2012年测绘综合能力辅导：平均海面的测定和求取

2012 年测绘综合能力辅导：平均海面的测定和求取 细雨霏霏，阴云密布。在“蓝军”炮位阵地上，加农炮的长长炮筒指向天空，火箭炮 的成排火箭筒已经昂起头，指挥员一声号令，炮弹便呼啸着穿过雨帘，消失在浓云之中。 此时， “红军”的炮位侦察雷达的网状天线在不停地旋转，监视屏在频频闪烁。突然，监视 屏的视野里出现了“蓝军”来袭的弹头，雷达的计算机根据弹头飞行轨迹立刻推算出“蓝 军”炮阵地的坐标，引导严阵以待的火炮猛烈轰击，一举将“蓝军”炮阵地摧毁。这是一 次军事演习的片断。矿山测量 我们说，炮位侦察雷达捕捉目标是主动式遥感，这话道理何在呢？先来看看雷达是怎 样捕捉到蓝军的弹头的。首先，雷达向监视空域连续地发射电磁波，并不断地接受反射回 来的电波，当弹头进入监视空域，就会反射回与背景不同的电波，这时监视屏上就会出现 飞行的弹头“形象” 。根据弹头飞行轨迹，就可以推算其发射阵地的位置了。由于雷达不是 被动地接受物质的反射波和辐射波，而是主动地发射电磁波并通过接受其回波进行探测的， 所以称这种探测方式为主动式遥感。雷达发射的电磁波主要是微波波段。因为，微波易于 聚成较窄的发射波束，波束角可达 1左右；微波呈近直线传播，在高空不受电离层反射 的影响；微波波长较短，地面目标对其散射性能好；自然界的电磁波对微波的干扰小。所 以，雷达探测能够克服日照条件、成像时间和云雾、雨雪等气象条件的限制。概言之，由 探测主体发射一定频率的电磁波信号照射目标并通过其回波来探测物体的遥感方式被称为 主动式遥感。主动式遥感主要使用激光和微波作为照射源。主动式遥感器有：激光荧光扫 描仪、激光雷达、激光测高仪、激光散射计、雷达测高仪、真实和合成孔径雷达、微波全 息雷达等。 矿山包括煤矿空间数据的基本特征、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等。矿山 测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环。由于矿山测量工作涉及地面和井下，不但要 为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以供领导对安全生产做出决策。矿山测 量的任何疏忽或粗率都会影响生产或有可能导致严重事故发生。因此，矿山测量在矿山开 采中的责任与作用都是很大的。它的主要任务是：（1）建立矿区地面控制网和测绘 1：5001：5000 的地形图和矿图；（2）进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工 验收测量；（3）测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；（4）进行岩层与地表移动的 观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；（5 空间数据的基本特征）参加采矿 计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。 此外，在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主巷道的定 向与测量，掘进时中、腰线的给定，井下巷道贯通，弯道设置、竖井联测、斜洞布设，井 下场地开拓，回采定水平，矿量计算，井上下对照等等，处处都离不测绘。比如巷道贯通 如果不经过精确测量，就不能随意开挖，否则将造成大量巷道作废，不仅浪费大，而且影 响生产甚至会发生事故。 空间数据描述的是现实世界各种现象的三大基本特征：空间、时间和专题属性。 1.空间特绝对黑体征红外像片 空间特征是地理信息系统或者说空间信息系统所独有的。空间特征是指空间地物的位 置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地物的空间关系。空间位置可以通过坐标来描述。 GIS 中地物的形状和大小一般也是通过空间坐标来体现。这一点不完全像 CAD 系统，在 CAD 中，一个长方形可能由长和宽来描述它的形状和大小。而在 GIS 中，即使是长方形的 实体，大多数 GIS 软件也是由 4 个角点的坐标来描述。而 GIS 的坐标系统也有相当严格的 定义，如经纬度地理坐标系，一些标准的地图投影坐标系或任意的直角坐标系等。 日常生活中，人们对空间目标的定位不是通过记忆其空间坐标，而是确定某一目标与 其他更熟悉的目标间的空间位置关系。如一个学校是在哪两条路之间，或是靠近哪个道路 叉口，一块农田离哪户农家或哪条路较近等等。通过这种空间关系的描述，可在很大程度 上确定某一目标的位置，而一串纯粹的地理坐标对人的认识来说几乎没有意义。没有几个 人知道自己家里或办公室的确切坐标。而对计算机来说，最直接最简单的空间定位方法是 使用坐标。 在地理信息系统中，直接存储的是空间目标的空间坐标。对于空间关系，有些 GIS 软 件存储部分空间关系，如相邻、连接等关系。而大部分空间关系则是通过空间坐标进行运 算得到，如包含关系、穿过关系等。实际上，空间目标的空间位置就隐含了各种空间关系。 2.专题特征 专题特征亦指空间现象或空间目标的属性特征，它是指除了时间和空间特征以外的空 间现象的其他特征，如地形的坡度、波向、某地的年降雨量、土地酸碱度、土地覆盖类型、 人口密度、交通流量、空气污染程度等。这些属性数据可能为一个地理信息系统派专人采 集，也可能从其他信息系统中收集，因为这类特征在其他信息系统中都可能存储和处理。 3.时间特征 严格来说，空间数据总是在某一特定时间或时间段内采集得到或计算得到的。由于有 些空间数据随时间的变化相对较慢，因而，有时被忽略。而在许多其他情况下，GIS 的用 户又把时间处理成专题属性，或者说，在设计属性时，考虑多个时态的信息，这对大多数 GIS 软件来说是可以做到的。但如何有效地利用多时态势数据在 GIS 中进行时空分析和动 态模拟目前仍处于研究阶段。 目前世界上已布设完成且应用的卫星导航定位系统有两种。一是美国布设的第二代卫 星无线电导航系统 GPS。空间部分包括 24 颗分布在 6 个轨道面上的卫星，卫星高度约 20200 公里，运行速度为 3800 米/秒，运行周期 11 小时 58 分，卫星轨道的倾角为 55。 每颗卫星可覆盖全球 38%面积。卫星的分布，可保证在地球上任何地点、任何时刻、在高 度 15以上的天空同时能观测到 4 颗以上卫星。卫星上有原子钟，且不断向地面发射两种 频率的无线电波。该系统从 1978 年 2 月 2 日发射第一颗试验卫星起，到 1994 年 3 月 28 日 完成第 24 颗工作卫星的发射。目测距离 另一种是前苏联发射的全球导航卫星系统 GLONASS。也由 24 颗分布在 3 个轨道面上 的卫星组成，卫星高约 19100 公里，运行周期为 11 小时 15 分，轨道面与赤道面交角为 64.8。该系统于 1982 年 10 月开始发射，至 1995 年发射完毕。 2012 年注册测绘师：/kcnet2840/ 注册测绘师培训： /kcnet2840/ 平均海面也称“平均海水面” ，是指某海域在一定时期内海水面的平均位置。通常由某 验潮站相应期间内每小时的潮位观测记录数据计算求得。根据所取时间长度不同，可分为 日平均海面、月平均海面、年平均海面和多年平均海面。日平均海面是用近于一天的资料 来计算，一般利用 25 小时的观测记录计算。计算方法有多种，最简单的是将一天观测值全 球定位系统取简单的平均值，它可以去掉全回潮和半日潮的影响。月平均海面是由一个月 的日平均海面的平均值，它可以削弱半月潮和月潮的