現(xiàn)代大地控制測(cè)量

現(xiàn)代大地控制測(cè)量第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日第一講緒論§1.1大地測(cè)量學(xué)的定義、分類和任務(wù)定義：大地測(cè)量學(xué)是為人類活動(dòng)提供空間信息的科學(xué)，著重研究地球的幾何特征（形狀和大?。┖突疚锢硖匦裕ㄖ亓?chǎng)）及其變化。分類：幾何大地測(cè)量、物理大地測(cè)量幾何大地測(cè)量：經(jīng)典大地測(cè)量、空間大地測(cè)量物理大地測(cè)量：地面重力、航空重力、衛(wèi)星重力第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日大地測(cè)量學(xué)的任務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的任務(wù)：

統(tǒng)一全國(guó)坐標(biāo)框架，建立國(guó)家和精密城市控制網(wǎng)，精確測(cè)定控制點(diǎn)的坐標(biāo)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。地學(xué)研究中的任務(wù)：1.建立與維持高精度的坐標(biāo)框架和區(qū)域性與全球的三維大地網(wǎng)，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)隨時(shí)間的變化；2.監(jiān)測(cè)和分析各種地球動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象；3.測(cè)定地球形狀和外部重力場(chǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其隨時(shí)間的變化。第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日§1.2空間大地測(cè)量技術(shù)一、原理觀測(cè)量：站星矢量、衛(wèi)地距離、相鄰時(shí)刻的衛(wèi)地距離差、衛(wèi)地距離變化率PS第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日協(xié)議地固坐標(biāo)系與協(xié)議慣性系的關(guān)系協(xié)議地固坐標(biāo)系與協(xié)議慣性系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換需要加歲差,章動(dòng),地球自轉(zhuǎn)角和極移改正.歲差：AslowgyrationofEarth‘saxisaroundthepoleoftheecliptic,causedmainlybythegravitationalpullofthesun,moon,andotherplanetsonEarth’sequatorialbulge.章動(dòng)：AsmallperiodicmotionofthecelestialpoleofEarthwithrespecttothepoleoftheecliptic.極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球的晃動(dòng)第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日空間大地測(cè)量的觀測(cè)方法1、衛(wèi)星攝影法2、衛(wèi)星多普勒3、衛(wèi)星激光測(cè)距4、甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量5、衛(wèi)星測(cè)高6、全球定位系統(tǒng)（GPS）第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日衛(wèi)星激光測(cè)距

測(cè)定激光由地面站發(fā)射經(jīng)衛(wèi)星反射到地面站接收的時(shí)間間隔,計(jì)算觀測(cè)時(shí)刻地面到衛(wèi)星的距離.目前的距離測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到厘米級(jí).Lageos衛(wèi)星的人衛(wèi)激光觀測(cè)資料對(duì)目前低階重力場(chǎng)的確定起到重要作用.第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日人衛(wèi)激光儀第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日裝有激光發(fā)射棱鏡的衛(wèi)星第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量觀測(cè)對(duì)象：河外類星體觀測(cè)儀器：射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)量：射電源到同步觀測(cè)的射電望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間差解算量：同步觀測(cè)的射電望遠(yuǎn)鏡之間的坐標(biāo)差等射電源電磁波射電望遠(yuǎn)鏡射電望遠(yuǎn)鏡第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日衛(wèi)星測(cè)高第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日H海面橢球面衛(wèi)星測(cè)高原理第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日全球定位系統(tǒng)（GPS）1989年發(fā)射工作衛(wèi)星1994年部署完24顆衛(wèi)星系統(tǒng)由三大部分組成：1、GPS衛(wèi)星2、地面控制部分3、用戶部分第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日GPS接收機(jī)第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日§1.3地球形狀表述的數(shù)學(xué)模型和物理模型1.3.1大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面：通過平均海水面的重力等位面。Whatwecallinthegeometricsensethesurfaceoftheearthisnothingelsebutthatsurfacewhichintersectsthedirectionofgravityatrightanglesandfromwhichthesurfaceoftheworld’soceanisapart.C.Gauss1828WeshallcallthepreviouslydefinedmathematicalsurfaceoftheEarth,ofwhichtheoceansurfaceisapart,geoidalsurfaceoftheEarthorthegeoid.J.Listing1873第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日大地水準(zhǔn)面

橢球面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面差距1.與重力線垂直，是重力等位面2.通過平均海水面第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日全球大地水準(zhǔn)面圖

第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2參考橢球面定義：與局部大地水準(zhǔn)面吻合的旋轉(zhuǎn)橢球面。參數(shù)：長(zhǎng)半徑a，扁率起始子午面橢球的定位與定向：確定參考橢球與局部大地水準(zhǔn)面的相對(duì)關(guān)系。第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日我國(guó)的參考橢球1、1954北京坐標(biāo)系

橢球參數(shù)：克拉索夫斯基橢球，長(zhǎng)半徑a=6378245米，扁率=1/298.3定位：從前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東控制網(wǎng)引入。2、1980西安坐標(biāo)系橢球參數(shù)：IAG1967橢球，長(zhǎng)半徑a=6378137米，扁率=1/298.257定位：由我國(guó)的天文大地網(wǎng)數(shù)據(jù)。第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3平均地球橢球面定義：與全球大地水準(zhǔn)面吻合的旋轉(zhuǎn)橢球面。1、正常橢球：其橢球面上的正常重力位與大地水準(zhǔn)面上的重力位相同。參數(shù)：a，，GM，若采用1980大地參考系統(tǒng)（GRS80)，則有：橢球面上的正常重力為：大地高H處的正常重力為：第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日2、平均地球橢球平均地球橢球：與全球大地水準(zhǔn)面吻合，即使全球范圍內(nèi)的大地水準(zhǔn)面差距最小。1.平均橢球是正常橢球，重力位與大地水準(zhǔn)面重力位相同2.中心與地球重心重合，質(zhì)量等于地球質(zhì)量3.短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日3、平均海水面與大地水準(zhǔn)面平均海水面與大地水準(zhǔn)面