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。