空间大地测量

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大地测量学

大地测量学

大地测量学大地测量学是地球学科的重要分支,是测绘科学的基础学科,在测绘专业的课程设置中占有重要的地位和作用。

其主要测定地球大小;研究地球形状;测定地面点的几何位置,将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上,用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置,用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。

这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。

就其本质来说,他是一门地球信息学,即为人类的活动提供地球空间信息的学科。

大地测量学的的内容包括几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学。

几何大地测量学主要是研究确定地球形状、大小和确定地面点三维空间的理论及技术、因此有关精密的角度、距离测量、水准测量,地球椭圆球体的参数及模型,椭圆面上测量成果的计算、平差、投影变换以及大地控制网建立的原理和技术方法等,是几何大地测量学的基本内容。

物理大地测量学研究用武力方法(重力测量)确定地球的形状及外部重力场。

它的主要内容是重力测量及其归化、地球及外部重力场模型、大地测量边值问题、重力为理论、球谐函数、利用重力测量研究地球形状及椭圆球体参数等。

空间大地测量学是研究以卫星及其它空间探测器实施大地测量的理论和技术。

主要内容包括卫星多普勒技术,海洋卫星雷达测高,激光卫星测距以及卫星定位系统(GPS)和GLONASS,我国的“北斗”卫星定位导航系统,卫星定位定轨理论以及应用卫星及空间探测器在全国性大地测量控制网,全球性的地球动态参数求定和重力场模型的精华、地壳形变、板块运功的、海空导航、导弹制导等方面的研究。

因此较确切地讲。

空间大地测量学的开创。

使大地测量学迈入了以可变地球为研究对象,实施全球动态就对测量的现代大地测量新时期。

学科发展史——萌芽阶段在17世纪以前,大地测量只是处于萌芽状态。

公元前 3世纪,亚历山大的埃拉托斯特尼首先应用几何学中圆周上一段弧AB的长度S、对应的中心角r同圆半径R的关系,估计了地球的半径长度,由于圆弧的两端A和B大致位于同一子午圈上,以后在此基础上发展为子午弧度测量。

介绍测绘技术中的大地测量和空间测量

介绍测绘技术中的大地测量和空间测量

介绍测绘技术中的大地测量和空间测量测绘技术是一门以测量为基础、以数据处理为手段、以地图与产品制作为目标的综合性技术。

在现代社会发展中,测绘技术的应用范围越来越广泛,不仅在国土资源管理、城市规划和建设、环境监测等方面发挥着重要作用,而且在工程建设、航空航天、农业生产等众多领域都起到了不可替代的作用。

大地测量是测绘技术中的重要组成部分,它主要研究地球表面上点的位置、形状和尺寸等问题。

大地测量的起源可以追溯到古代,当时人们通过天文观测来测量地球的尺寸和形状。

随着科学技术的发展,大地测量逐渐借助仪器设备进行,取得了巨大的进展。

在大地测量中,常用的测量方法有三角测量、水准测量和重力测量等。

三角测量是通过测量三角形的边长和角度来计算地球上点的位置和距离的方法,它是大地测量中最常用的方法之一。

水准测量是利用水平面的性质来测量两点之间的高差,进而确定地球表面上点的高度。

重力测量则是通过测量重力场的变化来研究地球尺寸和形状的方法。

除了大地测量外,空间测量也是测绘技术中的重要内容。

空间测量主要研究三维空间中点的位置和形状,并通过数学模型和测量数据进行建模和分析。

空间测量的核心技术是全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。

全球定位系统是一种利用卫星信号进行定位和导航的技术,它由一组卫星、地面接收设备和数据处理系统组成。

通过接收卫星发射的信号,地面接收设备可以确定自身的位置和时间,并将这些数据传输给数据处理系统进行处理。

全球定位系统可以实现高精度的空间定位和导航,广泛应用于交通运输、农业生产、灾害监测等领域。

地理信息系统是一种用于收集、存储、管理和分析地理空间数据的系统。

地理信息系统将地理空间数据与属性数据相结合,通过空间查询和分析功能,为决策者提供可视化的地理信息支持。

地理信息系统可以帮助我们理解地理空间现象,优化资源配置,支持决策和规划。

测绘技术中的大地测量和空间测量相互关联,互为补充。

大地测量提供了地球表面上点的位置和形状等信息,而空间测量则将这些信息整合到三维空间模型中,实现对地球表面的全面描述。

空间大地测量(二)

空间大地测量(二)

历书时系统(2)
• 这样定义的时间测量系统称为历书时(简写ET) • 1960年起,测量时间的标准是历书时秒 • 纽康给出的太阳几何平黄经的表达式为:
L 27941 48.04 129602768.13T 1.089T 2 dL / dT 129602768.13 1.089T
UT 2 UT 1 T 0 s.022sin 2 t 0 s.012 cos 2 t 0 s.006sin 4 t 0 s.007 cos 4 t
• T以年为单位,从贝赛尔年岁首起算。
世界时系统(7)
• 长期来,人们将地球自转看成是均匀的,包括哥 白尼。 • 1695年,哈雷在计算古代和中世纪的交食时发现 月球运动长期加速现象。 • 1754年,康德提出海洋潮汐摩擦会使地球自转速 度减慢的假说,可以解释哈雷发现的月球运动长 期加速现象,后续发现太阳、水星、金星也有类 似现象。
世界时系统(3)
• 由于真太阳时的不均匀性,1820年,法国科学院 提出秒长定义为:全年中所有真太阳日平均长度的 1/86400为1s,实际工作中无法实时得到秒长。 • 19世纪末。美国天文学家纽康(S.Newcomb)提出 用假想的太阳代替真太阳,简称平太阳。 • 1886年,在法国巴黎召开的国际讨论会同意采用 纽康方法定义平太阳日,从而产生了真正科学意义 上的平太阳时秒长。
原子时历史回顾(2)
• 普朗克建立了量子理论基础 • 爱因斯坦引进了光子受激发射概念 • 波尔运用光子理论解释原子结构并提出能级概念 • 赫兹奠定了无线电频率检测基础 • 布鲁格利、海森堡和薛定谔创立并发展了波动力学 • 施特恩和格拉赫发现了原子磁性和它的空间量子化 • 二次大战后,无线电技术蓬勃发展,频率测量可以达 到30GHz

空间大地测量技术的原理和应用

空间大地测量技术的原理和应用

空间大地测量技术的原理和应用近年来,随着信息技术的飞速发展和社会经济的快速进步,空间大地测量技术逐渐成为人们关注的焦点。

空间大地测量技术是一种利用空间技术手段获取地球大地测量数据的方法,具有重要的理论和应用价值。

一、原理空间大地测量技术的原理主要基于卫星导航定位和精密测量。

卫星导航定位是通过利用卫星系统对地球表面进行测量,得到地球表面点坐标的方法。

目前,全球广泛使用的GNSS系统(全球导航卫星系统)就是其中之一。

GNSS系统通过将大量自主运行的卫星分布在地球轨道上,利用空间信号与地面设备进行通讯,测量地球表面点的位置。

精密测量是利用现代高精度仪器进行测量,通过多种数据处理和数学模型运算,来获得地球表面点的真实坐标。

这些仪器旨在提供高精度、高稳定性、高分辨率的测量结果。

常见的精密测量仪器包括全站仪、测量雷达、激光扫描仪等。

二、应用空间大地测量技术在许多领域有着广泛的应用。

1. 地质灾害监测地质灾害是世界各国面临的共同问题。

通过空间大地测量技术,可以实时监测地质灾害的变化和趋势,为预测和预警提供科学依据。

利用卫星导航定位技术和精密测量仪器,可以监测山体滑坡、地震、地裂缝等地质灾害的发生和演化过程,及时采取措施减少损失。

2. 地理信息系统地理信息系统(GIS)是一种基于计算机和空间大地测量技术的地理信息管理系统。

通过将地球上的各种地理数据与地球表面点的坐标和属性相结合,进行多层次、多元素、高精度的数据集成和空间分析。

3. 基础设施建设空间大地测量技术在基础设施建设中起着重要的作用。

无论是道路、桥梁、隧道还是高铁、机场等建设工程,都需要准确的地理空间数据支撑。

空间大地测量技术可以提供地籍测量、工程测量和形变监测等服务,保证工程的精度和稳定性。

4. 海洋资源勘探海洋是人类的重要资源之一。

利用空间大地测量技术,可以对海洋空间进行广泛的监测和勘探,包括海底地形、洋流、海洋生态系统等。

通过对这些数据进行分析和整理,可以为海洋资源的合理开发和保护提供科学依据。

空间大地测量(sar和insar)

空间大地测量(sar和insar)

关于InSAR和D-InSAR的数据处理一、合成孔径雷达干涉技术(InSAR)合成孔径雷达干涉技术出现于20世纪60年代末.它是SAR与射电天文学干涉测量技术结合的产物。

当SAR扫过地面同一目标区域时,利用成像几何关系,通过成像、一些特殊的数据处理和几何转换,即可提取地表目标区域的高程信息和形变信息。

由于InSAR 技术有效利用了SAR的回波相位信息,测高精度为米级甚至亚米级,而一般雷达立体测量方法只利用灰度信息来实现三维制图,测高精度仅能达到数十米,因此该技术迅速引起了地学界及相关领域科研工作者的极大兴趣,现已成为微波遥感领域的研究热点.干涉合成孔径雷达利用多个接收天线观测得到的回波数据进行干涉处理,可以对地面的高程进行估计,对海流进行测高和测速,对地面运动目标进行检测和定位。

接收天线相位中心之间的连线称为基线,按照基线和航向的夹角,人们将InSAR分为基线垂直于航向的切轨迹干涉和沿航向的顺轨迹干涉。

切轨迹干涉可以快速提取地面的三维信息,顺轨迹干涉主要用于动目标检测和海洋水流与波形测量。

二、InSAR 基本原理InSAR 测量模式主要有两种:一种是双天线单轨(Single Pass)模式,主要用来生成数字高程模型,一般用于机载SAR;另一种是双轨(Two Pass) 模式,主要用于获取地表变形,一般用于星载SAR.下面以重复轨道干涉测量为例,简要介绍InSAR 技术的基本原理(见图1).假设卫星以一定的时间间隔和轨道偏离(通常为几十米到1km 左右)重复对某一区域成像,并在两次飞行过程中处于不同的空间位置1S 和2S ,则空间干涉基线向量为B,长度为B;基线向量B 与水平方向的夹角为基线倾角α。

1S 和2S 至地面点P 的斜距分别为R 和R+△R;将基线沿视线方向分解,得到平行于和垂直于视线向的分量||B 、'B ;H 为1S 到参考面的高度;从1S 发射波长为λ的信号经目标点P 反射后被1S 接收,得到测量相位1ϕ,114arg{}R u πϕλ=+(1)同样,另一空间位置2S 上测量到相位2ϕ,224()arg{}R R u πϕλ=+∆+(2)式中,arg{1u }和arg{2u }表示不同散射特性造成的随机相位.假设两幅图中随机相位的贡献相同,则1S 和2S 关于目标P 点的相位差124R πφϕϕλ=-=-∆(3) 也称为干涉相位,可由经过配准的两幅SAR SLC 图共扼相乘得到.根据图1中的几何关系并利用余弦定理可得: 222()sin()2R B R R RBθα+-+∆-=(4) cos h H R θ=-(5)由于R R ∆且R B ,则||sin()R B B θα∆≈-=(6) (4)、(5) 两式即为In SAR 确定高程的原理性公式.三、合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)D-InSAR 技术是在主动式微波合成孔径雷达 SAR 相干成像基础上发展起来的,它以合成孔径雷达复数据提供的相位信息为信息源,可从包含目标区域地形和形变等信息的一幅或多幅干涉纹图中提取地面目标的微小形变信息。

测绘技术中的大地测量与空间测量原理解析

测绘技术中的大地测量与空间测量原理解析

测绘技术中的大地测量与空间测量原理解析在现代测绘技术中,大地测量和空间测量是两个重要的分支领域。

它们通过不同的测量原理和方法,为我们提供了准确的地理数据和空间信息。

在本文中,我们将对这两个领域进行解析,深入探讨它们的原理和应用。

一、大地测量原理解析大地测量是为了确定地球表面上任意两点间的水平距离、高度差、坐标和方位角等地理位置要素的测量方法,广泛应用于地图制图、建筑工程、导航导航等领域。

大地测量的原理基于地球是一个近似椭球体这一假设。

通常,用椭球面或球面来近似地球的形状。

大地测量中最常用的椭球体模型是国际1924年椭球体模型,其尺度因子为1/299.15。

在此模型下,可以通过大地水准面的测量,确定大地水准面上的基准点,并由此推算出其他任意点的高程。

大地测量中的关键是测量地球表面上两点之间的距离。

有多种测量方法可用于测量水平距离,如三角测量法、边测法、弧测法等。

其中,三角测量是最常用的方法之一。

它利用三角形的边长和角度,通过物理仪器测量和计算,确定两点之间的距离。

此外,大地测量还涉及到地球形状的扁率问题。

地球是一个近似椭球体,所以南北半球的纬线长度和距离会有所差异。

测量时,需要考虑这种差异,并进行适当的修正。

二、空间测量原理解析空间测量是指利用航空、遥感和地理信息系统等技术手段,获取地球表面上的空间位置信息并进行测量和分析。

空间测量的原理主要包括航空摄影测量原理、遥感测量原理和全球卫星定位系统(GPS)原理。

航空摄影测量是通过航空摄影机在航空器上拍摄地面影像,并从影像中提取地物特征点,通过解算相对定位关系和摄影几何关系,获取地物的三维坐标和形状信息。

这种方法适用于大范围区域的测量和制图。

遥感测量是通过从卫星或无人机获取的遥感影像,利用遥感技术对地物进行分类、监测和测量。

它可以获取全球范围的地理数据,如地表覆盖类型、土地利用变化情况等。

遥感测量的原理是根据不同波段的遥感影像特征,结合地物光谱特性和影像解译算法,实现地物信息的提取。

空间大地测量学知到章节答案智慧树2023年山东科技大学

空间大地测量学知到章节答案智慧树2023年山东科技大学

空间大地测量学知到章节测试答案智慧树2023年最新山东科技大学第一章测试1.传统大地测量方法可以建立地心坐标系参考答案:错2.传统大地测量无法建立全球统一的坐标框架参考答案:对3.传统大地测量方法可以同时测定点的三维坐标参考答案:错4.采用日夜对称观测的方法可以消除旁遮光的影响参考答案:错5.下面反映地球自转轴在本体内的运动状况的是参考答案:极移值6.下面属于空间大地测量范畴的是参考答案:卫星测高;VLBI;GNSS7.卫星测高不属于空间大地测量范畴参考答案:错8.利用空间大地测量技术不能确定精确的大地水准面差距参考答案:错9.空间大地测量技术能够确定地心坐标参考答案:对10.利用下面卫星数据解算重力场模型解算精度最低的是参考答案:测高卫星第二章测试1.地球自转是建立世界时的时间基准参考答案:对2.在常用的时间系统中,原子时最精确参考答案:对3.在常用的时间系统中,最精确的时间系统为参考答案:原子时4.频率准确度反映时钟的系统性误差参考答案:对5.频率稳定度反映了钟的系统误差参考答案:错6.下列属于太阳时的时间系统包括参考答案:真太阳时;世界时;民用时;平太阳时7.协调世界时与世界时之间时刻差需要保持在0.9s以内,否则将采取闰秒进行调整参考答案:对8.GLONASS时属于原子时,不需要闰秒参考答案:错9.下面不需要闰秒的时间系统为参考答案:TAL;GPS时10.各国使用的历法主要包括参考答案:阳历;阴阳历;阴历第三章测试1.赤道岁差可以使春分点的位置西移参考答案:对2.固定平纬由于采用了周期为6天的数据来计算点的纬度,因此要比历元平纬稳定参考答案:对3.固定平极由于采用了固定平纬来计算极移位置,因此要比历元平极稳定参考答案:对4.瞬时天球赤道坐标系的三个坐标轴都是固定的参考答案:对5.协议天球坐标系现有两个,分别是J1950.0和J2000.0参考答案:对6.J2000.0为现在用的空固系,将来也有可能被淘汰参考答案:对7.在进行卫星轨道积分时所采用的坐标系统为参考答案:地心天球坐标系8.CGCS2000是一个基于GPS定位技术建立起来的全球性的地心坐标系参考答案:错9.下列属于地心坐标系的是参考答案:WGS84;CGCS2000;ICRS10.从观测瞬间的真地球坐标系转换到观测瞬间的真天球坐标系,需要进行的转换是参考答案:旋转GST角第四章测试1.射电望远镜进行天体测量时的角分辨率和射电望远镜的口径成正比参考答案:错2.射电望远镜进行天体测量时的角分辨率和无线电信号的波长成正比参考答案:对3.下面需要将射电望远镜用电缆连接起来的是参考答案:联线干涉测量4.甚长基线干涉测量不需要电缆将两望远镜连接起来参考答案:对5.VLBI观测所需的时间和频率信号由各自独立的氢原子钟提供参考答案:对6.延迟量和延迟率的观测精度与系统的信噪比成正比参考答案:对7.目前世界上最大的单口径射电望远镜在中国贵州参考答案:对8.馈源质量的好坏影响天线的噪声参考答案:对9.VLBI系统的接收机的混频器的主要作用是将射频信号转换为参考答案:中频信号10.VLBI不能用来进行人造飞行器定轨参考答案:错第五章测试1.目前部分SLR跟踪站可以在白天工作参考答案:对2.专门用于地球动力学应用和大地测量的专用卫星包括参考答案:Lageos-1;Etalon-2;Etalon-1;Lageos-23.我国的SLR数据处理中心在参考答案:上海4.SLR跟踪站在全球的分布相对于GPS较均匀参考答案:错5.在IERS官网不能查到SLR跟踪站的坐标参考答案:错6.在利用SLR进行卫星定轨时,太阳辐射压也是一重要摄动因素,辐射压的大小和卫星的面质比成正比参考答案:对7.在利用SLR进行卫星定轨时,大气阻力的大小和卫星的面质比成正比参考答案:对8.人卫激光测距不能用来测定地球质心的位置参考答案:错9.用于测月的激光测距仪的指向精度要比用于测卫星的激光测距仪的指向精度要低参考答案:错10.下面月球表面放置的SLR激光反射器不能工作的是参考答案:Lunakhod 1第六章测试1.在卫星轨道误差中,需要考虑的误差源主要包括参考答案:跟踪站坐标误差;大气传播延迟;海洋潮汐;重力场模型;固体潮汐;太阳光压2.在进行测高数据误差改正时,卫星质心改正不用考虑参考答案:错3.在进行海面高的框架转换时,需要有四个参数参考答案:对4.在进行海面高的框架转换时,三个平移参数和一个偏差因子可以通过最小二乘的方法求得参考答案:对5.卫星从南半球向北半球运行在地面的投影轨迹称为降弧参考答案:错6.测高卫星每一周期相对应的弧的地面轨迹严格吻合参考答案:错7.利用测高数据可以计算垂线偏差参考答案:对8.利用测高数据不能反演海洋重力异常参考答案:对9.测高数据不能用来建立海洋大地水准面的数学模型参考答案:错10.一般把其他测高卫星的海面高都转换到下面哪颗卫星的框架下来参考答案:T/P第七章测试1.下面属于卫星重力探测任务的是参考答案:GRACE A 和 GRACE B;CHAMP;GOCE;GRACE Follow-on2.利用动力法测定地面点的重力属于重力力学反演问题参考答案:对3.利用卫星技术确定地球重力场属于重力力学正演问题参考答案:错4.解算的重力场模型的最高阶次与卫星的轨道高度没有关系参考答案:错5.卫星能量守恒法确定地球重力场包括参考答案:基于双星的能量守恒法;基于单星的能量守恒法6.对于GRACE低-低卫星跟踪卫星任务,两颗卫星间的瞬时位差是恢复地球重力场的重要观测数据参考答案:对7.GOCE卫星不是采用重力梯度测量方式来确定地球重力场参考答案:错8.重力梯度测量不能利用差分加速度计测出重力位的二阶导数参考答案:错9.短波分量是重力场谱结构的主分量,精确确定重力场模型中的短波分量,就是为模型提供牢固和精密的框架参考答案:错10.GRACE双星计划能够反演重力场,但是由于其数据量稀少,因此不能提供短期至一天的时变重力场信息参考答案:错第八章测试1.下面不属于多普勒方式进行定位或定轨的系统为参考答案:GPS2.当信号源与信号接收器之间作背向运动时,接收的信号频率减小参考答案:对3.当信号源与信号接收器之间作相向运动时,接收的信号波长压缩参考答案:对4.多普勒测量又称距离差测量参考答案:对5.利用多普勒计数不能确定两时刻的接收机与信标机之间的距离差参考答案:错6.DORIS系统的信标机在地面上,发射的信号由安装在卫星上的接收机接收。

空间大地测量理论基础

空间大地测量理论基础
• 实现卫星激光测高系统,进行激光全球(包括海洋和陆地) 测高,以低廉的代价获得全球高精度高分辨率的DTM。
卫星导航定位系统
• 用户用接收机测定至导航卫星的距离或距离变率 并依据观测瞬间卫星在空间的位置采用距离交会 法或距离差交会法来确定自己的位置及运动速度 等要素的无线电导航定位系统称为卫星导航定位 系统。
• 空间大地测量中经常采用的各种坐标实际上是通 过岁差、章动、极移和地球自转而相互联系起来 的。因此掌握岁差、章动、极移和地球自转的知 识就成为正确进行各种坐标系转换的基础。
3.时间系统和坐标系统
• 在空间大地测量中经常要涉及各种时间坐 标(如世界时,原子时,协调世界时,动 力学时及GPS时等)和各种坐标系统(如 天球坐标系,地球坐标系及轨道坐标系 等)。
• 由于这种方法的精度较低,观测受气候条件限制, 资料处理又相当繁杂,故目前在大地定位及测定 重力场等领域已很少使用。
2.卫星激光测距
• 用安置在地面测站上的激光测距仪向专用的激光卫星发射 激光脉冲信号,该信号经安置在卫星表面的反射棱镜反射 后返回测站,精确测定信号往返传播的时间并进而求出从 仪器至卫星的距离的方法和技术称为卫星激光测距。
(二)卫星大地测量
• 利用人造地球卫星来精确确定点的位置; 测定地球的形状、大小及外部重力场;以 及它们的变化状况的理论、方法和技术称 为卫星大地测量。
• 卫星大地测量在空间大地测量中占有极其 重要的作用。它主要包括:卫星摄影测量, 卫星激光测距,卫星导航定位,卫星测高, 卫星跟踪卫星,卫星梯度测量等技术。
1.卫星摄影观测
• 在晴朗的夜晚以恒星为背景用人卫摄影仪对卫皇 进行摄影观测,根据已知的恒星坐标,,以及 相片上恒星与卫星间的相对位置来确定从人卫摄 影仪至该卫星的方向的方法和技术称为卫星摄影 观测。
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1 观测量 t时刻从已知点A,B,C和待定点D上 同时用激光测距或无线电测距方法 测定了测站到卫星S1、S2、S3的距 离。
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§ 1.3、空间大地测量学的定义、任务及几 种主要技术
2、定位过程: 1)根据三个已知点的坐标, 采用距离交会方法求出观测 时刻间卫星在空间的位置 (Xs1,Ys1,Zs1), (Xs2,Ys2,Zs2),
(Xs3,Ys3,Zs3)。
2)然后根据观测时刻的卫 星S1、S2、S3位置继续用距 离交会出待定点D的位置。
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§1.2空间大地测量的产生
4 其他技术 1)多路多址技术、编码技术、扩频技术、加密技术、 解码技术等通讯技术,信号和滤波理论,系统和控制 理论为卫星通讯、卫星信号处理奠定基础。 2)大气科学的发展对为卫星轨道计算机信号传播延 迟改正提供了基础。 3)天文学、大地测量学、导航学等对空间定位技术 的产生积累了实际经验。
占全球总面积70%的海岸为布设大地控制网,占全球总面积 30%的陆地无法进行大地联测,只能区域测量,建立区域参考椭 球与区域大地水准面吻合。无法建立全球参考椭球。
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A 3D atlas of the universe
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Chapter 0 - 20
2)点的高程以大地水准面或似大地水准面 为基准面通过水准测量求得。
缺点: (1)增加了工作量 (2)水准点一般沿道路、河流等高差起伏 不大的地带布设,无精确的平面坐标;而平 面控制点在山区时,位于山头上,起高程使 用三角高程测量求得,无准确的高程坐标。 这种情况对分析和进一步测量带来困难。
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Chapter 0 - 7
§1.2空间大地测量的产生
2)20世纪中叶空间技术和远程武器 迅猛发展,要求地心坐标。 (1) 空间技术的要求: 人造卫星和弹导导弹入轨的自 由飞行轨道为一个椭圆中的一段。 地球质心位于该椭圆的一个焦点 上。只有将坐标系原点移到地心 上,才能根据椭圆轨道几何性质, 进行轨道计算。
等状况的一整套理论和方法。
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§ 1.3、空间大地测量学的定义、任务及几 种主要技术
二、空间大地测量的一般原理
空间定位的方法很多。在第四章分别 介绍。以下介绍空间定位的一般原 理: 右图中:A,B,C为地面上坐标精确测定 了的三个点,D为遥远的待定点。
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Chapter 0 - 17
§ 1.3、空间大地测量学的定义、任务及几 种主要技术
三、空间大地测量技术 VLBI Doppler SLR\LLR GNSS PRARE DORIS ……
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Chapter 0 - 10
§1.2空间大地测量的产生
A 确定卫星轨道的地面卫星跟踪站必须为同一坐标统 B 远程导弹发射点、落点必须为同一各坐标系。 C 各板块运动的监测必须为同一个坐标系 以监测海平面上升为例,边长一般为数千公里,要求精度厘米级 (10-8相对精度),或毫米级(10-9相对精度)。常规测量边长指导 数十公里,精度10-5到10-6。无法满足使用。
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Chapter 0 - 14
§1.3、空间大地测量学的定义、任务及几种 主要技术
一、什么是空间大地测量学:
利用:
自然天体, 或人造天体
精确确定:
地球的形状及其随时间的变化; 地球外部重力场其随时间的变化; 地轴方向和地球自转速度,及其随时间变化;
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Chapter 0 - 5Βιβλιοθήκη §1.1传统大地测量的局限性
3、观测受气候条件影响:
雨天、黑夜、大雾、大风、能见度低时不宜测量。
4、难以避免某些系统误差的影响 光学仪器的测量值会因为大气密度不同而受到不同的弯曲影响, 即旁折光影响。 地球引力由两极到赤道减小,大气密度变化一样。 5、难以建立地心坐标系
3 为了研究全球性的地质构造运动、建立和维持全球的参考框架、 不同坐标系间的联测等,都要求在长距离上进行高精度定位的技术。
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Chapter 0 - 11
Chapter 0 - 12
§1.2空间大地测量的产生
二、产生空间大地测量技术的可能 性 1 空间技术的发展使我们可以按需 要设计制造、发射不同功能、不同 轨道的卫星,并能精确控制姿态, 精确测定卫星轨道并进行预报,为 卫星定位技术的产生奠定了基础。 2 计算机技术的发展,对卫星精密 定轨和空间定位中对大量资料进行 极其复杂的数学处理提供了可能性。
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Chapter 0 - 4
§1.1传统大地测量的局限性
2、无法同时精确确定点的三维坐标
如前所述,平面控制网和高程控制网是分别 布设的:
1)点的平面位置时以椭球面为基准面通过 三角测量、导线测量得到
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Chapter 0 - 18
VLBI
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§1.2空间大地测量的产生
4 要求出现一种全天候、更快速精确、简便的定 位技术。
总之,全球互相联系和交往越来越密切,地 球“越来越小”,迫切需要在全球范围内建立统 一的坐标系。
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利用人造卫星定位所得的其 它点位坐标自然为地心坐标。
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Chapter 0 - 8
§1.2空间大地测量的产生
(2)远程武器的需要:
射程为一万公里导弹,如果 使用非地心的参心椭球体坐标, 而参考椭球体中心与地心间一 般会有百米量级的差异。这样, 发射点如有100米的误差,落点 将会产生1-2公里的误差。
第一章 绪论
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Chapter 0 - 1
§1.1 传统大地测量的局限性
1、测站间需保持通视:
采用仪器:光学经纬仪、测 距仪来测量地面相邻点的 距离方位。所以必须通视。 1)需花费大量人力物力修 建觇标
Chapter 0 - 6

§1.2 空间大地测量的产生
一、新时代对定位技术提出的 新要求
1、要求提供精确的地心坐标
1)20世纪50年代前,水利、 交通、地质矿山、城市规划 和建设管理等部门,军事部 门,以及科研部门主要关心 在一个国家或地区内点与点 之间的相对关系。可以使用 非地心参考椭球作为基准面。
克服地球曲率、高山、树 林、建筑等障碍的影响
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Chapter 0 - 2
§1.1传统大地测量的局限性
2)边长受限制:地球曲率、高山、树 林、建筑等障碍。 A、大陆之间、大陆和远距离海岛之 间无法联测,全球形成了100多个大地 坐标系,无法建立全球统一的坐标系。 B、不能联测,数百年来大地测量学 家只能采用有限局域大地测量资料来 推求地球的形状和大小。差距大、工 作缓慢。 C、首级控制网布设进度慢,无法在 短时间内建立坐标框架。
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