第二章 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航定位基礎(chǔ)精選

1、問(wèn) 題 ?你對(duì)測(cè)量學(xué)有多少認(rèn) 知？見(jiàn)過(guò)什么樣的測(cè) 量工具量工具? ?測(cè)量學(xué)與你所學(xué)專(zhuān)業(yè) 有何關(guān)系? 應(yīng) 用 實(shí) 例 應(yīng) 用 實(shí) 例 地物地貌 數(shù)學(xué)法則數(shù)學(xué)法則 地物地貌 ? 地球的自然表面：地球的自然表面高低起伏，其形狀十分復(fù)雜。海地球的自然表面高低起伏，其形狀十分復(fù)雜。海 洋的面積占洋的面積占71%,陸地的面積占陸地的面積占29%。 ? 珠穆朗瑪峰高達(dá)珠穆朗瑪峰高達(dá)8844.43m ? 馬里亞納海溝深達(dá)馬里亞納海溝深達(dá)11022m 人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球的過(guò)程經(jīng)過(guò)了2-3千年的過(guò)程 杭州 北緯 30 25 53 東經(jīng) 120 14 88 如何確定空間點(diǎn)的位置 ? 確定一個(gè)二維空間點(diǎn)位需要至少兩個(gè)量確定

2、一個(gè)二維空間點(diǎn)位需要至少兩個(gè)量 ? 確定一個(gè)三維空間點(diǎn)位需要至少三個(gè)量(上例測(cè)量 出房子腳比樹(shù)腳處高或低多少) ? 通常采用(1)一個(gè)高程+兩個(gè)二維坐標(biāo)量(2)三個(gè)三維 坐標(biāo)量 S2 S1 ?測(cè)量坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系 x y O O x y 測(cè)量坐標(biāo)系 數(shù)學(xué)坐標(biāo)系 不同點(diǎn) 1. 坐標(biāo)軸指向不同 2、坐標(biāo)象限不同 3、表示直線(xiàn)方向的角度定義不同 注：把X軸與Y軸互換后，全部三角公式都能在測(cè)量計(jì)算中應(yīng)用。 第一節(jié) GNSS坐標(biāo)系統(tǒng) 測(cè)量工作的基本任務(wù)是確定點(diǎn)的空間位置。一個(gè)點(diǎn) 的空間位置，需要三個(gè)量來(lái)確定。 （經(jīng)度、緯度和高程或X、Y、H） 位置的確定離不開(kāi)坐標(biāo)系。 坐標(biāo)系三要素： 原點(diǎn)位置 坐標(biāo)軸

3、指向 尺度 GPS測(cè)量坐標(biāo)系的分類(lèi) 坐標(biāo)系分類(lèi) 坐標(biāo)系特征 空固坐標(biāo)系與地固坐 標(biāo)系 空固坐標(biāo)系與天球固連，與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，用來(lái)確定天體位置較方 便。地固坐標(biāo)系與地球固連，隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)確定地面點(diǎn)位 置較方便。 地心坐標(biāo)系與參心坐 標(biāo)系 地心坐標(biāo)系以 地球的質(zhì)量中心為原點(diǎn) ，如WGS-84 坐標(biāo)系和 ITRF 參 考框架均為地心坐標(biāo)系。而參心坐標(biāo)系以參考橢圓體的幾何中心為 原點(diǎn)，如北京 54坐標(biāo)系和80國(guó)家大地坐標(biāo)系。 空間直角坐標(biāo)系、球 面坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系 及平面 直角坐標(biāo)系 經(jīng)典大地測(cè)量采用的坐標(biāo)系通常有兩種，一是以大地經(jīng)緯度表示點(diǎn) 位的大地坐標(biāo)系，二是將大地經(jīng)緯度進(jìn)行高斯投影或橫

4、軸墨卡托投 影后的平面直角坐標(biāo)系。在 GPS測(cè)量中，為進(jìn)行不同大地坐標(biāo)系之 間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，還會(huì)用到空間直角坐標(biāo)系和球面坐標(biāo)系。 國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系與地 方 獨(dú)立坐標(biāo)系 采用單獨(dú)坐標(biāo)系統(tǒng)既不是我國(guó)國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系常用的是80國(guó)家大地 坐標(biāo)系也不是北京 54坐標(biāo)系， 測(cè)量坐標(biāo)系： ?一、大地坐標(biāo)系 ? 二、空間直角坐標(biāo)系 ?三、平面直角坐標(biāo)系 大地經(jīng)度L：過(guò)地面點(diǎn)P的子午面與起始子午面的夾角 起始子午面：向東 為正 0-180 東經(jīng)，向西 為負(fù) 0-180西經(jīng)， 大地緯度B：過(guò)地面點(diǎn)P的橢球法線(xiàn)與赤道面的夾角 赤道面：向北 為正 0-90 北緯，向南 為負(fù) 0-90 南緯， 大地高H：P點(diǎn)沿橢球面法線(xiàn)到

5、橢球面的距離。 橢球面：向外為正，向內(nèi)為負(fù) 一、大地坐標(biāo)系 P H O 地 軸 赤 道 S N B L P點(diǎn)坐標(biāo)：(B，L，H） 子午面 子午線(xiàn) 起 始 子 午 面 大地經(jīng)度 赤道面 大 地 緯 度 一、大地坐標(biāo)系 例：福州某點(diǎn)的位置是東經(jīng)福州某點(diǎn)的位置是東經(jīng)119，北緯，北緯26。 一、大地坐標(biāo)系 例：武漢某點(diǎn)的位置是東經(jīng)114，北緯30。 例：西安某點(diǎn)的位置是東經(jīng)108，北緯34。 我國(guó)的大地坐標(biāo)系包括： ? 1.1954年北京坐標(biāo)系（BJ54 舊） ? 2.1980 年國(guó)家大地坐標(biāo)系（GDZ80） ? 3.新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54 新） ? 4.國(guó)家2000坐標(biāo)系（CGCS200

6、0） 國(guó)家大地坐標(biāo)系 1.1954 年北京坐標(biāo)系（BJ54舊） 坐標(biāo)原點(diǎn)：前蘇聯(lián)的普爾科沃。 參考橢球：克拉索夫斯基橢球。 平差方法：分區(qū)分期局部平差。 存在的問(wèn)題： （1）橢球參數(shù)有較大誤差。 （2）參考橢球面與我國(guó)大地水準(zhǔn)面差距大，不能達(dá)最佳擬合， 存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性?xún)A斜。 （3）坐標(biāo)誤差累計(jì)大（坐標(biāo)從東北傳遞到西北和西南的，未 進(jìn)行整體平差，各部分結(jié)合點(diǎn)有12米的誤差）。 （4）定向不明確即X,Y軸的指向不明。 （5）屬參心坐標(biāo)系。（和衛(wèi)星坐標(biāo)的原點(diǎn)不一致） 坐標(biāo)系類(lèi)型 1954年北京坐標(biāo)系屬參心坐標(biāo)系年北京坐標(biāo)系屬參心坐標(biāo)系 原點(diǎn) 位于原蘇聯(lián)的普爾科沃 z軸軸 沒(méi)有明確定義 x

7、軸 沒(méi)有明確定義 參考橢球 橢球參數(shù)采用橢球參數(shù)采用1940年克拉索夫斯基橢球參數(shù) 橢球長(zhǎng)半徑 a=6378245m 橢球扁率 由相關(guān)參數(shù)計(jì)算的扁率：由相關(guān)參數(shù)計(jì)算的扁率：=1/298.3 2.1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系（GDZ80） 坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)。 參考橢球：1975年國(guó)際橢球。 平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。 特點(diǎn)： （1）采用1975年國(guó)際橢球。 （2）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。 （3）橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)最為密合。 （4）定向明確。 （5）大地原點(diǎn)地處我國(guó)中部。 （6)其大地點(diǎn)的高程起算面是似大地水準(zhǔn)面，是局部基準(zhǔn)而 全球基準(zhǔn)。 坐標(biāo)系類(lèi)型 1980年

8、國(guó)家大地測(cè)量坐標(biāo)系屬參心坐標(biāo)系年國(guó)家大地測(cè)量坐標(biāo)系屬參心坐標(biāo)系 原點(diǎn) 位于我國(guó)中部陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn) z軸軸 平行于地球質(zhì)心指向我國(guó)定義的平行于地球質(zhì)心指向我國(guó)定義的1968.0地極原點(diǎn)地極原點(diǎn)(JYD)方向 x軸 起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面 參考橢球 橢球參數(shù)采用橢球參數(shù)采用1975年第年第16屆國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合屆國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合 會(huì)的推薦值 橢球長(zhǎng)半徑 a=6378140m 橢球扁率 由相關(guān)參數(shù)計(jì)算的扁率：由相關(guān)參數(shù)計(jì)算的扁率：=1/298.257 中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，是 19801980年國(guó)家大地坐標(biāo)系起算點(diǎn)。 平面基準(zhǔn) 大 地

9、原 點(diǎn) 3.新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新） 新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新）是由1980年國(guó)家大地坐標(biāo) （GDZ80）轉(zhuǎn)換得來(lái)的。 坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)。 參考橢球：克拉索夫斯基橢球。 平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。 BJ54新的特點(diǎn) ： （1）采用克拉索夫斯基橢球。 （2）是綜合GDZ80和BJ54舊 建立起來(lái)的參心坐標(biāo)系。 （3）橢球面與大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)不是最佳擬合。 （4）定向明確。 （5）大地原點(diǎn)與GDZ80相同，但大地起算數(shù)據(jù)不同。 （6）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。 （7）與BJ54舊 相比，所采用的橢球參數(shù)相同，其定位相近，但定 向于GDZ80相同。

10、 （8）BJ54舊與BJ54新無(wú)全國(guó)統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換參數(shù)，只能進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換。 GPS測(cè)量中的常用坐標(biāo)系統(tǒng) 4.國(guó)家2000坐標(biāo)系（CGCS2000） 坐標(biāo)原點(diǎn)：地球質(zhì)量中心（包括海洋和大氣的整個(gè)地球） 參考橢球：旋轉(zhuǎn)橢球（等位橢球） 國(guó)家測(cè)繪地理信息局規(guī)定2000國(guó)家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行國(guó)家大地 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、銜接的過(guò)渡期為8-10年。現(xiàn)有各類(lèi)測(cè)繪成果，在過(guò) 渡期內(nèi)可沿用現(xiàn)行國(guó)家大地坐標(biāo)系； 2008年7月1日后新產(chǎn)生的各類(lèi)測(cè)繪成果應(yīng)采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系 測(cè)量坐標(biāo)系：測(cè)量坐標(biāo)系： ?一、大地坐標(biāo)系 ? 二、空間直角坐標(biāo)系 ?三、平面直角坐標(biāo)系 二、空間直角坐標(biāo)系 Z Y X O N S 以橢球體中心

11、o為原點(diǎn)，起始子午面與赤道面交線(xiàn)為為原點(diǎn)，起始子午面與赤道面交線(xiàn)為X軸軸 赤道面上與x軸正交的方向?yàn)閅軸，橢球體的旋轉(zhuǎn)軸為Z軸， 構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系 世界大地坐標(biāo)系 WGS-84坐標(biāo)系 ? 原點(diǎn)： 地球質(zhì)心 GPS所采用的坐標(biāo) 系。 WGS-84是為GPS全球定位系統(tǒng)使用而建立的坐標(biāo)系統(tǒng) WGS-84坐標(biāo)系 World Geodetic System 1984 WGS-84（G730） WGS（G873） USNO 站和北京站的改正； 東部方向加入了 31-39cm 的 改正 G表示由GPS 測(cè)量得到 730表示為GPS時(shí)間第730個(gè)周 坐標(biāo)系類(lèi)型 WGS-84坐標(biāo)系屬地心坐標(biāo)系 原點(diǎn) 地球質(zhì)

12、量中心 z軸 指向國(guó)際時(shí)間局定義的BIH1984.0的協(xié)議地球北極 x軸 指向BIH1984.0的起始子午線(xiàn)與赤道的交點(diǎn) 參考橢球 橢球參數(shù)采用1979年第17屆國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合 會(huì)推薦值 橢球長(zhǎng)半徑 a=6378137m 橢球扁率 由相關(guān)參數(shù)計(jì)算的扁率：=1/298.257223563 表2 WGS-84坐標(biāo)系定義 ? 測(cè)量坐標(biāo)系測(cè)量坐標(biāo)系 ?一、大地坐標(biāo)系一、大地坐標(biāo)系 ?二、空間直角坐標(biāo)系二、空間直角坐標(biāo)系 ? 三、平面直角坐標(biāo)系 ? 三、平面直角坐標(biāo)系 ? 高斯平面直角坐標(biāo)系 ?獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)原點(diǎn)一般是假設(shè)的 ?建筑施工坐標(biāo)系 坐標(biāo)軸方向沿建筑物主軸線(xiàn)方向 當(dāng)測(cè)區(qū)范

13、圍較小時(shí)（小于 100km 2），常 把球面看作平面，這樣地面點(diǎn)在投影面上的 位置就可以用平面直角坐標(biāo)系來(lái)確定。 坐標(biāo)系原點(diǎn)一般坐標(biāo)系原點(diǎn)一般 選在測(cè)區(qū)西南角選在測(cè)區(qū)西南角 （測(cè)區(qū)內(nèi)（測(cè)區(qū)內(nèi)X、Y均為正值）；均為正值）； 原點(diǎn)坐標(biāo)值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐標(biāo)；采用高斯平面直角坐標(biāo)； 規(guī)定：X 軸向北為正， Y軸向東為正。 O X Y 測(cè)區(qū) 北 獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)原點(diǎn)有時(shí)是假設(shè)的，假設(shè)的原點(diǎn)位置應(yīng)使坐標(biāo)原點(diǎn)有時(shí)是假設(shè)的，假設(shè)的原點(diǎn)位置應(yīng)使 測(cè)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的X，Y值為正。 獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系 ? 不同平面直角坐標(biāo)之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 ? xoy 為測(cè)量坐標(biāo)系； ? AOB 為施工坐標(biāo)系。

14、? ? cossin sincos PPoP PPoP BAyy BAxx ? ? ? ? cos)(sin)( sin)(cos)( oPoPP oPoPP yyxxB yyxxA ? ? 地方坐標(biāo)系 地方坐標(biāo)系選自己的地方參考橢球，基準(zhǔn)面 為當(dāng)?shù)氐钠骄０胃叱堂妗?地方與國(guó)家的參考橢球的關(guān)系: ? 中心一致 ? 軸向一致 ? 扁率一致 ? 長(zhǎng)半徑有一增量 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 ? 問(wèn)題由來(lái) ? 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 同一坐標(biāo)參照系下 XB YL ZH ? ? ? ? ? ? e.g. 不同坐標(biāo)參照系下 坐標(biāo)系變換坐標(biāo)系變換 基準(zhǔn)變換基準(zhǔn)變換 基準(zhǔn)變換基準(zhǔn)變換 坐標(biāo)系變換坐標(biāo)系變換 8454WGSBJ XX YY

15、ZZ ? ? ? ? ? ? e.g. 8454WGSBJ XB YL ZH ? ? ? ? ? ? e.g. ? 空間直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換空間直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 B,L,H X,Y,Z ? X,Y ,Z B,L,H ? ? 空間直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換空間直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換 不同平面直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換（四參數(shù)法） 適用于高斯平面坐標(biāo)間的轉(zhuǎn)換 七參數(shù)法-需要三個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo) 四參數(shù)法-需要兩個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo) 第二節(jié) GNSS測(cè)量的時(shí)間系統(tǒng) GNSSS測(cè)量中，時(shí)間的意義： ? 確定GPS衛(wèi)星的在軌位置 ? 確定測(cè)站的

16、位置 ? 確定地球坐標(biāo)系與天球坐標(biāo)系的關(guān)系 （1）恒星時(shí)ST 定義： 以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由它的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間稱(chēng)為恒星時(shí) 。 計(jì)量時(shí)間單位：恒星日、恒星小時(shí)、恒星分、恒星秒； 一個(gè)恒星日=24個(gè)恒星小時(shí)個(gè)恒星小時(shí)=1440個(gè)恒星分=86400個(gè)恒星秒 分類(lèi)：分類(lèi)：真恒星時(shí)和平恒星時(shí)。 (歲差和章動(dòng)) （2）平太陽(yáng)時(shí)MT 定義：以平太陽(yáng)作為參考點(diǎn)，由它的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間稱(chēng)為平太 陽(yáng)陽(yáng) 時(shí)。 計(jì)量時(shí)間單位：平太陽(yáng)日、平太陽(yáng)小時(shí)、平太陽(yáng)分、平太陽(yáng)秒；平太陽(yáng)日、平太陽(yáng)小時(shí)、平太陽(yáng)分、平太陽(yáng)秒； 一個(gè)平太陽(yáng)日=24個(gè)平太陽(yáng)小時(shí)=1440平太陽(yáng)分=86400個(gè)平太陽(yáng)秒。 平太陽(yáng)時(shí)與日常生活中使

17、用的時(shí)間系統(tǒng)是一致的，通常鐘表所指示平太陽(yáng)時(shí)與日常生活中使用的時(shí)間系統(tǒng)是一致的，通常鐘表所指示 的時(shí)刻 正是平太陽(yáng)時(shí)。 （3）世界時(shí)UT 定義：以子午夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)定義為世界時(shí)以子午夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)定義為世界時(shí)UT。 時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)(按尺度、起始?xì)v元按尺度、起始?xì)v元) 第二節(jié) GPS測(cè)量的時(shí)間系統(tǒng) 原子時(shí)IAT 原子時(shí)是以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)的特征為基礎(chǔ)建立的時(shí)間系統(tǒng)。 原子時(shí)的尺度標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際制秒（SI）。 協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC 為了兼顧對(duì)世界時(shí)時(shí)刻和原子時(shí)秒長(zhǎng)兩者的需要建立了一 種折衷的時(shí)間系統(tǒng)，稱(chēng)為協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。根據(jù)國(guó)際規(guī)定， 協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC的秒長(zhǎng)與原子時(shí)秒長(zhǎng)

18、一致，在時(shí)刻上則要求 盡可量與世界時(shí)接近。 協(xié)調(diào)時(shí)與國(guó)際原子時(shí)之間的關(guān)系， GNSS時(shí)間系統(tǒng)GNSST GNSST屬于原子時(shí)系統(tǒng)，它的秒長(zhǎng)即為原子時(shí)秒長(zhǎng)， GNSST的 原點(diǎn)與國(guó)際原子時(shí)LAT相差19s。有關(guān)系式:IAT-GNSST=19 （s） 區(qū)時(shí) ? 1884年國(guó)際經(jīng)度會(huì)議決定，全世界按統(tǒng)一 標(biāo)準(zhǔn)劃分時(shí)區(qū)、實(shí)行分區(qū)計(jì)時(shí)。按這種方 法，每隔經(jīng)度15為一個(gè)時(shí)區(qū)，全球共劃 分成24個(gè)時(shí)區(qū)。 ? 我國(guó)西起東經(jīng)72，東至東經(jīng)135，共跨 有5個(gè)時(shí)區(qū)，我國(guó)采用東8區(qū) 的區(qū)時(shí)作為統(tǒng) 一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。稱(chēng)作北京時(shí)間。 第三節(jié) GNSS測(cè)量的高程系統(tǒng) 根據(jù)已知點(diǎn)高程，測(cè)定該點(diǎn)與未知點(diǎn)的高差，然后計(jì)算出未 知點(diǎn)

19、的高程的方法。 高程測(cè)量的方法分類(lèi) 1、水準(zhǔn)測(cè)量 2、三角高程測(cè)量 3、GNSS測(cè)量 A 大地水準(zhǔn)面 鉛 垂 線(xiàn) HA 水準(zhǔn)測(cè)量原理 ? 基本原理：利用水準(zhǔn)儀提供的利用水準(zhǔn)儀提供的“水平視線(xiàn)水平視線(xiàn)”，測(cè)量，測(cè)量 兩點(diǎn)間高差，從而由已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。兩點(diǎn)間高差，從而由已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。 地球自然表面 大地水準(zhǔn)面 參考橢球面 圖 地球的形狀和大小 水 準(zhǔn) 面 ? B H 圖2-14 高程（絕對(duì)高高程（絕對(duì)高 程、海拔）：程、海拔）： 地面點(diǎn)到大地地面點(diǎn)到大地 水準(zhǔn)面的鉛垂水準(zhǔn)面的鉛垂 距離。距離。 假定（相對(duì)）假定（相對(duì)） 高程：地面點(diǎn)高程：地面點(diǎn) 到假定水準(zhǔn)面到假定水準(zhǔn)面

20、的鉛垂距離。的鉛垂距離。 高差：兩點(diǎn)間高差：兩點(diǎn)間 的的 高程之差。高程之差。 假定水準(zhǔn)面 大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面 高高 差差 ?絕對(duì)高程絕對(duì)高程 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 HA ?相對(duì)高程相對(duì)高程 任意水準(zhǔn)面任意水準(zhǔn)面H/A ?大大 地地 高高 參考橢球面參考橢球面 ?高 差 兩點(diǎn)高程之差 h 與起算水準(zhǔn)面無(wú)關(guān) 驗(yàn)潮站 ? 高程基準(zhǔn)面的確定是通過(guò)驗(yàn)潮站多年驗(yàn)潮資料求定的。我國(guó) 驗(yàn)潮站設(shè)在青島。高程起算點(diǎn)（水準(zhǔn)原點(diǎn)）設(shè)在青島的觀(guān)象 山上。 ? 驗(yàn)潮站設(shè)施：驗(yàn)潮室、驗(yàn)潮井、驗(yàn)潮儀、驗(yàn)潮桿及一系列水 準(zhǔn)點(diǎn)。 ? 中國(guó)高程系統(tǒng)（常用）： 黃海高程系 1956年的水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m； 1985國(guó)家高程

21、基準(zhǔn) 1985年的水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.260m； 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)高程數(shù)據(jù)=1956年黃海高程數(shù)據(jù)- 0.029m 驗(yàn)潮室 中國(guó)85黃海高程系統(tǒng) 示意圖 國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn)位于青島觀(guān)象山 高程不等于零 羅零高程羅零高程 ? 在福建省福州市馬尾鎮(zhèn)對(duì)岸的長(zhǎng)樂(lè)縣營(yíng)前設(shè)立海關(guān)，建 立碼頭。在離碼頭臺(tái)階1m多的巖石斜坡處刻有標(biāo)志，作為高 程零點(diǎn)，稱(chēng)為羅星塔零點(diǎn)。因該點(diǎn)經(jīng)常浸水，甚至泥沙埋沒(méi)， 不便使用。后在該零點(diǎn)附近較高巖石上另刻一標(biāo)志，稱(chēng)為羅 星塔基點(diǎn)，其羅星塔高程為2.743m（即9ft）。 ? 此高程系統(tǒng)直到20世紀(jì)50年代仍為福建省水利水文系統(tǒng) 廣泛應(yīng)用。經(jīng)1956年中國(guó)東南部地區(qū)精密水準(zhǔn)網(wǎng)平差，

22、羅星 塔基點(diǎn)的1956年黃海高程為0.564m ? 換算關(guān)系為羅星塔高程2.179m1956年黃海高程 吳淞高程吳淞高程 ? 光緒九年（1883年）巡工司根據(jù)咸豐十年至光緒九年在 張華浜信號(hào)站測(cè)得的最低水位作為水尺零點(diǎn)。后又于光緒二 十六年，根據(jù)同治十年至光緒二十六年（18711900年）在 該站觀(guān)測(cè)的水位資料，制定了比實(shí)測(cè)最低水位略低的高程作 為水尺零點(diǎn)，并正式確定為吳淞零點(diǎn)（W.H.Z）。 ? 以吳淞零點(diǎn)計(jì)算高程的稱(chēng)為吳淞高程系，上海歷來(lái)采用 這個(gè)系統(tǒng)。民國(guó)11年（1922年），揚(yáng)子江水利委員會(huì)技術(shù)委 員會(huì)確定長(zhǎng)江流域均采用吳淞高程系。1951年，華東水利部 規(guī)定，華東區(qū)水準(zhǔn)測(cè)量暫時(shí)以吳淞

23、零點(diǎn)為高程起算基準(zhǔn)。 ? 吳淞高程系與國(guó)家1956年黃海高程系的差值，在上海市 境內(nèi)為1.6297米。 高 程 轉(zhuǎn) 換 大地測(cè)量高程系統(tǒng) 大地水準(zhǔn)面 橢球面 似大地水準(zhǔn)面 高 程 參 考 面 不 同 正高 大地高 正常高 大地水準(zhǔn)面差距N 高程異常? 垂 線(xiàn) 法 線(xiàn) 垂 線(xiàn) HHN HH? ? ? ? ? 正大地 大地正常 各種高程面和參考面的關(guān)系圖：各種高程面和參考面的關(guān)系圖： 似大地水準(zhǔn)面 大地水準(zhǔn)面 WGS-84 橢球面 本地參考橢球面 地面 大地高 正高 正常高 GPS高 高程系統(tǒng) 一、正高（海拔高）H正 1、定義： 指地面點(diǎn)沿鉛垂線(xiàn)到大地水準(zhǔn)面 的距離 2、特點(diǎn)：（1）正高高程是唯一的； （2）一點(diǎn)在不同深度處的重力加速 度的平均值