控制测量学分解学习教案

1、会计学1控制控制(kngzh)测量学分解测量学分解第一页，共32页。1.1 1.1 控制测量学的基本任务和主要内容控制测量学的基本任务和主要内容( (掌握）掌握）1.2 1.2 地球地球(dqi)(dqi)重力场的基本知识重力场的基本知识( (了解）了解）1.3 1.3 控制测量的基准面和基准线控制测量的基准面和基准线( (掌握）掌握）1.4 1.4 控制测量的现状与发展概况控制测量的现状与发展概况( (了解）了解）第1页/共32页第二页，共32页。第2页/共32页第三页，共32页。第3页/共32页第四页，共32页。控控制制(kngzh)测测量量分分类类按定位按定位(dngwi)类型分类型分平

2、面控制平面控制(kngzh)测量测量高程控制测量高程控制测量测定控制点平面位置测定控制点平面位置测定控制点高程位置测定控制点高程位置按定位按定位区域分区域分大地控制测量大地控制测量工程控制测量工程控制测量全国范围全国范围在工程和城市建设区域在工程和城市建设区域（2）.基本任务控制测量分类第4页/共32页第五页，共32页。第5页/共32页第六页，共32页。水准(shuzhn)点平面(pngmin)控制点第6页/共32页第七页，共32页。第7页/共32页第八页，共32页。第8页/共32页第九页，共32页。高程(gochng)控制网（水准网）(图1.4)第9页/共32页第十页，共32页。第10页/共

3、32页第十一页，共32页。第11页/共32页第十二页，共32页。第12页/共32页第十三页，共32页。2rmMfF.2mp 第13页/共32页第十四页，共32页。ndrrmMfdA2.rmMfV.rMfV.第14页/共32页第十五页，共32页。drrMfdv2drdVa（17）第15页/共32页第十六页，共32页。rMfV.sinsincoscoscoszyrxdtd. 022zyyxx（19）图1.7第16页/共32页第十七页，共32页。nrMfV.)(2.222yxQ图1.7（110）第17页/共32页第十八页，共32页。第18页/共32页第十九页，共32页。第19页/共32页第二十页，共

4、32页。求得实际重力位，测量学就中引入了一个近似而方便计算的正常重力位。n正常重力位函数形式简单，计算无需知道地球实际形状和密度。引入正常重力位的目的(md)是，首先求出正常重力位，然后设法求出其与实际重力位的差值（扰动位），从而求到接近实际的重力位。第20页/共32页第二十一页，共32页。第21页/共32页第二十二页，共32页。第22页/共32页第二十三页，共32页。 因为大地水准面不适合作为建立坐标系统的基准面因为大地水准面不适合作为建立坐标系统的基准面, ,所以在内业计所以在内业计算时算时, ,是采用是采用(ciyng)(ciyng)一个形状规则的数学椭球面一个形状规则的数学椭球面, ,

5、来做为建立广大来做为建立广大区域坐标系统的基准面区域坐标系统的基准面, ,采用采用(ciyng)(ciyng)椭球面的法线作为基准线。椭球面的法线作为基准线。 为方便计算为方便计算, ,规则椭球面采用规则椭球面采用(ciyng)(ciyng)旋转椭球面旋转椭球面, ,即由长半轴即由长半轴 a a、短半轴、短半轴 b b 确定的椭圆，绕短半轴旋转而形成的椭球体面。确定的椭圆，绕短半轴旋转而形成的椭球体面。 确定旋转椭球体要求与大地水准面包围的地球体确定旋转椭球体要求与大地水准面包围的地球体( (称为大地体称为大地体) )尽可尽可能接近能接近. .除了确定旋转椭球体的大小、形状外，还要确定其与大地

6、体的除了确定旋转椭球体的大小、形状外，还要确定其与大地体的关系，这项工作称为椭球体定位。关系，这项工作称为椭球体定位。 为了减少观测值归算投影变形，旋转椭球体越接近大地体越好。历为了减少观测值归算投影变形，旋转椭球体越接近大地体越好。历史上各国都是采用史上各国都是采用(ciyng)(ciyng)接近本国大地水准面的旋转椭球面作为接近本国大地水准面的旋转椭球面作为基准面，相应的椭球体称为参考椭球体。定位采用基准面，相应的椭球体称为参考椭球体。定位采用(ciyng)(ciyng)旋转椭旋转椭球中心与参考椭球体中心重合，短轴与地球旋转轴重合。球中心与参考椭球体中心重合，短轴与地球旋转轴重合。第23页

7、/共32页第二十四页，共32页。3.3.参考参考(cnko)(cnko)椭球面椭球面参考参考(cnko)(cnko)椭球面理椭球面理论是与定位区域大地水准论是与定位区域大地水准面吻合最好旋转椭球面。面吻合最好旋转椭球面。参考参考(cnko)(cnko)椭球参数椭球参数一般采用长半径一般采用长半径 a a ，扁率，扁率，或者长半轴，或者长半轴a a 、短半、短半轴轴b b。图图1.81.8形象的表述参考形象的表述参考(cnko)(cnko)椭球体，大地椭球体，大地水准面、参考水准面、参考(cnko)(cnko)椭球面和地表面间的关系。椭球面和地表面间的关系。起始子午面起始子午面LB图1.8第24

8、页/共32页第二十五页，共32页。4.4.我国先后采用的坐标系统我国先后采用的坐标系统(xtng)(xtng)(1).1954(1).1954北京坐标系北京坐标系(2).1980(2).1980西安坐标系西安坐标系(3).(3).国家国家20002000坐标系统坐标系统(xtng)(xtng)坐标系统坐标系统(xtng)(xtng)不断优化的方向是不断优化的方向是: :坐标系的原点由参心坐标系的原点由参心向质心变化向质心变化, ,椭球体由与区域地表符合最好椭球体由与区域地表符合最好, ,向与全球范围地表符向与全球范围地表符合最好演化。合最好演化。第25页/共32页第二十六页，共32页。5.5.

9、大地高、正高、正常高大地高、正高、正常高根据高程系统采用的基准面不同，高程系根据高程系统采用的基准面不同，高程系统主要有正高、大地高、正常高三类。统主要有正高、大地高、正常高三类。大地高大地高H:H:沿法线到参考椭球面的距离沿法线到参考椭球面的距离. .正高正高Hg:Hg:沿铅垂线到大地水准面的距离沿铅垂线到大地水准面的距离. .正常高正常高Hr:Hr:沿正常重力沿正常重力(zhngl)(zhngl)线到似线到似大地水准面距离大地水准面距离. .由图由图1.91.9可见可见, ,三者关系为三者关系为: : 图1.9rgHHNHH(1-14)第26页/共32页第二十七页，共32页。5.5.大地高

10、、正高、正常高大地高、正高、正常高沿着垂线量取一点到大地水准面的距离显然是不沿着垂线量取一点到大地水准面的距离显然是不可能实施的可能实施的, ,所以设地面点所以设地面点B B沿垂线到大地水准面沿垂线到大地水准面C C路线上一点的重力加速度为路线上一点的重力加速度为gB,gB,沿另一非垂直水沿另一非垂直水准路线准路线BAOBAO到大地水准面上点到大地水准面上点O O路线上一点的重力路线上一点的重力值为值为g g（图（图1.101.10）。根据）。根据:gB.dH=g.dh, dH:gB.dH=g.dh, dHg.dh/gBg.dh/gB。得到正高计算公式。得到正高计算公式 是过是过B B点水准面

11、和大地水准面位点水准面和大地水准面位能差，能差， 是是BCBC路线重力平均值为一常数，因而路线重力平均值为一常数，因而正高是唯一正高是唯一(wi y)(wi y)值。由于值。由于BCBC路线上重力加路线上重力加速度平均值速度平均值 实际上求不到，所以地面上一点实际上求不到，所以地面上一点正高也不能精确求得正高也不能精确求得. .图1.10OBABmBgdhgH1Bmg(1-15)gdhBmg第27页/共32页第二十八页，共32页。5.5.大地高、正高、正常高大地高、正高、正常高将正高系统中不能确定的将正高系统中不能确定的 以正常重力值以正常重力值 代替代替, ,就得到另一种高程系统就得到另一种高程系统, ,正常高系统正常高系统. .正常正常高系统是我国目前采用的高程系统。高系统是我国目前采用的高程系统。正常高采用的基准面称似大地水准面正常高采用的基准面称似大地水准面, ,是由地面是由地面点沿正常重力线量取正常高所得的连续闭合曲点沿正常重力线量取正常高所得的连续闭合曲面面. .似大地水准面不是等位似大地水准面不是等位(dn(dn wi) wi)面面, ,是是一个实际不存在的一个实际不存在的, ,虚拟的