大地精密测量精.ppt

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1、大地精密测量第1页，本讲稿共11页定义定义 确定地面点位、地球形状大小和地球重确定地面点位、地球形状大小和地球重力场的精密测量。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场量地面点位和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的精密测量。球的空间信息的精密测量。第2页，本讲稿共11页任务确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化，建立统一确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水的大地测量坐标系，研究地壳形变

2、（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等。平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等。研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。研究月球及太阳系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水平控制网和精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控制网和精密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要。密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要。研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。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

3、联合网的数学处研究大规模、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，测量数据库建立及应用等。理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。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研究。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。第3页，本讲稿共11页(1)为地形测图和大型工程测量提供基本的平面和高为地形测图和大型工程测量提供基本的平面和高程控制；程控制；(2)为空间科学和国防建设提供精确的点位坐标、距为空间科学和国防建设提供精确的点位坐标、距离、方位角和地球重力场数值；离、方位角和地球重力场数值；(3)为研究地球形状大小、地壳运动和地震预报等提供为研究地球

4、形状大小、地壳运动和地震预报等提供资料。资料。作用作用第4页，本讲稿共11页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第5页，本讲稿共11页 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。三角测量三角测量第6页，本讲稿共11页 美国地质勘探局地球物理学家肯尼思美国地质勘

5、探局地球物理学家肯尼思赫德纳特说日本本周岛很可能因地震向赫德纳特说日本本周岛很可能因地震向东移动东移动2.4米，米，“一个位于日本本周岛的全一个位于日本本周岛的全球定位系统基站移动了球定位系统基站移动了2.4米米”赫德纳特说，赫德纳特说，“我们看过日本国土地理院的一张地图，我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的位移发现一大片区域的位移与整块陆地的位移相符。相符。”卫星大地测量案例卫星大地测量案例第7页，本讲稿共11页 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力动力法法。几何法几何法以卫星作为观测目标，由几个地面以卫星作为观测目标，由几个地面

6、站同步观测，按空间三角测量方法求出这些站站同步观测，按空间三角测量方法求出这些站的相对位置。的相对位置。卫星大地测量卫星大地测量第8页，本讲稿共11页 动力法动力法根据卫星轨道受摄动力的运动规律，利用地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、地球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。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一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。这个椭圆轨道由个焦点的椭圆轨道上运动。这个椭圆轨道由6个轨道根数个轨道根数来确定地球

7、的质量分布极不均匀，形状不规则，卫星除受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、日月引力、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，卫星轨道不是一个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都在不断地变不变的椭圆，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观测数据，可推化。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，地面站地心坐标和地球引力场参数。算出卫星轨道根数，地面站地心坐标和地球引力场参数。第9页，本

8、讲稿共11页 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，二等锁，多万公里，二等锁，一等导线等，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国家大地国家大地坐标系。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个绝对重力点（基准点）个绝对重力点（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。第10页，本讲稿共11页谢 谢第11页，本讲稿共11页