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1、武广客运专线测量铁道第四勘察设计院武广客运专线CPI、CPII 网测量概述及GPS复测时应注意的问题1、不能单点推算2、固定的已知点要均匀分布3、导线复测时距离改化一定要正确4、要注意区分大地高和水准高，两个系统之间有一个高程异常值高程系统概述 1.大地高程系统 大地高程系统，是以椭球面为基准面的高程系统。大地高的定义是，由地面点沿通过该点的椭球面法线至椭球面的距离，以H 表示。1.大地高程系统 因为椭球面在地球的位置，决定于椭球体的定位参数X=(X0Y0Z0)T 和定向参数=（XYZ）T,所以当椭球的定位与定向不同时，相应的大地高程系统也是不同的。例如北京54 椭球、西安80 椭球、WGS8
2、4 椭球的大地高程系统是不同的。2.正高系统 其中，gm为由地面点沿垂线至大地水准面的平均中立加速度。由于gm无法直接测定，而只能在对地球内部的质量分布，作某种假设的情况下推算，所以严格来说，正高时不能精密确定的，我们在工程测量上也很少用到它。3.正常高系统 由于正高实际上时无法严格确定的，所以，为了实用上的方便，根据前苏联大地测量学者莫洛金斯基的理论，建立了正常高系统，其定义为 H=1/mHgdH3.正常高系统其中，其中，mm为由地面点沿垂线至似大地水准面之间为由地面点沿垂线至似大地水准面之间的平均正常重力值。该值是可以无需任何假设而的平均正常重力值。该值是可以无需任何假设而精密计算的，因此
3、正常高可以精密地确定。精密计算的，因此正常高可以精密地确定。与正常高相应的基准面，通常称之为似大地水准与正常高相应的基准面，通常称之为似大地水准面，正常高系统是以似大地水准面为基准面的高面，正常高系统是以似大地水准面为基准面的高程系统，正常高系统为我国通用的高程系统，我程系统，正常高系统为我国通用的高程系统，我们在工程中讲到的高程就是正常高。们在工程中讲到的高程就是正常高。大地高与正常高的关系如下图实测距离与在参考投影面上距离的转换关系 1 1、测站点平距的计算、测站点平距的计算 在我们以前的工程勘测中，斜距只要求化算成平距，对要 在我们以前的工程勘测中，斜距只要求化算成平距，对要求投影到某一
4、水准面或其他参考水准面上没有引起足够的 求投影到某一水准面或其他参考水准面上没有引起足够的重视。全站仪也按 重视。全站仪也按S S LsinZ(LsinZ(式中，式中，S S 为水平距离；为水平距离；L L 为斜 为斜距；距；Z Z 为天顶角 为天顶角)自动化算平距，不考虑地球曲率和大气折 自动化算平距，不考虑地球曲率和大气折光的影响。这时测边距离较短、测边两点的相对高差较小 光的影响。这时测边距离较短、测边两点的相对高差较小的情况下是可行的。但在山岭地区工程测量中，如武广线 的情况下是可行的。但在山岭地区工程测量中，如武广线郴州以南 郴州以南 大瑶山，常常要翻越山岭和跨越深谷，因此常 大瑶山
5、，常常要翻越山岭和跨越深谷，因此常常遇到测距边长较长、测边倾角较大的情况，在这种情况 常遇到测距边长较长、测边倾角较大的情况，在这种情况下，地球的曲率和大气折光对平距的化算影响较大，必须 下，地球的曲率和大气折光对平距的化算影响较大，必须加以考虑。加以考虑。如图1，根据正弦定理有：S/sin(Z+1-)L/sin(90+/2)=L/cos(/2)(3)式中，S/(R+HA)S/R；1 kS/(2R);k 为大气折光系数，一般可取k=0.12。由式(5)可以看出，近似平距修正值随高差h 和角度(-1)的增大而增大。当h 300 m，-1 40 时，l=58 mm。可见在光电测距计算中一般不能按通
6、常算式计算平距。由式(5)得：l=hsin-hsin1(6)式式(6)(6)等号右边第一项为地球曲率影响，第二项为等号右边第一项为地球曲率影响，第二项为折光差的影响。当折光差的影响。当SS1 000 m1 000 m，h=100 mh=100 m时，时，hsin=15.6 mmhsin=15.6 mm，hsin1hsin11 mm1 mm，可见折光差，可见折光差虽小但一般也不能忽略。虽小但一般也不能忽略。由于由于、11很小很小sin=S/Rsin=S/R，sin11=kS/(2R)sin11=kS/(2R)所以式所以式(6)(6)可写成：可写成：l=hS/R-hkS/(2R)l=hS/R-hk
7、S/(2R)(7)(7)测站点平距S 与在参考投影面上距离D 之间的关系22、测站点平距、测站点平距SS与坐标反算距离与坐标反算距离DD之间的关系为：之间的关系为：D=S(1-(H D=S(1-(HAA-H-H00)/(R+H)/(R+HAA)(1+Y)(1+Ymm22/2R/2R22)其中：其中：D D、H H00为已知点坐标的在参考投影面的为已知点坐标的在参考投影面的距离、大地高距离、大地高 S S为测站点高程参考面上的平距为测站点高程参考面上的平距 H HAA为测站点大地高为测站点大地高 Y Ymm为两点为两点YY坐标的平均值坐标的平均值 R R为地球曲率半径为地球曲率半径在武广客运专线的新成果中，中央子午线已分得较在武广客运专线的新成果中，中央子午线已分得较细，高斯投影改正可不用考虑细，高斯投影改正可不用考虑