《大地测量学基础》课程教学课件（PPT讲稿）07 高程系统

上章回顾 必一、掌握基本概念： 参考椭球、总地球椭球、地球椭球定位和定向 大地基准、大地测量坐标系统、大地测量参考框架 惯性坐标系、地固（地球）坐标系、 协议坐标系 参心坐标系一54北京、80西安、大地原点/基准 L(CIO) 地心坐标系一CGCS2000、ITRS、ITRF 必二、掌握二维平面坐标转换及其平差模型 必三、掌握三维坐标转换的七参数的数学模型及其平差模型； 了解三维坐标转换的参数直接计算（四个公共点）公式

上章回顾 ※一、掌握基本概念： 参考椭球、总地球椭球、地球椭球定位和定向 大地基准、大地测量坐标系统、大地测量参考框架 惯性坐标系、地固（地球）坐标系、 参心坐标系—54北京、80西安、大地原点/基准 地心坐标系—CGCS2000、ITRS、ITRF ※二、掌握二维平面坐标转换及其平差模型 ※三、掌握三维坐标转换的七参数的数学模型及其平差模型； 了解三维坐标转换的参数直接计算（四个公共点）公式 协议坐标系 （CIO） 章

本章主要内容 。地球重力场的基本原理 高程系统 垂线偏差和大地水准面差距 。确定地球形状

本章主要内容 • 地球重力场的基本原理 • 高程系统 • 垂线偏差和大地水准面差距 • 确定地球形状

§3.3高程系统 一、一般说明 为了表达地球自然表面点相对地球椭球的空间位置，除采 用椭球坐标外，还要应用大地高H。 地球表面 球体 大地高=地形高部分+大地水准面高部分 椭球体 地球自然表面的地貌 大地水准面 大地水准面或似大地水准面的起伏 大地水准面高度又称大地水准面差距 似大地水准面高度又称高程异常

§3.3 高程系统 一、一般说明 为了表达地球自然表面点相对地球椭球的空间位置，除采 用椭球坐标外，还要应用大地高H。 大地高=地形高部分+大地水准面高部分 地球自然表面的地貌 大地水准面或似大地水准面的起伏 大地水准面高度又称大地水准面差距 似大地水准面高度又称高程异常

D/ 一在较短距离： 假定水准面平行—测量学 D 太地水准面 在较长距离： DW =g XDh =gB XDh8 Dh。 D QgA g D Dh W A(ga) B(ga 大地水准面 水准面是不平行的，测量学中假定不成立一大地测量学 理论闭合差 OAB Ha=a Dh ONB H=Dh DyNDi' DI, OABNO:高程闭合差不等于0 D D DH, 必须定义合理的高程系，对观测结果实施水准面不平行改正

—在较短距离： 假定水准面平行——测量学 —在较长距离： 大地水准面 大地水准面 水准面是不平行的， 测量学中假定不成立——大地测量学 ——理论闭合差 OAB ： ONB ： OABNO：高程闭合差不等于0 必须定义合理的高程系， 对观测结果实施水准面不平行改正

二、正高系统一大地水准面为基准面 1.正高定义：地面上任一点沿垂线方向到大地水准面的距离。 2.表达：H=aDH=OdH CB D /DhDH. CB ND, DH, 3.当两水准面无限接近时，位能差 H 2????2?2? gxdh-g"xH dH-dh 沿B点垂线方向上的重力 H=dH=ò8dh={ ò9h CB 8m OAB 位能差 g平均值 注：(1)正高不因水准路线而异，是常数： (2)不能精确测定，正高无法精确求得

二、正高系统——大地水准面为基准面 1.正高定义：地面上任一点沿垂线方向到大地水准面的距离。 2.表达： 3.当两水准面无限接近时，位能差 注：⑴正高不因水准路线而异，是常数； ⑵不能精确测定，正高无法精确求得。 沿B点垂线方向上的重力 平均值 位能差

§3.3高程系统 三、正常高系统 将正高系统中不能精确测定的gm用正常重力8m代替，得到 另一种高程系统一正常高 ò9dh 推导正常高高差计算公式： gmO g=8+8-8+g-8g 有限路段上认为正常重力是线性变化的 g2-03086gg0.3086M g=g+g-g-03086)+g03086n-g 2 -gg*g-803m号-m 、 0 h4òh-ò肠-0 oAB

§3.3 高程系统 三、正常高系统 将正高系统中不能精确测定的 用正常重力 代替，得到 另一种高程系统——正常高 推导正常高高差计算公式： 有限路段上认为正常重力是线性变化的

g+(go-g)+(g-g)lch 6m OAB h+de,-gw dg-g)dh OAB S”0-八82- 正常位水准面不平行改正数 重力异常改正数 重力异常(8~8)：由于地球表面起伏及其内部质量密度分 布不均匀，正常重力值8与实测重力值g并不相同。 正常高高差 -正常位水准面不平行引起的高差改正- m店-0g20 AB 8g-g)dh-g-g)dh 测量规范 各买为异带流告正】 = AB e=-AxDi Hm 1-g-8XH go

重力异常（ ）：由于地球表面起伏及其内部质量密度分 布不均匀，正常重力值 与实测重力值g并不相同。 正常位水准面不平行改正数 重力异常改正数 正常高高差 正常位水准面不平行引起的高差改正 重力异常引起的高差改正 测量规范

注：(1)似大地水准面：由地面点向下量取正常高所得的点形 成的连续曲面； (2)正高：大地水准面 正常高：似大地水准面 (3)两者的差异： ògxh ,Bò8dh OB H B gm g =g8 g 山区：米级 平原：厘米级 海平面上：重合

注：⑴似大地水准面：由地面点向下量取正常高所得的点形 成的连续曲面； ⑵正高：大地水准面 正常高：似大地水准面 ⑶两者的差异： 山区：米级 平原：厘米级 海平面上：重合

四、力高高程系统 力高： Qgdh H 、 ò8dh δmOB gm OB 地区力高： -d 98dh 五、国家高程基准 1.高程基准面： 地面点高程的统一起算面 常取大地水准面 1950年~1956年7年： 1956年黄海高程系统 1952年~1979年取19年：一1985国家高程基准 2.水准点： 72.260m一1985年高程基准 Hg5-Hs6=0.029m 72.289m一1956年高程基准

四、力高高程系统 力高： 地区力高： 五、国家高程基准 1.高程基准面： 地面点高程的统一起算面——常取大地水准面 1950年～1956年7年：——1956年黄海高程系统 1952年～1979年取19年：——1985国家高程基准 2.水准点： 72.260m—1985年高程基准 72.289m—1956年高程基准