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注册测绘师资格考试辅导 测绘综合能力之 大地测量 主要内容： 1、大地测量绪论 2、常用坐标系及其转换 3、GPS控制网 4、高程控制网 5、似大地水准面精华 一、大地测量绪论 1.1大地测量的任务和作用 1.2大地测量系统和参考框架 1.3常用的地球形状表述的数学模型和物理模型 1.1 大地测量的任务和作用 1.1.1 大地测量是为研究地球形状及表面特性进行的实际测量工作，着重于研究地球形状大小的几何特征及其最基本的物理特征—地球重力场。 经典大地测量的技术手段是使用光电仪器进行地面几何测量（边角测量、水准测量）、天文测量、地面重力测量。其主要任务是建立国家或大范围的精密控制测量网。 1.1.2 现代大地测量的特点 1）长距离、大范围；2）高精度；3）实时快速；4）四维；5）地心坐标；6）学科融合。 1.1 大地测量的任务和作用 1.1.3 大地测量的作用 为各种测绘提供统一、协调、法定的平面和高程系统。从而获得正确的点位和海拔高以及点位之间的空间关系和尺度。 1.2 大地测量系统和参考框架 大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。与系统相对应的大地参考框架有坐标参考框架、高程参考框架和重力测量参考框架三种。 1.2.1 坐标系统根据其原点的位置不同分为地心坐标系统和参心坐标系统；从表现形式上又分为空间直角坐标系（x，y，z）和大地坐标系（L, B, H） 1.2 大地测量系统和参考框架 1.2.2 大地测量的坐标框架 1、参心坐标框架：是由天文大地网实现和维持的，是区域性、二维静态的坐标框架。我们国家分别定义在1954北京坐标系和1980西安坐标系。 2、地心坐标框架：是由利用空间大地测量技术构成全球观测网点，是全球性的、三维动态的坐标框架。我国2000国家大地坐标系属于地心坐标系。 1.2 大地测量系统和参考框架 1.2.3 高程系统和高程框架 我们国家使用了两个高程基准：1956黄海高程系统（72.289m）、1985国家高程基准（72.2604m）。高程基准定义了高程测量的起算点。 高程系统采用正常高系统。 高程框架：由国家一等水准网和一等水准复测的高精度水准控制网来实现，以青岛水准原点为起算基准，以正常高系统为高差传递方式。另外一种形式是通过大地水准面精华来实现。 1.3常用的数学模型和物理模型 1.3.1、大地水准面 　　大地水准面是由静止海水面向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距—大地水准面差距（对于似大地水准面而言，则称为高程异常）来实现的。 大地水准面所包围的形体成为大地体。大地体与真实地球在大小、形状方面十分接近，大地水准面可以看成地球形状的一个近似表述。适宜作为地面点高程的起算面。 1.3常用的数学模型和物理模型 1.3.2、参考椭球面 在测量中，在各个国家和地区，采用各自的区域性大地水准面，最佳拟合于某一区域性大地水准面的旋转椭球面，一般称为参考椭球面。 国家参考椭球面作为以往国家大地测量计算的基准面，其椭球几何元素的选定和定向的确定是和国家二维大地坐标系的建立有着密切的关系，由此确定的参考椭球面只适用于所在的地区。 1.3常用的数学模型和物理模型 我国现行四种国家大地坐标系并对映着不同的参考椭球面： 1、1954年北京坐标系 2、1980年西安坐标系 3、新1954年大地坐标系 4、2000国家大地坐标系（CGCS2000） 二、常用坐标系及其转换 2.1 常用坐标系 2.1.1 大地坐标系 2.1.2 地心坐标系 2.1.3 空间直角坐标系 2.1.4 站心坐标系 2.1.5 高斯直角坐标系 2.1.6 平面坐标系的选择与确定 2.1 常用坐标系 2.1.1 大地坐标系 大地坐标系以参考椭球面为基准面，用大地经度L、纬度B和大地高H表示地面点位置。 大地坐标系是参心坐标系，其坐标系统的原点位于参考椭球中心。 2.1 常用坐标系 2.1.2 地心坐标系 地心坐标系也是以参考椭球为基准面，地心坐标与上述的大地坐标不同之处是，地面点A的纬度是以Aˊ的向径AˊO与大地赤道面的交角Bˊ表示的。Bˊ叫地心纬度，地心经度与大地经度是一致的。 2.1 常用坐标系 2.1.3 空间直角坐标系 以地心或参考椭球中心为直角坐标系的原点，椭球旋转轴为Z轴，X轴位于起始子午面与赤道的交线上，赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，指向符合右于规则，便构成了直接坐标系 2.1