如何精确测定珠峰高度课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,如何精确测定珠峰高程,以,2005,年珠峰复测为例,根据,中华人民共和国测绘法,，经国务院批准并授权，国家测绘局公布珠穆朗玛峰高程新数据，即日起在行政管理、新闻传播、对外交流、公开出版的地图、教材及社会公众活动中使用。,珠穆朗玛峰高程数据为：,珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程,8844.43,米。,参数：珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度,0.21,米；峰顶冰雪深度,3.50,米。,原,1975,年公布的珠穆朗玛峰高程数据停止使用。,特此公告。,国家测绘局,二五年十月九日,国家测绘局关于启用珠穆朗玛峰高程新数据的公告,珠穆朗玛峰高程测量纪念碑,高程测量,2005,珠穆朗玛峰,月日 国家测绘局组织的年珠峰高程测量队从西安出发。,月日 到达青海格尔木，开始珠峰高程测量工作。,月日 测量队员到达珠峰大本营，建立珠峰高程测量营地。,月日 第一批登顶测量队员出发，抵达海拔米的前进营地。,月日 第二批登顶测量队员出发，抵达海拔米的前进营地。,月日 第一批登顶队员到达米突击营地，准备冲顶。第二批队员到达米营地待命。,月日 珠峰峰顶测量成功进行。,月日 全部野外测量数据送抵西安国家测绘局大地测量数据处理中心，随即开始了水准测量、定位、三角测量、重力与大地水准面、雷达测深等数据处理和计算工作。,月日 国家测绘局和总参测绘局在北京联合召开了“珠穆朗玛峰高程测量”项目验收评审会议。,月日 据经国务院批准并授权，国家测绘局正式公布珠峰高程测量获得的新数据。,测量意义,陕西省测绘局，李朋德副局长,第一,，体现了我们国家的主权。,第二,，珠峰测量涉及到我们测绘的多方面的技术，这是发展新技术应用的一个集中体现，是对我国测绘科技水平的一次考验。,第三,，我们希望借此次珠峰复测，拉近测绘科学和公众的距离，让公众了解测绘工作，关注测绘工作。,第四,，研究喜马拉雅山脉几十年内的地质变化，预计几十年后的地质变化。,仪器简介,1,精密水准仪,德国蔡司,NI002,水准仪,产品简介,精密水准仪直读,0.05mm,（直腿架）,NI002,型水准仪是精密水准仪的一种，具有望远镜放大倍数大，分辨率高，读数误差小，应用于一、二等水准测量和高精度的工程测量中，如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施工测量，荷载试验和大型精密设备安装的水平基准测量等。,价格：,55000,元,2,GPS,美国,Trimble,公司捐赠,GPS,接收,Trimble R7,码差分,GPS,定位,水平,.0.25 m+1 ppm RMS,垂直,.0.50 m+1 ppm RMSWAAS,差分定位精度,3.,一般,5 m 3DRMS,静态和快速静态,GPS,测量,2,水平,.5 mm+0.5 ppm RMS,垂直,.5 mm+1 ppm RMS,动态测量,2,水平,.10 mm+1 ppm RMS,垂直,.20 mm+1 ppm RMS,初始化时间,4.,一般,99.9%,观测,先进的,Trimble Maxwell?,定制测量,GNSS,芯片,高精度的多相关器，用于,GNSS,伪距观测,未经过滤与平滑的伪距观测数据，用于低噪声、低多路径误差、低时域相 关和高动态响应,极低的,GNSS,载波相位观测噪声，,1 Hz,带宽内的精度,1 mm,支持以,dB-Hz,为单位的信噪比,Trimble,成熟的低度角跟踪技术,3,全站仪 经纬仪,徕卡,TC2003,全站仪,世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）,0.52,，测距精度,1mm+1ppm,具有激光对点器；可加配,EGL,导向光；配备,RCS,遥控器可组成单人测量系统,徕卡,T3,光学经纬仪,在本次测量选定的,6,个对峰顶占标进行交会测量的交会点中，全部使用的是徕卡的测量仪器，即,TC2003,全站仪或,T3,光学经纬仪。,4,雪深雷达探测仪,当时世界上只有两台（意大利），全部借给中国。,测定的冰雪深度的精度是,0.1,米,5,相对重力仪,相对重力测量采用的主要有石英和金属弹簧重力仪器。相对重力测量仪器的核心部件为弹性优良的金属或者石英弹簧，以弹簧的伸缩变化测定重力的变化。,相对重力仪中的弹簧存在弹性疲劳现象，因而重力仪会产生“零点漂移”，即在重力不变的情况下，重力仪的读数随时间而变化。“零点漂移”对重力仪的测量精度会有影响，通常只能在观测中加以修正，而不能完全消除。,从海拔,5200,米的大本营出发前往前进营地的测量登山队全体队员，将在海拔,6500,米到,8300,米之间，每隔,500,米进行一次重力梯度测量。,6,觇标 气象仪器 其他仪器,此次新设计、制造的觇标使用优质的航空铝合金，全重为,4.6,公斤，立于冰雪面以上部分高,2,5,米，冰雪面以下部分长,0,73,米。这个觇标矗立于珠峰峰顶，可以作为测量人员的标志性参照物。笔直挺拔的觇标上装有,GPS,接收天线、,6,块反射棱镜、经纬仪照准标笼及自动气象仪等多种测量设备,从开始设计到最终完成，这根小小的觇标共耗费了,10,万元。,为了获取峰顶的气象数据，我们在登顶的当天，于珠峰大本营，释放了五个探空气球，获取了珠峰邻近地区的高空气象数据（包括不同高度、不同时间的大气温度、气压、风速等气象信息），削弱了大气及其变化所引起的测量误差，大大提高了测量数据的精度。,珠峰的高程：,海拔高,或,正常高,高程测量原理,正常高：,H,正常,大地高：,H,高程异常：,H=H,正常,+,高程的定义是某地表点在地球引力方向上高度，也就是重心所在地球引力线的高度。这句话的意思是，地球上每个点高程的方向都是不同的。,青岛水准零点,我国现在用的“,1985,国家高程基准”中，采用的是青岛验潮站的,18,年长期观测结果计算出来的平均黄海海水面，作为我国统一的高程起算基准面，也就是海拔零起始面。因此，珠峰的高程实际上就是在珠峰的重力线方向上相对于青岛黄海海平面的高度。,经过我国几代测量人员的不懈努力，已经取得西藏拉孜县相对青岛水准原点的精确高度。因此，在此次珠峰复测行动中，起算面就不必是青岛了，而是拉孜。测量队员们从拉孜开始，徒步向珠峰测量，路程约,500,公里，测量站超过,10000,个。,第一阶段：,海拔,5300,米之前,水准测量法,最多,60,米为一个测量站,二、三等水准路线布测了,397,公里，主要是将国家高程基准：一等水准点高程作为起算点，引入珠峰的临近点。形成水准环线和支线，以提高测量精度。水准测量最高海拔是,5300,米，,5300,米,5600,米的困难地区采用高程导线的方法传递高程。,登顶队员,水准队员,重力，,GPS,队员,重力测量,96,点，包括,GPS,点、水准点、登山路线点的重力测量。精确测定珠峰的高程，必须具有该地区较详尽的重力资料，用以改善,GPS,技术和传统技术所测定的高程精度。,第二阶段：,海拔,5600,米以后,6,点联测确保精度,交会,峰顶六个交会点的水平角与垂直角观测、电磁波测距、气象数据采集、,20,公里导线。目的是采用传统测量技术手段将交会点高程联测到珠峰峰顶。从测量技术上讲，仅有峰顶的测量数据无法精确测定珠峰的高程，我们还必须尽量多地选取可以与珠峰峰顶通视的交会点。同时，角度测量和电磁波测距受气象因素的影响非常大，在观测期间必须详细记录气象数据。,5,月,22,日,11,：,08,登顶成功，,11,：,50,竖起红色觇标,上午,11,时零,8,分，珠峰登山测量队长小嘉布率先成功登上珠峰顶峰。,来自西藏登山队的小加布、普布和西藏登山学校的阿旺给吨和多吉格桑等,4,名中国测量登山队队员，由,4,名夏尔巴协助和另外,16,名登山队员及高山协作人员共,24,人组成,A,组，于当天凌晨,3,时,30,分自,8300,米突击营地出发，经过历时,7,个半小时艰苦卓绝的攀登，于,11,时零,8,分第一名队员登上珠峰顶峰。,11,时,38,分,49,秒，冰雪雷达探测仪和装在上面的,GPS,接收机开始工作，记录,GPS,和雷达数据。接着在峰顶雪面高处安装竖立觇标，,11,时,43,分,55,秒觇标顶端,GPS,开始观测，,11,时,50,分觇标成功竖立在峰顶。,11,时,59,分登山测量队员开始拖动雪深雷达探测仪进行剖面测量工作，探测珠峰顶峰的冰雪厚度，,12,时,18,分,24,秒结束，有效记录,38,分,55,秒数据。,GPS,观测于,12,时,19,分,33,秒结束，有效观测时间,35,分,38,秒。,GPS,雪深,三角高程,峰顶数据,GPS,数据,雷达探测仪数据,觇标位置,数据处理,数据处理技术特点,采用国际上最新的,TRF2000,框架,充分利用 国内外的,GP S,连续运行站 以提高整网的精度。考虑到珠峰地区的高差与重力异常值均较大,三等水准路线加入了重力异常改正。为确保高程成果的精度与可靠性,对水准高程起算点,I,萨拉,4 0,基进行了检测,分析了,I,萨拉,4 0,基相对于青岛水准原点的高程中误差。收集了珠峰地区,SRTM3,1:5,万,DEM,及全球,GTOPO30,数据,能够精确地确定珠峰地区的数字地形模型,减少地形误差对重力场精细结构、区域大地水准面精化的影响。收集了,2700,余个珠峰地区及 国外相邻地区重力点成果,提高了珠穆朗玛峰地区重力数据的分布密度与分辨率。使用珠峰周边地区重力数据以及地形数据,选择,EGM96,作为基础模型,采用移去一恢复技术,率先完成了珠峰地区分辨率为,2.5 X 2.5,高精度似大地水准面的确定。用高精度动态,GP S,定位技术结合雷达探测技术,测定了冰雪层厚度,确定了峰顶局部地域雪下岩石面高程起伏。,成果,20 0 5,珠穆朗玛峰高程复测是一项综合运用,GP S,、精密水准测量、大地水准面精化、重力测量、雷达测深、气象探测及地学理论等大地测量各种相关技术的国家基础测绘项 目,经 内业数据处理取得了重要的可靠的成果。,2 0 0 5,年,7,月,1 8,日通过了由国家测绘局和总参测绘局组织的项 目验收。,1mm+1ppm,是人们通常对,1mm+1ppmD(,公里）的缩写，它反映的是全站仪或者测距仪的标称测距精度。其中,:1mm,，代表仪器的 固定误差，主要是由仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差造成的，固定误差与测量的距离没有关系。即不管测量的实际距离多远，全站仪都将存在不大于该值的固定误差。,1ppmD,公里代表比例误差，其中的,1,是比例误差系数，它主要由仪器频率误差、大气折射率误差引起。,ppm,是百万分之（几,),的意思，,D,是全站仪或者测距仪实际测量的距离值，单位是公里。随着实际测量距的变化，仪器的这比例误差部分也就按比例的变化。例如，当距离为,1,公里的时候，比例误差为,1mm,。对于一台测距精度为,1mm+1ppm,的全站仪或者测距仪，当被测量距离为,1,公里时，仪器的测距精度为,1mm+1ppm1(,公里）,2mm,也就是说，全站仪测距,1,公里，最大测距误差不大于,2mm.,