天文大地测量

天文大地测量（推荐11篇）

天文大地测量 篇1

天文定位的基本问题是通过天体高度求天体船位线，按照天球和地理的对应关系，被测天体在观测时刻所对应的地理位置，即天体向地亡投影的地面点，称为星下点(s)o天体星下点的经度和纬度分别等于该天体在观测时刻的格林时角和赤纬，二者均可根据被测时间从航海天文历中查得。观测所得天体高度(h)的补角为天体顶距(z)，即：z=90。-h观测时的测者必定位于以星点为中心，以天体顶距在地面所跨距离为半径的圆上，这个圆称为天文船位圆。观测两个不同的天体可得两个天文船位圆，两圆相交，靠近推算船位的交点就是天文船位。天体船位圆一般很大，对定位有用的仅是靠近推算船位的在实用上可视为直线的小弧段，称为 天文船位线。通常在晨昏蒙影时间内同时观测两个以上星体求得天体船位线相交点定位；或在白天间隔一定时I可观测太阳求得天文船位线，按照航向和航程移线相交定位。航海者常奖上午的太阳船位线移线与观测太阳中天高度求得的纬度线相交得出的中天天文船位.目前，航海学船舶定位基本上有三种方法：电子导航，地文导航，天文导航其中天文导航系统不需要其他地面设备的支持，所以是自主式导航系统。它不受人工或自然形成的电磁场的干扰，不向外辐射电磁波，隐蔽性好，定位、定向 的精度比较高，定位误差与定位时刻无关，它不但能实现全球定位，而且在其定位精度比较高的基础上，还具有在大洋航行中其它导航方法所到之处不具备的精确定向之独特优点。

四、天文导航的局限性及解决途径

天文大地测量 篇2

(1) 模型参数编码

模型参数编码是遗传算法一个突出的特点, 即在搜索解算之前, 首先需要将模型参数转换成二进制编码, 即用一个无符号的二进制编码表示模型参数。在大地测量反演研究中, 通常都是在对反演模型具备一定先验知识的前提下建立目标函数的, 即基本上可以确定需要反演求解的和大地测量资料相关的是哪些模型参数?这些模型参数便是我们所要寻找的能和大地测量观测资料在某种准则下达到最佳拟合的反演解。除此之外, 我们还需要根据已有的先验知识知道这些模型参数大概的取值范围。

对模型参数进行二进制编码首先需要确定二进制编码的长度 (位数) , 该编码长度主要取决于模型参数的范围及所要求的分辨率。二进制码每个比特 (位) 相应于一个“基因”, 它可以取值0或1。一般地, 当所有位都为“0”时, 模型参数取最小值;当所有位都为“1”时, 模型参数则取最大值。在编码的具体实施中, 通常有两种方法:一种是对每个模型参数单独进行;另一种是将模型的每个参数编码后连在一起组成一个二进制数串, 这样, 一个模型即对应参数空间的一个点, 而参数空间的一个点则被映射到一个多位二进制变量 (染色体) [1]。

(2) 模型选择 (Selection)

在人口中每个个体模型的适配度被确定后, 则进入了遗传算法的选择过程。所谓选择, 即根据每个个体模型的适配 (度值选择出成对的个体模型, 在模型选择时, 适配值较高的模型要比适配值低的模型更容易被选择, 和遗传类似, 即适配模型将有更多的机会用于繁殖 (reproduction) 下一代。

(3) 交换 (Crossover)

在模型被选择并被配对后, 则可利用遗传算法的重组算子——“交换”进行运算。交换的机理是配对的模型共享遗传信息。一般情况下, 交换可通过两种模式完成, 即“单点” (single-point) 模式和“多点” (multi-point) 模式。所谓单点模式, 即通过均匀分布随机地选择二进制数串的一个位 (bit) , 再将在该点 (位) 后面的所有位和其配对的模型进行交换, 由此便产生了一组新的个体模型。多点交换模式则是对每个个体模型选择“交换点”。将该点 (位) 后面的所有位和其配对的模型进行位交换, 由此便可产生一对新的个体模型。

(4) 变异 (Mutation)

变异是遗传算法的另外一个重要的算子。所谓变异即对数串中的任一个位 (bit) 做随机改变。变异可以在交换过程中实现, 而变异速率 (rate) 也是由遗传算法算法设计者预先指定。一个较低的变异概率将限制模型空间的随机走动 (random walk) 数目。而较高的变异概率将大大增加模型空间的随机走动数目但却延迟了算法的收敛速度。实际上, 上面讨论的遗传算法除了对模型编码外, 其运算主要由两个过程组成:即选择过程和繁殖过程, 其中繁殖过程包括“交换”和“变异”两个运算。

算例及其讨论

设有一特殊形式反演问题的目标函数

如果分别利用上面介绍的蒙特卡罗法和遗传算法对其求解, 则很容易求得其反演解 (表1、表2) 。

通过该算例可以看出, 和局部搜索算法不同, 非线性全局随机搜索算法由于引入了新的随机因素, 使得算法进程呈跳跃性的特点而避免了局部最优反演解的“陷阱”。除此之外, 就3种随机反演算法而言, 遗传算法和模拟退火算法的效率又远远高于蒙特卡罗法。一般来说, 由于蒙特卡罗法是一种较易实现且已得到广泛应用的随机算法, 对于反演参数较少且具有较好先验信息的大地测量非线性反演问题, 由于参数变化的局限性, 利用蒙特卡罗法便可较容易地获得其全局最优解。相反地, 对于模型参数较多且模型参数先验信息可靠性较差的大地测量非线性反演问题, 蒙特卡罗法算法效率较低的缺陷便成为一个较为突出的问题, 而利用模拟退火算法和遗传算法就显示出了非常明显的优势。对模拟退火算法和遗传算法而言, 两者的优劣尚无定论, 但两者在大地测量非线性反演解算中的应用前景却是毋容置疑的。

参考文献

[1]赵改善编译《.求解非线性最优化问题的遗传算法》.地球物理学进展, 1992, 7 (1) :90～97[1]赵改善编译《.求解非线性最优化问题的遗传算法》.地球物理学进展, 1992, 7 (1) :90～97

天文大地测量 篇3

关键词大地测量；GPS定位；应用

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0182-01

目前，因具有精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性，GPS定位技术被广泛应用于大地控制测量中。可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。

1GPS网的分类和大地测量技术的概念

GPS网归纳起来大致可以分为两大类：一类是全球或全国性的高精度GPS网，这类GPS网中相邻点的距离在数千公里至上万公里，其主要任务是做为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题；另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网，GPS工程网等，这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。

大地测量的科研任务是研究地球的形状及其随时间的变化，因此建立全球覆盖的坐标系统一的高精度大地控制网是大地测量工作者多年来一直梦寐以求的。直到空间技术和射电天文技术高度发达，才得以建立跨洲际的全球大地网，但由于VLBI、SLR 技术的设备昂贵且非常笨重，因此在全球也只有少数高精度大地点，直到GPS技术逐步完善的今天才使全球覆盖的高精度GPS网得以实现，从而建立起了高精度的

（在1-2CM）全球统一的动态坐标框架，为大地测量的科学研究及相关地学研究打下了坚实的基础。

作为我国高精度坐标框架的补充以及为满足国家建设的需要，在国家A级网的基础上建立了国家 B级网（又称国家高精度GPS网）。布测工作从上世纪90年代开始，经过几年努力完成外业工作，内业计算已基本完成。全网基本均匀布点，覆盖全国，共布测730个点左右，总独立基线数2200多条，平均边长在我国东部地区为50km，中部地区为100km，西部地区为150km，经整体平差后，点位地心坐标精度达±0.1m，GPS基线边长相对中误差可达2.0*10e-8，高程分量相对中误差为3.0*10e-8。

新布成的国家A、B级网已成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架，将在国民经济建设中发挥越来越重要的作用。国家A、B级网以其特有的高精度把我国传统天文大地网进行了全面改善和加强，从而克服了传统天文大地网的精度不均匀，系统误差较大等传统测量手段不可避免的缺点。通过求定A、B级GPS网与天文大地网之间的转换参数，建立起了地心参考框架和我国国家坐标的数学转换关系，从而使国家大地点的服务应用领域更宽广。

2测量方面的限制

1）相位整周模糊度解算是否可靠的影响。这主要直接影响三维坐标，对短边应用快速静态和实时动态（RTK）技术时，必须准确得到相位整周数，由于RTK常常使用最小量的数据，即使最好的算法有时也求解整周模糊度错误，为了发现这些能达到米级的错误，需通过重复观测来获取多余观测量。星历和参考坐标对三维坐标将产生几个PPM的影响，假定广播星历的质量一直保持如最近那般高，它对短边的影响将达到最小，但在世界上某些地区要获得一个理想的WGS84参考位置（± 10M或更好）却存在着问题。

2）多路径效应的影响。分为直接的或间接的，并能对三维坐标产生分米级的影响。间接影响是指影响求解整周模糊度。在有足够的观测时间时，卫星几何位置的变化将能通过平均将其影响减小，然而当观测时间较短时，例如快速静态和RTK，多路径效应影响将变得很大。尽管硬件和软件能降低多路径效应影响，选择好的站点避免多路径效应以及增加多余观测以发现残存的影响仍然是很重要的。

3）大地水准面模型方面的限制。GPS测量得到的是椭球高，为了获得正常高（H），我们需知道高程异常值（N）。对长距离，GPS测量也能非常有效地得到椭球高，但会遇到大地水准面和高程基准面方面的问题。在一些地区，全球重力场模型（GGM）是唯一可使用的大地水准面模型。一些最近的全球重力场模型以扩展的球体为模型，能较好地解决半度（55KM）范围内的问题。然而，即使国家级模型，其绝对精度也限制在米级，相对精度限制在几分米。为了提高高程精度，可以通过计算当地大地高模型并采用内插技术。长波部份由GGM计算，短波部份由当地重力值计算。

4）高程基准面方面的限制。在很多地区，使用已知的正常高或正高来定义高程基准面。有时，定义了多个高程基准面，每一个高程基准面都由一个原点（例如验潮站观测点）推算，该点的高程值由一个或几个潮汐的平均海水面值来决定。如果海洋测量或水准测量有误，将会使高程基准面的基准偏离真实的重力模型，可以增加一个曲面到大地水准面模型加以解决。为了检核高程基准面，常常使用GPS观测至少三个高程基准面点来实现。

3区域性GPS大地控制网

所谓区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专为工程项目布测的工程GPS网。这类网的特点是控制区域有限（或一个市或一个地区），边长短（一般从几百米到20KM），观测时间短（从快速静态定位的几分钟至一两个小时）。由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点，建立区域大地控制网的手段我国已基本被GPS技术所取代。就其作用而言分为建立新的地面控制网；检核和改善已有地面网；对已有的地面网进行加密；拟合区域大地水准面。

1）建立新的地面控制网。尽管我国在上世纪70年代以前已布设了覆盖全国的大地控制网，但由于人为的破坏，现存控制点已不多，当在某个区域需要建立大地控制网时，首选方法就是用GPS技术来建网。

2）对老网进行加密。对于已有的地面控制网，除了本身点位密度不够以外，人为的破坏也相当严重，为了满足基本建设的急需，采用GPS技术对重点地区进行控制点加密是一种行之有效的手段。布设加密网要尽量和本区域的高等级控制点重合，以便较好地把新网同老网匹配好，从而避免控制点误差的传递。

3）检核和改善已有地面网。对于现有的地面控制网由于经典观测手段的限制，精度指标和点位分布都不能满足国民经济发展的需要，但是考虑到历史的继承性，最经济、有效的方法就是利用高精度GPS技术对原有老网进行全面改造、合理布设GPS网点，并尽量与老网重合，再把GPS数据和经典控制网一并联和平差处理，从而达到对老网的检核和改善的目的。

参考文献

[1]胡明城,鲁福.现代大地测量学[M].北京:测绘出版社,1994.

[2]熊介.大地测量学[M].北京:解放军出版社,1998.

[3]王解先.GPS精密定轨定位[M].上海:同济大学出版社,1997.

作者简介

杨立涛（1984—），男，汉族，山东德州人，毕业于山东农业大学测绘工程系，学士。现为山东省地震局安丘地震台助理工程师。2008年负责台站水准测量并在本年度国家局资料评比获第二名，主要从事大地水准测量。

大地测量实习报告 篇4

实 验 指 导 书

黄

鹤 编

班级：

测111

姓名：

曹毕铮

学号：

2103061111141

测绘工程系

2013.11

实验一 利用EGM2008模型绘制中国大地水准面

一、GMT软件的安装

1.1 DOS界面输入命令

1.2 运行W4Gsetup.exe

1.3 安装成功

二、简述大地水准面定义

大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。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的）。

大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距——大地水准面差距（对于似大地水准面而言，则称为高程异常）来实现的。

三、EGM96模型

3.1 输入命令

3.2 运行

3.3 结果

四、出现的问题、解决的途径和心得

完成试验任务的一开始，需要安装EMT软件，首先遇到的问题就是安装不成功，手头没有xp系统的软件，决定去机房，但是安装软件过程涉及需要重启电脑，重启后机房电脑又自动清楚之前的操作。最后，找了一台特别卡的古董级电脑装上了软件。

完成实验一时，由于不清楚命令的含义，所以半天执行不出结果，在看了指导书之后，明白了其中一行代码表示读取辅助数据的路径，因此，改了路径之后，成功的完成了试验一。

对于试验一，我最大的收获是对照着命令说明，可以看懂老师给出的命令代码的意思。懂得了如何粘贴命令并稍加改正实现自己想要的效果。

实验二：利用任意一种投影绘制地图

一、采用投影----高斯-克吕格投影

1.1 基本概念：

假想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，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面，如图2所示，此投影为高斯投影。高斯投影是正形投影的一种。

1.2 地图投影要求

1）应当采用等角投影（又称为正形投影）

采用正形投影时，在三角测量中大量的角度观测元素在投影前后保持不变；在测制的地图时，采用等角投影可以保证在有限的范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相似。

（2）在采用的正形投影中，要求长度和面积变形不大，并能够应用简单公式计算由于这些变形而带来的改正数。（3）能按分带投影

1.3 投影方式

（1）等角投影——投影前后的角度相等，但长度和面积有变形；（2）等距投影——投影前后的长度相等，但角度和面积有变形；（3）等积投影——投影前后的面积相等，但角度和长度有变形。

二、绘图

2.1 绘制我国地图

从网上查得，我国经纬范围为

北纬4°-53°30′，东经73°40′-135°05′

2.2 相应代码

xyz2grd-R73/153/4/53 EGM96ChinaN.dat-GEGM96ChinaN.grd-I30m –V surface-R73/153/4/53 EGM96ChinaN.dat-GEGM96ChinaN.grd-I1m-V makecpt-CGMT_rainbow-T-100/60/1 >g_n.cpt grdimage EGM96ChinaN.grd-Jm0.095i-Cg_n.cpt-K-P-V> EGM96ChinaN.ps pscoast-W1/43-R70/140/15/55-Jm0.095i-B10g5-Dh-Na/1/43-A500-K-O-P-V >> EGM96ChinaN.ps

2.3 执行过程

2.4 结果

三、出现的问题、解决的途经和心得

大地测量学知识点 篇5

2.空间大地直角坐标系：是大地坐标系相应的三维大地直角坐标系

3.地心坐标系：定义大地坐标系时，如果选择的旋转椭球为总地球椭球，椭球中心就是地质

中心，再定义坐标轴的指向，此时建立的大地坐标系叫做地心坐标系

大地方位角：p点的子午面与过p点法线及Q点的平面所成的角度

正高系统：地面上一点沿铅垂线到大地水准面的距离

正常高系统：一点沿铅垂线到似水准面的距离

国家水准网布设的原则：从高级到低级，从整体到局部，分为四个等级布设，逐级控制，逐级加密

4.理论闭合差：在闭合的环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差

5.大地高系统：地面一点沿法线到椭球面的距离

6.平面控制网的测量方法

三角测量：在地面上按一定的要求选定一系列的点，他们与周围的邻近点通视，并构成相互联接的三角网状图形，称为三角网，网中各点称为三角点，在各点上可以进行水平角测量，精确观测各三角内角，另外至少精确测量一条三角形边长度D和方位角，作为网的起始边长和起始方位角，推算边长，方位角进而推算各点坐标

三边测量：根据三角形的余弦公式，便可求出三角形内角，进而推算出各边的方位角和各点坐标

7.国家高程基准的参考面有平均海水面，大地水准面，似大地水准面，参考椭球面1956年黄海高程系统1985年国家高程基准

8.角度观测误差分析

视准轴误差：视准轴不垂直于水平轴产生水平轴误差：水平轴不垂直于垂直轴产生

这2个的消除误差方法为取盘左盘右读数取平均值

垂直轴倾斜误差：垂直轴本身偏离铅垂线的位置，即不竖直

解决的方法：观测时，气泡不得偏离一格，测回之间重新整理仪器，观测目标的垂直角大于3度，按气泡偏离的格数计算垂直轴倾斜改正

9.方向观测法是在一测回内将测站上所有要观测的方向先置盘左位置，逐一照准进行观测，再盘右的位置依次观测，取盘左盘右的平均值作为各方向的观测值。

观测规则：1选择距离适中，通视良好，成像清晰的方向作为0方向

2.观测前应认真调好焦距，消除视差 3.上下半测回照准部目标次序相反，并使每一目标观测操作时间大致相等 4.半测回开始前，照准部按规定的方向旋转1到2周 5.在观测时水准管的气泡中心偏离不得超过一格

10,。测回：照准目标一次，读数2到4次

11.水准仪中s代表水，其下标表示该仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差

12，水准标尺零点差：水准标尺的注记从其地面起算，如果从底面至第一注记分划线中线的距离与注记不符，其差数叫

一对水准标尺零点差：一对水准标尺的零点差之差

13.水准测量的误差

仪器误差：视准轴与水准管轴不平行的误差水准标尺每米长度的误差两水准标尺零点差的影响（消除方法：前后视距相等，累积差小于限值，观测中间不变焦距，对观测成果改正计算，测站数为偶数）

外界误差：温度变化对I角的影响大气垂直折光的影响仪器脚架和标尺垂直位移的影响（消除方法：打伞，前后视距相等，视线距离地面一定的高度，后前前后观测程序读数间隔时间相等）

观测误差：水准器气泡置中误差，照准水准标尺上分划的误差和读数误差(消除方法：高灵敏度补偿器，同时采用照准部上的分划线)

大地测量学的实习报告 篇6

一.实习目的：

①巩固和强化课堂所学理论知识，在实践中训练分析问题，解决问题的能力，培养综合应用测量知识的能力。

②进一步熟练掌握常规仪器的使用方法、提高野外测量、内业计算、地形绘图的技能，具备从事测绘工作的初步素质。

③掌握大比例尺地形图的全过程，如1：500地形图从图根控制测量到绘图的过程。

④培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、团结友爱、集体协作的精神。

二.实习内容：

图根控制测量;

水平角测量、距离测量、导线内业计算、图根点高程测量、地形测量;

四等水准测量。

三.实习时间：XX-7-3至XX-7-13。

ⅱ、测区概况

一.测区地理位置：河北省秦皇岛市抚宁县石门寨乡上庄坨村。

测区行政区划：河北省抚宁县石门寨乡。

交通情况：测区紧邻石门寨乡上庄坨村，东有秦皇岛至青龙县公路，有长途客车通往秦皇岛市区，交通便利。

二.测区气候特点：秦皇岛属暖湿润半湿润季风带华北型大陆性气候区，历年年均温约为10.5℃，年降水量695.5mm，集中于7─8月;秦皇岛市主要受东亚季风的影响，最大风速20.8m/s，1至3级风占74%。

三.测区经济发展情况

测区邻近抚宁县石门寨乡上庄坨村，主要以种植业、养殖业为主，南部有一废弃煤窖。

ⅲ、实习作业中依据

《工程测量规范》(1995年版)、《测量学》、《测量与地图学》教材。

ⅳ、实习坐标系统

坐标系统采用独立坐标系统，起算点g1坐标(1700.00,1700.00)。

高程系统采用独立高程系统，起算点g2高程170.00m。

ⅴ、图根控制测量

一.图根导线的选点和埋设标志

选点要求：本组在测区内布设一条闭合图根导线，导线点5个。

导线平均边长小于70m，本组平均边长47m。相邻边长之比均小于3：1。

导线点标志是喷红油漆于一固定点处，中心以圆十字形点位为标志。

二.水平角测量：

仪器：dj6光学经纬仪，垂球x2，竹竿x6，纪录板，纪录手簿，铅笔，小刀，遮阳伞，经纬仪脚架。

观测事项：经纬仪对中采用光学对中器对中，用三根竹竿做成简易三脚架，并悬挂垂球作为照准目标;起始边方位角采用地质罗盘测定，本组g1g2方位角为29°45′00′。

注意事项：观测前将脚架腿踏实，防止三脚架滑动;一测回内不能进行对中和整平操作;观测时一人独立观测，眼快心细，并有其他人(一个)在旁边为仪器遮伞;观测过程中操作仪器动作要轻，转动照准部后符合气泡不得超出格线;其他人员不得在仪器旁走动;每一测站工作结束后，要对测回数据进行检核计算，符合限差要求才可迁站。

限差要求：测回法上、下测回水平角之差小于40′两测回同一水平角之差小于24′

实例：

三.距离测量：

仪器：光电测距仪：nds3000，电子经纬仪，三脚架x3，单棱镜，三棱镜，遮阳伞，记录板，记录手簿，小刀，铅笔。

要求：用直反觇法测距，一测回水平距离互差不超过1cm。

实例：

四.内业计算：

方法：简易平差法。

注意事项：在内业计算前，先进行角度闭合差检验，根据各测回成果计算的闭合导线角度闭合差不得超过40′，本组共5个导线点，40′≈89′。

计算步骤：①在角度闭合差不超限时，角度闭合差平均分配，然后计算改正后角值，根据改正后角值推算各导线边的方位角(本组一律为左角观测);

②根据各边水平距离和各边方位角计算各边坐标增量，计算坐标闭合差;

③计算导线全长闭合差k值应小于限差1/XX;

④k值满足要求，则坐标闭合差反号后按距离分配坐标增量改正数;

⑤根据该正后的坐标增量推算各导线点的最后坐标。

五.图根高程测量

仪器：电子经纬仪，光电测距仪：nds3000，三脚架x3，单棱镜，三棱镜，记录板，记录簿，小刀，铅笔，遮阳伞。

要求：仪器高、觇标高高度测量精度0.5m;同一测站内观测各方向竖直角指标差互差小于25′;同一条边对向观测计算高差，高差互差不超过0.04m，s为边长;三角高程路线的高差闭合差应小于0.05m，本组限差为0.05=0.111m。

实例：

ⅵ、地形测量：

1.图纸：单面磨砂聚酯薄膜，厚度小于0.1mm。

2.展点控制工具：三角板x2，量角器，铅笔，橡皮，小刀，平板，胶带。

3.测量仪器：dj6型光学经纬仪，竹竿x3，垂球，塔尺。

4.要求：展点用hb铅笔，铅笔线线粗不超过0.1mm;展绘控制点图上距离与坐标反算长度之差不大于图上0.3mm。经纬仪对中小于2.5cm;最大视距小于100m。

5.测绘方法：光学经纬仪配合量角器法;0.3mm。

6.示例：等高线实际是每15m选一点，连接高程相同的点连成等高线，等高线高差0.5m;

乱石堆测其特征点，展绘其大致轮廓，用圆点连接起来。

ⅶ、四等水准测量

一.仪器：ds3微倾水准仪，dsz2自动安平水准仪，三脚架，塔尺x2，纪录板，纪录手簿，铅笔，小刀，遮阳伞。

二.技术要求：采用闭合水准路线，一个闭合线有7个水准点;四等水准测量高差闭合差限差±20;每一测站前后视距小于5m,任一站总视距差小于10m;改变仪器高度要超过10cm，高差互差小于5mm。

三.观测方法：

1.观测方法：每一站采用“后前前后”观测顺序，本组采用微倾水准仪逆时针观测一次，自动安平水准仪顺时针观测一次。

2.测站计算与检核：

①.视距计算：后视距=(后尺上丝读数-后尺下丝读数)

x100后视距=(前尺上丝读数-前尺下丝读数)x100

②.四等水准：微倾水准仪：前后视距小于50m;

自动安平水准仪：前后视距小于100m。

③.高差计算：改变仪器高前：高差=后尺中丝读数-前尺中丝读数;

改变仪器高后：高差=后尺中丝读数-前尺中丝读数。

若发现两次高差互差大于5mm,则应找出原因，重新测量该站。

④.计算平均高差：满足精度要求的，应求两次高差的平均值。

3.水准测量的检核：

①.计算检核：闭合水准路线闭合差理论值为零，即∑h=0;

闭合后各点高差代数和应等于后视读数之和减去前视读数之和;

若闭合差超限，则查找原因，重测。

②.测站检核：变动仪器高后，测得两次高差后互相比较，超过5mm重测。

4.闭合差调整：当闭合差不超过容许值时，可以认为各站产生误差机会均等，因此闭合差按距离成正比反符号分配。

5.高程计算：根据检核改正后高差，由起点开始，逐点推算各点高程。

四.实例：

四等水准测量手簿(部分)

仪器型号：自动安平水准仪观测者：第七组纪录者：第七组

测自至XX年7月11日

时刻：始17时35分末18时15分空气：良好成像：清晰

ⅷ、测量野外实习感想

在校内实习的时候，老师说校内实习只是为校外实习打基础，当时我还不以为然;然而经过了真真切切的野外实习，我才感受到了老师只是轻描淡写的告诉我们野外测量工作的艰苦。不过，这次实习的收获还是非常大的;经过这次野外测量实习，不仅使我巩固了所学的知识，加强了所学的知识和仪器的操作能力，而且还与其他不太熟悉的同学加强了交往，锻炼了工作和吃苦耐劳的能力。

实习的环境自然是不能够和校内的舒适的环境相比较的，但校内只是简单的局部测量，还不能够较系统的应用所学知识。我们野外的测量地点在大石河的石质河漫滩上，旁边有乡村公路通过，还有一废弃鸡舍;行政规划属于河北省秦皇岛市抚宁县石门寨乡上庄坨村。在校外实习，是综合运用所学的知识，无怪乎实习后同学们都说对仪器的操作十分熟练，对数据的处理更是不在话下，对课堂所学的知识有了更深的认识和了解;更有许多的同学抱怨说如果是在实习后再考试的话，我们的成绩一定会有很大的提高。可见，这次野外实习，对我们的学习还是非常有帮助的。

在校内实习时，我们对仪器的操作上有很多不正规甚至是错误的地方;但在野外实习时，稍有不慎，就有可能前功尽弃。通过残酷的事实教训，让我们对测量工作有了更深的认识。它需要有一丝不苟的工作态度，有吃苦敢吃苦的精神，能够十分细心耐心的对待每一个工作环节。而事实上，不只这一项工作需要这种工作态度，世上每一项工作都需要这种良好的工作态度。

在绘制地形图的时候，精度要求最高的是控制点的测量和展绘;我们控制点的展绘能够一遍通过而不返工，不像控制点的测量那样返工一次才通过，说明我们的成长还是非常迅速的。对测量工作我们虽然只是略通皮毛，但已经初步具备了测量工作的基本素质，这是最重要的。在野外测量的时候，第一次我们的成果不合格，我们也曾考虑过要修改数据;虽然只是大笔一挥的事情，但拿这样的成果交给老师，这有什么意义呢?经过集体的商议后，我们还是决定要返工重测。天很热，时间有限，为了在有限的时间内完成作业，中午吃饭的时候便派了两个人回去吃，其它人手留下继续测，让回去的人给带饭吃。在测地形图碎部点的时候，工作量非常大;为了在规定的时间内完成任务，我们早早的5点就出发，中午还是采取同样的策略，终于在规定的时间内完成了任务。在欣慰和高兴的同时，我也深深的感受到了团结协作的重要性;互相帮助，相互体谅让我们这么出色的完成任务，我们的成长过程又何尝不是这样呢?

大地测量中GPS技术的应用研究 篇7

1 GPS技术简介

GPS是Global Positioning System的英文简称, 即全球定位系统。GPS不仅具备超强的三维导航功能, 更是具备较高的定位能力, 属于导航与定位兼容的高端技术系统, 此项技术主要服务于地球运动领域内, 尤其是大地测量科研领域内应用非常广泛, GPS技术在用户、地面和空间上, 有效满足大地测量的需求。

GPS在大地测量中的技术原理为:利用卫星观测测量目标, 通过接收机, 对卫星与地面的交会数据进行控制, 实现经纬坐标的计算。一般在大地测量中, 为保障测量点的准确性和控制性, GPS中需采用4台接收机作为整体测量网的设备, 其中每两台为一组, 以成对的方式实行GPS测量网仪器设备的组合, 避免平差解算受到投影的影响。

2 GPS在大地测量中的技术特点

GPS技术在大地测量中具备较明显的特点, 同时也是其在大地测量中经常用到的原因, 对此做如下分析:

2.1 操作简便

大地测量中GPS技术操作简单的应用特点, 主要是指测量员在GPS技术使用中, 仅需将GPS定位仪安装到位并开机即可, GPS定位仪可自动化完成大地测量, 而且定位仪构造简单, 不论是在测绘上, 还是在携带上, 都具备简便的优势。

2.2 适应性强

GPS技术可满足大地测量的环境要求, 其受外界环境的影响力小, 体现极强的适应能力。例如:大地测量环境不确定, 可能发生在任何外界环境中, 但是GPS技术都可高质量、高精度的完成测量, 降低大地测量的工作难度。

2.3 布点灵活

GPS技术中的布点环节, 是大地测量的基础步骤, GPS在布点上, 只要在测量上方具备开阔的视野, GPS即可实现测量通视, 提高GPS技术在大地测量中的灵活性。

2.4 定位精确

定位精确是GPS技术最主要的特点, 将其应用在大地测量中的控制网, 不仅可以保障测量定位的精确性, 而且体现GPS的直接特性。例如:其可直接通过卫星系统, 获取测量点的信息, 精确度维持在0.55±0.45ppm, 而且GPS技术同时满足大地测量中各类精度的控制。

3 大地测量中GPS技术的应用

目前, GPS技术在大地测量中的应用范围逐渐扩大, 基于GPS技术的特点, 其在大地测量中需要具备一定的策略性, 因此, 以GPS技术在大地测量中的应用策略为主, 分析大地测量中GPS技术的应用。

3.1 GPS技术在大地测量放样中的应用

GPS技术在大地测量放样中的应用, 主要体现在桥梁和公路结构。桥梁结构中, 传统测量技术容易受到水汽影响, 干扰测量数据读取, 由于天气、水面等影响因素不稳定, 传统仪器基本会受到影响, 而GPS技术应用的是空间定位, 即“三点后方距离交会”法, 既可以达到桥梁控制数据的要求, 也可提高大地测量的准确度;公路结构放样中, 中线、横断与纵断面, 都属于大地测量的难点, 利用GPS技术, 对中线进行放样时, 只需将坐标数据, 输入到GPS系统中, 系统可自动分析出放样数据, 对横断与纵断面进行放样时, 先进行断面成形, 然后将数据输入GPS系统, 形成放样点样本, 便于现场使用。

3.2 利用GPS技术实现大地测量网络有效性的检测和补充

传统的大地测量网络, 不能满足实际大地测量的需求, 因此通过GPS技术实现大地测量网络有效性的检测和补充。

1) 利用GPS技术补充测量网络, 其补充原有网络, 主要针对重要控制点, 形成地区网, 解决大地测量中最基础的问题, 同时还可对网络进行加密, 增加大地测量的严谨性;2) 利用GPS技术检测网络是否处于有效状态, 同时改革原有网络, 设置GPS测量网点, 保障GPS网络与原有网络融合, 进而为GPS数据处理提供环境, 实现并联和平差, 由此, 通过GPS技术, 不仅可以对传统大地测量网起到改善作用, 而且还可以保障网络的有效性。

3.3 GPS技术在大地测量选点、观测、竣工测量中的应用

首先是大地测量中的选点, 选点受外界地质、环境的影响较大, 通过GPS技术, 降低选点难度, 例如:只要满足GPS技术的视野范围, 保障开阔, 避免水面工作, 即可保障GPS技术在选点中的应用;其次是大地测量中的观测, GPS技术在观测中, 能够有效记录信号、经纬数据, 并对已搜集到的信息, 进行科学处理, 保障测量质量;最后是竣工测量, GPS技术可以实现精读、通视的准确度, 避免出现大地测量的各项问题, 例如:大地测量的环境处于城市人流量密集处时, 为避免大地测量受外界环境的影响, 可在GPS技术中引入全站仪的使用, 提高竣工测量数据的精度。

4 结束语

GPS技术在大地测量中表现出的优势, 其他测量技术无法取代, GPS技术既可以弥补传统大地测量技术的不足之处, 又可以提高大地测量的技术层次, 可见:CPS技术是大地测量发展的主要趋势。大地测量对GPS技术的应用, 随着科技的发展逐渐增加, 而且GPS技术也在不断的更新和改造过程中, 未来在大地测量中的利用率会更加丰富。

摘要：在空间地理科学中, 大地测量占据一定的学科地位, 不仅可以准确描述物体的空间信息, 而且涉及多项测量类的内容知识, 如:GPS技术是大地测量中常用的测量技术。GPS技术的高效特性, 可满足大地测量对精度学的需求, 提高测量质量, 因此, 本文主要对大地测量中的GPS技术进行重点研究, 探讨GPS技术应用。

关键词：GPS技术,大地测量,有效性

参考文献

[1]鲍桂叶.GPS技术在土地利用动态监测中的应用[J].科技资讯, 2012.

[2]陈光霞.浅议GPS在土地测量中的应用[J].科学咨询 (决策管理) , 2011.

天文大地测量 篇8

通过对大地测量坐标转换算法的研究,基于VB 6.0开发了一款简单实用的`大地测量坐标转换系统.该系统适用于工程上和小范围大地测量计算中BJ-54、西安80和WGS-84坐标系之间的转换.

作 者：蔡习文 刘谊 王晓庆 作者单位：蔡习文(长江岩土工程总公司,武汉,湖北武汉,430010)

刘谊,王晓庆(河北理工大学交通与测绘学院,河北唐山,063009)

天文大地测量 篇9

基于GIS与MIS集成技术的大地测量成果应用系统

针对大地测量成果的数据量大、类型复杂等特点,建立了基于GIS与信息管理系统(MIS)集成的系统来实现对于大地测量成果的属性管理与地图查询及浏览.提出了大地测量成果应用系统的整体建设方案,讨论了利用GIS与MIS集成技术实现大地测量成果管理的`理论及技术可行性,并对于大地成果的数据库管理技术、GIS与MIS的系统集成技术以及数据输出等方面进行了详细的阐述.

作 者：王翠 徐新强 WANG Cui XU Xin-qiang 作者单位：61363部队,陕西,西安710054刊 名：海洋测绘 ISTIC英文刊名：HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTING年，卷(期)：28(3)分类号：P208关键词：地理信息系统 信息管理系统 系统集成 大地测量成果

天文大地测量 篇10

关键词：GPS技术,大地测量,技术原理,技术应用

1 GPS技术测量原理

在利用GPS技术进行测量的过程中, 位置已知的空间目标主要是通过卫星来进行观察的, 这样就会形成一种后方交会, 这种交会不需要地面点, 而且地面上的每个接收机都是一个独立的控制点, 通过接收数据来解算出点的经纬坐标 (WGS—84) , 如果有多台接收机同时接收数据, 就会形成很多三角网形参与平差解算。某些自由网会无约束地平差解算出WGS—84坐标, 以此再根据已知的控制点进行约束平差得到BJ—54坐标。由于受测量区很多不明因素的影响, 通常选4台以上的GPS接收机作为一整套设备, 然后再把两台仪器分为一组, 成对布设GPS点。另外当组合成良好的网形后, 必须要保证每一对GPS都通视良好, 其间距一般要设置在500米左右, 这样有利于以后作为全站仪导线点的起始点。GPS联测和高等级导线采用软件平差解算, 在做较长距离导线时就会容易发生投影变形, 整个控制网精度是否符合要求会受到投影变形处理的直接影响。

2 GPS大地测量技术局限性的分析

2.1 多路径效应的影响

这种影响分为直接的和间接的, 直接影响能够干扰三维坐标产生分米量级, 间接影响主要是指影响求解的整周模糊度。在观察时间足够的情况下, 通过平均计算的模式来降低卫星几何位置改变带来的影响, 然而当观察的时间较短的时候, 这种平均效应将逐渐减弱, 而多路径的效应将逐渐变大。从技术角度看, 利用软件和设备虽然可以对多路径效应进行一定的减弱处理, 但选择合适的点站来减弱多路径效应以及控制不确定因素的影响也是一个不错的解决措施。

2.2 大地水平面模型的影响

通过GPS网络测量得到的数据是椭球高度, 所以经常通过测量高程的异常指数来获得正确的高度。在测量距离比较长的情况下, 虽然会受到大地水准面和高程基准面的影响, 但GPS测量仍然可以非常精确有效的得到椭球高度, 降低误差的可能性。在很多地区, 唯一一个可以使用的大地水准面模型就是全球重力场模型, 它可以拓展成为球体模型, 能够较好地控制半度范围内的问题。但在实际测量布置中, 绝对的精度和相对的精度一般都受到了国家级的网络模型的限制, 所以一般都是通过计算当地的大地高程模型配合内插技术来提高高程测量精度的。精度的高低与否主要受重力值是否可靠的影响比较大, 地区的高差越大, 大地的水准面模型精度就会越低。

2.3 高程基准面的影响

在大多数地区, 高程基准面都可以使用正常的高度和正高来定义。但是也有一些地方定义了不知一个高程基准面, 而且每个高程基准面都会有一个源点来推算, 主要是通过一个或多个潮汐的平均海水平面值来确定此源点的高程值。由于受不确定因素的影响, 有时候海洋测量或者水准测量会无法避免地出现一些误差, 这些误差会直接影响到高程基准面的参考价值, 而偏离真实的重力模型, 解决这个问题的常用方法是增加一个曲面到大地水准面模型中。对于目前的高程基准面, 在改进对高程信息管理的过程中, 正常高或者正高只是存储在了大多数数据库中, 然而高程基准会逐渐的成为正常高和椭球高相结合的形式, 这时就必须要用特别严格的观测需求来对待大地水准高度了。在观测的操作中必须要进行严格的管理, 只有这样, 才不会使不同的数据类型变成负面因素, 才不会将问题变得更加的复杂和模糊, 从而才能降低维护和改进高程基准面的难度。

3 增强GPS技术在大地测量中应用的主要措施

3.1 补充原有的GPS网络, 使其更加完整

增强GPS技术大地测量应用的有效措施之一是对原有的网络骨架进行补充和加密, 对于地面上已有的控制网络, 无法大密度的对处理本身的观测点位进行要求, 同时也会受到一些人为干扰的影响, 所以为了解决一些城市或者地区基础建设方面的问题, 一般都会采用GPS技术对重点地区的控制点位进行补充和加密, 这种方法对建立有效的地区级GPS网络有着极其积极的作用。

3.2 检测已有网络的有效性

传统的观测手段对地面控制网络存有一定的局限性, 定位分布和精度指标已经跟不上当前的经济建设和城市发展的步伐, 但是考虑到网络建设的经济性和有效性, 提高网络服务能力的最为合理的方法是利用新技术对老网络进行升级和改造, 即利用高精度GPS技术对原有的地区性网络进行全面的改造和升级, 同时还要布设合理的GPS网点, 检测旧网络的有效性, 使其与旧网络相重合, 然后对GPS数据和经典控制网络进行并联和平差处理, 从而完善对旧网络的改造, 提高网络的服务能力。

3.3 建立多级网络

在上世纪70年代以前, 我国就布设了覆盖全国的大地控制网, 但多年来受到人为的破坏, 现存的控制点已越来越少, 所以要利用GPS技术来建立大地控制网, 并且要建立多级网络, 即在A、B网络的基础上完善C、D、E级网络。

4 结束语

天文大地测量 篇11

似大地水准面 (quasi-geoid) 是指从地面点沿正常重力线按正常高相反方向量取到正常高端点所构成的曲面。区域似大地水准面精化是综合利用GPS水准资料、重力资料、地形资料、重力场模型等资料, 通过相应的算法确立的似大地水准面, 用以实现通过GPS测量来代替低等级水准测量的目的。

地质工程测量高程测量在满足其高程精度要求的基础上常常通过水准测量或高程拟合的方式完成。对于测区周边国家已知水准点稀少, 不能完全覆盖整个测区, 高程拟合无法保证其测量的高程精度, 水准测量周期长、成本大, 加之部分地区气候环境恶劣 (常年大风) , 不能保证水准测量顺利进行, 相对而言, 在能满足其高程测量精度要求的基础上, 通过GPS测量, 利用区域似大地水准面精化成果求取其高程成果这种方式就变得尤为可取。

本篇主要根据我新疆地矿测绘院2012年承担的新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目为例, 重点介绍似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用。

2 似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用

新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目根据甲方要求及测区实际情况编制项目设计书, 并按设计进行施工。测区面积约2500平方公里, 位于准噶尔盆地东部边缘, 属典型的大陆性沙漠干旱性气候, 昼夜温差大, 气候干燥。七、八、九月气候干燥炎热, 且常年大风。且只有一条水准路线自西向东从测区中部穿过, 不能覆盖整个测区。考虑到上述因素, 在确定能满足高程测量精度要求 (设计要求各控制点的高程中误差不大于0.2m) 的基础上, 按要求进行GPS外业观测, 平差计算求得各控制点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 然后利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果 (新疆似大地水准面精化成果:分辨率为2.5′×2.5′, 高程异常值中误差为±0.112M) , 求得各控制点1985国家高程基准高程。

2.1 作业方法

高程控制测量选取测区控制网中的若干控制点 (分布均匀且能控制整个控制网) 进行长时间观测 (观测时间大于3小时) , 利用周边IGS站及其他相关数据, 运用GAM IT 10.4软件进行基线处理, 采用CosaGPS 5.0软件进行平差计算, 求取控制网中这几个点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 将这几个点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果代入到测区整个D级GPS控制网中, 平差计算求得各控制点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 然后利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果, 求得各控制点1985国家高程基准高程。

2.2 精度评定

利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果 (2011年) , 求得各控制点1985国家高程基准高程。通过计算统计控制网中已知水准点的高程成果与精化成果的差值来检核似大地水准面精化成果的外符合精度, 具体精度情况统计见下表:

其高程较差最大为0.245m, 最小为0.033m, 高程中误差为0.160m≤0.2m, 满足设计要求。

3 结论

对于高程精度要求相对较低、已知高程成果点相对稀少或不能完全覆盖整个测区的地质工程项目, 使用似大地水准面精化成果, 可在保证其高程精度的情况下, 大大减少测量工作量, 降低测量成本, 产生巨大的经济效益。

参考文献

[1]孙岩.关于GPS在地质测绘工作中应用的探讨[J].科技论坛, 2007, (2) :106.

[2]刘爱辉.GPS-RTK配合全站仪数字测图技术的应用[J].交通标准化, 2009 (9) :159-162.

[3]尚纪斌.GPS-RTK联合全站仪在地形图测绘中的应用[J].科技创新导报, 2011 (2) :96.