注册测绘师最新培训资料_大地测量部分

1国家注册测绘师考试培训教程第一篇大地测量武汉大学测绘学院2前言《注册测绘师资格考试大纲》：是注册测绘师资格考试的国家标准是考试命题的依据是应试人员的必备指南其内容和范围体现了注册测绘师运用所学专业知识，完成测绘工作的基本能力考试科目分为三个科目：♣《测绘管理与法律法规》♣《测绘综合能力》♣《测绘案例分析》3【第一科目：测绘管理与法律法规考试目的】考察测绘专业技术人员在测绘项目的管理中，运用法律法规、技术规范、技术标准解决实际问题的能力。4【第二科目：测绘综合能力考试目的】考察测绘专业技术人员运用测绘专业技术理论，分析、判断和解决测绘项目实施过程中专业技术问题的能力，以及处理测绘专业之间综合性问题的能力。前言5【第三科目：测绘案例分析考试目的】考察测绘专业技术人员运用《测绘管理与法律法规》、《测绘综合能力》科目在实务应用时体现的综合分析能力及实际执业能力。前言61.根据国家、区域和工程测量的不同需求，优化设计满足要求的卫星定位连续运行参考站网、卫星定位控制网、边角控制网、高程控制网和重力控制网等空间框架基准，并应充分考虑到对似大地水准面精化工作的要求。【要点】：大地测量控制网的等级、分类、观测技术（GPS,全站仪，水准仪）,技术方案设计。重点是：卫星定位控制网、高程控制网、似大地水准面精化【大地测量考试基本要求解读】前言全球定位系统测量规范GB/T18314-20097全球定位系统测量规范GB/T18314-2009822()abD全球定位系统测量规范GB/T18314-200992.根据不同作业区域的地质、环境、地物以及气象等情况，选择满足设计要求的点(站)址，并建造适合该区域的测量标志。【要点】：选点：根据不同测量方法与手段，掌握选点准备、选点基本要求以及选点作业过程。【大地测量考试基本要求解读】前言1011【大地测量考试基本要求解读】3.根据控制网的布设情况，编写实施方案，选择满足设计要求的仪器设备，进行相应的仪器设备检验，并依据设计的作业方法进行外业观测。对外业观测数据进行检核，获得合格的观测成果。【要点】：1）项目实施方案；2）外业观测计划（时间安排、仪器安排、人员安排）；3）掌握“点连接”、“边连接”、“同步环”、“异步环”等概念。前言124.根据观测方法和工程项目的要求，选择经过验证、可靠的数据处理软件对外业观测数据进行处理，处理结果应符合设计的要求。【要点】：1）掌握不同观测方法的数据处理软件；2）掌握导线网、水准网、GPS网平差原理和方法；3）限差规定【大地测量考试基本要求解读】前言13【大地测量考试基本要求解读】5.根据卫星定位控制网的特点，依据工程需要进行似大地水准面(或高程异常模型)的精化工作，完成卫星定位三维控制网的建设。【要点】：1）熟悉似大地水准面精化的意义与目的；2）熟悉似大地水准面精化的实施步骤和实现方法；3）熟悉似大地水准面精化所用的资料。前言14【大地测量考试基本要求解读】6.根据作业区域的坐标系统情况，进行坐标系之间的分析，确定不同等级、不同年代控制网间的相互关系。【要点】：1）熟练掌握测量坐标系的定义（空间直角坐标、大地坐标、站心坐标、高斯平面直角坐标、城市独立坐标以及施工坐标）；2）熟练掌握1954年北京坐标系、1980西安坐标系、CGCS2000坐标系的相关内容；3）熟练掌握不同坐标系之间转换的实现方法（空间三维坐标转换、二维平面坐标转换）。前言15【大地测量考试基本要求关键点】1大地测量控制网技术设计2选点、埋石3实施方案，外业观测4数据处理5似大地水准面精化6坐标系及其转换前言16第一部分绪论17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，研究定位技术和方法，为人类活动提供关于地球的空间信息的一门学科。大地测量学的定义绪论18绪论●主要任务建立国家大地控制网(一等、二等、三等、四等大地控制网)●主要作用（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制；（2）为空间科学技术和军事用途提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力资料；（3）为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料。19●测量技术三角测量天文测量导线测量重力测量惯性测量水准测量卫星大地测量（GPS,VLBI)绪论20第二部分大地测量系统与参考框架21坐标系统与参考框架大地测量系统与参考框架的描述大地测量系统：规定了大地测量的起算基准、尺度标准及其实现方式（理论、模型与方法）。大地测量参考框架：通过大地测量手段，按大地测量系统规定的模式，构建的固定在地面上的点所构成的大地网，是大地测量系统的具体实现。大地测量系统是总体概念，大地测量参考框架是大地测量系统的具体应用形式。22大地测量系统：●坐标系统●高程系统●重力参考系统大地测量参考框架：●坐标参考框架●高程参考框架●重力参考框架坐标系统与参考框架23定义：●原点：位于参考椭球体中心●Z轴：椭球的旋转轴，与地球的自转轴平行●X轴：指向大地子午面与赤道面的交点●Y轴：与X和Z轴正交，构成右手坐标系。1）参心坐标系统2.1坐标系统与坐标参考框架1坐标系统坐标系统与参考框架24■参心坐标系的建立：建立地球参心坐标系，需如下几个方面的工作：●选择或求定椭球的几何参数(半径a和扁率α)●确定椭球中心的位置(椭球定位)●确定椭球短轴的指向(椭球定向)●建立大地原点坐标系统与参考框架25大地原点也叫大地基准点或大地起算点，参考椭球参数和大地原点上的起算数据的确立是一个参心大地坐标系建成的标志.大地原点和大地起算数据坐标系统与参考框架261954年北京坐标系1954年北京坐标系可认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球称为克拉索夫斯基椭球。1954年北京坐标系的缺限:椭球参数有较大误差。参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。定向不明确。坐标系统与参考框架271980西安坐标系采用1975年国际大地测量与地球物理联合会IUGG第16届大会上推荐的4个椭球基本参数：长半径a=6378140m地心引力常数GM=3.986005×1014m3/s2重力场二阶带球谐系数J2=1.08263×10-8自转角速度ω=7.292115×10-5rad/s在1954年北京坐标系基础上建立起来的。椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。定向明确。椭球短轴平行于地球质心指向地极原点的方向大地原点地处我国中部，位于西安市以北60km处的泾阳县永乐镇，简称西安原点。大地高程基准采用1956年黄海高程系。坐标系统与参考框架28地心坐标系统满足以下四个条件：原点位于整个地球质心（包括海洋和大气）。尺度是相对论意义下某一局部地球框架内的尺度。定向为国际时间局测定的某一历元的协议地极和零子午线，称为地球的定向参数EOP。定向随时间的演变满足地壳无整体的约束条件。通俗化的定义：原点位于地球质心Z轴与X轴的定向某一历元的EOP参数确定Y轴与X、Z轴正交，构成空间右手坐标系2）地心坐标系统坐标系统与参考框架291）参心坐标参考框架传统测量坐标框架是由天文大地网来实现的，一般定义在参心坐标系中，是一种区域、二维、静态的地球参考框架。20世纪50~80年代，我国建立了：●1954北京参心坐标参考框架；●1980西安参心坐标参考框架。2.坐标参考框架坐标系统与参考框架302）地心坐标参考框架（1)国际地球参考框架ITRF●ITRF是ITRS的具体实现,是由IERS中心局IERSCB利用VLBI、LLR、SLR、GPS和DORIS等空间大地测量技术的观测数据分析得到的一组全球站坐标和速度●自1988年起，IERS已经发布ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97、ITRF2000、ITRF2005等全球参考框架。坐标系统与参考框架31●ITRF是通过框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现的。●目前ITRF是全球公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。坐标系统与参考框架32132433（2)WGS84世界大地坐标系WGS84的全称是WorldGeodeticSystem1984，即世界大地坐标系-1984，它是一个地心地固坐标系统，是GPS使用的坐标系。WGS84坐标系的几何意义是：坐标系的原点位于地球质心，z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，x轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴通过右手规则确定。坐标系统与参考框架34WGS84分别在1994、1996、2002年进行更新，得到WGS84(G730)、WGS84(G873)、WGS84(G1150)更新后的WGS84(G1150)的站坐标与ITRF2000框架的站坐标差异为几个厘米。35国务院批准自2008年7月1日启用我国的地心坐标系—2000国家大地坐标系，英文名称为ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，英文缩写为CGCS2000。用8—10年的时间，完成现行国家大地坐标系向2000国家大地坐标系的过渡和转换。（3）CGCS2000坐标系坐标系统与参考框架ITRF97(2000.0)36我国于2004年完成“2000国家GPS控制网”计算。该网包含:●国家测绘局布设的高精度GPSA、B级网；●总参测绘局布设的GPS一、二级网；●国家地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局共建的中国地壳运动观测网络的基准网、基本网和区域网。2000国家GPS网共有28个连续运行参考站，2500多个GPS网点组成，将数据统一归算到ITRF97(2000.0)，是我国新一代的地心坐标参考框架.坐标系统与参考框架37①参考框架和历元的统一●2000网的参考框架ITRF97●参考历元为2000.0长半轴a=6378137.0m地球含大气层引力常数GM=3986004.418108m3s-2地球的动力形状因子J2=1.082629832258地球自转角速度=7292115.010-11rads-1②参考椭球4个基本常数坐标系统与参考框架38地壳运动观测网络基准网39GPS大地控制网概况我国先后建成四个较大规模的GPS大地网一、二级网A、B级网形变监测网地壳运动观测网络框架：ITRF96历元：1997.0精度约为：3*10-8框架：ITRF93历元：1996.365精度约为：10-7框架：ITRF96历元：1996.582精度约为：10-8框架：ITRF96历元：1998.680精度优于2mm402000中国GPS大地网41几种常用的参考椭球参数坐标系统椭球名称年代长半轴a(m)扁率分母54北京系克拉索夫斯基19406378245298.380西安系IAG-7519796378140298.257WGS-84系WGS-8419846378137298.257223563CGCS2000WRS8020086378137298.257222101坐标系统与参考框架422.2高程系统与高程框架高程基准区域性高程基准可以由验潮站的长期平均海水面来确定，通常定义该平均海水面的高程为零。平均海水面通常作为高程基准面在地面上预先设置一固定点（组），利用精密水准测量联测固定点与该平均海水面的高差，从而确定该固定点（组)的海拔高程。该固定点称为水准原点。水准原点的高程就是区域性水准测量的起算点。国家高程基准：黄海平均海水面1987年以前,“1956年黄海高程系”水准原点高程为72.289m1988年1月1日起,“1985国家高程基准”水准原点的高程为72.260.高程系统与高程框架43在测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球