绝对高度测量方法

绝对高度一般通过气压式高度表进行测量，测量原理如下：

气压式高度表假定大气中气压随高度下降的规律是按下列公式得到：

式中，

式中，T——相当于高度H的大气温度；

按照上述规律可得出大气压力公式如下：

解上述公式, 可得标准大气压力与高度H 的公式为：

上述公式，假定标准大气内的温度递减率

式中，

普通气压式高度表所指示的高度只是和大气气压具有一定的函数关系而和大气的温度变化无关。只有在标准的大气温度及标准海平面气压情况下，高度表才能正确侧出绝对高度的数植 。

绝对高度也叫“海拔”。高出平均海平面（又称大地水准面）的垂直高度叫做绝对高度。在地图上表示的高度都是绝对高度。由于海平面不是一个标准的水准面，因此各国在绘制地图时尽量使其标准面接近水准面。我国各地的绝对高度以青岛黄海水准原点（即黄海平均海水面）为起算点。

绝对高度标准气压高度

又称重力势高度、压力高度。根据飞行中测出的大气压力值，由标准大气表查得相应的高度。飞行器中的高度表就是按照标准大气表中的大气压力值和高度值的对应关系而刻制的。若把气压高度表的气压刻度调到标准大气状态, 则这时的气压高度表所指示的高度称为标准气压高度。航空器在远航、分层飞行时, 为了防止相撞, 均使用标准气压高度。

绝对高度真实高度

(几何高度)

真实高度又称为几何高度或卷尺高度。飞行中飞行器沿铅垂线到地球表面上的高度(距离)。通常，可用无线电高度表、雷达测高仪、激光高度表或照像经纬仪测得。航空器在执行起飞、着陆、超低空飞行、轰炸、侦察、搜索、救援和农林作业等任务，以及无人机、飞航导弹在进行超低空、掠海飞行时需要知道几何高度。

绝对高度绝对高度

在很多情况下，不仅不同海平面的大气压力、气温等参数各不相同，而且同一海平面的大气参数在不同季节和不同时间也在不断变化。因此，气压式高度表一般不能指示相对实际海平面的高度。飞行中，飞行器相对于平均海平面的高度， 即飞行器到平均海平面的垂直距离称为绝对高度，绝对高度亦称为海拔高度。

绝对高度相对高度

一般气压式高度表也不能反映非标准海平面状况以及相对于某指定地点(如机场, 导弹发射场、试验靶场)的高度。飞行器相对于某指定地点并用重力势高度或气压高度表示的高度称为相对高度。注意， 相对高度也不同于真实高度。反舰导弹，如苏联的П-15 导弹, 它们的原型都用气压式高度表，其飞行高度分为三档，即100m，200m，300m。这些高度就是导弹发射之前在技术阵地或发射阵地装订的，因而是相对该处的高度， 即相对高度。这时，要预先装订气压式高度表的输出零位 。

绝对高度高度的关系

飞行器的飞行高度是它在空中距某一基准面的垂直距离。测量飞行器高度的基准面不同，得出的飞行高度也将不同。

由关系图可见，飞行器在平飞时，相对高度、绝对高度保持不变，真实高度将随飞行器正下方地标高度的变化而改变。因为大气压力经常发生变化，标准气压平面也将随着大气压力的变化而改变，所以，标准气压高度将随飞行器正下方标准气压平面位置的变化而改变。若标准气压平面正好与海平面重合， 则标准气压高度与绝对高度相等。绝对高度与相对高度的基准面之间的垂直距离为机场(或靶场)标高，它们之间的关系可用下式表示：

绝对高度=相对高度 机场(靶场)标高

标准气压高度与相对高度的基准面之间的垂直距离为机场(或靶场)标准气压高度，它们之间的关系可用下式表示：

标准气压高度=相对高度 机场(靶场)标准气压高度

绝对高度与真实高度的基准面之间的垂直距离为地点标高，它们之间的关系可用下式表示：

绝对高度=真实高度 地点标高

由上述关系可见，在飞行中，如果已知机场(靶场)标高、地点标高和机场(靶场)标准气压高度，则由仪表的指示，可推算出所要知道的另一种高度。如果分别用气压高度表和无线电高度表测得飞行器的绝对高度和真实高度， 则可按下式计算当地的地表海拔高度(高程)，因而提供地形匹配的原始资料：

地点标高=绝对高度-真实高度2100433B

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气压高度计是在航空物探测量时，安置在飞机中，利用气压与高度的关系，通过观测气压测量飞机飞行海拔高度（又称绝对高度）的仪器。

大家都知道水中的压强仅由水深决定，P=ρgh。大气压与此类似，是由地表空气的重力所产生的。随着海拔高度的上升，地表的空气厚度减少，气压下降。于是可以通过测量所在地的大气压，与标准值比较而得出高度值，这就是气压高度计的基本工作原理。设海平面处大气压为P0，所在地大气压为P，则海拔高度h=(P0-P)/(ρ*g)。大气随着海拔高度的增加，温度压强都逐渐降低，导致密度下降，不考虑这一点的公式是没有实用价值的。

假设密度随高度均匀下降，海平面处h=0，ρ=ρ0，大气层外边界处h=r(大气层厚度)，ρ=0，故有ρ=ρ0（h0-h）/h0，则海拔h处的大气压是对h0到h处的大气质量求和，因为是线性关系，用等差数列的知识就可以求出海拔h处的大气压应为 P(h)=ρ0(h0-h)^2/(2h0)，而海平面处的标准大气压P0和空气密度ρ0均是已知的，取P0=101kPa，空气密度ρ0=1.2kg/m^3,可由此算出h0=8400米，于是海拔高度的表达式应修正为 h=h0-sqrt(P/P0)。

其实对地表大气压有贡献的气体厚度确实只有几十公里的量级，更确切的说，大气质量的99%集中在地表30km以内，其中5.6公里内的就占到了50%，100km之上的高层大气虽然对地球环境有重要影响，但其密度已经相当低了。

当然，这种线性关系的假设只是很粗糙的近似而已，由流体静力学平衡条件可以得出，大气密度是随海拔升高呈指数式下降的，不过，这句话也只在大气静态稳定时才近似成立，NASA在此基础上给出了近地大气温度和压力的经验公式，所有的气压式高度计都是利用机械或电路来再现这些气压与高度间的对应关系，但是由于气候变化所造成空气密度差异就完全无法估计了，这是此类高度计的通病。因此在需要高度精确值的场合还是用基于立体几何的GPS好了。2100433B

大地测量控制为所有地理数据建立坐标提供共同的参考系统，它提供把所有地理特征联系到共同的、广泛使用的水平和垂直坐标系统的方法。大地测量控制信息的主要特征是大地测量控制站。这些永久点（有时是GPS控制站）有精确测量的水平和垂直位置，作为确定其他点的位置的基础。框架的大地测量控制包括大地测量控制站和相关的信息：名字、特征标识码、经纬度、绝对高度和椭球高度，以及每个站的元数据。

大地测量控制信息在开发所有的框架数据和用户应用数据中扮演着重要的角色。因为它提供了登记所有其他空间数据的空间参考源。另外，大地测量控制信息可用于规划测绘、评估数据质量、规划数据收集和转换，使新的数据区域适合已存在的覆盖层。用于解决大地测量学学科问题和在广大地区内为建立平面和高程控制网所进行的精密测量。测量时，通常应顾及地球形状、大小和重力场因素。它是建立国家和区域大地控制网的基本手段，也是地形测量和其他各种工程测量的基础工作，并为研究和测定地球形状和大小、空间目标坐标和方位，以及地壳变形等提供资料。