密控制網(wǎng)的根底。

§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用

應(yīng)用大地測量學作用：1、為地形測圖提供精密控制限制測圖誤差積累，保證成圖精度。統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，保證相鄰圖幅拼接。提供點位的平面坐標，保證平面測圖。2、為研究地球形狀、大小和其他科學問題提供資料旋轉(zhuǎn)橢球的根本參數(shù)確實定。地殼運動、大陸漂移、地極移動。3、為國防建設(shè)和空間技術(shù)提供資料遠程武器、軍事基地、機場人造衛(wèi)星、火箭§3.1國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用§3.1.2國家平面控制網(wǎng)§3.1.3國家高程控制網(wǎng)§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔一〕平面控制網(wǎng)的測量方法1、三角測量法控制面積大、利于加密只測角、作業(yè)方便條件多，精度高不靈活工作量較大

應(yīng)用大地測量學〔一〕平面控制網(wǎng)的測量方法2、精密導線測量§3.1.2國家平面控制網(wǎng)單線推進、操作靈活邊長精度均勻觀測、計算簡便精度較低適合森林、高山

應(yīng)用大地測量學〔一〕平面控制網(wǎng)的測量方法3、三邊測量§3.1.2國家平面控制網(wǎng)2-33-42-43-54-5測邊網(wǎng)：〔與測角網(wǎng)類似〕

應(yīng)用大地測量學〔一〕平面控制網(wǎng)的測量方法4、邊角同測法§3.1.2國家平面控制網(wǎng)邊角全測網(wǎng)：精度最高邊角同測網(wǎng)精度高工作量大

應(yīng)用大地測量學〔二〕國家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原那么用三角測量法布設(shè)的國家平面大地控制網(wǎng)，叫國家三角網(wǎng)。§3.1.2國家平面控制網(wǎng)1、分級布網(wǎng)，逐級控制理想情況：最大密度、最高精度布滿全國。各地區(qū)開發(fā)次序不同，對測圖范圍、比例尺、精度要求不同。

應(yīng)用大地測量學〔二〕國家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原那么2、保持必要的精度首級解析圖根點對于起算三角點的點位中誤差，在實地不得超過0.1M〔比例尺分母〕。相鄰三角點的點位中誤差，應(yīng)小于圖根點點位中誤差的1/3。測圖比例尺1：500001：250001：100001：50001：2000圖根點對三角點的點位中誤差5.02.51.00.50.2相鄰三角點點位中誤差1.70.830.330.170.07表3-1不同比例尺測圖對相鄰三角點相對點位精度的要求m

§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔二〕國家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原那么3、應(yīng)有一定的密度衡量標準：平均假設(shè)干平方千米一個點，或以平均邊長表示。表3-2航測成圖對三角點的密度要求

測圖比例尺每幅圖要求點數(shù)每個三角點控制面積/km2三角網(wǎng)平均邊長/km等級1/500003約15013二等1/250002~3約508三等1/100001約202~6四等§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔二〕國家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原那么

4、應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格1958年《大地測量法式〔草案〕》1974年《國家三角測量和精密導線測量標準》§3.1.2國家平面控制網(wǎng)三角網(wǎng)的根本布設(shè)原那么同樣適用于導線網(wǎng)和國家水準網(wǎng)!

應(yīng)用大地測量學〔三〕我國天文大地網(wǎng)布設(shè)概況1、一等三角鎖系示意圖它一般沿經(jīng)緯線方向布設(shè)。鎖系兩個相鄰交叉處之間的三角鎖稱為鎖段，圖中AB-CD，CD-GH，AB-EF，EF-GH等即為四個鎖段。鎖段的長度一般在200km左右。由互相連接的縱橫鎖段構(gòu)成鎖環(huán)。三角鎖段的平均邊長為25km左右。由三角形閉合差計算的測角中誤差小于0.7″。§3.1.2國家平面控制網(wǎng)國家一等三角鎖系又稱天文大地網(wǎng)。

應(yīng)用大地測量學〔三〕我國天文大地網(wǎng)布設(shè)概況2、二等三角網(wǎng)和一等三角鎖同屬國家高級控制網(wǎng)。二等補充網(wǎng)〔1958年前〕二等全面網(wǎng)〔1958年前〕§3.1.2國家平面控制網(wǎng)平均邊長13km，測角中誤差小于+1.0”

應(yīng)用大地測量學〔三〕我國天文大地網(wǎng)布設(shè)概況3、三四等三角網(wǎng)插網(wǎng)示意圖插點示意圖§3.1.2國家平面控制網(wǎng)根底測繪控制網(wǎng)實例

應(yīng)用大地測量學〔四〕我國各級三角網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格和精度等級平均邊長/km測角中誤差/秒三角形最大閉合差/秒起始元素精度最弱邊邊長相對中誤差起始邊長天文觀測一等鎖20～300.931/3000001/100000二等基本鎖181.551/2000001/70000二等補充網(wǎng)132.59——三等網(wǎng)85.015——1/150000四等網(wǎng)4～510）———表3-31958年以前我國國家三角網(wǎng)布設(shè)規(guī)格

§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔四〕我國各級三角網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格和精度表3-41958年起我國國家三角網(wǎng)布設(shè)規(guī)格

m=0.5m=0.3m=等級平均邊長/km測角中誤差/秒三角形最大閉合差/秒起算元素精度最弱邊邊長相對中誤差推算邊長天文觀測/秒一等鎖20～250.72.51/3500000.31/150000二等網(wǎng)131.03.51/350000同一等1/150000三等網(wǎng)81.87.0——1/80000四等網(wǎng)2～62.59.0——1/40000§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔四〕我國各級三角網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格和精度表3-5我國各級三角網(wǎng)推算元素的實際精度

m=0.5m=0.3m=等級平均邊長/km邊長相對中誤差邊長絕對中誤差/m方位角中誤差/秒相對點位中誤差/m一等鎖251/1640000.150.870.18二等網(wǎng)131/1640000.080.870.10三等網(wǎng)7.51/700000.111.800.13四等網(wǎng)41/510000.082.500.09§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學中國天文大地網(wǎng)示意圖表3-5我國各級三角網(wǎng)推算元素的實際精度

m=0.5m=0.3m=§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔五〕國家三角測量實地選點、造標、埋石m=0.5m=0.3m=§3.1.2國家平面控制網(wǎng)實地選點：國家各級三角網(wǎng)設(shè)計完成后，到實地按照測量標準的要求進行選定，最終確定三角點的適宜位置，這項工作叫實地選點。覘標分類：按結(jié)構(gòu)分：尋常標、雙錐標按材料分：木質(zhì)標、鋼標

應(yīng)用大地測量學〔五〕國家三角測量實地選點、造標、埋石m=0.5m=0.3m=§3.1.2國家平面控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔五〕國家三角測量實地選點、造標、埋石m=0.5m=0.3m=§3.1.2國家平面控制網(wǎng)§3.1國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.1.1國家大地控制網(wǎng)及其作用§3.1.2國家平面控制網(wǎng)§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔一〕國家高程控制網(wǎng)概述1、任務(wù)〔1〕在全國范圍內(nèi)測定一系列統(tǒng)一而精確的地面點高程，為地形測圖和工程測量提供高程根底。〔2〕為地殼垂直形變、平均海水面變化等科研提供資料。2、布網(wǎng)原那么采用幾何水準測量方法，由高級到低級、整體到局部，分級布網(wǎng)、逐級控制、依次加密。各級高程系統(tǒng)統(tǒng)一、精度一致、密度均勻。

國家水準測量分為一、二、三、四等。m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔二〕水準原點的建立1、1956黃海平均海水面

1950-1956共7年青島驗潮站觀測的平均海水面，作為高程基準面。青島水準原點的高程為72.298m。2、1985國家高程基準面

1952-1979年共27年平均海水面。青島水準原點高程為72.2604m?？梢姳?956平均海水面高了0.0286m。m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔三〕國家水準網(wǎng)的布設(shè)方案一等水準路線——沿交通路線布成網(wǎng)環(huán)狀，環(huán)線周長：平原丘陵地區(qū)1000—1500km，山區(qū)2000km左右。二等水準路線——布設(shè)在一等水準環(huán)內(nèi)，沿交通路線成環(huán)線，環(huán)線周長：平原丘陵地區(qū)500—750km，山區(qū)酌情放寬。三等水準路線——布設(shè)成附合路線，附合路線長：<200km，環(huán)線周長：<300km。四等水準路線——布設(shè)成附合路線或環(huán)線。長度〈80km。m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)城市根底測繪高程控制網(wǎng)實例

應(yīng)用大地測量學〔四〕國家水準網(wǎng)點的精度偶然中誤差：是按測段往返測高差不符值△計算的每公里高差中數(shù)中誤差，計算公式為:式中n為測段數(shù)；R為測段長度，以公里計。全中誤差：是按水準環(huán)線閉合差計算的每公里高差中數(shù)中誤差，計算公式為：式中N為水準環(huán)個數(shù)，W為經(jīng)過正常位水準面不平行改正后的環(huán)線閉合差，F(xiàn)為環(huán)線周長，以公里計。按標準要求，當環(huán)線個數(shù)N超出20時才計算此項精度指標。m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔四〕水準測量的精度

m=0.5m=0.3m=等級一等二等三等四等

的限差≤0.5≤1.0≤3.0≤5.0

的限差≤1.0≤2.0≤6.0≤10.0表3-6國家水準網(wǎng)點根本精度單位：mm§3.1.3國家高程控制網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學〔五〕我國高程控制測量的工作進展1、50～60年代，一等水準路線9.3萬km，100多個環(huán)，普通水準標石2萬個，基巖水準標石109個，聯(lián)測海岸線上42個永久性驗潮站。二等水準測量視線長度13.7萬km，793個環(huán)，1138條水準路線。1976年起重新設(shè)計，觀測一等水準網(wǎng)，1985年完成平差計算。二十世紀90年代，結(jié)合GPS測量，布設(shè)觀測GPS、水準網(wǎng)。2、對青島原點高程與平均海水面高差值問題進行研究，得出1956黃海高程基準、1985國家高程基準。3、完成海島高程聯(lián)測〔如海南島等〕、珠峰海拔高程測定〔8844.43m〕。m=0.5m=0.3m=§3.1.3國家高程控制網(wǎng)第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.52000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學各自側(cè)重點：——監(jiān)測研究地殼形變與塊體運動；——檢核和加強各地區(qū)天文大地網(wǎng)，建立統(tǒng)一的高精度大地基準；——建立地心參考系，精確確定參心坐標系與地心坐標系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；——精化大地水準面。

m=0.5m=0.3m=§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.42000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學國家GPSA、B級網(wǎng)由國家測繪部門設(shè)計實施，如下頁圖所示。A級網(wǎng)由30個主點和22個副點組成，主點中有9個與攀登工程GPS網(wǎng)的點位重合。為了將A級網(wǎng)納入ITRF參考框架，選擇國內(nèi)外17個IGS跟蹤站數(shù)據(jù)與A級網(wǎng)數(shù)據(jù)聯(lián)合處理。其基線分量重復性水平方向優(yōu)于4mm+垂直方向優(yōu)于8mm+。國家GPSB級網(wǎng)由818點組成，是在GPSA級網(wǎng)根底上布設(shè)的。GPSB級網(wǎng)與地面網(wǎng)聯(lián)系緊密，許多點與原三角點、天文點和水準點重合，新埋設(shè)點僅89個。相鄰點間距，沿海興旺地區(qū)平均為50～70km，東部地區(qū)平均為100km，西部地區(qū)平均為150km。以A級網(wǎng)點為起算數(shù)據(jù)，在ITRF93框架下進行整網(wǎng)約束平差。B級網(wǎng)平差結(jié)果說明，平均點位中誤差水平方向為13mm，垂直方向為26mm，基線相對精度到達。m=0.5m=0.3m=國家GPSA、B級網(wǎng)點大局部點位高程都用水準進行聯(lián)測。A級點高于二等水準，B級用高于四等水準測量精度。

應(yīng)用大地測量學m=0.5m=0.3m=§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.42000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=

應(yīng)用大地測量學全國GPS一、二級網(wǎng)由軍事測繪部門建立。一級網(wǎng)由40多個點組成，大局部點為國家天文大地網(wǎng)點，同時與水準高程點進行了聯(lián)測。相鄰點間距離最大1667km，最小86km，平均683km。據(jù)估計，平差后基線分量相對誤差平均在10E-8左右。二級網(wǎng)由500多個點組成，其中有200多個點與國家三角點或?qū)Ь€點重合，所有的點都進行了水準聯(lián)測，相鄰點間的距離平均為164.7km。據(jù)估計，平差后基線分量相對誤差優(yōu)于2×10E-7，各點坐標相對于ITRF的中誤差，水平分量優(yōu)于20mm，垂直分量優(yōu)于80mm。m=0.5m=0.3m=§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.42000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學攀登工程“現(xiàn)代地殼運動與地球動力學研究”設(shè)計并實施的GPS監(jiān)測網(wǎng)，其目的就是為監(jiān)測我國現(xiàn)今地殼運動。全國有關(guān)地質(zhì)、天文和大地測量方面的專家，精心討論并制定了布設(shè)方案。網(wǎng)的平均邊長約為1000km，全國共布設(shè)22個測站，布設(shè)在我國大陸主要構(gòu)造塊體上。攀登工程GPS全網(wǎng)有三期復測，跨6個年度的數(shù)據(jù)(其中10個站有四期復測，跨8年度數(shù)據(jù))，采用GAMIT軟件進行處理，說明所獲得測站位移速度精度優(yōu)于3mm/a。m=0.5m=0.3m=§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.42000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用大地測量學“中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)”〔CrustalMovementObservationNetworkofChina，CNONOC〕是我國“九·五”期間實施的國家重大科學工程。該工程以監(jiān)測地殼運動效勞于地震預測預報為主要目標，同時兼顧大地測量和國防建設(shè)的需要。由中國地震局牽頭、聯(lián)合總參測繪局、中國科學院和國家測繪局共同承擔，于1997～2000年實施。“中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)”以GPS技術(shù)為主，以VLBI、SLR、精密重力和精密水準為輔，構(gòu)成大范圍、高精度、高時空分辨率的現(xiàn)今地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)，其規(guī)模、布網(wǎng)密度和觀測精度等方面都使我國地殼運動觀測和研究到達前所未有的新高度。網(wǎng)絡(luò)工程由基準網(wǎng)、根本網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸與分析處理系統(tǒng)四大局部組成。m=0.5m=0.3m=

應(yīng)用大地測量學m=0.5m=0.3m=基準網(wǎng)基本網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)點數(shù)25561000分布國內(nèi)板塊國內(nèi)板塊地殼運動活躍地區(qū)觀測連續(xù)觀測定期復測不定期復測水平精度2.51.8垂直精度4.84.9基線年變化率精度1.3定軌精度500表3-7地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)根本情況mm§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用大地測量學m=0.5m=0.3m=§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2國家GPS網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.2.1國家GPSA、B級網(wǎng)§3.2.2全國GPS一、二級網(wǎng)§3.2.3攀登工程GPS網(wǎng)§3.2.4中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)§3.2.42000國家GPS網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.2.42000國家GPS網(wǎng)

應(yīng)用大地測量學2000國家GPS網(wǎng)包括了國家GPSA、B級網(wǎng)，全國GPS一、二級網(wǎng)和中國地殼運動GPS監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)工程中的基準網(wǎng)、根本網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)。2000國家GPS網(wǎng)共有28個GPS連續(xù)運行站，2518個GPS網(wǎng)點。2004年完成了2000國家GPS網(wǎng)的計算，其精度優(yōu)于10E-8，坐標系統(tǒng)定義在ITRS2000〔國際地球參考框架〕地心坐標系統(tǒng)中的區(qū)域性地心坐標框架〔歸算歷元為2000.0〕。m=0.5m=0.3m=第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)§3.3.2世界重力基準簡介§3.3.3我國重力基準簡介m=0.5m=0.3m=第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)§3.3.2世界重力基準簡介§3.3.3我國重力基準簡介m=0.5m=0.3m=§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)

應(yīng)用大地測量學在重力測量中，大量進行的是相對重力測量，因此必須有屬于一個統(tǒng)一系統(tǒng)的重力值的起始點。如果這些起始點的重力值是用絕對重力測量求定的，這些點又稱為重力基準點，其重力值就是重力基準值，通常簡稱它們?yōu)橹亓鶞?。不同時期的重力基準都有特定的名稱，如維也納重力基準，波茨坦重力基準等。

m=0.5m=0.3m=§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)

應(yīng)用大地測量學

根據(jù)某一重力基準來推算重力值的重力點，都屬于該重力基準的同一重力系統(tǒng)。例如，根據(jù)波茨坦重力基準來推算重力值的重力點，都屬于波茨坦系統(tǒng)。就全球范圍而言，又有單點基準和多點基準之分。m=0.5m=0.3m=第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)§3.3.2世界重力基準簡介§3.3.3我國重力基準簡介m=0.5m=0.3m=§3.3.2世界重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔一〕維也納重力基準1900年在巴黎舉行的國際大地測量協(xié)會會議上，決定采用維也納重力基準，即奧地利維也納天文臺的重力值為基準，其值為：此值是Oppolzer在1884年用絕對重力測量方法測定的。m=0.5m=0.3m=

應(yīng)用大地測量學〔二〕波茨坦重力基準1909年在倫敦舉行的國際大地測量協(xié)會會議上決定采用波茨坦重力基準，即以德國波茨坦大地測量研究所擺儀廳的重力值作為基準，代替過去的維也納重力基準，其值為：此值是1898～1906年由Kuhnen和Furtwangler用可倒擺測定的。1967年國際大地測量協(xié)會決定對波茨坦重力值采用的改正值。m=0.5m=0.3m=§3.3.2世界重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔三〕國際重力基準網(wǎng)1971〔IGSN-71〕1971年在前蘇聯(lián)莫斯科舉行的國際大地測量與地球物理聯(lián)合會〔IUGG〕第15屆大會上通過決議，決定采用國際重力基準網(wǎng)1971〔IGSN-71〕，以代替波茨坦國際重力基準。IGSN-71以多點基準結(jié)束了單點基準的時代。IGSN-71包括1854個點，其中絕對重力測量的點只有8個。相對重力測量包括了擺儀測量和重力儀測量，前者的觀測結(jié)果約1200個，后者的觀測結(jié)果約23700個。IGSN-71的精度為0.1×l0-5m/s2。m=0.5m=0.3m=§3.3.2世界重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔四〕國際絕對重力根本網(wǎng)〔IAGBN〕1982年提出了國際絕對重力根本點網(wǎng)〔IAGBN〕的布設(shè)方案，IAGBN的主要任務(wù)是長期監(jiān)測重力隨時間的變化，其次是作為重力測量的基準，以及為重力儀標定提供條件。因此，這些點建立后按規(guī)那么間隔數(shù)年進行重復觀測。m=0.5m=0.3m=§3.3.2世界重力基準簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介

應(yīng)用大地測量學§3.3.1重力基準和重力系統(tǒng)§3.3.2世界重力基準簡介§3.3.3我國重力基準簡介m=0.5m=0.3m=§3.3.3我國重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔一〕國家57重力根本網(wǎng)我國第一個國家重力控制網(wǎng)建于20世紀50年代，稱為國家57重力根本網(wǎng)，該網(wǎng)由27個根本點和82個一等點組成。57網(wǎng)沒有絕對重力點，通過聯(lián)測前蘇聯(lián)重力網(wǎng)引入，屬于波茨坦重力基準。m=0.5m=0.3m=

應(yīng)用大地測量學〔二〕國家85重力基準網(wǎng)到80年代初，我國又更新建立了國家85重力基準網(wǎng)，相對于57網(wǎng)，該網(wǎng)重力精度提高了約2個數(shù)量級?，F(xiàn)在提供使用的國家85重力基準中的重力系統(tǒng)是由國家85重力根本網(wǎng)中的絕對重力點所定義的，重力系統(tǒng)的實現(xiàn)那么由該網(wǎng)和一等重力網(wǎng)完成。國家85重力基準網(wǎng)由6個基準重力點、46個根本重力點和5個引點組成，實際精度為±25×10－6cm/s2。m=0.5m=0.3m=§3.3.3我國重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔三〕2000國家重力基準網(wǎng)1999年開始籌建2000國家重力基準網(wǎng)。該網(wǎng)由22個基準點和126個根本點組成，還包括假設(shè)干重力基線和重力引點，并改造國內(nèi)現(xiàn)有的9條重力基線。該網(wǎng)的完成對我國現(xiàn)有的重力基準精度和分辨率的提高起了重要作用。重力基準點的重力觀測精度優(yōu)于5×10－6cm/s2；重力根本點的相對重力聯(lián)測精度優(yōu)于10×10－6cm/s2；由于該網(wǎng)使用了FG5絕對重力儀施測，并增多了絕對重力點的數(shù)量，2000重力基準網(wǎng)的精度有所提高，平差后重力根本網(wǎng)的中誤差不大于10×10－6cm/s2。國家2000重力基準網(wǎng)，已替代遭到嚴重損毀和精度略遜的國家85重力基準網(wǎng)。m=0.5m=0.3m=§3.3.3我國重力基準簡介

應(yīng)用大地測量學〔三〕2000國家重力基準網(wǎng)m=0.5m=0.3m=§3.3.3我國重力基準簡介第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計m=0.5m=0.3m=第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計m=0.5m=0.3m=§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類

應(yīng)用大地測量學〔1〕測圖控制網(wǎng)作用——測繪大比例尺地形圖、地籍測量、房產(chǎn)測量等。網(wǎng)形——平面控制網(wǎng)有：三角網(wǎng)、導線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)；高程控制網(wǎng)有：水準網(wǎng)、三角高程網(wǎng)。m=0.5m=0.3m=§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類

應(yīng)用大地測量學〔2〕施工控制網(wǎng)作用——工程施工放樣。如巷道貫穿施工測量〔先測后算〕、放羊〔先算后測〕。網(wǎng)形——平面控制網(wǎng)有：三角網(wǎng)、導線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)；高程控制網(wǎng)有：水準網(wǎng)、三角高程網(wǎng)。m=0.5m=0.3m=§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類

應(yīng)用大地測量學〔3〕變形監(jiān)測網(wǎng)作用——建筑物沉降與變形監(jiān)測。網(wǎng)形——平面控制網(wǎng)有：三角網(wǎng)、導線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)；高程控制網(wǎng)有：水準網(wǎng)、三角高程網(wǎng)、GPS高程網(wǎng)；三維控制網(wǎng)：常規(guī)網(wǎng)、GPS網(wǎng)等。m=0.5m=0.3m=第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計m=0.5m=0.3m=§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學〔一〕布網(wǎng)原那么與技術(shù)要求m=0.5m=0.3m=布設(shè)原那么：〔1〕分級布網(wǎng)，逐級控制。工程建筑施工放樣2級：首級控制網(wǎng)+施工放樣專用控制網(wǎng)變形監(jiān)測不分級。城市、工程GPS網(wǎng)：逐級、越級、同級全面網(wǎng)。〔2〕要有足夠的精度。根據(jù)測圖比例尺〔圖上0.1mm〕〔3〕要有統(tǒng)一的規(guī)格?！惨娤马摗场?〕要有足夠的密度。表3-8、表3-9、表3-10§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學〔一〕布網(wǎng)原那么與技術(shù)要求m=0.5m=0.3m=〔3〕要有統(tǒng)一的規(guī)格：——城市測量標準和各種工程測量標準中三角網(wǎng)和GPS控制網(wǎng)的等級依次劃分為：二、三、四等和一、二級。電磁波測距導線分為二、三、四等和一、二、三級?！こ炭刂凭W(wǎng)標準主要有：《城市測量標準》、《工程測量標準》、《精密工程測量標準》、《全球定位系統(tǒng)〔GPS〕測量標準》等。§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學〔一〕布網(wǎng)原那么與技術(shù)要求m=0.5m=0.3m=等級平均邊長/km測角中誤差/秒起始邊邊長相對中誤差最弱邊邊長相對中誤差二等9±1.01/3000001/120000三等5±1.81/200000（首級）1/800001/120000（加密）四等2±2.51/120000（首級）1/450001/80000（加密）一級小三角1±5.01/400001/20000二級小三角0.5±10.01/200001/10000表3-8城市三角網(wǎng)主要技術(shù)要求

〔4〕要有足夠的密度。

應(yīng)用大地測量學〔一〕布網(wǎng)原那么與技術(shù)要求m=0.5m=0.3m=表3-9電磁波測距導線的主要技術(shù)要求

等級附合導線長度/km平均邊長/m測距中誤差/mm測角中誤差/秒導線全長相對閉合差三等153000±18±1.51/60000四等101600±18±2.51/40000一級3.6300±15±5.01/14000二級2.4200±15±8.01/10000三級1.5120±15±12.01/6000附合導線閉合導線§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學〔一〕布網(wǎng)原那么與技術(shù)要求m=0.5m=0.3m=表3-10城市或工程GPS網(wǎng)主要技術(shù)要求

等級平均距離/kma/mmbD/mm最弱邊相對中誤差二等91021/120000三等51051/80000四等210101/45000一級110101/20000二級＜115201/10000§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)城市或工程GPS網(wǎng)的相鄰點邊長精度公式：〔3-4〕式中，σ為標準差，mm，a為固定誤差，mm；b為比例誤差系數(shù)，10E6；D為相鄰點間距離，km。

應(yīng)用大地測量學〔二〕布網(wǎng)方案城市和工程測量平面控制網(wǎng)的布設(shè)方案有三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導線網(wǎng)、GPS網(wǎng)等形式。實際應(yīng)用中，首級控制網(wǎng)以GPS網(wǎng)的布設(shè)為主要形式，次級加密網(wǎng)有GPS網(wǎng)、導線網(wǎng)等多種形式。布設(shè)工程控制網(wǎng)應(yīng)盡量與國家控制網(wǎng)聯(lián)測。m=0.5m=0.3m=§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學〔二〕布網(wǎng)方案工程平面控制網(wǎng)有以下的特點：1、同相應(yīng)等級的國家三角網(wǎng)比較，其平均邊長顯著地縮短。2、工程測量控制網(wǎng)的等級分類較多。3、各等級控制網(wǎng)均可作為測區(qū)的首級控制網(wǎng)。4、三、四等三角網(wǎng)的起算邊，首級網(wǎng)和加密網(wǎng)分別對待。首級網(wǎng)：測距儀直接測〔考慮測距儀標稱精度〕；加密網(wǎng)：考慮上一等級最弱邊精度是否滿足次一等級的要求〕m=0.5m=0.3m=§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學§3.4.1工程控制網(wǎng)的分類§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計m=0.5m=0.3m=§3.4.2工程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

應(yīng)用大地測量學布設(shè)工程控制網(wǎng)時，要根據(jù)工程控制網(wǎng)的用途和要求進行控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計。為測繪大比例尺地形圖：相鄰控制點間的相對點位誤差小于3cm。橋梁控制網(wǎng)：對于橋梁軸線方向的精度應(yīng)高于其他方向的精度，以利于提高橋墩放樣精度。隧道控制網(wǎng)：對垂直于直線隧道軸線方向的橫向精度要求應(yīng)高于其他方向精度，以利于提高隧道貫穿的精度。m=0.5m=0.3m=§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

應(yīng)用大地測量學〔一〕工程控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的一般步驟1、收集資料(測區(qū)地形圖、交通圖、氣象資料,已有測量成果)2、實地踏勘〔測區(qū)調(diào)查、標石完好等情況〕3、圖上設(shè)計(確定點位,連成網(wǎng)形,精度估算,制定方案)4、寫出控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計書〔任務(wù)、概況、依據(jù)、起算數(shù)據(jù)、設(shè)計點數(shù)、等級、網(wǎng)形、精度估算、儀器、觀測方案、數(shù)據(jù)處理方案、提供成果〕5、上交資料〔設(shè)計圖紙、控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計說明書〕m=0.5m=0.3m=

應(yīng)用大地測量學〔二〕工程控制網(wǎng)精度估算無論是GPS網(wǎng)、導線網(wǎng)，在設(shè)計出具體的網(wǎng)形之后，都應(yīng)進行點位的精度估算。平面網(wǎng)要估算出設(shè)計網(wǎng)點的點位精度，還要進行邊長、方位角、相對點位的精度估算，尤其是最弱邊邊長、方位角和最弱點點位的精度估算。以導線為例，精度估算的方法：1、列出觀測方向〔或角度〕、觀測邊長的誤差方程式〔只計算系數(shù)〕，確定觀測邊、角的權(quán)；2、組成法方程系數(shù)矩陣N；求出逆陣；3、利用法方程系數(shù)矩陣逆陣中的Q元素和單位權(quán)觀測中誤差計算絕對點位和相鄰點位誤差。公式(8-96)和(8-98)。m=0.5m=0.3m=§3.4.3工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計按間接平差進行精度估算的原理1、列出觀測方向〔或角度〕、觀測邊長的誤差方程式〔只計算系數(shù)〕，確定觀測邊、角的權(quán)；2、組成法方程系數(shù)矩陣N；求出逆陣；3、利用法方程系數(shù)矩陣逆陣中的Q元素和單位權(quán)觀測中誤差計算絕對點位和相鄰點位誤差。單一導線點精度估算一級附合導線精度估算例以下圖為按間接平差原理進行精度估算的直伸型一級附合導線局部點的誤差橢圓示意圖?？梢钥闯?，不考慮點的誤差，僅考慮觀測誤差，設(shè)計點的點位誤差距點越遠，其點位誤差越大，最弱點位于單一附合導線的中部。實際應(yīng)用中，導線點位誤差以及相鄰點間的相對點位誤差都是需要估算的重要數(shù)據(jù)。點位誤差橢圓元素:E=26,F=24E=22,F=13E=14,F=6△⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙△A1234567891011B相鄰點相對誤差橢圓元素：E=14，F(xiàn)=6；E=14，F(xiàn)=7。單位：mm。等邊直伸導線總長3.6km，平均邊長300m。一級附合導線局部點位誤差橢圓示意圖第三章大地控制網(wǎng)的建立第一節(jié)國家平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第二節(jié)國家GPS網(wǎng)簡介第三節(jié)國家重力網(wǎng)簡介第四節(jié)工程平面控制網(wǎng)的建立〔重點〕第五節(jié)工程高程控制網(wǎng)的建立〔重點〕第六節(jié)用GPS定位技術(shù)建立工程控制網(wǎng)§3.5工程高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學城市和工程測量中的高程控制網(wǎng)建立方法：水準測量〔本節(jié)〕光電測距三角高程導線〔第四章〕GPS水準高程〔第八章〕m=0.5m=0.3m=§3.5工程高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.5.1水準測量的技術(shù)要求§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算m=0.5m=0.3m=§3.5工程高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.5.1水準測量的技術(shù)要求§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算m=0.5m=0.3m=§3.5.1水準測量的技術(shù)要求

應(yīng)用大地測量學m=0.5m=0.3m=等級每km高差全中誤差/mm附合或閉合路線長度/km水準儀型號水準尺類型與已知點聯(lián)測觀測次數(shù)附合或閉合路線觀測次數(shù)平地往返較差、附合或環(huán)線閉合差/mm山地往返較差、附合或環(huán)線閉合差/mm二等2—DS1因瓦往返測往返測—三等6≤50DS1DS3因瓦雙面往返測往返測往返測往返測四等10≤16DS3雙面往返測往測水準測量的主要技術(shù)要求§3.5工程高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.5.1水準測量的技術(shù)要求§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算m=0.5m=0.3m=§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學城市和工程建設(shè)的水準測量的布設(shè)和施測，與國家等級水準測量相似，其主要步驟一般是：水準網(wǎng)圖上設(shè)計、實地選點、標石埋設(shè)、外業(yè)觀測、平差計算和成果表的編制等內(nèi)容。水準高程網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)力求做到經(jīng)濟合理。因此，首先要充分了解測區(qū)的有關(guān)情況，進行必要的實地踏勘，搜集和分析已有的有關(guān)水準資料，包括各等級水準網(wǎng)圖、水準點之記、成果表和技術(shù)總結(jié)等，從而擬定出較為適宜的布設(shè)方案。m=0.5m=0.3m=§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)

應(yīng)用大地測量學圖上設(shè)計應(yīng)遵循幾點：〔1〕路線盡量沿坡度小的道路布設(shè)，減弱前后折光?！?〕如與高壓線或地下電纜平行，那么保持50m距離?！?〕布設(shè)首級高程控制網(wǎng)應(yīng)考慮下一步加密。〔4〕盡量布設(shè)成環(huán)形或結(jié)點網(wǎng)?！?〕應(yīng)與國家水準點進行聯(lián)測?！?〕充分利用測區(qū)已有水準成果。m=0.5m=0.3m=標石制作與埋設(shè)見教材：圖3-20、圖3-21、圖3-22?！?.5工程高程控制網(wǎng)的建立

應(yīng)用大地測量學§3.5.1水準測量的技術(shù)要求§3.5.2水準高程控制網(wǎng)的布設(shè)§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算m=0.5m=0.3m=§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算

應(yīng)用大地測量學水準網(wǎng)設(shè)計方案是否可行——水準點的高程中誤差是否到達設(shè)計目標——水準網(wǎng)預期精度估算一般方法：間接平差法；等權(quán)代替法。m=0.5m=0.3m=§3.5.3水準高程網(wǎng)精度估算

應(yīng)用大地測量學間接平差法：以各水準高程點高程為未知數(shù)以各測段高差為觀測值以各測段路線長確定觀測值的權(quán)列出各觀測高差的誤差方程式〔法方程〕計算方程式系數(shù)法方程系數(shù)陣求逆〔各對應(yīng)元素