数字测图课件：06dt.ppt

1、Digital Topography数字地形测量学数字地形测量学6.1 概述概述6.2 控制测量作业控制测量作业6.3 导线测量导线测量6.4 交会法测量交会法测量6.5 高程控制测量高程控制测量6.6 GPS测量测量数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学 测量工作必须遵循测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部从整体到局部，先控制后碎部”的原则的原则。“整体整体” 指控制测量指控制测量(control survey)含义为：控制测量应按由高等级到低等级逐级加密进行，直至含义为：控制测量应按由高等级到低等级逐级加密进行，直至最低等级的图根控制测量最低等级的图根控制测量(m

2、apping control survey)在图根控制点上安置仪器进行在图根控制点上安置仪器进行测定和测设工测定和测设工作。作。 控制测量的主要目的是控制测量的主要目的是限制各项测量误差的传播限制各项测量误差的传播和和积积累累，是进行各项测量工作的基础。，是进行各项测量工作的基础。 数字地形测量学数字地形测量学 控制测量包括控制测量包括平面控制测量平面控制测量和和高程控制测量高程控制测量。测定点位的。测定点位的(x,y)坐标为坐标为平面控制测量，平面控制测量，测定点位的测定点位的H坐标为坐标为高程控制测量。高程控制测量。1、平面控制测量、平面控制测量平面控制网的布设方法：测角网、测边网、平面控

3、制网的布设方法：测角网、测边网、GPS和导线网。和导线网。1）国家平面控制网）国家平面控制网 在全国范围内建立的控制网，称为在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网国家控制网(National Control Network)。它是它是全国各种比例尺测图的基本控制全国各种比例尺测图的基本控制,也为也为研究地球的形状和大研究地球的形状和大小小，了解地壳水平形变和垂直形变的大小及趋势了解地壳水平形变和垂直形变的大小及趋势，为，为地震预测提地震预测提供形变信息等服务。供形变信息等服务。 数字地形测量学数字地形测量学 原来主要按测角网布设，分为四等级，各等级的平均边长原来主要按测角网布设，分为四等级，

4、各等级的平均边长和精度指标都不一样。和精度指标都不一样。等等 级级平均边长（平均边长（km)一一20-25二二13三三8四四2-6数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学 城市或厂矿等地区城市或厂矿等地区，一般应在上述国家等级控制点的基础上，根据测区的大小、城，一般应在上述国家等级控制点的基础上，根据测区的大小、城市规划或施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和测设建、市规划或施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和测设建、构筑物时使用。构筑物时使用。 建立城市平面控制网可采用建立城市平面控制网可采用GPS测量

5、测量、三角测量三角测量、边角组合测量边角组合测量和和导线测量导线测量方法。方法。 平面控制测量方法的选择应因地制宜，平面控制测量方法的选择应因地制宜，既满足当前需要，又兼顾今后发展，做到技既满足当前需要，又兼顾今后发展，做到技术先进、经济合理、确保质量、长期适用。术先进、经济合理、确保质量、长期适用。2）城市平面控制网）城市平面控制网数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学 根据城市或测区的规模均可作根据城市或测区的规模均可作为首级网。为首级网。首级网下用次级网加密时，视条件首级网下用次级网加密时，视条件许可，可以越级布网。许可，可以越级布网。 直接供地形测图使用的控制点，直接

6、供地形测图使用的控制点，称为图根控制点称为图根控制点(mapping control point)，数字地形测量学数字地形测量学3）小区域平面控制网）小区域平面控制网 在小于在小于10km2的范围内建立的平面控制网。在这个范围内，的范围内建立的平面控制网。在这个范围内，水准面可视为水平面，不需要将测量结果归算到高斯平面上，水准面可视为水平面，不需要将测量结果归算到高斯平面上，而是采用直角坐标系。而是采用直角坐标系。数字地形测量学数字地形测量学2、高程控制测量高程控制测量 建立高程控制网的常用方法是建立高程控制网的常用方法是水准测量水准测量，在山区，在山区或丘陵地区低精度的高程控制测量以及图根高

7、程控制或丘陵地区低精度的高程控制测量以及图根高程控制测量中，可以采用测量中，可以采用三角高程测量三角高程测量方法。方法。数字地形测量学数字地形测量学2、高程控制测量高程控制测量1）国家水准网）国家水准网 在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范测定高程的水准点构成的网称为国家在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范测定高程的水准点构成的网称为国家水准网。水准点上设有固定标志，以便长期保存。国家水准网按逐级控制、分级布设水准网。水准点上设有固定标志，以便长期保存。国家水准网按逐级控制、分级布设的原则分为一、二、三、四等，其中一、二等水准测量称为的原则分为一、二、三、四等，其中一、二等水准测量称为

8、精密水准测量精密水准测量(precise leveling)。 一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡度平缓的交通线布满全国，一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡度平缓的交通线布满全国，构成网状。一等水准路线全长为构成网状。一等水准路线全长为93000多多km，包括，包括100个闭合环个闭合环，环的周长为，环的周长为8001500km。 二等水准是国家高程控制网的全面基础，一般沿铁路、公路和河流布设。二等水准二等水准是国家高程控制网的全面基础，一般沿铁路、公路和河流布设。二等水准环线布设在一等水准环内，每个环的周长为环线布设在一等水准环内，每个环的周长为300700km，

9、全长为，全长为137000多多km，包括，包括822个闭合环个闭合环。 沿一、二等水准路线还要进行重力测量，提供重力改正数据。沿一、二等水准路线还要进行重力测量，提供重力改正数据。 一、二等水准环线要定期复测，检查水准点的高程变化供研究地壳垂直运动用。一、二等水准环线要定期复测，检查水准点的高程变化供研究地壳垂直运动用。 三、四等水准直接为测制地形图和各项工程建设用三、四等水准直接为测制地形图和各项工程建设用。三等环不超过。三等环不超过300km；四等水；四等水准一般布设为附合在高等级水准点上的附合路线，其长度不超过准一般布设为附合在高等级水准点上的附合路线，其长度不超过80km。 全国各地地

10、面点的高程，不论是高山、平原及江河湖面的高程都是根据国家水准网全国各地地面点的高程，不论是高山、平原及江河湖面的高程都是根据国家水准网统一传算的。统一传算的。数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学2）城市高程控制测量）城市高程控制测量 城市测量规范城市测量规范将城市水准测量分为二、三、四等。将城市水准测量分为二、三、四等。城市首级高程控制网不应低于三等水准，视测区需要，各等级城市首级高程控制网不应低于三等水准，视测区需要，各等级高程控制网均可作为首级高程控制，光电测距三角高程测量可高程控制网均可作为首级高程控制，光电测距三角高程测量可代替四等水准测量。代替四等水准测量。3）小

11、区域）小区域高程控制高程控制测量测量数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学控制测量作业包括：控制测量作业包括：技术设计技术设计实地选点实地选点标石埋设标石埋设观测和平差计算观测和平差计算技术总结技术总结验收验收 数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学将相邻控制点连成直线而构成的折线称为将相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线导线(traverse)，控制点称为控制点称为导线点导线点(traverse point)。导线测量导线测量(traverse survey)是依次测定是依次测定导线边导线边的水平距离和两相邻导的水平距离和两相邻导线边的水平夹角，线边的水

12、平夹角，再根据起算数据，推算各边的坐标方位角，最后求出导线点的平面坐再根据起算数据，推算各边的坐标方位角，最后求出导线点的平面坐标。标。水平角使用水平角使用经纬仪经纬仪测量，边长可以使用测量，边长可以使用EDM或钢尺或钢尺测量测量。ABCD12345导线点、导线边、导线的转折角、连接角数字地形测量学数字地形测量学j 导线测量的主要目的是确定一系列点的平面位置。导线测量的主要目的是确定一系列点的平面位置。j 导线测量是建立国家基本平面控制方法之一。同时导线测量也广泛应导线测量是建立国家基本平面控制方法之一。同时导线测量也广泛应用于工程测量、城市测量、地形测图的平面控制等方面。如：线状工用于工程测

13、量、城市测量、地形测图的平面控制等方面。如：线状工程的平面控制程的平面控制 一般采用导线测量的方法。一般采用导线测量的方法。1、概述、概述 闭合导线闭合导线起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线。起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线。它有它有3个检核条件个检核条件：一个多边形：一个多边形内角和内角和条件和两个条件和两个坐标增量坐标增量条件。条件。 附合导线附合导线布设在两个已知点之间的导线，称为附合导线。布设在两个已知点之间的导线，称为附合导线。它有它有3个检核条件个检核条件：一个坐标：一个坐标方位角方位角条件和两个条件和两个坐标增量坐标增量条件。条件。 支导线支导线由一已知点由一已知点C和一已

14、知边的方向和一已知边的方向CD出发，延伸出去的导线出发，延伸出去的导线C、9、10称为支导线。称为支导线。支导线只有必要的起算数据，没有检核条件，它只限于在图根导线中使用，且支导线支导线只有必要的起算数据，没有检核条件，它只限于在图根导线中使用，且支导线的点数一般不应超过的点数一般不应超过3个。个。数字地形测量学数字地形测量学A123AA12132附合导线闭合导线支导线BBCDB数字地形测量学数字地形测量学DA1324BCEFGH导线网导线网数字地形测量学数字地形测量学j1）、导线的整体布置设计导线的整体布置设计j2）、实地踏勘）、实地踏勘j3）、埋石）、埋石j4）、测定转折角和导线边长）、测

15、定转折角和导线边长数字地形测量学数字地形测量学1) 踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志在踏勘选点之前，应到有关部门在踏勘选点之前，应到有关部门收集测区原有的地形图收集测区原有的地形图、高一等级控制点的成果资料高一等级控制点的成果资料，然后在然后在地形图上初步设计导线布设路线地形图上初步设计导线布设路线，最后，最后按照设计方案到实地踏勘选点按照设计方案到实地踏勘选点。现场踏勘。现场踏勘选点时，应注意下列事项：选点时，应注意下列事项： 相邻导线点间应通视良好相邻导线点间应通视良好，以便于，以便于角度测量和距离测量角度测量和距离测量。如采用钢尺量距丈量导线边。如采用钢尺量距丈量导线边长，则沿线地势

16、应较平坦，没有丈量的障碍物。长，则沿线地势应较平坦，没有丈量的障碍物。 点位应选在土质坚实并便于保存之处点位应选在土质坚实并便于保存之处。 在点位上，在点位上，视野应开阔视野应开阔，便于测绘周围的地物和地貌。，便于测绘周围的地物和地貌。 导线边长应导线边长应按照相关等级的规定，最长不超过平均边长的按照相关等级的规定，最长不超过平均边长的2倍倍，相邻边长尽量不使，相邻边长尽量不使 其其长短相差悬殊。长短相差悬殊。 导线应导线应均匀分布在测区均匀分布在测区，便于控制整个测区便于控制整个测区。导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上打一导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上打一木桩木桩，桩顶钉上一

17、，桩顶钉上一小钉小钉，作为临，作为临 时性时性标志；标志；在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹的在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹的大铁钉大铁钉代替木桩；代替木桩；在混凝土场地或路面上，可以用钢凿凿一在混凝土场地或路面上，可以用钢凿凿一十字纹十字纹，再涂上，再涂上红油漆红油漆使标志明显。使标志明显。 图根控制图根控制数字地形测量学数字地形测量学n埋设混凝土导线点标石埋设混凝土导线点标石n导线点在地形图上的表示符号导线点点之记：在点位附近房角或电线杆等明导线点在地形图上的表示符号导线点点之记：在点位附近房角或电线杆等明显地物上用红油漆标明指示导线点的位置。显地物上用红油漆标明指示导线点

18、的位置。n每一个导线点绘制一张点之记每一个导线点绘制一张点之记(description of station)数字地形测量学数字地形测量学2) 导线边长测量导线边长测量 图根导线边长：检定过的图根导线边长：检定过的钢尺钢尺，检定过的，检定过的EDM测量。测量。 钢尺量距：钢尺量距：宜采用双次丈量方法，其较差的相对误差不应大于宜采用双次丈量方法，其较差的相对误差不应大于1/3000。钢尺的尺长改正数大于钢尺的尺长改正数大于1/10000时，应加尺长改正；时，应加尺长改正；量距时平均尺温与检定时温度相差大于量距时平均尺温与检定时温度相差大于10时，应进行温度改正；时，应进行温度改正；尺面倾斜大于尺

19、面倾斜大于1.5%时，应进行倾斜改正。时，应进行倾斜改正。 EDM测量：测距、测垂直角，加改正测量：测距、测垂直角，加改正3) 导线转折角测量导线转折角测量导线转折角导线转折角(traverse angle)是指在导线点上由相邻导线边构成的水平角。是指在导线点上由相邻导线边构成的水平角。导线转折角分为导线转折角分为左角左角和和右角右角，在导线前进方向左侧的水平角称为左角，右侧的水平角称为右角。在导线前进方向左侧的水平角称为左角，右侧的水平角称为右角。如果观测没有误差，在同一个导线点测得的左角与右角之和应等于如果观测没有误差，在同一个导线点测得的左角与右角之和应等于360。图根导线图根导线(ma

20、pping traverse)的转折角可以用的转折角可以用DJ6经纬仪测回法观测一测回。经纬仪测回法观测一测回。三维导线测量：需量仪器高和目标高三维导线测量：需量仪器高和目标高数字地形测量学数字地形测量学j1）、根据已知点的坐标、已知边长和方位角计算未知点的坐标坐标正算问题。 AAyxA, BByxB,ABSAB XYOABABAABABABABAABABSyyyySxxxx sincos 数字地形测量学数字地形测量学j2）、根据两个已知点的坐标反算边长和方位）、根据两个已知点的坐标反算边长和方位角角坐标反算问题。坐标反算问题。 AAyxA, BByxB,ABSAB XYOABABABABAB

21、ABABABxySxytg cossin 数字地形测量学数字地形测量学 导线测量内业计算的目的是计算各导线点的坐标。导线测量内业计算的目的是计算各导线点的坐标。 计算之前，应全面检查导线测量的外业记录：计算之前，应全面检查导线测量的外业记录： 数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错，成果是否符合规数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错，成果是否符合规范的要求。范的要求。 检查无误后，就可以绘制导线略图，将已知数据和观测成检查无误后，就可以绘制导线略图，将已知数据和观测成果标注于图上。果标注于图上。数字地形测量学数字地形测量学附合导线的计算（具有两个连接角）附合导线的计算（具有两个连接角）A123BCD

22、1 2 3 4 5 1S2S3S4S1）计算坐标方位角闭合差）计算坐标方位角闭合差2）判断是否在限差内）判断是否在限差内3）计算各转折角的改正数并检查）计算各转折角的改正数并检查4）计算改正后的各转折角）计算改正后的各转折角CDABnf 180)40( nff 容许 nfv v fv 数字地形测量学数字地形测量学附合导线的计算（具有两个连接角）A123BCD1 2 3 4 5 1S2S3S4S5）计算各边方位角、纵、横坐标增量）计算各边方位角、纵、横坐标增量6）计算纵、横坐标闭合差及导）计算纵、横坐标闭合差及导线全长闭合差线全长闭合差7）计算导线全长相对闭合差）计算导线全长相对闭合差并判断是否

23、在限差内并判断是否在限差内 sincosSySx BAyBAxyyyfxxxf 22yxsfff 200011 KSfs数字地形测量学数字地形测量学附合导线的计算（具有两个连接角）附合导线的计算（具有两个连接角）A123BCD1 2 3 4 5 1S2S3S4S8）计算各边的纵、横坐标）计算各边的纵、横坐标增量的改正数并检查增量的改正数并检查9）计算各点的坐标）计算各点的坐标ixxSSfvi iyySSfvi xxfv yyfv ijxijijvxxx ijyijijvyyy 数字地形测量学数字地形测量学附合导线（一个连接角）A123BC有坐标条件，无方位角条件，但有起算方位角数字地形测量学数

24、字地形测量学附合导线（无连接角）附合导线（无连接角）A123C有坐标条件，无方位角条件，且无起算方位角有坐标条件，无方位角条件，且无起算方位角数字地形测量学数字地形测量学闭合导线的计算A132闭合导线B有坐标条件，也有坐标方位角条件，此时坐标方位角条件为多边形内角和条件180)2( nf yfxfyx数字地形测量学数字地形测量学支导线的计算：A12B无坐标条件，无方位角条件数字地形测量学数字地形测量学闭合导线闭合导线计算实例计算实例数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学计算实例计算实例数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形

25、测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学交会法测量是测定单个地面点的平面坐标的一种方法。交会法测量是测定单个地面点的平面坐标的一种方法。依观测值是依观测值是角度还是边长角度还是边长，交会法分为：测角交会、，交会法分为：测角交会、测边交会和边角交会。测边交会和边角交会。1、概述、概述数字地形测量学数字地形测量学ABABABCPPP 前方交会侧方交会后方交会ABP 单三角形数字地形测量学数字地形测量学ABP1 P2双点后方交会双点后方交会数字地形测量学数字地形测量学ABABPP

26、测边交会边角交会aSbSaSPABCD自由设站数字地形测量学数字地形测量学P 前方交会),(AAyxA),(BByxB1)根据A、B点的坐标反算AB边的坐标方位角和边长 AB ABS2）计算AP边的坐标方位角和边长 ABAPABAPSS)sin(sin 3）根据坐标正算公式计算P点的坐标 APAPAPAPAPAPSyySxx sincos 数字地形测量学数字地形测量学P 前方交会),(AAyxA),(BByxB ctgctgyyctgxctgxxBABAP ctgctgxxctgyctgyyBABAP 上式称为前方交会余切公式注意：此公式的推导是A、B、P是按逆时针编号其中A、B是已知点，P是

27、未知点。数字地形测量学数字地形测量学P1 1 前方交会),(AAyxA),(BByxB为了避免外业观测发生错误，并提高P点的精度，在一般测量规范中，都要求布设三个已知点的前方交会。2 2 ),(CCyxC),(AAyxA),(BByxB1 1 ),(PPyxP),(BByxB),(CCyxC2 2 ),( PPyxP)(1.0222mmMSyx PPyPPxyyxx 22 PPPPPPyyyxxx 数字地形测量学数字地形测量学 ),(AAyxA),(BByxB交会角：在测角交会图形中，由未知点（交会点）至相邻两已知点间方向的夹角PP 30 交会角 150数字地形测量学数字地形测量学P1 1 其

28、它几种前方交会图形：ABC2 2 PABCDABCD1 1 1 1 2 2 PP数字地形测量学数字地形测量学P )( 侧方交会),(AAyxA),(BByxB ctgctgyyctgxctgxxBABAP ctgctgxxctgyctgyyBABAP 采用前方交会余切公式： 180数字地形测量学数字地形测量学P )( ),(AAyxA),(BByxB ),(CCyxC测 测算算 PCPB 2 . 0)(1 . 02 PCPCSMmmMSe 点的最大横向位移Pe:：比例尺分母Me 数字地形测量学数字地形测量学ABCP 后方交会 1 2 ab危险圆数字地形测量学数字地形测量学ABCP 后方交会的计

29、算 1 2 ab sinsinsinsin)(3602121 ba1）利用前方交会的余切公式计算数字地形测量学数字地形测量学ABCP 后方交会的计算 CBACCBBAApPPPxPxPxPx 2）利用仿权公式计算CBACCBBAApPPPyPyPyPy ctgctgCPctgctgBPctgctgAPCBA 111数字地形测量学数字地形测量学ABCP 自由设站自由设站 是随着全站仪的出现而普遍应用的是随着全站仪的出现而普遍应用的-种方法，与后方交会种方法，与后方交会相似，在未知点上设站，测定至少与两个点间的角度相似，在未知点上设站，测定至少与两个点间的角度边边长，求定未知点坐标的一种方法。长，

30、求定未知点坐标的一种方法。 数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学高程控制测量主要有水准测量和三角高程测量两种方法。1、水准测量包括常规水准测量和跨河水准测量。 跨河水准测量有光学测微法、中丝读数法和全站仪对向观测法。（P187）全站仪对向观测法记录表如后：全站仪对向观测法记录表如后：数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学数字地形测量学2、附合水准路线的平差计算（见、附合水准路线的平差计算（见P189）1）计算累计高差）计算累计高差2）计算闭合差）计算闭合差3）计算高差改正数）计算高差改正

31、数4）计算最或然高程）计算最或然高程5）计算权）计算权6）计算单位权中误差）计算单位权中误差7）计算各个点的高程中误差）计算各个点的高程中误差数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量GPSGPS定位系统定位系统 全球定位系统（全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）是一种）是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以向全球用户提供连定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。数字地形测量学数字地

32、形测量学6.6 GPS测量测量GPSGPS系统的特点系统的特点定位精度高定位精度高 GPS GPS相对定位精度在相对定位精度在50km50km以内可达以内可达1010-6-6 ，100-500km100-500km可达可达1010-7-7 ，1000km1000km可达可达1010-9-9 。在。在300-1500m300-1500m工程精密定位中，工程精密定位中，1 1小时以上观测小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于的解其平面其平面位置误差小于1mm1mm。观测时间短观测时间短 20KM 20KM以内快速静态相对定位，仅需以内快速静态相对定位，仅需15-2015-20分钟；分钟；RTKR

33、TK测量时，测量时，当每个流动站与参考站相距在当每个流动站与参考站相距在15KM15KM以内时，流动站观测时间只需以内时，流动站观测时间只需1-21-2分钟。分钟。测站间无须通视测站间无须通视 可节省大量的造标费用。由于无需点间通视，点位位置可根可节省大量的造标费用。由于无需点间通视，点位位置可根据需要，可稀可密，使选点工作甚为灵活，也可省去经典大地网据需要，可稀可密，使选点工作甚为灵活，也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。中的传算点、过渡点的测量工作。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量GPSGPS的应用的应用（1 1）GPSGPS应用于导航应用于导航 主要是为船舶

34、、汽车、飞机等运动物体进行定位导航。主要是为船舶、汽车、飞机等运动物体进行定位导航。 船舶远洋导航和进港引水；船舶远洋导航和进港引水； 机航路引导和进场降落；机航路引导和进场降落； 汽车自主导航；汽车自主导航； 地面车辆跟踪和城市智能交通管理；地面车辆跟踪和城市智能交通管理； 紧急救生；个人旅游及野外探险；紧急救生；个人旅游及野外探险； 个人通讯终端（与手机，个人通讯终端（与手机，PDAPDA，电子地图等集一体，电子地图等集一体）。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量（2 2）GPSGPS应用于高精度测量应用于高精度测量 各种等级的大地测量，控制测量；各种等级的大地测量，控制测量

35、；道路和各种线路放样；道路和各种线路放样；水下地形测量；水下地形测量；地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测；地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测；GISGIS数据动态更新；工程机械（轮胎吊，推土机等）数据动态更新；工程机械（轮胎吊，推土机等）控制；精细农业。控制；精细农业。 数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量 卫星（卫星（x xs s,y,ys s,z ,zs s）与接收机（）与接收机（x,y,zx,y,z）之间的距离）之间的距离 建立的关系式为：建立的关系式为：2222)()()(zzyyxxsss2341 基本原理：空间距离后方交会基本原理：空间距离后方交会 实际上因接

36、收机钟差改正实际上因接收机钟差改正 是未知数，接收机必须是未知数，接收机必须同同 时至少测定四颗卫星的距离时至少测定四颗卫星的距离 才能解算出接收机的才能解算出接收机的三维坐标三维坐标。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量 同常规测量一样，同常规测量一样，GPS测量同样存在测量误差，从误差来测量同样存在测量误差，从误差来源分析，源分析，GPS测量误差可分为三类：即：测量误差可分为三类：即：与与GPS卫星有关的误差；卫星有关的误差；与与GPS卫星信号传播有关的误差；卫星信号传播有关的误差；与与GPS信号接收机有关的误差。信号接收机有关的误差。 与与GPS卫星有关的误差包括卫星的星历

37、误差和卫星钟误差，卫星有关的误差包括卫星的星历误差和卫星钟误差，两者都属于系统误差，可在两者都属于系统误差，可在GPS测量中采取一定的措施消除或测量中采取一定的措施消除或减弱，或采用某种数学模型对其进行改正。减弱，或采用某种数学模型对其进行改正。 与与GPS卫星信号传播有关的误差包括电离层折射误差、对卫星信号传播有关的误差包括电离层折射误差、对流层折射误差和多路径误差。电离层折射误差和对流层折射误流层折射误差和多路径误差。电离层折射误差和对流层折射误差即信号通过电离层和对流层时，传播速度发生变化而产生时差即信号通过电离层和对流层时，传播速度发生变化而产生时延，使测量结果产生系统误差，在延，使测

38、量结果产生系统误差，在GPS测量中，可以采取一定测量中，可以采取一定的措施消除或减弱，或采用某种数学模型对其进行改正。的措施消除或减弱，或采用某种数学模型对其进行改正。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量 在在GPSGPS测量中，测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机测量中，测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线，将和直接来至卫星的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，天线，将和直接来至卫星的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，即为即为多路径误差多路径误差，多路径误差取决于测站周围的观测环境，具有一定，多路径误差取决于测站周围的观测环境，具有一定的随机性，属于偶然误差。

39、为了减弱多路径误差，测站位置应远离大的随机性，属于偶然误差。为了减弱多路径误差，测站位置应远离大面积平静水面，面积平静水面，测站附近不应有高大建筑物，测站点不宜选在山坡、测站附近不应有高大建筑物，测站点不宜选在山坡、山谷和盆地中。山谷和盆地中。 与与GPSGPS信号接收机有关的误差包括接收机的观测误差、接收机的信号接收机有关的误差包括接收机的观测误差、接收机的时钟误差和接收机天线相位中心的位置误差。接收机的观测误差具有时钟误差和接收机天线相位中心的位置误差。接收机的观测误差具有随机性质，是一种偶然误差，通过增加观测量可以明显减弱其影响。随机性质，是一种偶然误差，通过增加观测量可以明显减弱其影响

40、。接收机时钟误差，是指接收机内部安装的高精度石英钟的钟面时间相接收机时钟误差，是指接收机内部安装的高精度石英钟的钟面时间相对于对于GPSGPS标准时间的偏差，是一种系统误差，但可采取一定的措施予标准时间的偏差，是一种系统误差，但可采取一定的措施予以消除或减弱。在以消除或减弱。在GPSGPS测量中，是以接收机天线相位中心代表接收机测量中，是以接收机天线相位中心代表接收机位置的，由于天线相位中心随着位置的，由于天线相位中心随着GPSGPS信号强度和输入方向的不同而发信号强度和输入方向的不同而发生变化，致使其偏离天线几何中心而产生系统误差。生变化，致使其偏离天线几何中心而产生系统误差。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量PTK系统导航型接收机大地型接收机GPS接收机的基本类型：大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机接收机的基本类型：大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频（按接收载波信号的差异分为单频（L1）型和双频（）型和双频（L1，L2）型。）型。数字地形测量学数字地形测量学6.6 GPS测量测量北京博飞北京博飞GPSGPS接收机接收机数字地形测量学数字地形测量学