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PSG第九章 GPS高程测量
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第九章 GPS高程测量
第九章 GPS高程测量
高程系统
第九章 GPS高程测量
地面点高程:地面点沿铅垂线到某一高程基准面的
第九章 GPS高程测量
距离。 在测量中常用的高程有大地高(Geodetic height)、 正高(Orthometric height )和正常高(Normal height )。
华中科技大学水电学院仿真中心 主讲:付必涛
Global Positioning System Global Positioning System
Global Positioning System
第九章 GPS高程测量
高程系统的一般概念
第九章 GPS高程测量
参考椭球面
第九章 GPS高程测量
GPS测量的高程是以WGS-84参考椭球面为高程基准 的大地高。 由于我国高程系统是正常高系统,所以GPS测量的 高程数据必须转换到正常高系统中,才能正常使用。 学习GPS高程测量,就必须了解各个高程系统的概 念及其转换关系。
Global Positioning System
大地高:地面点沿铅垂线到参考椭球体面的距离。 正高:地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。 正常高:地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离。 我们通常所说的海拔高程是指正常高。
以椭圆的短轴为旋转轴的椭球面,来代替地球的 形状称之为地球参考椭球面,它是建立空间大地 坐标的重要参数。空间大地坐标的原点位于参考 椭球的中心点,空间大地坐标的投影面参考就是 椭球面。
*
Global Positioning System Earth’s center Global Positioning System
大地高(Geodetic height)
第九章 GPS高程测量
大地水准面
第九章 GPS高程测量
大地水准面的定义
根据物理意义定义为:
W = gh
第九章 GPS高程测量
GPS测量的高程是以WGS-84参考椭球面为高程基 准的大地高。
WGS-84椭球参数:
a = 6378137m f = 1 / 298.257223563
为了建立高程系统,人们定义了一个在整体上非常 接近地球自然表面的水准面。由于海洋占地球表面 的71%,故设想一个不受潮汐、风浪和大气压变化 影响,并延伸到陆地下面处处与铅垂线相垂直的水 准面,称为大地水准面。它是一个没有褶皱、无棱 角的连续封闭曲面。可以近似把它看成地球的形状。
式中,W 为重力势能,g为重力加速度,h为单 位质点所处的高度。
配合最佳的 参考椭球面 大地水准面 大地水准 面差距N
Global Positioning System
Global Positioning System
Global Positioning System
大地水准面的特点
第九章 GPS高程测量
正高系统(Orthometric height )
第九章 GPS高程测量
第九章 GPS高程测量
同一大地水准面上重力加速度值不同 曲面的形状极其复杂 需要无穷个参数才能进行确切描述 能够用常规仪器直接加以测定
以大地水准面为基准的高程系统,称为正高系统。地面点 沿垂线方向到大地水准面的距离称为正高。大地水准面是 一族重力等位面(水准面)中的一个,水准面之间不平行, 不同线路的水准高差也不相等。正高的定义:
Hg =
1 gdh gm ∫
由于 g m同地面点以下的地壳密度有关,既无法实 测,也不能精确计算,最多只能假定地壳密度后, 近似地推算。因此严格说来,地面上一点的正高是 不能精确求定的。 正高是以大地水准面为基准面,具有重要的物理意 义。如以N表示大地水准面和椭球面之间的差距, 则正高与大地高之间的关系为:
H = Hg + N
dh为沿水准路线测得的高差,g为沿该路线的重力值,由重
g 力测得, m 为沿地面点的垂线至大地水准面之间的平均重
力值。
Global Positioning System Global Positioning System
Global Positioning System
第九章 GPS高程测量
正常高系统(Normal height )
第九章 GPS高程测量
第九章 GPS高程测量
因为大地水准面的形状
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