大地測量系統(tǒng)與參考框架

大地測量系統(tǒng)(規(guī)定了大地測量的起算基準(zhǔn)、尺度標(biāo)準(zhǔn)及其實現(xiàn)方式,包括理論、模型和方法)是總體概念,大地測量參考框架是大地測量系統(tǒng)的具體應(yīng)用形式.

大地測量系統(tǒng)包括坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、深度基準(zhǔn)和重力參考系統(tǒng).與大地測量系統(tǒng)相對應(yīng)大地參考框架有坐標(biāo)(參考)框架、高程(參考)框架和重力測量(參考)框架三種.

(一)大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)和大地測量坐標(biāo)框架

1. 參心坐標(biāo)框架

以參考橢球的幾何中心為基準(zhǔn)的大地坐標(biāo)系,通常分為:參心空間直角坐標(biāo)系(以x,y,z為其坐標(biāo)元素)和參心大地坐標(biāo)系(以b,l,h為其坐標(biāo)元素).80西安坐標(biāo)系和54北京坐標(biāo)系,都是參心坐標(biāo)系

2. 地心坐標(biāo)框架

以地球質(zhì)心為原點的大地坐標(biāo)系,通常分為地心直角坐標(biāo)系(以x,y,z為其坐標(biāo)元素)和地心大地坐標(biāo)系(以b,l,h為其坐標(biāo)元素). 2000國家大地坐標(biāo)系、wgs-84坐標(biāo)系、glonass是采用pz-90坐標(biāo),都是屬于地心坐標(biāo)系

(二)高程系統(tǒng)和高程框架

1. 高程基準(zhǔn)

高程基準(zhǔn)定義了陸地上高程測量的起算點.1985國家高程基準(zhǔn)是我國現(xiàn)采用的高程基準(zhǔn),青島水準(zhǔn)原點高程為72.2604m.

2. 高程系統(tǒng)

高程系統(tǒng)是相對于不同性質(zhì)的起算面(如大地水準(zhǔn)面、似大地水準(zhǔn)面、橢球面等)所定義的高程體系.

1)正高系統(tǒng).以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面,地面上任一點的正高是指該點沿重力線方向至大地水準(zhǔn)面的距離.

2)正常高系統(tǒng).正常高的起算面是似大地水準(zhǔn)面.地面一點沿該點的正常重力線到似大地水準(zhǔn)面的距離就是該點的正常高.我國高程系統(tǒng)采用正常高系統(tǒng).

3)大地高程.以橢球面為基準(zhǔn)面,是由地面點沿其法線到橢球面的距離.

3. 高程框架

我國水準(zhǔn)高程框架由國家二期一等水準(zhǔn)網(wǎng),以及國家二期一等水準(zhǔn)復(fù)測的高精度水準(zhǔn)控制網(wǎng)實現(xiàn),以青島水準(zhǔn)原點為起算基準(zhǔn),以正常高系統(tǒng)為水準(zhǔn)高差傳遞方式.

高程框架分為四個等級,分別稱為國家一、二、三、四等水準(zhǔn)控制網(wǎng).

(三)深度基準(zhǔn)

深度基準(zhǔn)是計算水體深度的起算面,深度基準(zhǔn)與國家高程基準(zhǔn)之間通過驗潮站的水準(zhǔn)聯(lián)測建立聯(lián)系.我國從1957年起采用理論深度基準(zhǔn)面為深度基準(zhǔn).

(四)重力系統(tǒng)和重力測量框架

重力測量測定的是空間一點的重力加速度.重力系統(tǒng)是指采用的橢球常數(shù)及其相應(yīng)的正常重力場.重力測量框架是由分布在各地的若干絕對重力點和相對重力點構(gòu)成的重力控制網(wǎng),以及用作相對重力尺度標(biāo)準(zhǔn)的若干條長短基線.

2000國家重力基本網(wǎng)是由21個重力基準(zhǔn)點和126個基本重力點組成的重力基準(zhǔn)網(wǎng).

(五)時間系統(tǒng)與時間系統(tǒng)框架

1.常用的時間系統(tǒng)

(1)世界時(ut):以地球自轉(zhuǎn)周期為基準(zhǔn),在1960年以前一直作為國際時間基準(zhǔn);

(2)原子時(at):以位于海平面(大地水準(zhǔn)面,等位面)的銫原子內(nèi)部兩個超精細結(jié)構(gòu)能級躍遷輻射的電磁波周期為基準(zhǔn),從1958年1月1日世界的零時開始啟用;

(3)力學(xué)時(dt):在天文學(xué)中,天體的星歷是根據(jù)天體動力學(xué)理論的運動方程而編算的,其中所采用的獨立變量是時間參數(shù)t,這個數(shù)學(xué)變量t,便被定義為力學(xué)時;

(4)世界協(xié)調(diào)時(utc):它并不是一種獨立的時間,而是時間服務(wù)工作鐘把原子時的秒長和ut的時刻結(jié)合起來的一種時間;

(5)gps時(gpst):由gps星載原子鐘和地面監(jiān)控站原子鐘組成的一種原子時基準(zhǔn),與國際原子時保持有19s的常數(shù)差,并在gps標(biāo)準(zhǔn)歷元1980年1月6日零時與utc保持一致.

2. 時間系統(tǒng)框架

時間系統(tǒng)框架是對時間系統(tǒng)的實現(xiàn),描述一個時間系統(tǒng)框架通常需要涉及四個方面的內(nèi)容:①采用的時間頻率基準(zhǔn);②守時系統(tǒng);③授時系統(tǒng);④覆蓋范圍.

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（責(zé)任編輯：gx）

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