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常規大地測量傳統方法

發布時間:2022-12-12 04:58:18

㈠ 我想問一下什麼是大地測量與衛星定位技術(數字測繪)

大地測量傳統上是指天文測量和大地物理學以及三角測量、高等級水準測量等手段。現代大地測量又加入了GPS等測繪手段。大地測量還有很多分支。
衛星定位技術被廣泛應用於多個學科和工程領域。主要是利用接收衛星信號對地面物體進行定位的一門技術(非專業講法),現在可利用的衛星有老美的GPS,俄的GLONASS,還有歐洲的伽利略。我國的北斗系統也可以但應用不太廣泛。

㈡ 傳統大地測量方法中哪種精度最高

大地車輛方法中有哪種精度最高?如果說是傳統大地測量方法中毫米是測量精度最高的

㈢ 1.+簡答題+我國歷史上三次珠峰測量都採用了哪些大地測量技術

1、300年前,使用四游標半圓儀、銅質御制方矩象限儀等儀器;
2、1975年,採用傳統大地測量方式;
3、2005年,採用傳統大地測量與衛星測量結合的技術方法。

㈣ 工程測量常用方法與儀器

一、高程測量

高程測量主要有水準測量和三角高程測量等。

水準測量是利用水平視線來測量兩點間的高差。由於水準測量的精度較高,所以是高程測量中最主要的方法。

三角高程測量是測量兩點間的水平距離或斜距和豎直角(即傾斜角),然後利用三角公式計算出兩點間的高差。三角高程測量一般精度較低,只是在適當的條件下才被採用。

下面主要介紹水準測量的基本方法和儀器。

1.水準測量的基本方法

2.水準儀介紹

微傾式水準儀

在一般水準測量中使用較廣的DS3型微傾式水準儀由下列三個主要部分組成:

望遠鏡-它可以提供視線,並可讀出遠處水準尺上的讀數。

水準器-用於指示儀器或視線是否處於水平位置。

基座-用於置平儀器,它支承儀器的上部並能使儀器的上部在水平方向轉

自動安平水準儀

1.原理——望遠鏡的光路上加有一個補償器。

2.使用——粗平後,望遠鏡內觀察警告指示窗應 全部呈綠色;最好狀態是指示窗的.三角形尖頂與橫指標線

3.檢校——要增加一項補償器的檢驗,即:轉動腳螺旋,破壞粗平,看警告指示窗是否出現紅色。

電子水準儀

與電子水準儀配套使用的水準尺為條形編碼尺,通常由玻璃纖維或銦鋼製成。在電子水準儀中裝置有行陣感測器,它可識別水準標尺上的條形編碼。電子水準儀攝入條形編碼後,經處理器轉變為相應的數字,在通過信號轉換和數據化,在顯示屏上直接顯示中絲讀數和視距。

二、角度測量

角度測量的儀器主要是經緯儀,分為光學經緯儀和電子經緯儀兩大類

光學經緯儀

光學經緯的水平度盤和豎直度盤用玻璃製成,在度盤平面的周誒邊緣刻有等間隔的分劃線,兩相鄰分劃線間距所對的圓心角稱為度盤的格值,又稱度盤的最小分格值。一般以格值的大小確定精度,分為:

DJ6 度盤格值為1° DJ2 度盤格值為20' DJ1 (T3)度盤格值為4'

按精度從高精度到低精度分:DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等(D,J分別為大地和經緯儀的首字母)

電子經緯儀

電子測角原理簡介

電子測角仍然是採用度盤來進行。與光學測角不同的是,電子測角是從特殊格式的度盤上取得電信號,根據電信號再轉換成角度,並且自動地以數字形式輸出,顯示在電子顯示屏上,並記錄在儲存器中。電子測角度盤根據取得電信號的方式不同,可分為光柵度盤測角、編碼度盤測角和電柵度盤測角等。

三、距離測量

距離測量分為鋼尺測量、視距測量和光電測距。

1.鋼尺測量

式中: n—整尺段數;

l—鋼尺長度(m);

q—不足一整尺的余長(m)。

2.視距測量

經緯儀視距測距是一種傳統的水平距離和高差的間接測量方法。

使用的工具:經緯儀和視距尺

3.光電測距

四、坐標測量

工程測量的主要任務之一是測量或放樣空間點的三維坐標。所使用的儀器主要有全站儀和GPS接收機等。

全站儀

全站儀的主要特點(續)

平角、垂直角、斜距自動顯示,自動計算鏡站坐標、高程、平距等數據;

數據記錄和存儲方式多樣:內存、PCMCIA卡、串口通訊;

對水平角和垂直角自動進行補償;

對距離進行氣象改正和儀器常數改正;

提供數字或圖形形式的電子氣泡用於整平;

激光對點器;

坐標測量的基本步驟

(1)設定測站點的三維坐標。

(2)設定後視點的坐標或設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定後視點的坐標時,全站儀會自動計算後視方向的方位角,並設定後視方向的水平度盤讀數為其方位角。

(3)設置棱鏡常數。

(4)設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。

(5)量儀器高、棱鏡高並輸入全站儀。

(6)照準目標棱鏡,按坐標測量鍵,全站儀開始測距並計算顯示測點的三維坐標。

各種全站儀簡介

更長的測程:無棱鏡測距達400M;

更快的測距速度:測距速度經實測比同類產品快兩倍;

更長的電池使用時間:先進的電源管理系統,省電30%以上;

更便捷的人性化設計:SD卡存儲功能,自動溫度氣壓感測器;

更好的防水性能:防水等級IP55。

SET220K . SET320K . SET520K . SET6120K SET10K系列全站儀具有機體輕巧、功能齊全等特點,帶背光全數字鍵盤使操作更為便捷,在各類工程和測量工作中有著廣泛的用途。 雙面帶背光全數字鍵盤使數據輸入更加便捷( SET620K為單面鍵盤)。 通用高效測量軟體 ,IP66高等級防塵防水性能。應用 放樣測量、道路計算與放樣、定線測量、混凝土構件組裝定位、建築工程式控制制、面積測算、變形監測。

地型GPS

測地型接收機主要用於精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要採用載波相位觀測值 進行相對定位,定位精度高。儀器結構復雜,價格較貴。根據使用用途和精度,又分為靜態(單頻)接收機和動態(雙頻)接收機即RTK.

目前,在GPS技術開發和實際應用方面,國際上較為知名的生產廠商有美國Trimble(天寶)導航公司、瑞士Leica Geosystems(徠卡測量系統)、日本TOPCON(拓普康)公司,國內廠家主要有南方測繪、中海達、華測、科力達等。


㈤ 現代大地測量學有哪些主要特點

1.從多維式大地測量發展到整體三維大地測量。傳統大地測量技術主要是採用光學儀器為基礎進行地面的距離,角度,高度和重力等多種測量,然後根據這些觀測數據簡介方式確定地面點的水平位置和高程,也可能此只能認為將高程和平面坐標十位互補聯系的元素分別測定。現在可以有空間大地測量直接測定相對於地球之心的三維絕對位置。
2.靜態大地測量發展到動態大地測量。傳統。地測量沒有能力監測地球表面位置及地球重力場元素的動態變化,只能測出靜態剛性地球假設下的地面點坐標和地球重力值,並將這些數值視為常
量。現代的大地測量技術可以測到非剛性(彈性,流變性等)地球表面點及重力場元素隨時間變化。這種動態大地測量也可稱為包含時間相依量的四維大地測量。
3.從在幾何空間描述地球發展到物理— 幾何空間描述地球。傳統大地測量的科學和工程技術任務測定地球橢球的幾何參數(長半軸、扁率) 和地球橢球在地球體內的定位,再以此為依據測定地面點的坐標,這些傳統大地測量所測定出來的參數都是在幾何空間中描述地球。即使物理大地測量中的地球重力場參數也是為了將物理空間(即地球重力場中) 的大地測量觀測值歸算到幾何空間中(即參考
橢球面_L的坐標)。而現代大地測量則不僅可以測定地球重力場,而且還可以監測研究非剛性旋轉地球的各種動態變化,如地球的極移、自轉速度、板塊運動、斷層蠕變等等地球物理參數,這些參數都是在物理— 幾何空間中描述地球。
4.從局部參考坐標系中的地區性(相對) 大地測。發展到統一地心坐標系中的全球性(絕對) 大地測
量。傳統大地測量由於受到觀測儀器等的限制,只能以地面兩點間可通視為條件進行相對定位測量,不可能進行跨越海洋的洲際間的全球大地測量,因此傳統大地測量工作只能局限在一個國家或一個地區建立地區性的局部大地測量坐標系統,地面點的坐標〔包括高程) 是相對這樣的地區坐標系的。各個國家或地區所建立的各自的局部大地參考系,彼此問一般是互不聯系的。而現代大地測量由於空間尺度的擴大,有可能建立全球統一的地心坐標系,並將全球各個局部大地參考系納人到這個全球統一的參考系中,測定地面點在其中的絕對坐標。
5.地球表面的大地測量發展到地球內部物質結構的大地測量反演。從赫爾默特的大地測量定義開始,傳統的大地測量都只限於在地球表面進行位置和地球外部重力場的測定,是研究地球表面的學
科。現代大地測量中以空間大地測量為標志的大地形變測量技術不論在測量的空間尺度上還是精度水平都已經有能力監測地球動力學過程產生的運動狀態和物理場的微變化,如板塊運動、地殼形變、活動構造帶的應力場以及重力場變化,極移細節、自轉速度變化和海平變化等等,通過研究這些動力學現象去了解地球內部構造及其動力學過程。

㈥ 傳統大地測量都有哪些測量方法

通過精密角度測量、距離測量、水準測量確定地球及地面的形狀與位置;通過重力測量確定地球形狀與重力場;最重要的是通過以上結論、地球橢球面計算與投影變換確定地球幾何模型。

㈦ 為什麼現代大地測量技術可以直接獲得地面點三維坐標卻不能代替常規幾何水準測量方法

現代大地測量技術有局限性,只能測海拔,距離,高度,而水準傳統測量可以測角度如方位角,可以和地圖吻合。這是前者做不到的。

㈧ 現代大地測量定位技術,除傳統的方法以外,主要還有哪些方法簡要說明它們的基本原理及特點。

除傳統的羅盤儀,經緯儀,全站儀測量外,在地圖上可用前方交匯後方交匯法測量。原理是三角函數原理!

㈨ 大地測量學發展經過了哪幾個階段試述各階段有哪些主要貢獻及標志成果

萌芽階段
17世紀以前,大地測量學處於萌芽狀態。公元前3世紀,埃拉托色尼首先應用幾何學中圓周上一段弧的長度、對應的中心角同圓半徑的關系,計算地球的半徑長度。公元724年,中國唐代的南宮說等人在張遂(一行)的指導下,首次在今河南省境內實測一條長約300千米的子午弧。其他國家也進行過類似的工作。但當時測量工具簡陋,技術粗糙,所得結果精度不高,只是測量地球大小的嘗試。

大地測量學形成
1687年I.牛頓發表萬有引力定律之後,1690年荷蘭c.惠更斯在其著作《論重力起因》中,根據地球表面的重力值從赤道向兩極增加的規律,得出地球的外形為兩極略扁的扁球體論斷。1743年法國A.一C.克菜羅發表《地球形狀理論》,進一步給出由重力數據和地球自轉角速度確定地球扁率的克萊羅定理。此外,17世紀初,荷蘭的w.斯涅耳首創三角測量。隨後望遠鏡、測微器、水準器等發明,測量儀器精度大幅度提高,為大地測量學的發展奠定技術基礎。17世紀末,大地測量學形成至衛星大地測量的出現,這一階段的大地測量學通常稱為經典大地測量學。主要標志是以地面測角、測距、水準測量和重力測量為技術手段解決陸地區域性大地測量問題。弧度測量、三角測量、幾何高程測量以及橢球面大地測量理論的發展,形成幾何大地測量學;建立了重力場的位理論並發展了地面重力測量,形成物理大地測量學。

弧度測量
1683~1718年,法國卡西尼父子(G.D.Cassini和J.Cassini)在通過巴黎的子午圈上用三角測量法測量弧幅達8°20』的弧長,推算出地球橢球的長半軸和扁率。由於天文緯度觀測沒有達到必要的精度,加之兩個弧段相近,以致得出了負的扁率值,即地球形狀是兩極伸長的橢球,與惠更斯根據力學定律作出的推斷正好相反。為了解決這一疑問,法國科學院於1735年派遣兩個測量隊分別赴高緯度地區拉普蘭(位於瑞典和芬蘭的邊界上)和近赤道地區秘魯進行子午弧度測量,全部工作於1744年結束。兩處的測量結果證實緯度愈高,每度子午弧愈長,即地球形狀是兩極略扁的橢球。至此,關於地球形狀的物理學論斷得到了弧度測量結果的有力支持。
另一個著名的弧度測量是J.B.J.德朗布爾於1792~1798年間進行的弧幅達9°40』的法國子午弧的測量。由這個新子午弧和1735~1744年間測量的秘魯子午弧的數據,推算了子午圈一象限的弧長,取其千萬分之一作為長度單位,命名為一米。這是米制的起源。
從18世紀起,繼法國之後,一些歐洲國家也都先後開展了弧度測量工作,並把布設方式由沿子午線方向發展為縱橫交叉的三角鎖或三角網。這種工作不再稱為弧度測量,而稱為天文大地測量。中國清代康熙年間(1708~1718)為編制《皇輿全覽圖》,曾實施大規模的天文大地測量。在這次測量中,也證實高緯度的每度子午弧比低緯度的每度子午弧長。另外,清代康熙皇帝還決定以每度子午弧長為200里來確定里的長度。

幾何大地測量
19世紀起,許多國家都開展全國天文大地測量工作,其目的並不僅是為求定地球橢球的大小,更主要的是為測制全國地形圖提供大量地面點的精確幾何位置。這就推動了幾何大地測量的發展。
①為了檢校天文大地測量的大量觀測數據,求出最可靠的結果和評定觀測精度,法國A.一M.勒讓德於1806年首次發表最小二乘法的理論。事實上,德國數學家和大地測量學家C.F.高斯在1794年已經應用這一理論推算小行星的軌道,此後又用最小二乘法處理天文大地測量成果,把它發展到相當完善的程度,形成測量平差法,至今仍廣泛應用於大地測量。
②橢球面上三角形的解算和大地坐標的推算,高斯於1828年在其著作《曲面通論》中提出橢球面三角形的解法。關於大地坐標的推算,許多學者提出了多種公式,高斯於1822年發表橢球面投影到平面上的正形投影法,這是大地坐標換算成平面坐標的最佳方法,至今仍在廣泛應用。
③利用天文學大地測量成果推算地球橢球長半軸和扁率,德國F.R.赫爾墨特提出在天文大地網中所有天文點的垂線偏差平方和為最小的條件下,解算與區域大地水準面最佳擬合的橢球參數及其在地球體中定位的方法。以後這一方法被稱為面積法。

物理大地測量
自1743年克萊羅發表了《地球形狀理論》之後,物理大地測量的最重要發展是1849年英國的G.G.斯托克斯提出的斯托克斯定理。根據這一定理,可以利用地面重力測量結果研究大地水準面形狀。但它要求首先將地面重力測量結果歸算到大地水準面上,由於地殼密度未知,這種歸算不能嚴格實現。盡管如此,斯托克斯定理還是推動了大地水準面形狀的研究工作。大約100年後,蘇聯的M.S.莫洛堅斯基於1945年提出莫洛堅斯基理論,它不需任何歸算,便可以直接利用地面重力測量數據嚴格地求定地面點到參考橢球面的距離(大地高程)。它避開了理論上無法嚴格求定的大地水準面,直接求定地面點的大地高程。利用這種高程,可把大地測量的地面觀測值准確地歸算到橢球面上,使天文大地測量的成果處理不因歸算不準確而帶來誤差。伴隨著莫洛堅斯基理論產生的天文重力水準測量方法和正常高系統已被許多國家採用。這是在衛星重力測量技術出現以前,由地面重力測量研究地球形狀和確定地球重力場的理論和方法,稱為經典物理大地測量。

現代大地測量
經典大地測量由於其主要測量技術手段(測角和測邊)和方法本身的局限性,測量精度已近極限,測量范圍也難於達到佔地球面積70%的海洋和陸地自然條件惡劣的地區(高原、沙漠和原始森林等)。1957年第一顆人造地球衛星發射成功後,利用人造衛星進行大地測量成為主要技術手段,從此發展到現代大地測量。其標志是產生衛星大地測量,突破了米級測量精度,從區域性相對大地測量發展到全球的大地測量,從測量靜態地球發展到可測量地球的動力學效應。

衛星大地測量
1966年美國的W.M.考拉發表《衛星大地測量理論》一書,為衛星大地測量的發展奠定基礎。同時,對衛星跟蹤觀測定軌技術得到迅速發展,從照相觀測發展到衛星激光測距(8LR)和衛星多普勒觀測。20世紀70年代美國首先建立衛星多普勒導航定位系統,根據精密測定的衛星軌道根數,能夠以土1米或更高的精度測定任一地面點在全球大地坐標系中的地心坐標;90年代美國又發展了新一代導航定位系統,即全球定位系統(GPS),以其廉價、方便、全天候的優勢迅速在全球普及,成為大地測量定位的常規技術。俄羅斯發展了全球導航衛星系統(GLONASS),歐洲正在啟動伽利略全球衛星導航定位系統(Galileo)。衛星大地測量不僅廣泛用於高精度測定地面點的位置,還用於確定全球重力場,並形成一門新的大地測量分支,即衛星重力學。

衛星重力測量
衛星激光測距對衛星的跟蹤測量可以精確測定衛星軌道的攝動,當分離出占攝動主要部分的地球引力攝動,由此推算地球引力位球諧展開的低階位系數。20世紀70年代開始衛星雷達測高,後又研製和發展了多代衛星測高系統,用於精確測定平均海面的大地高,確定海洋大地水準面,並反求海洋重力異常,解析度優於lO千米,精度優於分米級。

動力大地測量
SLR和甚長基線干涉測量(VLBI),可以厘米級或更優的精度監測板塊的運動速率、極移和地球自轉速率的變化。GPS更能以毫米級精度測定板塊內地塊的相對運動及地殼形變,還廣泛用於監測斷層和地震活動、極地冰原和陸地冰川的運動和變化以及冰後回彈現象。

海洋大地測量
衛星測高已成為確定高解析度全球海洋大地水準面的最廉價有效的手段,GPS也成為海洋導航定位的主要工具,定位精度比傳統的天文導航和無線電導航精度提高1~2個數量級,多波束聲吶測深相對精度已達到或接近111000。海底大地控制網和海底地形測量的規模和精度在不斷提高。[2]

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