《大地测量主题解算》PPT课件.ppt
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1、第四章第四章第四章第四章 大地测量主题解算大地测量主题解算大地测量主题解算大地测量主题解算大地主题解算思路大地主题解算思路大地主题解算思路大地主题解算思路勒让德级数式勒让德级数式勒让德级数式勒让德级数式高斯平均引数正算公式高斯平均引数正算公式高斯平均引数正算公式高斯平均引数正算公式高斯平均引数反算公式高斯平均引数反算公式高斯平均引数反算公式高斯平均引数反算公式上一讲应掌握的内容上一讲应掌握的内容一、一、电磁波测距概念电磁波测距概念 电磁波测距是利用调制有测距信号的电磁波作为电磁波测距是利用调制有测距信号的电磁波作为载波载波,进行两点间距离测量。进行两点间距离测量。二、脉冲法测距原理二、脉冲法测
2、距原理 脉冲法测距就是直接测定仪器所发射的脉冲信号脉冲法测距就是直接测定仪器所发射的脉冲信号往返于被测距离的传播时间而得到距离值的,即往返于被测距离的传播时间而得到距离值的,即测定发射脉冲与接收脉冲的时间差测定发射脉冲与接收脉冲的时间差t2D。三三、相位法测距原理、相位法测距原理 相位法测距是通过测量含有测距信号的调制波在相位法测距是通过测量含有测距信号的调制波在测线上往返传播所产生的相位移,间接地测定电测线上往返传播所产生的相位移,间接地测定电磁波在测线上往返传播磁波在测线上往返传播t2D,进而求得距离值。,进而求得距离值。四、四、整周数整周数N值解算的一般原理值解算的一般原理 有可变频率法
3、和固定频率法两种有可变频率法和固定频率法两种五、全站仪中测距新技术五、全站仪中测距新技术使用高频测距技术使用高频测距技术 温控与动态频率校正技术温控与动态频率校正技术无棱镜测距技术无棱镜测距技术 目标自动识别技术目标自动识别技术六、测距的误差分析和精度表达式六、测距的误差分析和精度表达式上一讲应掌握的内容上一讲应掌握的内容固定误差固定误差 比例误差比例误差 固定误差固定误差 测距的精度表达式测距的精度表达式 m=a+bD 如:如:m=(3mm+210-6D)或或 m=(3mm+2ppmD)七、七、距离观测值的改正距离观测值的改正气象改正气象改正Dn(在精密距离测量中,测距的同时,要使用温度计、
4、空盒气压在精密距离测量中,测距的同时,要使用温度计、空盒气压计、通风干湿计来测定计、通风干湿计来测定温度、气压、湿度。)温度、气压、湿度。)仪器加常数改正仪器加常数改正DC(可用六段法测定仪器的加常数可用六段法测定仪器的加常数)仪器乘常数改正仪器乘常数改正DR(用比较法可同时测定仪器的加常数和(用比较法可同时测定仪器的加常数和乘常数)乘常数)波道曲率改正波道曲率改正Dg (主要是(主要是弧线化为弦长的改正弧线化为弦长的改正)归心改正归心改正周期误差改正周期误差改正D (测距离的尾数呈现按精测尺为周期变化(测距离的尾数呈现按精测尺为周期变化的一种误差)的一种误差)上一讲应掌握的内容上一讲应掌握的
5、内容在测距精度要求较高,且在测距精度要求较高,且A值大于仪器固定误值大于仪器固定误差的差的1/2时,才加周期误差改正。时,才加周期误差改正。大地测量主题解大地测量主题解算算 主题解算分为主题解算分为:短距离短距离(400km)(400km)中距离中距离(1000km)(1000km)长距离长距离(1000km(1000km以上以上)是研究大地极坐标与大地坐是研究大地极坐标与大地坐标间的相互变换。标间的相互变换。意义?意义?一、大地主题解一、大地主题解算思路(五类)算思路(五类)以大地线在大地坐标系中的微分方程为基础,直接在地球椭球面上进行积分运算,但积分式必须用级数展开。以白塞尔大地投影为基础
6、,即在球面上解算大地问题。利用地图投影理论解算大地主题问题,采用对球面的正形投影、等距投影以及对平面的正形投影。对大地线微分方程直接进行数值积分的解法。依据大地线外的其他线为基础,如弦线、法截线。主要特点:解算精度与距离有关,距离越长,主要特点:解算精度与距离有关,距离越长,收敛越慢,因此只适用于较短的距离。收敛越慢,因此只适用于较短的距离。典型解法:典型解法:高斯平均引数法高斯平均引数法 以大地线在大地坐标系中的微分方程为基础以大地线在大地坐标系中的微分方程为基础1)1)按按椭椭球面上的已知球面上的已知值计值计算球面相算球面相应值应值,即,即实现椭实现椭球面球面 向球面的向球面的过过渡;渡;
7、2)2)在球面上解算大地在球面上解算大地问题问题;3)3)按按球球面面上上得得到到的的数数值值计计算算椭椭球球面面上上的的相相应应数数值值,即即实实现现从从圆圆球向球向椭椭球的球的过过渡。渡。典型解法:典型解法:白塞尔大地主题解算白塞尔大地主题解算 特点:特点:解算精度与距离长短无关,它既适用于短距离解解算精度与距离长短无关,它既适用于短距离解算,也适用于长距离解算。可适应算,也适用于长距离解算。可适应20 000km20 000km或更长的距或更长的距离,这对于国际联测,精密导航,远程导弹发射等都具离,这对于国际联测,精密导航,远程导弹发射等都具有重要意义。有重要意义。以白塞尔大地投影为基础
8、以白塞尔大地投影为基础为了计算为了计算 的级数展开式,关键问题是推求各阶导数。的级数展开式,关键问题是推求各阶导数。二、勒让德级数式二、勒让德级数式 当取至当取至4次项时,对于次项时,对于60km以下的大地线,计算经纬度可以下的大地线,计算经纬度可精确至精确至,方位角可精确至方位角可精确至。勒让德级数式勒让德级数式 (一阶导数一阶导数)是起点纬度、大地方位角的函数勒让德级数式勒让德级数式 (二阶导数二阶导数)是起点纬度、大地方位角的函数勒让德级数式勒让德级数式 (三阶导数三阶导数)也是起点纬度、大地方位角的函数。勒让德级数勒让德级数(适用于边长短于(适用于边长短于30km30km的公式的公式
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