大地精密测量.ppt

大大地地精精密密测测量量王程一王程一030810217030810217定义定义 确定地面点位、地球形状大小和地确定地面点位、地球形状大小和地球重力场的精密测量。球重力场的精密测量。在一定的时间与空间参考系中，测在一定的时间与空间参考系中，测量地面点位和描绘地球形状及其重力量地面点位和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的精密测量。于地球的空间信息的精密测量。任务确定确定地球地球形状及其外部形状及其外部重力场重力场及其随时间的变化，建立统及其随时间的变化，建立统一的一的大地测量坐标系大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移），测定及水平位移），测定极移极移以及海洋水面地形及其变化等。以及海洋水面地形及其变化等。研究研究月球月球及及太阳系太阳系行星的形状及其重力场。行星的形状及其重力场。建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平水平控制网控制网和精密和精密水准网水准网以及以及海洋大地控制网海洋大地控制网，以满足国民经，以满足国民经济和国防建设的需要。济和国防建设的需要。研究地球表面向研究地球表面向椭球椭球面或平面的投影数学变换及有关的大面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。地测量计算。研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法，测量网的数学处理的理论和方法，测量数据库数据库建立及应用等。建立及应用等。大地测量的一个特殊领域是海洋测量和河流的水文断面的大地测量的一个特殊领域是海洋测量和河流的水文断面的研究。研究。(1)为地形测图和大型为地形测图和大型工程测量工程测量提供基本的平面提供基本的平面和和高程高程控制；控制；(2)为为空间科学空间科学和和国防建设国防建设提供精确的点位坐标、提供精确的点位坐标、距离、距离、方位角方位角和地球重力场数值；和地球重力场数值；(3)为研究地球形状大小、为研究地球形状大小、地壳运动地壳运动和和地震预报地震预报等提供资料。等提供资料。作用作用三角测量精密导线测量水准测量天文测量卫星大地测量重力测量大地测量 在地面上布设一系列连续三角在地面上布设一系列连续三角形，采取测角方式测定各三角形顶形，采取测角方式测定各三角形顶点水平位置的方法。它是几何大地点水平位置的方法。它是几何大地测量学中建立国家大地网和工程测测量学中建立国家大地网和工程测量控制网的基本方法之一，由荷兰量控制网的基本方法之一，由荷兰的斯涅耳的斯涅耳(W.snell)于于1617年首创。年首创。三角测量三角测量 美国地质勘探局地球物理学家美国地质勘探局地球物理学家肯尼思肯尼思赫德纳特说日本本周岛很赫德纳特说日本本周岛很可能因地震向东移动可能因地震向东移动2.4米，米，“一个一个位于日本本周岛的全球定位系统基位于日本本周岛的全球定位系统基站移动了站移动了2.4米米”赫德纳特说，赫德纳特说，“我我们看过日本国土地理院的一张地图，们看过日本国土地理院的一张地图，发现一大片区域的位移与整块陆地发现一大片区域的位移与整块陆地的位移相符。的位移相符。”卫星大地测量案例卫星大地测量案例 卫星大地测量在原理上分为卫星大地测量在原理上分为几何法几何法和和动动力法力法。几何法几何法以卫星作为观测目标，由几个以卫星作为观测目标，由几个地面站同步观测，按空间三角测量方法求出地面站同步观测，按空间三角测量方法求出这些站的相对位置。这些站的相对位置。卫星大地测量卫星大地测量 动力法动力法根据卫星轨道受摄动力的运动规律，利用根据卫星轨道受摄动力的运动规律，利用地面站对卫星的观测数据，同时计算卫星轨道根数、地面站对卫星的观测数据，同时计算卫星轨道根数、地球引力场参数和地面观测站地心坐标。地球引力场参数和地面观测站地心坐标。按开普勒的行星运动规律，卫星是在以地球中心为按开普勒的行星运动规律，卫星是在以地球中心为一个焦点的椭圆轨道上运动。这个椭圆轨道由一个焦点的椭圆轨道上运动。这个椭圆轨道由6个轨道个轨道根数来确定地球的质量分布极不均匀，形状不规则，卫根数来确定地球的质量分布极不均匀，形状不规则，卫星除受地球不规则引力场的摄动外，还受大气阻力、日星除受地球不规则引力场的摄动外，还受大气阻力、日月引力、太阳光压和地球潮汐等摄动力的作用，卫星轨月引力、太阳光压和地球潮汐等摄动力的作用，卫星轨道不是一个不变的椭圆，其形状、大小和在空间的位置道不是一个不变的椭圆，其形状、大小和在空间的位置都在不断地变化。根据各观测站对多颗不同轨道卫星的都在不断地变化。根据各观测站对多颗不同轨道卫星的观测数据，可推算出卫星轨道根数，地面站地心坐标和观测数据，可推算出卫星轨道根数，地面站地心坐标和地球引力场参数。地球引力场参数。我国高精度天文大地网的建立我国高精度天文大地网的建立 1951-1975年：一等三角点年：一等三角点5万多个，全长万多个，全长7.5多万公里，多万公里，二等锁，一等导线等，二等锁，一等导线等，19721982年平差数据处理，建立年平差数据处理，建立1980国家大地坐标系。国家大地坐标系。我国高精度重力网的建立我国高精度重力网的建立 1981年开始绝对重力测量与相对重力测量，年开始绝对重力测量与相对重力测量，11个绝对重力个绝对重力点（基准点），点（基准点），40多个（基本点），重力网的平差，多个（基本点），重力网的平差，1985年国家重力基本网形成。年国家重力基本网形成。谢 谢