大地測(cè)量和海洋測(cè)繪(備選)

1、大地測(cè)量與海洋測(cè)繪 第一章 大地測(cè)量2015大地測(cè)量考試大綱基本要求1.1 大地測(cè)量概論任務(wù)：建立精密控制網(wǎng)，為工程提供任務(wù)：建立精密控制網(wǎng)，為工程提供高精度的平面和高程控制，為空間科高精度的平面和高程控制，為空間科學(xué)技術(shù)和軍事用途等提供精確的點(diǎn)位學(xué)技術(shù)和軍事用途等提供精確的點(diǎn)位坐標(biāo)、距離、方位及地球重力場(chǎng)資料；坐標(biāo)、距離、方位及地球重力場(chǎng)資料；為研究地球形狀提供資料。為研究地球形狀提供資料。內(nèi)容：三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)內(nèi)容：三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、天文測(cè)量、重力測(cè)量、慣性測(cè)量、量、天文測(cè)量、重力測(cè)量、慣性測(cè)量、衛(wèi)星大地測(cè)量以及各種大地測(cè)量數(shù)據(jù)衛(wèi)星大地測(cè)量以及各種大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理等。

2、處理等。現(xiàn)代大地測(cè)量的特點(diǎn)n長(zhǎng)距離、大范圍：洲際、全球n高精度：比經(jīng)典提高1-2數(shù)量級(jí)n實(shí)時(shí)、快速：內(nèi)外業(yè)幾乎可以同時(shí)完成n四維：時(shí)間向量n地心n學(xué)科融合大地測(cè)量的作用n組織、管理、融合和分析地球海量時(shí)空數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也是描述、構(gòu)建認(rèn)知地球進(jìn)而解決地球科學(xué)問題的時(shí)空平臺(tái)n確定大地測(cè)量基準(zhǔn)n為科學(xué)研究、國(guó)防、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、維護(hù)國(guó)家權(quán)益、航空航天技術(shù)等提供服務(wù)大地測(cè)量系統(tǒng)與參考框架n大地測(cè)量系統(tǒng)規(guī)定了大地測(cè)量的起算基準(zhǔn)、尺度基準(zhǔn)、及其實(shí)現(xiàn)方式（包括理論、模型和方法）。n大地測(cè)量系統(tǒng)主要包括坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、深度基準(zhǔn)和重力參考系統(tǒng)n大地測(cè)量參考框架是通過大地測(cè)量的手段，由固定在地面上的點(diǎn)所構(gòu)成的大地網(wǎng)點(diǎn)

3、或其他實(shí)體按相應(yīng)于大地測(cè)量系統(tǒng)的規(guī)定模式構(gòu)建的，是對(duì)大地測(cè)量系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。n大地測(cè)量參考框架主要包括坐標(biāo)參考框架、高程參考框架、重力參考框架等大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)和常數(shù)大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)是指一種固定在地球上與地球一同旋轉(zhuǎn)的非慣性坐標(biāo)系統(tǒng)，可分為地心和參心或大地和空間直角坐標(biāo)系大地測(cè)量常數(shù)是指與地球一起旋轉(zhuǎn)且表面與地球有最佳吻合的一組旋轉(zhuǎn)橢球幾何參數(shù)和物理參數(shù)參心坐標(biāo)框架：坐標(biāo)原點(diǎn)位于參考橢球中心，由天文大地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與維持。如我國(guó)的54坐標(biāo)和80坐標(biāo)地心坐標(biāo)框架：坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，由甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量、激光測(cè)衛(wèi)、激光測(cè)月、GPS、多普勒等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)與維持。如我國(guó)的2000坐標(biāo)系大地測(cè)量坐標(biāo)框架n高

4、程基準(zhǔn)定義了陸地上高程測(cè)量的起算點(diǎn)，一般可通過驗(yàn)潮的方式，確定海水面的平均位置作為高程基準(zhǔn)n1956黃海高程系：7年的驗(yàn)潮結(jié)果，水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289米n1985國(guó)家高程基準(zhǔn)：近19年的驗(yàn)潮結(jié)果，水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.2604米高程系統(tǒng)和高程框架高程系統(tǒng)和高程框架重力系統(tǒng)和重力測(cè)量框架n我國(guó)在20世紀(jì)50-70年代，使用波茨坦重力基準(zhǔn)，重力參考系統(tǒng)采用克拉索夫斯基橢球體參數(shù)n20世紀(jì)80年代建立了國(guó)家1985重力基本網(wǎng)，參考系統(tǒng)采用IAG75橢球常數(shù)n1999-2002完成了2000國(guó)家重力基本網(wǎng)建設(shè)，重力參考系統(tǒng)采用GRS80橢球常數(shù)深度基準(zhǔn)n深度基準(zhǔn)一般采用當(dāng)?shù)氐某毕{(diào)和系數(shù)計(jì)算得出n深

5、度基準(zhǔn)可采用理論深度基準(zhǔn)、平均低潮面、最低低潮面或大潮平均低潮面等n1956年前我國(guó)采用了平均低潮面、實(shí)測(cè)最低潮面或大潮平均低潮面，1957年后采用理論深度基準(zhǔn)面作為深度基準(zhǔn)。該面試按照前蘇聯(lián)弗拉基米爾計(jì)算的當(dāng)?shù)乩碚撟畹偷统泵鎛時(shí)間系統(tǒng)規(guī)定了時(shí)間測(cè)量的參考標(biāo)準(zhǔn)，包括時(shí)刻的參考標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間間隔的尺度標(biāo)準(zhǔn)。n時(shí)間系統(tǒng)框架是在某一區(qū)域或全球范圍內(nèi)，通過守時(shí)、授時(shí)和時(shí)間頻率測(cè)量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)和維持的時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)框架n計(jì)算時(shí)間的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)必須滿足以下條件：運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的；運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的； 運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； 運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。n時(shí)間尺度是通過秒長(zhǎng)定義

6、的，而秒長(zhǎng)又與頻率相關(guān)，因此時(shí)間基準(zhǔn)也稱時(shí)間頻率基準(zhǔn)世界時(shí)：以格林尼治平子夜為零時(shí)起算以格林尼治平子夜為零時(shí)起算的平太陽時(shí)，的平太陽時(shí)，以地球自轉(zhuǎn)為周期，1960前作為國(guó)際時(shí)間的基準(zhǔn)原子時(shí)：以原子諧振信號(hào)周期為標(biāo)準(zhǔn)，以原子諧振信號(hào)周期為標(biāo)準(zhǔn)，在零磁場(chǎng)下，位于海平面的銫原子基態(tài)兩在零磁場(chǎng)下，位于海平面的銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射192631770192631770周所周所持續(xù)的時(shí)間為原子時(shí)秒持續(xù)的時(shí)間為原子時(shí)秒長(zhǎng)。1958.1.1開始啟用，作為國(guó)際時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) 力學(xué)時(shí):根據(jù)天體動(dòng)力學(xué)理論的運(yùn)動(dòng)方程定義的時(shí)間系統(tǒng) 協(xié)調(diào)時(shí)：以原子時(shí)秒長(zhǎng)和世界時(shí)起點(diǎn)定義的時(shí)間系統(tǒng) GPS時(shí)：

7、由GPS星載原子鐘和地面監(jiān)控站的原子鐘組成的一種原子時(shí)基準(zhǔn)。與國(guó)際原子是由19秒的常數(shù)差，在1980.1.6零時(shí)與協(xié)調(diào)時(shí)相一致。大地坐標(biāo)系（L、B、H）n大地經(jīng)度：測(cè)站子午面與起始子午面間的夾角，分東經(jīng)、西經(jīng)n大地緯度：測(cè)站法線與赤道面間的夾角，分為南緯和北緯n大地高：地面點(diǎn)沿法線到橢球面的距離n大地方位角：測(cè)站上包含照準(zhǔn)點(diǎn)的法截面與測(cè)站子午面間的夾角空間直角坐標(biāo)系（X、Y、Z)n橢球中心為坐標(biāo)原點(diǎn)n起始子午面與赤道面交線為x軸n旋轉(zhuǎn)軸為z軸nY垂直于xoz平面，三軸構(gòu)成右手系站心坐標(biāo)系站心直角坐標(biāo)系n原點(diǎn)位于測(cè)站點(diǎn)nU軸與過測(cè)站點(diǎn)橢球面的法線重合，指向天頂nN軸垂直于U軸，指向橢球的短半軸n

8、E周垂直于U、N軸形成左手系站心極坐標(biāo)系n原點(diǎn)位于測(cè)站點(diǎn)n包含直角坐標(biāo)系中N、E的平面作為基準(zhǔn)面n極軸為N軸n用極距、方位角、高度角表示地心坐標(biāo)系n原點(diǎn)位于整個(gè)地球質(zhì)心n尺度是廣義相對(duì)論意義下的某一局部地球框架內(nèi)的尺度n定向?yàn)閲?guó)際時(shí)間局測(cè)定的某一歷元的協(xié)議地極和零子午線，稱為地球定向參數(shù)n定向隨時(shí)間的演變滿足地殼無整體運(yùn)動(dòng)的約束條件高斯直角坐標(biāo)系n高斯-克呂格投影： 中央子午線投影后為直線，不變形；其他子午線凹向中央子午線，且長(zhǎng)度變形 為控制長(zhǎng)度變形過大，采用分帶投影方式00663,33LnLn帶：帶： 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換21,()coscos()cossin(1)sinB L Hx y z

9、xNHBLyNHBLzNeHB、02222222222,arctanarctan1sinsinarctancosx y zB L HyLxxBxyBaNeBzNeBBxyxyHNB、取初始值用下兩式迭代計(jì)算緯度：空間直角坐標(biāo)與站心坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換空間直角坐標(biāo)與站心坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換1ijjiijijiiijjjijijiijiijijNXXETYYZUZXNXYTEYZZU不同大地坐標(biāo)系的三維轉(zhuǎn)換不同大地坐標(biāo)系的三維轉(zhuǎn)換212121111XXY(1) YZZ0X0Y0ZBiiBBiiBiiBBZYiBBZXiBBYXiXYmZ 211121112111111111XXYYZZ000MiiikMMiiikMi

10、iikMMZYikMMZXikMMYXikXXXYmYYZZZXXYYZZ 球面坐標(biāo)和平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換球面坐標(biāo)和平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換23224424524663223352422 255sin coscos(594 )224sin cos(61 58)720coscos(1)6cos(5 181458)120NNx XBB lsimBBtlNBBtt lNNyB lBtlNBttt l 2222 2432465322352422 255 3922461 90457201 2cos6cos5282468120cosfffffffffffffffffffffffffffffttBByttyM NM Nty

11、ttyM NyyltNBNBytttNB坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)方法旋轉(zhuǎn)角逆時(shí)針為正1.2 傳統(tǒng)大地控制網(wǎng)n三角測(cè)量n三邊測(cè)量n邊角測(cè)量n導(dǎo)線測(cè)量國(guó)家網(wǎng)布設(shè)原則n分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制n要具有足夠的精度n要具有足夠的密度n要具有統(tǒng)一的規(guī)格n國(guó)家平面控制網(wǎng)控制網(wǎng)分為一、二、三、四等，共四個(gè)等級(jí)n1978-1984年完成，1984年通過技術(shù)鑒定n整體平差的技術(shù)原則：1、地球橢球參數(shù)2、坐標(biāo)系統(tǒng)3、橢球定位和坐標(biāo)軸指向光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀、全站型電子速測(cè)儀光學(xué)經(jīng)緯儀分類：DJ07,DJ1，DJ2, DJ6,DJ30 (表1-2-2）電子經(jīng)緯儀分類：， (表1-2-3）經(jīng)緯儀和光電測(cè)距儀及其檢驗(yàn)n光學(xué)經(jīng)緯儀和電

12、子經(jīng)緯儀以及光電測(cè)距儀的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法、限差以及檢驗(yàn)周期等具體可參見有關(guān)規(guī)范nJJG 414-2003nJJG 100-2003nJJG 703-2003DDDDmmmm短程測(cè)距儀，測(cè)程15km一級(jí)，(1+D)mm二級(jí)，(1+D)(3+2D)mm按精度分類三級(jí)，(3+2D)(5+5D)mm等外，(5+5D)mm水平角觀測(cè)觀測(cè)誤差的主要來源：n人差n儀器誤差n外界條件n方向觀測(cè)法：一般用于三、四等水平角測(cè)量，或在地面點(diǎn)、低覘標(biāo)、方向數(shù)較少的二等水平角測(cè)量中使用n分組方向觀測(cè)法：方向數(shù)多于6個(gè)時(shí)使用n全組合測(cè)角法：一等三角測(cè)量或高標(biāo)的二等水平角測(cè)量中使用水平角觀測(cè)方法三角點(diǎn)觀測(cè)及外業(yè)驗(yàn)算1、檢

13、查外業(yè)資料2、繪制已知數(shù)據(jù)表和控制網(wǎng)圖3、近似邊長(zhǎng)和球面角超的計(jì)算4、歸心改正5、分組的測(cè)站平差6、三角形閉合差和測(cè)角中誤差的計(jì)算7、近似坐標(biāo)和曲率改正的計(jì)算8、極條件、基線條件和方位角條件閉合差的計(jì)算2.4 三角高程測(cè)量豎直角觀測(cè)方法：n中絲法：四個(gè)測(cè)回，盤左、盤右依次觀測(cè)n三絲法：二個(gè)測(cè)回，方法同上高差計(jì)算公式n利用水平距離單向高差計(jì)算公式：n利用傾斜距離單向高差計(jì)算公式：2120120122212121212tan1sincos2hSCSiakhdiadRn折光系數(shù)一般為0.09-0.16之間n實(shí)際作業(yè)時(shí)可以通過測(cè)定測(cè)區(qū)的平均折光系數(shù)、選擇有利觀測(cè)時(shí)間、對(duì)向觀測(cè)、提高視線高度、短邊傳遞高

14、程等方法來消除或者減弱大氣垂直折光的影響導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線的布設(shè)n導(dǎo)線共分四個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)的精度與相對(duì)應(yīng)的三角鎖網(wǎng)應(yīng)當(dāng)一致n一、二等必須布設(shè)成環(huán)狀，三、四等可以布設(shè)成符合導(dǎo)線選點(diǎn)、造標(biāo)和埋石邊長(zhǎng)測(cè)量水平角觀測(cè)垂直角觀測(cè)導(dǎo)線測(cè)量概算導(dǎo)線測(cè)量作業(yè)及概算1.3 GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)n基準(zhǔn)站網(wǎng)的組成：基準(zhǔn)站：具備連續(xù)跟蹤觀測(cè)和記錄衛(wèi)星信號(hào)的能力數(shù)據(jù)中心：具備監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理分析和產(chǎn)品服務(wù)等功能數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)：具備數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)產(chǎn)品分發(fā)等功能分類和布設(shè)原則n國(guó)家基準(zhǔn)站網(wǎng)：用于維持和更新國(guó)家地心坐標(biāo)參考框架的基準(zhǔn)站網(wǎng)，是國(guó)家基礎(chǔ)地理信息基礎(chǔ)框架之一，也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，用于

15、開展全國(guó)范圍內(nèi)的高精度定位導(dǎo)航、工程建設(shè)和科學(xué)研究服務(wù)。n站點(diǎn)間距一般在100-200KMn區(qū)域基準(zhǔn)站網(wǎng)：在省、市、地區(qū)建立的基準(zhǔn)站網(wǎng)，主要構(gòu)成高精度、連續(xù)運(yùn)行的區(qū)域坐標(biāo)基準(zhǔn)框架，為省、市、地區(qū)提供不同精度的位置服務(wù)和相關(guān)信息服務(wù)。n應(yīng)與國(guó)家地心參考框架相一致，要達(dá)到cm級(jí)精度站點(diǎn)間距應(yīng)小于70KMn專業(yè)應(yīng)用站網(wǎng)：由專業(yè)部門或機(jī)構(gòu)根據(jù)專業(yè)需要建立的基準(zhǔn)站網(wǎng)，用于開展專業(yè)信息服務(wù)。n應(yīng)與國(guó)家地心坐標(biāo)框架建立聯(lián)系n技術(shù)設(shè)計(jì)前：技術(shù)設(shè)計(jì)前：n應(yīng)收集基準(zhǔn)站所在地區(qū)的地形圖、交通圖、應(yīng)收集基準(zhǔn)站所在地區(qū)的地形圖、交通圖、地質(zhì)構(gòu)造圖以及其他相關(guān)資料地質(zhì)構(gòu)造圖以及其他相關(guān)資料n在圖上擬選基準(zhǔn)站站址、確定基準(zhǔn)

16、站位置、在圖上擬選基準(zhǔn)站站址、確定基準(zhǔn)站位置、名稱及編號(hào)名稱及編號(hào)n標(biāo)注站址地形、地質(zhì)、交通等信息標(biāo)注站址地形、地質(zhì)、交通等信息基準(zhǔn)站建設(shè)n踏勘完成后：踏勘完成后：應(yīng)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、室外工程等應(yīng)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、室外工程等內(nèi)容的施工設(shè)計(jì)內(nèi)容的施工設(shè)計(jì)基準(zhǔn)站設(shè)備集成、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸基準(zhǔn)站設(shè)備集成、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容設(shè)計(jì)等內(nèi)容設(shè)計(jì)n技術(shù)設(shè)計(jì)完成后：技術(shù)設(shè)計(jì)完成后：應(yīng)提交基準(zhǔn)站技術(shù)設(shè)計(jì)方案以及基準(zhǔn)站點(diǎn)應(yīng)提交基準(zhǔn)站技術(shù)設(shè)計(jì)方案以及基準(zhǔn)站點(diǎn)位設(shè)計(jì)圖、站點(diǎn)位置信息表、基準(zhǔn)站施工位設(shè)計(jì)圖、站點(diǎn)位置信息表、基準(zhǔn)站施工設(shè)計(jì)圖等設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)圖等設(shè)計(jì)資料選址 n觀測(cè)環(huán)境觀測(cè)環(huán)境n地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)環(huán)境

17、n依托保障依托保障 n提交成果提交成果 基建n觀測(cè)墩（分為基巖、土層、屋頂）觀測(cè)墩（分為基巖、土層、屋頂）n觀測(cè)室觀測(cè)室 n工作室工作室 n防雷工程防雷工程n輔助工程輔助工程n提交成果提交成果設(shè)備組成接收機(jī)（關(guān)注采樣率、數(shù)據(jù)要求、外接收機(jī)（關(guān)注采樣率、數(shù)據(jù)要求、外接氣象設(shè)備等）接氣象設(shè)備等） 天線（關(guān)注相位中心穩(wěn)定性、抗干擾天線（關(guān)注相位中心穩(wěn)定性、抗干擾能力、抑徑板）能力、抑徑板） 氣象設(shè)備（關(guān)注觀測(cè)精度、采樣率等）氣象設(shè)備（關(guān)注觀測(cè)精度、采樣率等） 電源設(shè)備電源設(shè)備計(jì)算機(jī)與軟件計(jì)算機(jī)與軟件數(shù)據(jù)中心n要有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)及機(jī)房、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等物理支撐組成數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

18、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)n基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)完好性n數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，通信速率、誤碼率、可用性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆tn數(shù)據(jù)中心對(duì)基準(zhǔn)站的監(jiān)控能力n覆蓋范圍和有效時(shí)間n數(shù)據(jù)產(chǎn)品的服務(wù)內(nèi)容和精度指標(biāo)n其他測(cè)試內(nèi)容基準(zhǔn)站網(wǎng)調(diào)試n24小時(shí)連續(xù)正常運(yùn)行，必要時(shí)宜安裝報(bào)警系統(tǒng)n定期進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)及更新n定期與IGS聯(lián)測(cè)，維持坐標(biāo)更新n定期進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)n定期進(jìn)行重力聯(lián)測(cè)基準(zhǔn)站網(wǎng)維護(hù)1.4 衛(wèi)星大地控制網(wǎng)nA級(jí)由衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站組成，用于建立國(guó)家一等大地控制網(wǎng)，進(jìn)行全球性的地球動(dòng)力學(xué)研究、地殼形變測(cè)量和衛(wèi)星精密定軌；nB級(jí)主要用于建立國(guó)家二等大地控制網(wǎng)，建立地方或城市

19、坐標(biāo)基準(zhǔn)框架，區(qū)域性的地球動(dòng)力學(xué)研究、地殼形變測(cè)量和各種精密工程測(cè)量； nC級(jí)主要用于建立三等大堤控制網(wǎng)，以及區(qū)域、城市及工程測(cè)量的基本控制網(wǎng)；nD用于建立國(guó)家四等大地控制網(wǎng)；nE級(jí)主要用于測(cè)圖、施工等控制測(cè)量。精度要求n技術(shù)設(shè)計(jì)：n首先收集測(cè)區(qū)范圍已有的基準(zhǔn)站、各種大地點(diǎn)、各種圖件、地質(zhì)資料以及測(cè)區(qū)總體建設(shè)規(guī)劃和近期發(fā)展方面的資料n然后是資料分析、實(shí)地踏勘、圖上設(shè)計(jì)等，并制定聯(lián)測(cè)方案GNSS網(wǎng)布設(shè)n選點(diǎn)基本原則GNSS網(wǎng)點(diǎn)選址與埋石選點(diǎn)基本要求GPS點(diǎn)建造n土層點(diǎn)埋設(shè)結(jié)束后，一般地區(qū)應(yīng)經(jīng)過一個(gè)雨季n凍土深度大于0.8米的地區(qū)還應(yīng)該經(jīng)過一個(gè)凍結(jié)期n巖層上埋設(shè)的標(biāo)石應(yīng)經(jīng)過一個(gè)月方可進(jìn)行觀測(cè)GPS

20、觀測(cè)實(shí)施基本技術(shù)要求觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)方案作業(yè)要求數(shù)據(jù)下載與存儲(chǔ)n觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)n數(shù)據(jù)可利用率n多路徑效應(yīng)小于0.5Mn接收機(jī)鐘頻日穩(wěn)定性不低于10-8等外業(yè)數(shù)據(jù)檢查與技術(shù)總結(jié)技術(shù)總結(jié)n任務(wù)來源、任務(wù)內(nèi)容、完成情況、測(cè)區(qū)概況、技術(shù)依據(jù)、采用基準(zhǔn)和已有資料利用情況、作業(yè)組織實(shí)施、儀器檢驗(yàn)、質(zhì)量控制、技術(shù)問題的處理、存在問題和建議、提交成果內(nèi)容等GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查n數(shù)據(jù)剔除率：不大于10%n復(fù)測(cè)基線長(zhǎng)度差：n同步環(huán)閉合差：n獨(dú)立環(huán)閉合差和附合路線坐標(biāo)閉合差22sd333,555xyzwww3,3,3,3 3xyzswn wn wn wnn基線向量提?。簯?yīng)選取獨(dú)立基線、應(yīng)構(gòu)成閉合圖形、根據(jù)R

21、MS、RDOP、RATIO選取基線、選取短基線、能構(gòu)成邊數(shù)較少的異步環(huán)的基線n三維無約束平差：發(fā)現(xiàn)基線粗差、調(diào)整基線權(quán)重n約束平差和聯(lián)合平差：根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系n質(zhì)量分析與控制：基線向量改正數(shù)、相對(duì)中誤差GPS網(wǎng)平差1.5 高程控制網(wǎng)n分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制n應(yīng)有足夠的精度應(yīng)有足夠的精度n應(yīng)有足夠密度應(yīng)有足夠密度n應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格n應(yīng)定期復(fù)測(cè)應(yīng)定期復(fù)測(cè)n水準(zhǔn)標(biāo)石分為基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)石分為基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)石、普通水準(zhǔn)標(biāo)石等多種標(biāo)石、普通水準(zhǔn)標(biāo)石等多種n一等為骨干需構(gòu)成網(wǎng)，環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)在1600-2000km之間n二等為基礎(chǔ)，環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)小于75

22、0kmn三、四等一般是在一、二等的基礎(chǔ)上加密，可布設(shè)成附合線路、環(huán)線或節(jié)點(diǎn)網(wǎng)n三等附合水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度不超過150km，四等長(zhǎng)度應(yīng)不超過80kmn圖上設(shè)計(jì)n實(shí)地選線和選點(diǎn)n標(biāo)石埋設(shè)：標(biāo)石類型和埋設(shè)間隔n儀器選用：關(guān)注各等級(jí)應(yīng)選用的儀器、精度和應(yīng)用范圍 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺檢定 水準(zhǔn)測(cè)量的主要限差n一、二等水準(zhǔn)測(cè)量：視線長(zhǎng)度、視距差、視距累計(jì)差、視線高度、基輔分劃讀數(shù)差、基輔分劃高差之差、往返測(cè)高差不符值、環(huán)閉合差等n三、四等水準(zhǔn)測(cè)量：視線長(zhǎng)度、視距差、視距累計(jì)差、視線高度、黑紅面分劃讀數(shù)差、黑紅面分劃高差之差、往返測(cè)高差不符值、環(huán)閉合差等n儀器誤差：i角誤差、米真長(zhǎng)誤差、零點(diǎn)差、基輔分劃常數(shù)、隙動(dòng)差等

23、n外界因素引起的誤差：溫度變化對(duì)i角的影響、大氣垂直折光、儀器尺臺(tái)的下沉等n觀測(cè)誤差：整平誤差、讀數(shù)誤差、照準(zhǔn)誤差等 n觀測(cè)數(shù)據(jù)檢查n外業(yè)高差和概略高程表的編算n每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差計(jì)算n每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差計(jì)算 水準(zhǔn)網(wǎng)平差n觀測(cè)值權(quán)的確定mlCplCpn 間接平差法n在確定多個(gè)未知量的最或然值時(shí)，選擇它們之間不存在任何條件關(guān)系的獨(dú)立量作為未知量組成用未知量表達(dá)測(cè)量的函數(shù)關(guān)系、列出誤差方程式，按最小二乘法原理求得未知量的最或然值的平差方法。 n確定未知量的個(gè)數(shù)t，n列出誤差方程n列出未知數(shù)函數(shù)表達(dá)式n組成法方程n求解未知數(shù)n進(jìn)行必要檢核n精度評(píng)定條件平差法n利用起算數(shù)據(jù)、原始觀測(cè)值及

24、其權(quán)倒數(shù)，根據(jù)各觀測(cè)元素間的幾何條件，按最小二乘法求定各原始觀測(cè)值的改正數(shù)進(jìn)而計(jì)算待定量最或是值的方法。 n確定必要觀測(cè)個(gè)數(shù)n列出足夠數(shù)目且又線性無關(guān)的條件方程n列出平差值函數(shù)表達(dá)式n寫出條件系數(shù)表n組成法方程n求解法方程n求改正數(shù)、計(jì)算各項(xiàng)中誤差n若跨越的視線長(zhǎng)度小于100米時(shí)，可采用常規(guī)方法進(jìn)行單站雙測(cè)，但兩次高差應(yīng)小于1.5毫米n正常水準(zhǔn)面與正常重力緊密相關(guān)n在忽略地心引力的情況下，由于地球繞兩極自轉(zhuǎn)，所以在赤道離心力最大，兩極為零n重力與此相反，即在赤道上重力最小，兩極最大n再考慮到地球質(zhì)量分布的不均勻性，情況更加復(fù)雜。也就是說在大尺度上考察正常水準(zhǔn)面是不平行的1.6 重力控制網(wǎng)n國(guó)家

25、重力基本網(wǎng)：由基準(zhǔn)點(diǎn)和基本點(diǎn)以及引點(diǎn)組成，須與國(guó)家基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)n國(guó)家一等重力網(wǎng)：由一等重力點(diǎn)組成，須與國(guó)家基準(zhǔn)點(diǎn)或基本點(diǎn)聯(lián)測(cè)n國(guó)家二等重力點(diǎn)：為加密而設(shè)置的重力點(diǎn)，須與國(guó)家基本點(diǎn)或一等點(diǎn)聯(lián)測(cè)n國(guó)家級(jí)重力儀標(biāo)定基線：精度高但無級(jí)別，分為長(zhǎng)基線、短基線重力控制測(cè)量的設(shè)計(jì)原則n目的：建立國(guó)家重力基準(zhǔn)和重力控制網(wǎng)n原則：有一定的密度、有效覆蓋國(guó)土范圍、滿足經(jīng)濟(jì)國(guó)防建設(shè)的需要n基本控制點(diǎn)應(yīng)在全國(guó)構(gòu)成多邊形網(wǎng)，點(diǎn)間距一般要求在500km左右；一、二等可布設(shè)成閉合、符合等形式，點(diǎn)間距約300km；長(zhǎng)基線兩端均須為基準(zhǔn)點(diǎn)，短基線至少一端須與國(guó)家點(diǎn)聯(lián)測(cè)加密重力測(cè)量設(shè)計(jì)原則加密重力測(cè)量的任務(wù)：n在全國(guó)建立5*5的國(guó)

26、家基本格網(wǎng)的數(shù)字化重力異常模型n為精化大地水準(zhǔn)面，采用天文、重力、GPS水準(zhǔn)方法確定全國(guó)范圍的高程異常值n為內(nèi)插大地點(diǎn)求出天文大地垂線偏差n為國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量正常高系統(tǒng)提供改正國(guó)家重力網(wǎng)選點(diǎn)與埋石n重力基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選擇在穩(wěn)固的風(fēng)化基巖上，遠(yuǎn)離工廠、礦區(qū)、公路鐵路等震源，避開高壓線、變電設(shè)備等強(qiáng)電磁場(chǎng)n重力基本點(diǎn)一般選擇在機(jī)場(chǎng)附近，地基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定、安全僻靜、便于長(zhǎng)期保存的地方，且便于重力聯(lián)測(cè)以及坐標(biāo)、高程的測(cè)定n一等重力點(diǎn)一般選擇在機(jī)場(chǎng)、公路附近，遠(yuǎn)離鎮(zhèn)遠(yuǎn)、避開高壓線等，且便于重力聯(lián)測(cè)以及坐標(biāo)、高程的測(cè)定重力測(cè)量?jī)x器與檢驗(yàn)FG5型絕對(duì)重力儀的檢查和調(diào)整n激光穩(wěn)頻器、激光干涉儀和時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)n測(cè)量光

27、路的垂直性n調(diào)整超長(zhǎng)彈簧的參數(shù)n輸入檢驗(yàn)程序和觀測(cè)計(jì)算程序n輸入測(cè)點(diǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)n運(yùn)行檢驗(yàn)程序，檢查計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)拉科斯特型相對(duì)重力儀的檢驗(yàn)和調(diào)整n光學(xué)位移靈敏度的測(cè)定與調(diào)整n正確讀數(shù)線的檢驗(yàn)與調(diào)整n橫水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與調(diào)整n電子讀數(shù)零位與檢流計(jì)零位的檢驗(yàn)與調(diào)整n電子靈敏度的測(cè)定與調(diào)整n光學(xué)位移線性度的檢驗(yàn)n電子讀數(shù)線性度的檢驗(yàn)石英彈簧重力儀的檢驗(yàn)和調(diào)整n面板位置的檢查與調(diào)整n縱、橫水準(zhǔn)器的檢查與調(diào)整n亮線靈敏度的檢查與調(diào)整n測(cè)量范圍的調(diào)整相對(duì)重力儀比例因子的標(biāo)定n新出廠和維修過的重力儀必須標(biāo)定n每?jī)赡赀M(jìn)行一次比例因子的標(biāo)定n標(biāo)定應(yīng)在國(guó)家長(zhǎng)基線上進(jìn)行n標(biāo)定時(shí)所選重力差應(yīng)覆蓋重力儀讀數(shù)范圍相對(duì)重力儀的性

28、能試驗(yàn)n靜態(tài)試驗(yàn)：在溫度變化小且無震動(dòng)干擾的室內(nèi)進(jìn)行，每半個(gè)小時(shí)讀數(shù)一次，應(yīng)連續(xù)觀測(cè)48小時(shí)n動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：應(yīng)在測(cè)段重力差不小于50、點(diǎn)數(shù)不少于10個(gè)的場(chǎng)地進(jìn)行往返對(duì)稱觀測(cè)，測(cè)回?cái)?shù)不少于3個(gè)，每測(cè)回往返閉合時(shí)間不少于8個(gè)小時(shí)n多臺(tái)儀器一致性檢驗(yàn)：可與動(dòng)態(tài)同時(shí)進(jìn)行，一致性中誤差應(yīng)小于2倍聯(lián)測(cè)中誤差重力測(cè)量絕對(duì)重力測(cè)量n根據(jù)觀測(cè)方程計(jì)算下落初始位置的重力值n進(jìn)行固體潮改正、氣壓改正、極移改正和光速有限改正等n進(jìn)行高度改正，得出墩面以及距離墩面1.3m處的重力值n在進(jìn)行絕對(duì)重力測(cè)量的同時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)行重力垂直梯度和水平梯度的測(cè)定基本重力點(diǎn)聯(lián)測(cè)n一般采用對(duì)稱觀測(cè)n停放超過2小時(shí)，則停放點(diǎn)應(yīng)重復(fù)觀測(cè)n每條測(cè)線

29、一般應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成，特殊情況可放寬至48小時(shí)一、二等重力點(diǎn)聯(lián)測(cè)n應(yīng)采用閉合或附合路線n測(cè)段數(shù)不超過5段n特殊情況下可以布設(shè)支點(diǎn)，支點(diǎn)數(shù)根據(jù)不同等級(jí)確定n一般采用對(duì)稱觀測(cè)或三程循環(huán)法n停放超過2小時(shí)，則停放點(diǎn)應(yīng)重復(fù)觀測(cè)n閉合時(shí)間一等不超過24小時(shí)，二等不超過36小時(shí)，特殊情況下可放寬至48小時(shí)加密重力點(diǎn)聯(lián)測(cè)n應(yīng)采用閉合或附合路線n停放超過2小時(shí)，則停放點(diǎn)應(yīng)重復(fù)觀測(cè)n每條測(cè)線一般應(yīng)在60小時(shí)內(nèi)完成，特殊情況可放寬至84小時(shí)平面坐標(biāo)和高程的測(cè)定n均采用國(guó)家坐標(biāo)系和高程系n等級(jí)重力點(diǎn)的平面坐標(biāo)、高程測(cè)定中誤差不應(yīng)超過1.0mn加密點(diǎn)參照國(guó)家規(guī)范數(shù)據(jù)計(jì)算和上交資料絕對(duì)重力測(cè)量計(jì)算內(nèi)容：n墩面或距離墩

30、面1.3M高度處的重力值n每組觀測(cè)的重力平均值及精度估算n總重力平均值及精度估算n重力梯度計(jì)算相對(duì)重力測(cè)量計(jì)算內(nèi)容：n初步觀測(cè)值的計(jì)算n零漂改正后的觀測(cè)值計(jì)算1.7 似大地水準(zhǔn)面精化概述 大地高 正高 正常高 似大地水準(zhǔn)面精化的目的就是為了求得高程異常，以實(shí)現(xiàn)大地高和正常高的相互換算,1BBCBCBBBOABBBmBBOABmHHdHg dHgdhgdHdhggHdhggHgdhg正正正或 ：則 ：若 取 垂 線 上 的 重 力 平 均 值 為則 ：1BBmHgdhHHHN常正常因此各種高程系統(tǒng)之間相互換算公式為：+ =幾何法重力法組合法與建設(shè)現(xiàn)代化的國(guó)家基準(zhǔn)相結(jié)合全面規(guī)劃和建設(shè)地方基準(zhǔn)測(cè)繪控

31、制網(wǎng)充分利用已有數(shù)據(jù)與全國(guó)似大地水準(zhǔn)面精化相一致精度指標(biāo)：城市：5cm，平原、丘陵： 8cm，山區(qū)： 15cm密度指標(biāo)：分辨率應(yīng)達(dá)到2.5*2.5。11/2714.9dm cGPS測(cè)定大地高的誤差水準(zhǔn)測(cè)量誤差：三等水準(zhǔn)測(cè)量中誤差可達(dá)到3mm重力測(cè)量誤差：精度優(yōu)于0.5毫伽地形數(shù)據(jù)（DEM）的誤差：500m分辨率下，最大影響為0.006m22 1/2()GSGSmmm若城市似大地水準(zhǔn)面精化要達(dá)到5cm的精度，則按照上式可計(jì)算得出大地高的測(cè)量精度須達(dá)到3cm控制網(wǎng)選建：根據(jù)總體設(shè)計(jì)，并考慮各省市基礎(chǔ)控制網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行，點(diǎn)位盡量選擇在水準(zhǔn)點(diǎn)附近，便于水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)外業(yè)觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理：依據(jù)國(guó)家相應(yīng)規(guī)范，方法

32、與常規(guī)觀測(cè)基本相同似大地水準(zhǔn)面計(jì)算流程綜合利用重力資料、地形資料、重力場(chǎng)模型與GPS水準(zhǔn)成果，采用物理大地測(cè)量理論與方法，應(yīng)用移去恢復(fù)技術(shù)確定區(qū)域性精密似大地水準(zhǔn)面。流程圖見圖1-7-2重力歸算與格網(wǎng)平均重力異常計(jì)算利用DEM通過空間改正、層間改正、局部地形改正和均衡改正，獲得高平滑度的地形均衡重力異常，再通過推估內(nèi)插形成平均地形均衡重力異常的基礎(chǔ)格網(wǎng)數(shù)據(jù)再利用高分辨率的DEM將每個(gè)格網(wǎng)的地形均衡重力異常，采用逆過程恢復(fù)基礎(chǔ)格網(wǎng)地面平均空間異常重力似大地水準(zhǔn)面計(jì)算重力似大地水準(zhǔn)面計(jì)算利用地球重力場(chǎng)模型計(jì)算得出與地面格網(wǎng)相同分辨率的重力模型平均空間異常，將地面空間異常減去重力模型平均空間異常得到

33、格網(wǎng)殘差空間異常，在殘差空間異常中加上局部地形改正得到殘差法耶異常。利用莫洛金斯基公式對(duì)法耶異常積分，求出每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的殘差重力高程異常，然后利用FFT技術(shù)計(jì)算位模型的高程異常，并加上殘差高程異常即可得到精化后的重力似大地水準(zhǔn)面重力似大地水準(zhǔn)面與GPS水準(zhǔn)計(jì)算的 似大地水準(zhǔn)面的擬合根據(jù)GPS水準(zhǔn)實(shí)測(cè)似大地水準(zhǔn)面：大地高與正常高之差任一點(diǎn)重力似大地水準(zhǔn)面的計(jì)算：采用內(nèi)插的方式計(jì)算區(qū)域似大地水準(zhǔn)面的擬合計(jì)算由重力似大地水準(zhǔn)面的高程異常與GPS水準(zhǔn)實(shí)測(cè)的似大地水準(zhǔn)面的高程異常計(jì)算其差值，得出不符值序列由不符值序列和相應(yīng)GPS水準(zhǔn)點(diǎn)的球面坐標(biāo)組成多項(xiàng)式，擬合“觀測(cè)方程”按最小二乘原理求解擬合多項(xiàng)式系數(shù)由

34、擬合多項(xiàng)式系數(shù)和格網(wǎng)中心點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)重力似大地水準(zhǔn)面進(jìn)行擬合糾正，即可求得適合于該區(qū)域的似大地水準(zhǔn)面選取具有代表意義且未參與計(jì)算的點(diǎn)位，以滿足要求的精度進(jìn)行GPS水準(zhǔn)測(cè)量從而獲得檢查點(diǎn)的空間位置和高程異常，通過與精化后的似大地水準(zhǔn)面內(nèi)差值相比較，從而檢驗(yàn)該似大地水準(zhǔn)面模型的質(zhì)量和實(shí)際應(yīng)用效果n大地測(cè)量數(shù)據(jù)庫是大地測(cè)量數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)其輸入、編輯、瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、表達(dá)、輸出、更新等管理、維護(hù)與分發(fā)功能的軟件和支持環(huán)境的總稱n組成：大地測(cè)量數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)、支撐環(huán)境n分級(jí)：國(guó)家、省區(qū)和市（縣）三級(jí)n結(jié)構(gòu)：見圖1-8-1n參考基準(zhǔn)數(shù)據(jù)空間定位數(shù)據(jù)高程測(cè)量數(shù)據(jù)重力測(cè)量數(shù)據(jù)深度基準(zhǔn)元數(shù)據(jù)n觀測(cè)數(shù)據(jù)：一般按

35、照控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分類組織，以數(shù)據(jù)文件作為基本存儲(chǔ)單元n成果數(shù)據(jù)：按成果類型分類，以控制網(wǎng)進(jìn)行組織，以點(diǎn)為基本存儲(chǔ)單元n文檔資料：按照控制網(wǎng)和文檔技術(shù)類型分類，以文件作為基本存儲(chǔ)單元 n數(shù)據(jù)分析與建模n概念模型設(shè)計(jì)n邏輯模型設(shè)計(jì)n物理模型設(shè)計(jì)n數(shù)據(jù)正確性檢查n數(shù)據(jù)完整性檢查n邏輯關(guān)系正確性檢查n數(shù)據(jù)輸入n數(shù)據(jù)輸出n查詢統(tǒng)計(jì)n數(shù)據(jù)維護(hù)n安全管理n服務(wù)器設(shè)備n存儲(chǔ)備份設(shè)備n外圍設(shè)備n網(wǎng)絡(luò)環(huán)境臨時(shí)基站RTK測(cè)量n基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位選擇和系統(tǒng)設(shè)置：建立項(xiàng)目、坐標(biāo)系統(tǒng)管理、頻率的選擇、RTK工作方式選擇、基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸入等n流動(dòng)站的設(shè)置：與基準(zhǔn)站設(shè)置大致相同n中繼站電臺(tái)的設(shè)立：不必設(shè)在已知點(diǎn)上，將基準(zhǔn)站

36、的信號(hào)傳遞給流動(dòng)站網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量n單基站RTK技術(shù)（30km）n虛擬基站技術(shù)VRS（3站以上，流動(dòng)站概略位置請(qǐng)求、中心計(jì)算最近3個(gè)參考站、虛擬基站、發(fā)送改正數(shù)。40km)n主副站技術(shù)MAC(主站改正、副站相對(duì)主站的改正數(shù)、分別發(fā)送。40km)第二章第二章 海洋測(cè)繪海洋測(cè)繪 2015海洋測(cè)繪考試大綱2.1 海洋測(cè)繪基礎(chǔ)n海洋面積占全球的70%n我國(guó)海岸線長(zhǎng)達(dá)1.8萬千米n我國(guó)水域面積達(dá)300多萬平方千米n我國(guó)島嶼6500個(gè)海洋測(cè)量的特點(diǎn)n測(cè)量工作的實(shí)時(shí)性n海底地形地貌的不可視性n測(cè)量基準(zhǔn)的變化性n測(cè)量?jī)?nèi)容的綜合性任務(wù)和分類n任務(wù)：通過對(duì)海面水體和海地進(jìn)行全方位、多要素的綜合測(cè)量，為航海、國(guó)防建設(shè)

37、、海洋開發(fā)和海洋研究服務(wù)。包括科學(xué)任務(wù)和實(shí)用性任務(wù)n分類：海洋大地測(cè)量、海洋工程測(cè)量、海洋聲速測(cè)量和海圖制圖等n大地基準(zhǔn)：CGCS2000n高程基準(zhǔn)：1985國(guó)家高程基準(zhǔn)n深度基準(zhǔn)：理論最低低潮面，應(yīng)聯(lián)測(cè)n重力基準(zhǔn)：2000國(guó)家重力基準(zhǔn)基準(zhǔn)定位n天文和光學(xué)定位天文和光學(xué)定位n無線電定位無線電定位n衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位n水聲定位水聲定位驗(yàn)潮n為了確定各驗(yàn)潮站的多年平均海水面、深度基準(zhǔn)和調(diào)和系數(shù)n為了獲得測(cè)深時(shí)刻測(cè)得深度的水位改正數(shù)測(cè)深n測(cè)深桿n測(cè)深錘n回聲測(cè)深儀n機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)海圖n內(nèi)容：以海洋及其毗鄰的陸地為描述對(duì)象的地圖；n用途：用于航海的海圖應(yīng)詳細(xì)標(biāo)繪航海所需要的資料，如岸形、島嶼、淺灘、水

38、深、底質(zhì)、水流以及助航設(shè)施等n要素：數(shù)學(xué)要素、地理要素和輔助要素種類n按照內(nèi)容劃分：n按照存貯形式劃分：紙質(zhì)海圖和電子海圖（矢量海圖、柵格海圖和影像圖）n基本原則：制圖區(qū)域相對(duì)完整，航線及重要航行要素相對(duì)完整n分幅方式：自由分幅n全張圖：980*680（mm），最大不超過1020*700（mm）n對(duì)開圖：680*460 （mm）n標(biāo)題配置在圖廓外時(shí)，縱圖廓要比標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度小25mm分幅n坐標(biāo)系：我國(guó)CGCS2000，國(guó)際WGS84n投影：墨卡托，大于1：20000比例尺使用高斯-克呂格投影，制圖區(qū)域60%的緯度高于75度時(shí)采用日晷投影。日晷投影是常用于高緯度地區(qū)航行的一種投影方式，它的主要特點(diǎn)是大

39、圓航線在投影面上表現(xiàn)為直線，不過它是任意投影，即無論是方向上還是距離上都有較復(fù)雜的變形。n比例尺：根據(jù)需要選擇數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2.2 海洋測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：技術(shù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：n確定測(cè)量的目的和測(cè)區(qū)范圍確定測(cè)量的目的和測(cè)區(qū)范圍n劃分圖幅和確定測(cè)量比例尺劃分圖幅和確定測(cè)量比例尺n確定測(cè)量技術(shù)方法和主要儀器設(shè)備確定測(cè)量技術(shù)方法和主要儀器設(shè)備n明確測(cè)量工作的重要技術(shù)保證措施明確測(cè)量工作的重要技術(shù)保證措施n編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書和繪制有關(guān)附圖編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書和繪制有關(guān)附圖技術(shù)設(shè)計(jì)的工作步驟n資料收集與分析n初步設(shè)計(jì)（圖上設(shè)計(jì)）n實(shí)地踏勘n技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫（P52頁9項(xiàng)）控制測(cè)量n國(guó)家各時(shí)期布設(shè)的三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)和GP

40、S點(diǎn)，只要符合國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范精度要求的均可作為海洋測(cè)量的高等級(jí)控制點(diǎn)和發(fā)展?？攸c(diǎn)的起算點(diǎn)使用平面控制測(cè)量n方法：三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量和GPS測(cè)量n等級(jí)：海控一級(jí)點(diǎn)、海控二級(jí)點(diǎn)和測(cè)圖點(diǎn)（表2-2-1）高程控制測(cè)量n方法：幾何水準(zhǔn)測(cè)量、測(cè)距高程導(dǎo)線、三角高程測(cè)量*、GPS高程測(cè)量*n三角高程的起算點(diǎn)需進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，各邊垂直角應(yīng)對(duì)向觀測(cè)。nGPS測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行測(cè)區(qū)高程異常分析，已知水準(zhǔn)點(diǎn)不少于4個(gè)（困難區(qū)域3個(gè)），間隔不超過15km。海洋測(cè)深是確定海底表面至某一基準(zhǔn)面的差距。n目前世界常用的基準(zhǔn)面：深度基準(zhǔn)面、平均海面和海洋大地水準(zhǔn)面；n深度基準(zhǔn)面的確定原則：航行安全；深度基準(zhǔn)面保證航

41、道或水域水深資源的利用效率；n相鄰區(qū)域的深度基準(zhǔn)面要盡可能保持一致。n深度基準(zhǔn)面的計(jì)算與傳遞：幾何水準(zhǔn)測(cè)量法；潮差比法；最小二乘曲線擬合法；四個(gè)主分潮與L比值法，由臨近長(zhǎng)期驗(yàn)潮站或具有深度基準(zhǔn)面數(shù)值的短期驗(yàn)潮站傳算。當(dāng)測(cè)區(qū)有兩個(gè)以上長(zhǎng)期驗(yàn)潮站時(shí)取距離加權(quán)平均結(jié)果。深度基準(zhǔn)面的確定與傳遞海洋潮汐現(xiàn)象n海水受太陽、月亮等天地引潮力作用，并受到海底地形和海岸形狀影響，而產(chǎn)生的海面周期性垂直（升降）運(yùn)動(dòng)叫做潮汐。n潮汐周期：兩個(gè)相鄰高潮之間或兩個(gè)相鄰低潮之間的時(shí)間間隔n潮汐不等：每日潮差不等的現(xiàn)象n高（低）潮間隙：從月中天至高（低）潮時(shí)的時(shí)間間隔n潮汐類型：根據(jù)潮汐數(shù)劃分。半日潮港（0-0.5含）、混

42、合潮港（0.5-4含）、日潮港（大于4）。水位觀測(cè)是天文潮和余水位的綜合。n長(zhǎng)期驗(yàn)潮站：用于計(jì)算平均海面，需有2年以上連續(xù)的水位資料n短期驗(yàn)潮站：彌補(bǔ)長(zhǎng)期站的不足，應(yīng)有30天以上連續(xù)的水位資料n臨時(shí)驗(yàn)潮站：用于進(jìn)行水位改正，應(yīng)與長(zhǎng)期和短期站有3天大潮期同步水位資料n海上定點(diǎn)驗(yàn)潮站：用于推算平均海面、深度基準(zhǔn)、瞬時(shí)水位，并提供水位改正。大潮期與相應(yīng)長(zhǎng)期戰(zhàn)或者短期站同步觀測(cè)1次或3次24小時(shí)或連續(xù)觀測(cè)15天水位資料。n水位觀測(cè)可采用水尺、井式自記驗(yàn)潮儀、聲學(xué)或壓力式傳感器、衛(wèi)星遙感、差分GNSS等。水位觀測(cè)潮汐調(diào)和分析n目的：計(jì)算分潮調(diào)和系數(shù)，以便于計(jì)算平均海水面時(shí)可以消除潮汐影響，研究海平面的變

43、化n應(yīng)用：計(jì)算理論最低潮面、天文最高和最低潮面以及描述潮汐特征的非調(diào)和系數(shù)、開展潮汐預(yù)報(bào)等聲速觀測(cè)n目的：為了測(cè)深數(shù)據(jù)進(jìn)行聲速改正；確定聲線在水中的傳播方向和路徑n水溫、鹽度和深度對(duì)聲速變化均有影響，其中水溫對(duì)聲速的影響最大n聲速為正梯度時(shí)，聲速彎向海面；聲速為負(fù)梯度時(shí)，聲速彎向海底n潮流：海水的水平運(yùn)動(dòng)，亦分為日潮和半日潮n潮流按照流向的變化可分為：往復(fù)式潮流（漲落潮流流向相差180度，且流速有變化）回轉(zhuǎn)式潮流（潮流的方向和速度隨時(shí)間不斷變化）海流觀測(cè)潮流觀測(cè)n驗(yàn)流點(diǎn)一般選在錨地、港口和航道入口及轉(zhuǎn)彎處、水道或因地形條件影響流向、流速改變的地段n觀測(cè)內(nèi)容包括流向和流速n驗(yàn)流定位的計(jì)時(shí)精確到秒

44、，流速精確到0.1節(jié)（1海里1.852公里），流向精確到0.5度n主要方法：?jiǎn)尾ㄋ贉y(cè)深、多波速測(cè)深和機(jī)載激光測(cè)深n工作流程：水深數(shù)據(jù)采集、水深數(shù)據(jù)處理、水深成果質(zhì)量報(bào)告、水深圖輸出等水深測(cè)量n單波速測(cè)深也叫回聲測(cè)深，其基本原理是測(cè)深儀器一個(gè)測(cè)深周期僅發(fā)射一個(gè)聲波脈沖，利用手法換能器發(fā)射和接受聲波進(jìn)行水深測(cè)量。n單波速測(cè)深需要對(duì)測(cè)深儀測(cè)量的水深進(jìn)行吃水改正、換能器基線改正、轉(zhuǎn)速改正及聲速改正等。各項(xiàng)改正采用綜合處理，求取總改正對(duì)深度測(cè)量的影響。n通常改正方法有校對(duì)法和水文資料法。校對(duì)法用于小于20米水深。水文法主要利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（溫度、鹽度、深度）使用公式計(jì)算，適用于大于20米水深。單波速測(cè)深多波

45、束測(cè)深 多波束測(cè)深系統(tǒng)主要由多波束聲學(xué)系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和外圍設(shè)備組成。n換能器為多波束的聲學(xué)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)波束發(fā)射和接收；n多波束采集系統(tǒng)完成波束的形成和將收到的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并反算其距離或記錄聲波往返換能器面和海底的時(shí)間；n外圍設(shè)備主要包括定位傳感器、姿態(tài)傳感器、聲速剖面儀和電羅經(jīng)等，實(shí)現(xiàn)測(cè)量船瞬時(shí)位置、姿態(tài)、航向以及聲速傳播特性；n數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以工作站為代表，綜合聲波測(cè)量、定位、船姿、聲速剖面和潮位等信息，計(jì)算波速腳印的坐標(biāo)和深度，并繪制海底地形圖。n導(dǎo)航延遲校準(zhǔn)測(cè)試n橫搖校準(zhǔn)測(cè)試n縱搖校準(zhǔn)測(cè)試n艏偏校準(zhǔn)測(cè)試多波速參數(shù)校正n多波速測(cè)深數(shù)據(jù)編輯方法包括投影法和曲面擬合法n通過發(fā)射紅外光和綠光，機(jī)載激光測(cè)深可達(dá)50米。測(cè)線布設(shè)n測(cè)線分為計(jì)劃測(cè)線和實(shí)際測(cè)線n測(cè)深線分為主測(cè)深線和檢查線兩類n測(cè)深線的間隔根據(jù)水深、底質(zhì)、地貌、比例尺和儀器覆蓋范圍而定n單波速測(cè)線間隔一般為圖上10mmn多波速測(cè)線一般要求至少有20%的重疊水深改正和精度要求n吃水改正n姿態(tài)改正n聲