2、大地控制网的建立

大地控制网规范(1)国家一等大地控制网国家一等大地控制网由卫星定位连续运行基站组成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现我国三维、动态的地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。

国家一等大地控制网的卫星定位连续运行基站地心坐标各分量年平均中误差应不大于±0.5mm，相对精度应不低于1*10-8，坐标年平均变化率中误差水平方向应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。

国家一等大地控制网应均匀分布，覆盖我国国土，在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网结点处。

(2)国家二等大地控制网国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测，结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。

国家二等大地控制网相邻控制点间基线水平分量的中误差应不大于±5mm，垂直分量的中误差应不大于±10mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-7，其点间平均距离应不超过50km。

国家二等大地控制网点应在均匀分布的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网大尺度稳定性监测等因素。

国家二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过两年。

(3)三等大地控制网三等大地控制网布测目的是建立和维持省级(或区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。

结合水准测量、重力测量技术，精化省级(或区域)似大地水准面。

三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±10mm，垂直分量的中误差应不大于±20mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-6，其点间平均距离应不超过20km。

三等大地控制网的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准线路上。

(4)四等大地控制网四等大地控制网是三等大地控制网的加密。

常规大地测量基本技术与方法1、国家平面大地控制网建立的基本原理大地测量学的基本任务之一，是在全国范围内建立高精度的大地测量控制网，以精密确定地面点的位置。

确定地面点的位置，实质上是确定点位在某特定坐标系中的三维坐标，通常称其为三维大地测量。

例如，全球卫星定位系统(GPS)就是直接求定地面点在地心坐标系中的三维坐标。

传统的大地测量是把建立平面授制网和高程控制网分开进行的，分别以地球椭球面和大地水准面为参考面确定地面点的坐标和高程。

因此，下面将分别进行介绍。

2、建立国家平面大地控制网的方法2.1 常规大地测量法2.1.1．三角测量法1)网形如下图所示，在地面上选定一系列点位1，2，…，使其构成三角形网状，观测的方向需通视，三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值，由这些方向值可计算出三角形的各内角。

2)坐标计算原理如果已知点1的坐标(2t，y1)，又精密地测量了点l至点2的边长3，z和坐标方位角01z，就可用三角形正弦定理依次推算出三角网中其他所有边长，各边的坐标方位角及各点的坐标。

这些三角形的顶点称为三角点，又称大地点。

把这种测量和计算工作称为三角测量。

3)三角网的元素三角网的元素是指网中的方向(或角度)、边长、方位和坐标。

根据其来源的不同，以分为三类。

①起算元素：已知的坐标、边长和已知的方位角，也称起算数据。

②观测元素：三角网中观测的所有方向(或角度)。

②推算元素：由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。

2.2.2．导线测量法在地面上选定相邻点间互相通视的一系列控制点A、B、C…，连接成一条折线形状(如图)，直接测定各边的边长和相互之间的角度。

若已知A点的坐标(又d，y4)和一条边的方位角(例如AAJ边的方位角04“)，就可以推算出所有其他控制点的坐标。

这些控制点称为导线点，把这种测量和计算工作称为导线测量。

2.2.3．三边测量及边角同测法三边测量法的网形结构同三角测量法一样，只是观测量不是角度而是所有三角形的边长，各内角是通过三角形余弦定理计算而得到的。

１、大地水准面：假定海水面完全处于静止和平衡状态（没有风浪、潮汐及大气压变化的影响），把这个海水面伸延到大陆下面，形成一个封闭曲面，在这个面上都保持与重力方向正交的特性，则这个封闭曲面称为大地水准面。

2、球面角超：球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与（n-2）×180°的差值3、底点纬度：在y =0时，把x 直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B ，叫底点纬度。

4、高程异常：似大地水准面与椭球面的高程差。

5、水准标尺零点差：一对水准标尺的零点误差之差。

2、总椭球体：总椭球体的中心与地球的质心重合，其短轴与地球的地轴重合，起始子午面与起始天文子午面重合，而且与地球体最佳密合的椭球体。

3、大地主题反算：已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。

4、子午线收敛角：高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。

5、水准标尺基辅差：精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划差。

大地测量学：是在一定的时间-空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。

大地测量学的基本体系：几何大地测量学（确定地球的形状和大小及地球地面点的几何位置）、物理大地测量学（重力测量，确定地球形状及其外部重力场）、空间大地测量。

建立大地基准的任务：就是求定旋转椭球的参数及定向和定位。

建立大地基准的目的：建立一个与某个国家或地区拟合最佳的旋转椭球。

正高：以大地水准面为参考的高程系统。

正常高：以似大地水准面为参考面的高程系统。

地高：把纬度45°重力值作为高程系统的重力水准面。

三者关系：H=H 正常+ξ H=H 正+N ξ—高程异常 N —大地水准面差距1954北京坐标系：1）椭球参数有较大误差。

2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东的系统倾斜。

3）几何大地测量和物理大地测量的应用参考面不统一。

4）定向不明确。

1980国家大地坐标系：1）采用1975国际大地测量与地球物理联合会上推荐的4个椭球参数。

大地测量控制网的建立建立大地测量控制网，精确测定控制网点的坐标、高程和重力值，是大地测量的基本任务。

经典大地测量控制网分为平面控制网、高程控制网和重力控制网。

20世纪70年代以来开始应用GPS等空间大地测量技术建立大地测量控制网。

本章首先介绍国家平面控制网和高程控制网的建立原理和方法。

介绍国家GPS网、国家重力网。

最后重点叙述实用的工程控制网的建立原理和方法。

第一节国家平面控制网与高程控制网的建立一、国家大地控制网及其作用1、为地形测图提供精密控制国家大地控制网是具有统一坐标系统的高精度测量控制网，它是地形测量、航空摄影测量和工程测量中加密控制网的基础，测绘地形图时所建立的图根控制网，就是以大地控制网点为基础进一步加密而成的。

在测绘地形图中，大地控制网的重要作用具体体现在以下三个方面：（1）限制测图误差积累，保证成图精度。

测绘工作中测量误差是不可避免的，例如平板测图中，每描绘一条方向线，丈量一段距离，都会产生误差。

这种误差在小范围内不易觉察出来，而在大面积测图中将逐渐传递和积累起来，使地形、地物点在图上的位置产生较大误差，甚至使相邻图幅不能很好地拼接。

如果以大地控制网的精确点位为基础，再进一步根据需要加密图根点作为测图控制，就能把误差限制在相邻控制点之间而不致积累传播，从而保证了成图的精度。

（2）统一坐标系统，保证相邻图幅拼接。

由于全国各地区经济建设开发时间上的差异，国家基本地形图通常是各个测绘部门在不同时期、不同地区分幅测绘的。

由于大地控制网点的坐标系统在全国是统一的，精度是一致的，这样，不管在任何地区、任何时间开展测图工作，都不会出现漏测或重叠，从而保证了相邻图幅的良好拼接，形成统一整体。

（3）提供点位的平面坐标，保证平面测图。

地球接近于旋转椭球，其表面是不可展平的曲面，强制展平就会出现皱褶或破裂，也就是说，用一般的方法是不能把球面上的地形测绘在平面图上的。

但大地控制点在椭球面上的位置是可以精密确定的，并且可以在保证必要精度的前提下，通过一定的数学方法把它化算为投影平面上的点位（x,y），进而计算出图根点的平面坐标。

大地控制网的布设流程1.确定大地控制网的覆盖范围和目标区域。

Determine the coverage area and target area of the ground control network.2.选择合适的控制点位置，保证地面控制网的精度和稳定性。

Choose suitable control point locations to ensure the accuracy and stability of the ground control network.3.进行地面控制点的实地测量和标注工作。

Carry out field measurement and marking of ground control points.4.确定地面控制点的坐标系统和高程系统。

Determine the coordinate system and elevation system of ground control points.5.设置地面控制点的基准点和基准高程。

Set the reference point and reference elevation of ground control points.6.选择合适的GPS设备或全站仪进行测量。

Select appropriate GPS equipment or total station for measurement.7.进行地面控制点的GPS测量或全站仪测量。

Carry out GPS or total station measurements of ground control points.8.处理测量数据，计算地面控制点的坐标和高程。

Process measurement data, calculate the coordinates and elevations of ground control points.9.校正地面控制点的坐标和高程，保证其准确性。

大地测量学复习重点第一章绪论1、测量学的分支：分为普通测量学（简称测量学）和大地测量学。

2、大地测量学的定义和作用定义：是指在一定的时间与空间参考系中，测量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球的空间信息的一门学科。

作用：①大地测量学是一切测绘科学技术的基础。

在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用。

②大地测量学在防灾，减灾，救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊作用。

③大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障。

3、大地测量学的基本体系由几何大地测量学（天文大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）、空间大地测量学构成。

4、几何大地测量学、物理大地测量学以及空间大地测量学的基本任务和内容①基本任务：是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。

主要内容：国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型等。

②基本任务：是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。

主要内容：包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法。

③基本任务：主要研究以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。

5、现代大地测量的特征答：①研究范围大（全球：如地球两极、海洋）；②从静态到动态，从地球内部结构到动力过程；③观测精度越高，相对精度达到10-8~10-9，绝对精度可到达毫米；④测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。

第二章时间和坐标系统1、天球的概念概念：所谓天球，是指以地球质心O（或测站）为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。

在天文学中，通常均把天体投影到天球的球面上，并利用球面坐标来表达或研究天体的位置及天体之间的关系。

2、大地基准与大地基准的建立大地基准：指用以描述地球形状的参考椭球的参数，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。

全国注册测绘师资格考试《测绘案例分析》主讲：张杰扫一扫了解更多资讯1.2 GNSS大地控制网1.2.1 知识要点1.2.1.1 建立大地控制网的方法1.2.1.2 建立大地控制网的基本原则1.2.1.3 大地控制网的布设1.常规大地测量常规大地测量方法包括三角测量法、导线测量法、三边测量法及边角同测法等。

（1）三角测量法。

控制网构成三角形网状，观测方向需通视。

三角网的观测量是网中的全部（或大部分）方向值。

（2）导线测量法。

（3）三边测量法及边角同测法。

2.导航卫星定位技术（1）GNSS用于大地测量控制网的建立，通常采用静态观测模式，（2）GB/T 28588—2012《全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范》（3）GB/T 18314—2009《全球定位系统（GPS）测量规范》1. 一等大地控制网（1）一等大地控制网由卫星定位连续运行基准站构成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现和维持我国三维、动态地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。

（2）一等大地控制网的卫星定位连续运行基准站地心坐标分量年平均中误差应不超过0.5mm，相对精度不低于1×10-8，坐标年变化率中误差水平方向应不超过2mm，垂直方向应不超过3mm。

（3）一等大地控制网点应均匀分布，覆盖我国国土。

（4）在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网的结点处2. 二等大地控制网二等大地控制网布测目的是：（1）实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测;（2）结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面;（3）为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。

（4）二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应超过5mm，垂直分量的中误差不应超过10mm;各控制点的相对精度应不低于1×10-7，其点间平均距离不应超过50km。

（5）二等大地控制网点应在均匀布设的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素。

1 ．确定国家和区域卫星定位连续运行基准站网、卫星定位控制网、高程控制网、重力控制网以及区域似大地水准面精化方案，进行技术设计. (重点：大地测量控制网等级,观测技术，技术设计)2 ．优化作业组织，控制作业进度，确定安全生产，成果保密和质量控制措施. (重点:作业组织，质量控制)3 ．选择满足技术设计要求的点(站) 址,建造合适的测量标志，并提交相应的材料. (重点:选点埋石及作业要求，各级控制网选点原则及流程)4 ．选择经检验合格的测量仪器设备进行外业观测，对观测数据进行检核，选择适当的数据处理方法和软件，对外业观测数据进行处理. (重点:设备检验，外业观测方法，平差计算)5 ．建立并运行大地测量数据库和高精度导航定位服务系统。

6 ．确定不同坐标系统之间的转换方法，建立不同等级、不同年代控制网间的相互转换关系。

(重点：坐标系统定义, 国家坐标系、地方坐标系、地心坐标系、参心坐标系、站心坐标系、54、80、2000、wgs84 ,不同坐标形式之间的转换，不同坐标系统之间的转换,空间三维转换，二维转换)7 ．对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检查、验收、归档。

8．规范：《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》、《全球定位系统测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》.9 ．关键点：大地测量控制网技术设计、费用计算,选点原则、实施方案、外业观测、检核，数据处理方法,似大地水准面精化,坐标系及其转换、质量控制与成果验收。

1 ．基准站网组成1) 连续运行基准站2) 数据中心3) 数据通信网络2 ．基准站网分类1) 国际基准站网：主要用于维持和更新国家地心坐标系参考框架2) 区域基准站网(省、市、自治区) :用于维持和更新区域地心参考坐标系框架,开展区域内位置服务和相关信息服务。

3) 专业应用站网：由专门部门或者机构根据专业需求建立的基准站网，用于开展专业信息服务。

3 ．基准站建设：设计、选址、基建、设备1) 技术设计方案：点位设计图、站点位置信息、基准站施工设计图2) 选址：观测环境、地质环境、依托保障、提交成果3) 基建:观测墩、观测室、防雷工程、辅助工程、提交成果4) 设备：接收机、天线、气象、电源设备、计算机与软件4 ．国家GNSS 连续运行基准站堪选的主要考虑事项和条件1) 依托条件:建设用地、交通及基础设施保障2) 地质条件：基岩和站址地质结构的稳定性3) 环境条件:观测环视条件4) 其他：考虑周边已有大地控制点、水准点、重力点等情况5 ．堪选完成后应提交的资料1) 地质勘查证明2) 点之记3) 堪选站址照片4) 土地使用相关文件5) 站址实地测试结果6) 堪选技术报告7) 堪选中采集的其他资料(含地质、交通、水利、通信网络等)1 ．建立大地控制网的方法1) 常规大地测量a. 三角测量法：图形简单、结构强、几何条件多，便于检核、精度高b. 导线测量法：布设灵便、易克服地形障碍、边长精度均匀、成本低、易于测量c. 三边测量及边角同测法:精度高、工作量大、用于精密工程控制测量d. 天文测量法2) 导航卫星定位技术观测简便、精度高、速度快、费用省、全天候.GNSS 用于大地网测量控制网的建立，通常采用静态观测模式。

大地控制网设计与布设方法在当今信息时代，互联网已经成为人们生活的重要组成部分，而大地控制网则是互联网的基础设施之一。

大地控制网指的是通过地下或水下电缆等物理媒介，连接全球各地的通信网络。

它的设计与布设方法对于确保通信的稳定和安全起着关键性的作用。

本文将深入探讨大地控制网的设计与布设方法，以期为相关领域的研究提供一定的参考和指导。

一、大地控制网的设计原则首先，大地控制网的设计应遵循可靠性原则。

由于大地控制网的特殊性，其电缆等物理媒介往往被埋设在地下或水下，难以维修和更换。

因此，在设计过程中，应考虑采用高质量的材料，以提高电缆的耐久性和稳定性，减少维修次数和维修时间，确保通信的持续畅通。

其次，大地控制网的设计应遵循安全性原则。

大地控制网作为通信网络的重要组成部分，承载着大量的信息传输任务。

因此，在设计过程中，应考虑采用加密技术和安全协议，确保通信内容的机密性和完整性。

同时，应加强对大地控制网的监控和防护，防止网络攻击和信息泄露，确保大地控制网的安全运行。

最后，大地控制网的设计应遵循灵活性原则。

随着科技的不断进步和社会需求的不断变化，大地控制网也需要不断适应新的技术和应用场景。

因此，在设计过程中，应采用模块化设计和可扩展的架构，以便在需要时灵活调整和改进大地控制网的功能和性能。

二、大地控制网的布设方法大地控制网的布设方法是指将电缆等物理媒介埋设在地下或水下的具体操作步骤。

布设方法的合理性和科学性直接影响着大地控制网的性能和可靠性。

首先，大地控制网的布设应考虑资源环境的状况。

由于地域环境的不同，在布设时需要根据具体情况选择合适的路线和方式。

例如，在山区地形复杂的地方，可以选择穿越山脉的方式布设电缆，减少建设难度和成本；在海底布设时，需要考虑波浪、海底地壳等因素，选择耐腐蚀、抗压强度较高的材料。

其次，大地控制网的布设应考虑通信需求的分布情况。

不同的地区和领域对通信的需求有所不同，因此，在布设时需要优化线路规划，确保覆盖范围和通信质量满足需求。

国家大地控制网大地控制网规范(1)国家一等大地控制网国家一等大地控制网由卫星定位连续运行基站组成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现我国三维、动态的地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。

国家一等大地控制网的卫星定位连续运行基站地心坐标各分量年平均中误差应不大于±0.5mm，相对精度应不低于1*10-8，坐标年平均变化率中误差水平方向应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。

国家一等大地控制网应均匀分布，覆盖我国国土，在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网结点处。

(2)国家二等大地控制网国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测，结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。

国家二等大地控制网相邻控制点间基线水平分量的中误差应不大于±5mm，垂直分量的中误差应不大于±10mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-7，其点间平均距离应不超过50km。

国家二等大地控制网点应在均匀分布的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网大尺度稳定性监测等因素。

国家二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过两年。

(3)三等大地控制网三等大地控制网布测目的是建立和维持省级(或区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。

结合水准测量、重力测量技术，精化省级(或区域)似大地水准面。

三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±10mm，垂直分量的中误差应不大于±20m m;各控制点的相对精度应不低于1*10-6，其点间平均距离应不超过20km。

三等大地控制网的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准线路上。