现代大地测量

重力场与现代科技

1、大地测量学概述

大地测量学又叫测地学，是地球科学的一个分支学科，是一门研究地球形状及其行星几何和物理形态（特征）的一门基础学科。它包括物理大地测量学、几何大地测量学、卫星大地测量学和空间大地测量学，几何大地测量学和物理大地测量学构成了现代大地测量的基本体系，它的基本任务是研究全球，建立与时相依的地球参考坐标框架、研究地球形状及其外部重力场的理论与方法、研究描述极移、固体潮和地壳运动等地球动力学问题、研究高精度的定位理论与方法。

大地测量学研究的对象，有地球形状学、有地球重力场、还有地球的运动，三者是相互支持、密不可分的、不可孤立的一个整体。大地测量学的主要分支，有几何大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学。几何大地测量学和物理大地测量学是构成现代大地测量学的一个重要基础，卫星大地测量学是现代大地测量发展的一个重要的标志，几何大地测量中在我们传统大地测量主要是通过三角几何的关系，来传递大地测量坐标，方法主要有测角和测距，有测角的经纬仪和测距的测距仪，在测距仪研制出来以前，我们主要是采用钢、线尺来量测距离，然后通过角度来传递大地测量坐标，而高程测量，我们主要是利用精密水准测量的方法，就是几何水准测量的方法来传递高程，现在大地测量的发展成为跨越时代的主要的标志基础是在于空间技术、电子计算机技术和电子无线电技术等推动下，正是因为它们技术的迅速和跨越式的发展，使大地测量学实现了里程碑的跨越，其标志是卫星和空间大地测量的出现，这两种测量基本上取代了传统的几何大地测量和天文测量。

在经典大地测量中，坐标的维护和计算的过程中，我们主要是利用天球、天体天文学的测量，也就是说我们利用恒星来作为标准的坐标框架，来传递我们地面点的大地测量坐标，而随着卫星大地测量学的发展，特别是全球定位技术的发展，使我们大地测量坐标系，由原先只局限于自然的天体而转移为依靠人造地球卫星，这也就是说，自1957苏联的第一颗人造卫星上天以后，标志着我们大地测量也就在那一天诞生了。而全球定位GPS技术，从1973年开始研制，共有24颗卫星、3颗备用卫星，其卫星轨道在20000公里，与我们的自然天体离得相当近，GPS技术的先进性在于，与传统大地测量来比，它是全球的、全天候的。因为以前我们在几何大地测量过程中，受到天气的制约很大，而GPS技术可以达到10的负8次方到10的负6次方。所以高精度的GPS技术就取代了传统大地测量。并且GPS技术，有着廉价、高效、实时的特点，这更是传统大地测量中所不能与之相比的。传统大地测量需要周期非常长，例如我们国家，天文大地测量坐标系的建立，要历经30年，望远观测观测了10年，而在当时，采用手摇的计算机进行计算，用了10年之久。GPS技术的水平精度，可以达到米级、甚至毫米级，可以用来进行高精度、高动态的定位。

GPS技术大地高的精度垂直方向的分量，在椭球坐标系下，可以达到毫米级和分米级，所以它可应用于测定精密的大地测量坐标框架，还可以测地壳运动和地球的自转，以及变化。空间大地测量区别于传统大地测量的另外一个重要标志，在GPS出现以前，我们是采用甚长基线干涉也就是在远距离6000到10000公里，架设设电望远镜所进行的干涉测量，进行了重复的全天候的、全球的精密重复测距，而GPS在几千公里，甚至10000公里测距，精度可以达到10的负8次方、负9次方，它的测距精度能达到两个厘米，所以它主要应用在大地测量学和全球变化以及地球动力学方面，来研究大地测量坐标系的框架及其尺度变化和测定板块漂移速率。因为我们地球是由若干个板块构成，它每个板块的运动速率，GPS技术出现以前是用甚长基线干涉测量的。

卫星大地测量，是大地测量发展的一个重要的标志，它也是大地测量发展的一个重要的研究方向。卫星大地测量，2000年发射的CHAMP卫星和2002年发射GRACE卫星采取卫卫跟

踪（GPS定轨卫星精）的技术，能够更精确的测量大地水准面的精度，更深入的了解地球的更精细的结构。但其中关键的问题是建立高精度的重力场模型，这方面的工作需要了解GPS 方面的知识，同时，还要对物理，数学和计算机有深入的了解。因为重力场的模型的求算需要三个步骤：1用物理方法建立观测方程。2 用数学方法抽象方程。3用计算机求解方程。

卫星大地测量一个重要的发展，就是利用卫星测距技术、激光测距技术来测定重力场，在地面站通过已知坐标来测定天体即卫星的距离变化。我们知道，地球是引力场，要制约近地目标的飞行，由于受到地球引力场的制约而引起地球引力场的不规则性，这种不规则型引起了卫星轨道摄动，我们可以通过计算正常轨道和理论轨道，通过卫星轨道计算调整地球重力场，从而确定它的阶数，从1958年的戎戈隆维奇前苏联的学者已经推到8阶重力场模型，到现在的确定已有70阶高精度全球重力场模型，精度在全球范围已经达到1米到5米，相应的大地水准面，分辨率也由以前的几百公里，几千度到了5度，5度也就是500公里的分辨率可精密测定，此外在地学应用中，可精密测定地球的站坐标，和地球自转的变化。

2、重力场与现代人类社会文明

我们为什么要求定精密的重力场？精细的重力场与现代人类文明的进步的关系，有以下几个方面，第一个方面就是高分辨率、高精度重力场数据结合地球重力场数据，例如地震波、地电、地磁，将为人类开发未知新矿产，提供新信息，因为海洋面积非常大，地震%90发生在海洋，而我们在海洋上面又无法来测定那个地震，所以就利用地震波和全球重力场直接来为人类探索新的地震断裂带来提供新的信息，它还应用于在海洋矿产的勘探，延缓人类可利用资源的枯竭过程。

精密重力场信息，结合地球物理勘探资料，将有利于揭开地球内部构造，使我们大地测量有能力，由外部延伸到地球内部，以及到地球动力学过程，有利于揭示地震机制的之谜，为成功预测地震增添新的希望，因为现在地震在我们人类科学方面，在医学上先解决癌症还是我们地球科学先解决地震，回答是，癌症先解决，地震迄今为止还没有解决，由于地球是个复杂的运动体。

精密海洋重力场模型，同样有利于海洋动力学过程的量化研究，在我们过去，重力场和海洋动力学只是一个定性的研究，这个模型有利于认识海洋和大气的相互作用和全球气候异常变化，以此减少海洋和大气灾难对人类生活的威胁。

精密全球大地水准面，将最终统一全球高程系统和大地测量坐标系统，因为现在我们国家的全球高程系统和其他国家的高程系统是不一致的，每个国家的高程系统都不一样，也就是每个国家，所用到的大地水准面，都不是一个统一的大地水准面，我们利用全球统一大地水准面，可以统一全球高程系统，为构建数字地球统一，地球空间信息提供坐标框架，有利于经济的全球化进程。

高分辨率、高精度大地水准面，加上卫星GPS接收机，将使人类像获取时间信息一样方便，现在我们获得时间的信息非常方便，而获得空间坐标和位置比较困难，结合GPS技术，就可以在任何险情条件下，及时向外通报出事地点的准确位置，因为GPS是能测定三维大地坐标，而大地坐标的第三维的垂直方向即大地高是几何坐标，而我们在实际应用当中所用还是几何高程，所以我们结合大地水准面，就可以为GPS手表提供第三维坐标，大大可获取获救的机会。

精确的地球重力场，是空间技术的基础和先决条件，在军事上可为远程武器提供重要的重力场信息，主要表现在为导弹发射提供精确的重力场参数，为宇宙洲际导弹飞行制导提供扰动重力场信息，为潜艇海上发射提供海洋垂线偏差，进行校正。

3、重力学的发展状况

我们国家的早期的重力场，有一批科学家带领我们研究局限于基础理论研究方面，随着现在GPS技术和丰富重力场信息的获取，使我们大地测量在地球重力场研究方面，得到了

长足的发展，从1996年到2001年，我们先后确定了十几个地区的，局部大地水准面，以前重力场只停留在基础表面，现在变成实用。

大地测量学，在这个世纪中，最大成就是我们大地测量学家在地球重力场研究方面所确定的高精度重力场模型。而高精度重力场模型，不仅是我们上个世纪大地测量的一个重要成果，也是人类在整个地球科学中的一个重要的进展，它主要表现在人类有能力在全球统一尺度、统一基准上描述表达地球重力场。大地测量，在新世纪即将面临的将是厘米级大地水准面的挑战，也就是说，用厘米级大地水准面，来提供相关科学的技术支撑，大地测量学是测绘学构筑现代测绘科学技术的一个基石，那么也是构成众多地球科学，像地球物理、地质学的一个桥梁。

4、大地测量学对社会的意义和经济价值

重力场，从理论走向实用的一个标志就是在过去研究地球形状只停留在理论研究，没有实用，随着现在GPS定位技术的发展，我们以前求定海拔高程是利用传统水准测量的方式去测定，周期长，花费高，现在有了高精度GPS定位技术，它有廉价、速度快、精度高的特点，利用这些特点，我们结合大地水准面的信息，就可以用廉价的简单劳动替代劳动强度高、费用投入大的劳动，这就体现了大地测量高技术的发展的社会效益和经济效益。

将确定地球重力场纳入大地测量学科目标，空间大地测量和物理大地测量的结合开创了现代大地测量发展新阶段，使大地测量有能力深入地球科学，在更深层次上参与解决地球科学面临的重大科学问题。地球重力场反映地球物质的空间分布、运动和变化，确定地球重力场精细结构及时间相依变化将为现代地球科学解决人类面临的资源、环境和灾害等紧迫课题提供基础地学信息，现代大地测量作为地球科学基础性学科的地位正在不断加强。精确的重力场模型不仅是精确确定卫星轨道的基础，而且是研究地球深部构造以及与海洋动力学有关的参考地球表面的先决条件。深入研究大地构造和动力学环境是我国地球科学面临的重要任务，确定这一广大区域重力场精细结构是其重要组成部分，将为相关地球物理和海洋学研究提供重力场基础数据。重力场的确定也是大地测量跨世纪的目标和任务之一，以适应未来经济发展全球化和构造数字地球实现问题共享的发展趋势。卫星定位是现代大地测量的基本手段，精密卫星定位取决于卫星精密定轨，而后者必须有精密全球重力场模型的支持，新一代卫星重力探测计划将对大地测量学科的发展产生深远影响。

2004级研究生《现代大地测量学》课程论文

重

力

场

与

现

代

科

技

专业：大地测量学与测量工程

学号：24095

姓名：张云端

现代大地测量

现代大地测量 题目：现代大地测量课程报告 姓名： 学号： 专业：大地测量学与测量工程

本学期通过对现代大地测量这门课程的学习，使我对经典大地测量学和现代大地测量学的发展有了一些了解，尤其是现代大地测量学的发展及在其领域的应用有了深刻的认识。 按照 F , R 赫尔默特(1980)的经典定义，大地测量学是“测定和描绘地球表面的科学”。这是赫尔默特对“Geodesy"这个词的定义，但从这个定义的内涵去理解，倒不如说它是测绘学的定义更为恰当一些。实际上"Geodesy"这个词曾经有人译成测地学。就大地测量来说，这一定义一直沿用了很长的时期，它包括测定地面点位置、地球重力场和海底表面。通常按照这一定义，大地测量学具有两大任务：一是科学任务，即测定地球形状参数(形状和大小)和外部重力场;另一是工程技术任务，即建立全球的或区域的(国家的)高精度天文大地控制网，为测绘全国范围的各种比例尺地形图服务。而传统大地测量技术和手段，由于其定位的平均极限精度只能是10-5-10-6，一般不能分辨地球的动态变化，只能以刚性均匀旋转地球假设为前提，所以在完成以上两大任务时，其成果具有静态性、相对性、局限性，这就大大限制了大地测量学深人地球科学和工程科学去扩展其科学和工程应用目标的能力。 1．现代大地测量学的特点： 1．长距离，大范围现代大地测量学所量测的范围和间距，已可以从原来的几十公里扩展到几千公里，不再受经典大地测量中“视线”长度的制约，现代大地测量学能提供协调一致的全球性大地测量数据，例如测定全球的板块运动，冰原和冰川的流动，洋流和海平面的变化等等，因此过去总在局部地域中进行的大地测量现在已扩展为洲际的、全球的和星际的。 2．高精度现代大地测量的量测精度相对于经典大地测量而言，已提高了2 到3个数量级。例如我国天文大地网是中国60年代大地测量的最高精度，其相对精度约为3ppm，而目前GPS定位的相对精度一般情况下都可以做到0.1ppm。 3．实时，快速经典大地测量的外业观测和内业数据处理是在有相当时间间隔内完成的两个不同的工序。而现代大地测量的这两个工序，几乎可以在同一时间段内完成，即实时或准实时地完成。例如对静态或动态目标的实时定位（导航），对形变的实时监测，可以准实时测定由于大气和海洋角动量的变化与地球自转的关系。

大地测量学笔记

第一章 1.大地测量学是通过在广大的地面上建立大地控制网，精确测定大地控制网点的坐标，研究测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。 2.大地测量的基本任务 (1)技术任务:精确测定大地控制点的位置及其随时间的变化也就是它的运动速度场，建立精密的大地控制网，作为测图的控制，为国家经济建设和国防建设服务。 (2)科学任务:测定地球形状、大小和重力场，提供地球的数学模型，为地球及其相关科学服务。 3.大地测量的作用 (1)为地形测图与大型工程测量提供基本控制； (2)为城建和矿山工程测量提供起始数据； (3)为地球科学的研究提供信息； (4)在防灾、减灾和救灾中的作用； (5)发展空间技术和国防建设的重要保障。 4.大地测量学的主要研究内容 大地测量、椭球测量学、天文测量大地重力学、卫星大地测量学、惯性大地测量学 第二章 1.大地水准面:设想海洋处于静止平衡状态时，将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交的包围整个地球的封闭的水准面. 特点：重力方向不规则变化:原因是地表起伏不平、地壳内部物质密度分布不均匀 大地水准面处处与铅垂线正交，所以大地水准面是一个无法用数学公式表示的不规则曲面。 2.参考椭球:把形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确定的旋转椭球称为参考椭球。参考椭球面是测量计算的基准面，椭球面法线则是测量计算的基准线。另外，水准面是外业观测时的基准面，铅垂线是外业观测时的基准线 3.总地球椭球：从全球着眼，必须寻求一个和整个大地体最为接近、密合最好的椭球，这个椭球又称为总地球椭球或平均椭球。总地球椭球满足以下条件： （1）椭球质量等于地球质量，两者的旋转角速度相等。 （2）椭球体积与大地体体积相等，它的表面与大地水准面之间的差距平方和为最小。 （3）椭球中心与地心重合，椭球短轴与地球平自转轴重合，大地起始子午面与天文起始子午面平行。 大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距，用N表示。 4.垂线偏差：同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。两者之间的夹角u称为垂线偏差 5.常用的坐标系统： 天球坐标系地球坐标系天文坐标系大地坐标系空间大地直角坐标系地心坐标系 站心坐标系高斯平面直角坐标系 6.高斯投影的特点： （1）高斯投影是正形投影的一种，投影前后角度相等。 （2）中央子午线投影后为一直线，且长度不变。距中央子午线越远的子午线，投影后弯曲越大，长度变形越大。 （3）椭球面除中央子午线外其他子午线投影后均向中央子午线弯曲，并向两极收敛，对称于中央子午线呵赤道。 （4）在椭球面上对称于赤道的纬圈，投影后仍为对称的曲线，并与子午线的投影曲线相互垂直且凹向两极。 7.时间系统

大地测量坐标系统及其转换

大地测量坐标系统及其转换 雷伟伟 河南理工大学测绘学院 wwlei@https://www.wendangku.net/doc/3a8143612.html,

基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式：(, ,)L B H 大地经度L ：地面一点P 地的大地子午面N P S 与起始大地子午面所构成的二面角； 大地纬度B ：P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角； 大地高H ：P 地点沿法线到椭球面的距离。 赤道面 S W 2、空间直角坐标系 坐标表示形式：(,,)X Y Z 以椭球中心O 为坐标原点，起始子午面N G S 与赤道面的交线为X 轴，椭球的短轴为Z 轴（向北为正），在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴，构成右手直角坐标系O X YZ 。

Y W 3、子午平面坐标系 坐标表示形式：(,,) L x y 设P点的大地经度为L，在过P点的子午面上，以椭圆的中心为原点，建立x、y平 面直角坐标系。则点P的位置用(,,) L x y表示。 x

坐标表示形式：(,,)L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面，以椭球中心O 为圆心，以椭球长半径a 为半径，做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线，交横轴于1P 点，交辅助圆于2P 点，连结2P 、O 点，则21P O P 称为P 点的归化纬度，用u 来表示。P 点的位置用(,)L u 表示。 当P 点不在椭球面上时，则应将P 沿法线投影到椭球面上，得到点0P ，0PP 即为P 点的大地高，0P 点的归化纬度，就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,)L u H 表示。 x y P u 点在椭球面上时的 P u 点不在椭球面上时的x

我国大地测量技术的新进展

我国大地测量技术的新进展 摘要：我国是一个幅员辽阔的国家，其面积占据了亚洲的大部分地区，因此对 于土地的测量成为了一个必不可少的工作。其不仅能够为农业，工业的发展提供 便利，更能够让我国的战略部署得到参考，因此如何进行有效的大地测量是非常 重要的。本文就是针对了我国现有的大地测量技术进行探讨，从而得出，我国的 大地测量工作在那些地方可以开发全新的技术。 关键词：大地测量；数据处理；技术应用 随着科技的发展，当今的世界已经走向了信息化，数字化的时代，对于大地 的测量，也开启了科技化的时代。曾经的人工丈量已经完全不适用于当今的社会，而且人工测量存在着非常大的误差，因此科技测量，是当前最为主要的手段。不 得不说，在大地测量的新技术研发方面，我国是遥遥领先的。其主要原因为我国 幅员辽阔，比大部分国家都需要进行大地测量。 1当今大地测量学的特征 1.1多维度大地测量的建立和发展应用 在古代，大地测量主要是采取人工手工丈量的方式，这种丈量是二维的，只 能从单纯的长宽来进行大地测量。但是随着时代的发展，光学仪器为代表的测量 方式诞生，其测量方式就变成了三维的，能够通过长，宽，高，来进行测量，这 种测量相对准确，但是耗时太多，对人力的需求较大，依旧是一种难以大范围应 用的方式。但是先进，空间大地测量技术开启，在测量的时候，能够将所需要测 量的地点置于绝对的地球质心的三维绝对位置，这不仅提高了测量的精准度，也 让测量的速度大大增加，对于人力的需求逐渐减少。 1.2完成了动态测量的构建，不局限于静态的数据。 传统的大地测量，只能得出一个静态的数据，这个数据只能代表测量时一瞬 间的大地状态，而且能够参考的时间也较少，一些数据难以应用。就导致了原本 的大地测量技术存在着严重的缺陷，只能应用于一些不需要实时变更的计划中。 但是现今的大地测量技术，实现了对地球整体动态的检测，能够实时反映地球的 数据，这就让大地测量变得生动，其数据也从单纯的数据图表，变成了一个不断 变化的数据库，在任何的计划和应用中，都能起到实际作用，而不仅仅是单纯的 参考作用。这就是动态测量构建的具体意义。 1.3从相对到绝对，从局面到全面，大地测量不仅局限于单纯的相对指标，而是发展成为绝对指标的代名词。 在曾经，大地的测量因为科技的不够全面，导致了其测量的维度是有限的， 只能在一定的范围内得出可以相对参考的数据，这些数据通常用处不大，只能起 到一定的参考和指示的作用。因此，可以说，在曾经的时代，是不具备一个完善 的大地测量技术的。但是随着空间大地测量技术的开启，对于大地的测量就是多 维度的，是全面的，也是绝对嘚能够在空间之中，对地球的位置进行监控，从而 了解地球的多数指标，对于地球是一种全面的监控。尤其是在地球运行的演示中，空间大地测量技术，能够更好的还原出地球的本貌，让数据更加的生动形象。 2大地测量数据的融合作用 2.1参数选择的原因 在曾经的大地测量中，由于测量数据过于死板，就导致一些都要依靠参数的 建立。这些参数的建立还存在着数据的不够全面，而且其变化规律也不够直观明显。因此，在建立参数图表的同时，科研人员存在着一定得片面性，导致所建立

大地测量学知识点整理

第一章 大地测量学定义 广义：大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。 狭义：大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。包含测定地球形状与大小，测定地面点几何位置，确定地球重力场，以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。 大地测量学最基本的任务是测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息。 P1 P4 P6(了解几个阶段、了解展望) 大地测量学的地位和作用： 1、大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用 2、大地测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用 3、大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障 4、大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要 5、大地测量学是测绘学科的各分支学科（其中包括大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等）的基础科学 现代大地测量学三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 第二章 开普勒三大行星运动定律： 1、行星轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 2、行星运动中，与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等 3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数 地轴方向相对于空间的变化（岁差和章动）（可出简答题） 地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化（极移） 历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻。 对于时间的描述，可采用一维的时间坐标轴，有时间原点、度量单位（尺度）两大要素，原点可根据需要进行指定，度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。 任何一个周期运动，如果满足如下三项要求，就可以作为计量时间的方法： 1、运动是连续的 2、运动的周期具有足够的稳定性 3、运动是可观测的 多种时间系统 以地球自转运动为基础：恒星时和世界时 以地球公转运动为基础：历书时→太阳系质心力学时、地球质心力学时 以物质内部原子运动特征为基础：原子时 协调世界时（P23） 大地基准：建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转

绝密-空间大地测量学复习

第一章概论 1.大地测量学的基本体系：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 空间大地测量学主要研究利用自然天体或人造天体来精确测定点的位置，确定地球的形状、大小、外部重力场，以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法。 2. 国家平面坐标系统实现过程主要工作 （1）国家平面控制网布设 （2）建立大地基准、确定全网起算数据 （3）控制网的起始方位角的求定 （4）控制网的起始边长的测定 （5）其它工作 3.传统大地测量常规方法的局限性 （1）测站间需保持通视：采用光电仪器，必须通视；需花费大量人力物力修建觇标；边长受限制；工作难度大、效率低。 （2）无法同时精确确定点的三维坐标：平面控制网和高程控制网是分别布设的；并且增加了工作量。 （3）观测受气候条件影响：雨天、黑夜、大雾、大风、能见度低时不宜测量。 （4）难以避免某些系统误差的影响：光学仪器的测量值会因为大气密度不同而受到不同的弯曲影响，地球引力由两极到赤道减小，大气密度变化也逐渐减小。 （5）难以建立地心坐标系：海洋区域无法布设大地控制网，陆地只能区域测量，建立区域参考椭球与区域大地水准面吻合；无法建立全球参考椭球。 4. 时代对大地测量提出的新要求 （1）要求提供更精确的地心坐标：空间技术和远程武器迅猛发展，要求地心坐标； （2）要求提供全球统一的坐标：全球化的航空、航海导航要求全球统一的坐标系统 （3）要求在长距离上进行高精度的测量：如研究全球性的地质构造运动、建立和维持全球的参考框架、不同坐标系间的联测等； （4）要求提供精确的（似）大地水准面差距：GNSS等空间定位技术逐步取代传统的经典大地测量技术成为布设全球性或区域性的大地控制网的主要手段；人们对高精度的、高分辨率的大地水准面差距N或高程异常的要求越来越迫切。 （5）要求高精度的高分辨率的地球重力场模型：精密定轨和轨道预报（尤其是低轨卫星）需要高精度的高分辨率的地球重力场模型来予以支持。 （6）要求出现一种全天候，更为快捷的、精确、简便的全新的大地测量方法。 5. 空间大地测量产生的可能性 （1）空间技术的发展：按需要设计卫星，并能精确控制姿态，精确测定卫星轨道并进行预报，为卫星定位技术的产生奠定了基础。 （2）计算机技术的发展：为大量资料的极其复杂的数学处理提供了可能性。 （3）现代电子技术，尤其是超大规模集成电路技术。 （4）其他技术：多路多址技术、编码技术、解码技术等通讯技术，信号和滤波理论；大气科学的发展。 6. 空间大地测量学 利用自然天体或人造天体来精确测定测点的位置，从而精确确定地球的形状，大小，外部重力场以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法(或一门科学)称为空间大地测量学。7. 空间大地测量的主要任务 一类是建立和维持各种坐标框架：

大地测量习题

大地测量习题

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第一章绪论１．大地测量学的定义是什么? 答：大地测量学是关于测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息。 2．大地测量学的地位和作用有哪些？答:大地测量学是一切测绘科学技术的基础，在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用;在防灾，减灾,救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用; 是发展空间技术和国防建设的重要保障；在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 3．大地测量学的基本体系和内容是什么? 答：大地测量学的基本体系由三个基本分支构成：几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学。基本内容为: 1.确定地球形状及外部重力场及其随时间的变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳形变(包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等;2．研究月球及太阳系行星的形状及重力场；3．建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网、工程控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要; 4.研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等; 5．研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算; 6.研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数据处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。4.大地测量学的发展经历了哪几个阶段? 答:大地测量学的发展经历了四个阶段:地球圆球阶段、地球椭球阶段、大地水准面阶段和现代大地测量新时期。5．地球椭球阶段取得的主要标志性成果有哪些？答：有:长度单位的建立；最小二乘法的提出;椭球大地测量学的形成，解决了椭球数学性质,椭球面上测量计算,以及将椭球面投影到平面的正形投影方法;弧度测量大规模展开;推算了不同的地球椭球参数。 6.物理大地测量标志性成就有哪些？答：有:克莱罗定理的提出；重力位函数的提出；地壳均衡学说的提出；重力测量有了进展，设计和生产了用于绝对重力测量的可倒摆以及用于相对重力测量的便携式摆仪。极大地推动了重力测量的发展。７.大地测量的展望主要体现在哪几个方面？答：主要体现在：（１）全球卫星定位系统（GPS),激光测卫(SLR)以及甚长基线干涉测量(ＶLBI), 惯性测量统(INＳ)是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术；（2)用卫星测量、激光测卫及甚长基线干涉测量等空间大地测量技术建立大规模、高精度、多用途的空间大地测量控制网,是确定地球基本参数及其重力场，建立大地基准参考框架,监测地壳形变,保证空间技术及战略武器发展的地面基准等科技任务的基本技术方案;( 3）精化地球重力场模型是大地测量学的重要发展目标。 第二章坐标系统与时间系统 1. 何谓椭球局部定位和地心定位？答：椭球定位是指确定椭球中心的位置,可分为两类：局部定位和地心定位。局部定位要求在一定范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，而对椭球的中心位置无特殊要求；地心定位要求在全球范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合,同时要求椭球中心与地球质心一致或最为接近。2.椭球定向的两个条件是什么?答:椭球定向是指确定椭球旋转轴的方向，不论是局部定位还是地心定位,都应满足两个平行条件：①椭球短轴平行于地球自转轴;②大地起始子午面平行于天文起始子午面。这两个平行条件是人为规定的，其目的在于简化大地坐标、大地方位角同天文坐标、天文方位角之间的换算。3．建立地球参心坐标系，需要进行哪几项工作?需满足哪些条件? 答：建立地球参心坐标系，需进行如下几个方面的工作: ①选择或求定椭球的几

现代大地测量数据库系统的研究与构建

现代大地测量数据库系统的研究与构建 发表时间：2019-09-12T17:19:25.077Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：赵冰[导读] 摘要：大地测量技术在测量过程当中需要一定的参考地点，该项技术主要是将地球椭球面作为参考点面位置进行。 黑龙江荟旺农业工程设计有限公司黑龙江哈尔滨 150090摘要：大地测量技术在测量过程当中需要一定的参考地点，该项技术主要是将地球椭球面作为参考点面位置进行。其中主要涉及到地球椭球大小、地面点以及几何位置等多个方面。测绘科学技术是大地测量学出现的基础与前提，该项技术可实现对测绘学科以及基础学科性质的全面融合。大地测量学与工程测量学的基础理论以及实践应用在大地测量学当中得到进一步的发挥。 关键词：大地测量；数据库；系统构建 1 实时数据分析 主数据库存储大地测量数据，包括三角测量数据、重力数据、水准测量数据、卫星导航数据，特别是国家定位卫星在时间站连续采样24分1秒（或50Hz）。真正集中存储、管理、应用和服务是现代大地数据服务的新功能。 2 数据实体建模分析 根据大地测量数据的内容特点，可归纳为观测数据类型、数据类型结果、抽象数据和辅助数据，以及四类模型分析数据实体，如图1所示。 图1数据建模分析 原始测量数据记录观测数据，包括卫星定位基站观测数据的连续运行、观测数据重力观测、基准点和观测点数据点、观测点数据点赤纬控制等，这些数据结构程度较低，文件化往往作为应用的粒度。通过计算得到的结果数据的数据观察，包括由时间序列、速度、高度测量、重力测量等得到的位置坐标，以及这些结果的高度数据结构，用于细粒度应用。 摘要数据描述GPS测点、基准点和焦点的特征和摘要信息，主要是一些不太规范的站点信息、点描述和描述性文档文件。 辅助数据显示汇总数据、数据结果、空间分布的观测数据，提供电子地图、行政区划、数据库设计、数据库字典等，可使用多种数据存储类型的公共援助信息数据库。 3 基于数据库DBFS技术的实时数据存储结构设计 实时观测数据的组织主要以中国连续卫星定位站的实时数据为基础。实时观测数据存储在作为基本单元的数据单元中，基于行政区域和站点的组织分类。 组织策略半结构化数据和非结构化方法由面向对象和关系代数表示，具有半固态的结构化非结构化属性，以确保复杂结构在本质上是整体连接的，以描述实体的目标。 存储在关系数据库中LOB文件以二进制模式，尽管它们是平行的，并发，平行，细粒度的访问控制、事务完整性控制、透明的压缩和加密、生命周期管理的支持，数据安全战略和其他优势，然而，与文件系统存储文件管理方法相比，它有相当大的缺点。具有大量非结构化文件数据的系统通常使用数据库系统和文件系统来存储和管理数据资源，从而牺牲数据库的优势来弥补数据库性能的不足。访问文件数据。OracleDBFS数据库技术克服了缺乏的弱点数据库LOB管理系统，提高存储机制，LOB数据访问和发布的文件系统的性能，甚至在某些情况下在一定程度上得到了增强，同时，支持应用程序现在arquivo访问数据。主动脉dbfs技术系统还增加了LOB数据文件系统应用程序接口，实现了数据库应用程序编程接口访问LOB数据引擎。在此基础上，现代大地测量数据库、实时定位卫星数据文件连续运行，利用带数据库的文件系统存储特定技术，支持DBFS应用，如图2所示。 图2是基于DBFS的实时数据存储结构在DBFS中，服务器是一个Oracle数据库，文件存储在表的SecureFilesLOBs字段中。一组PLSQL存储过程，提供访问文件系统的基本操作，如create，open，read，write，ls。DBFS目录允许每个数据库用户创建一个或多个文件系统，并且可供客户端使用。每个文件系统都有一个专有数据表，用于保证文件系统的内容。 OracleDBFS在文件和目录上创建默认的文件系统结构，并将数据存储在数据库基表中。DBFS与NFS非常相似，因为它提供与本地文件系统相同的共享网络文件系统，并且与NFS一样，由服务器和客户机组成，如图3所示。 图3基于DBFS实时数据访问机制 4 测量数据的可视化

大地测量坐标系统及其转换(精)

大地测量坐标系统及其转换 基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式:(, ,L B H 大地经度L :地面一点P 地的大地子午面N P S 与起始大地子午面所构成的二面角; 大地纬度B :P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角; 大地高 H :P 地点沿法线到椭球面的距离。 赤道面 S W 2、空间直角坐标系

坐标表示形式:(,,X Y Z 以椭球中心O 为坐标原点,起始子午面N G S 与赤道面的交线为X 轴,椭球的短轴为Z 轴(向北为正,在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴,构成右手直角坐标系O X YZ 。 Y W 3、子午平面坐标系 坐标表示形式:(,, L x y 设P点的大地经度为L,在过P点的子午面上,以椭圆的中心为原点,建立x、y 平

面直角坐标系。则点P的位置用(,, L x y表示。 x 坐标表示形式:(,,L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面,以椭球中心O 为圆心,以椭球长半径a 为半径,做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线,交横轴于1P 点,交辅助圆于2P 点,连结2P 、O 点,则21P O P 称为P 点的归化纬度,用u 来表示。P 点的位置用(,L u 表示。 当P 点不在椭球面上时,则应将P 沿法线投影到椭球面上,得到点0P ,0PP 即为P 点的大地高,0P 点的归化纬度,就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,L u H 表示。

x y P u 点在椭球面上时的 P u 点不在椭球面上时的x

坐标表示形式:(,, L φρ 设P 点的大地经度为L ,连结O P ,则POx φ∠=,称为球心纬度,OP ρ=,称为P 点的向径。P 点的位置用(,,L φρ表示。 x 6、大地极坐标系 坐标表示形式:(,S A 以椭球面上某点0P 为极点,以0P 的子午线为极轴,从0P 出发,作一族A =常数的大地线和S =常数的大地圆。它们构成相互正交的坐标系曲线,即椭球面上的大地极坐标系,简称地极坐标系。在大地极坐标系中,点的位置用(,S A 来表示。 P A =常数 S =常数 坐标表示形式:1(,,P X Y Z -

常规大地测量基本技术与方法及国家大地控制网的建立

常规大地测量基本技术与方法 1、国家平面大地控制网建立的基本原理 大地测量学的基本任务之一，是在全国范围内建立高精度的大地测量控制网，以精密确定地面点的位置。确定地面点的位置，实质上是确定点位在某特定坐标系中的三维坐标，通常称其为三维大地测量。例如，全球卫星定位系统(GPS)就是直接求定地面点在地心坐标系中的三维坐标。传统的大地测量是把建立平面授制网和高程控制网分开进行的，分别以地球椭球面和大地水准面为参考面确定地面点的坐标和高程。因此，下面将分别进行介绍。 2、建立国家平面大地控制网的方法 2.1 常规大地测量法 2.1.1．三角测量法 1)网形 如下图所示，在地面上选定一系列点位1，2，…，使其构成三角形网状，观测的方向需通视，三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值，由这些方向值可计算出三角形的各内角。 2)坐标计算原理 如果已知点1的坐标(2t，y1)，又精密地测量了点l至点2的边长3，z和坐标方位角01z，就可用三角形正弦定理依次推算出三角网中其他所有边长，各边的坐标方位角及各点的坐标。这些三角形的顶点称为三角点，又称大地点。把这种测量和计算工作称为三角测量。 3)三角网的元素三角网的元素是指网中的方向(或角度)、边长、方位和坐标。根据其来源的不同，以分为三类。①起算元素：已知的坐标、边长和已知的方位角，也称起算数据。②观测元素：三角网中观测的所有方向(或角度)。②推算元素：由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。 2.2.2．导线测量法 在地面上选定相邻点间互相通视的一系列控制点A、B、C…，连接成一条折线形状(如图)，直接测定各边的边长和相互之间的角度。若已知A点的坐标(又d，y4)和一条边的方位角(例如AAJ边的方位角04“)，就可以推算出所有其他控制点的坐标。这些控制点称为导线点，把这种测量和计算工作称为导线测量。

大地测量学基础思考题(遥感15级用,2016.11)

《大地测量学基础》（第二版）复习思考题 （供遥感院15级同学复习时参考，不作为期末考试出题依据） ══════════════════════════════════ 第1章思考题 1、什么是大地测量学？它的地位和作用体现在哪几个方面？ 2、普通测量学和大地测量学有何区别和联系？现代大地测量学有何特征？ 3、了解大地测量的发展过程。 4、为什么说现代大地测量是以空间测量技术为代表的？ ══════════════════════════════════ 第2章思考题 1、掌握岁差、章动、极移的基本概念和相关术语。 2、什么是国际协议原点？它的作用是什么？ 3、研究时间的重要性？时间的两个含义？作为时间基准的周期运动应满足哪三项要求？ 4、什么是大地水准面和大地体，大地水准面有何特点？ 5、什么是总地球椭球体和参考椭球体？ 6、什么是高程异常和大地水准面差距？ 7、掌握大地坐标系和天文坐标系的定义。 8、质心和参心空间直角坐标系是怎样定义的？ 9、什么是椭球定位和定向？局部定位和地心定位？定向满足的两个平行条件？ 10、什么是参考椭球一点定位和多点定位？ 11、什么是大地原点及大地起算数据？ 12、熟悉1954北京坐标系，1980年国家大地坐标系，WGS-84世界大地坐标系和CGCS200国家大地坐标系的基本情况。 13、掌握二维直角坐标变换的四参数公式和三维直角坐标变换的七参数公式及其公共点选取等相关概念。 ══════════════════════════════════

第3章思考题 1、什么是地球引力、离心力、重力？重力的单位是什么？ 2、什么是重力位和重力等位面？重力等位面的性质有哪些？ 3、什么是正常重力位？为什么要引入正常重力位？ 的正常重力公式？并搞清各项的意义，高出椭球面H米的正 4、顾及α和2 常重力如何计算？ 5、地球大地基准常数的意义？ 6、什么是水准面的不平行性？对几何水准测量影响如何？ 7、掌握正高、正常高、力高的定义、基准面及计算公式。正高、正常高和大地高的关系如何？ 8、什么是高程基准面？是怎样确定的？ 9、掌握正常位水准面不平行改正数的计算公式。 10、什么是水准原点，一般而言，我国通常采用哪两种高程基准，其原点高程值为多少？ 11、什么是垂线偏差？垂线偏差分为哪两个分量？其计算公式如何？ 12、计算大地方位角的拉普拉斯方程如何？ ══════════════════════════════════ 第4章思考题 1、掌握椭球体上基本线和面的定义（法线、法截面和法截弧、子午面和子午圈、赤道面与赤道、平行圈、卯酉面和卯酉圈）。 2、掌握椭球的基本元素及辅助量的表达式及它们间的关系。 3、我国几种常用椭球的参数值（主要指a和α）？ 4、掌握各种坐标系的定义及相互关系。 5、掌握子午曲率半径M、卯酉曲率半径N、任意法截弧曲率半径R A、平均曲率半径R的定义、性质和计算公式，在同一纬度处大小关系如何？ 6、怎样计算椭球面上的子午圈弧长和平行圈弧长？以及它们的变化情况？ 7、什么是相对法截弧？有何性质？什么是大地线？引入大地线的作用是什么？大地线和相对法截弧的位置关系怎样？ 8、大地线在大地坐标系中的微分方程如何？什么是大地线克莱劳方程？它

大地测量学基础知识

第一章 1.大地测量学的定义 大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。 2.大地测量学的基本体系 以三个基本分支为主所构成的基本体系。 几何大地测量学 物理大地测量学 空间大地测量学 3.大地测量学的基本任务 精确确定地面点位及其变化 研究地球重力场、地球形状和地球动力现象 4.大地测量学的基本内容 1、大地测量基础知识（基准面和基准线，坐标系统和时间系统，地球重力场等）； 2、大地测量学的基本理论（地球椭球基本的理论,高斯投影的基本理论，大地坐标系统的建立与坐标系统的转换等）； 3、大地测量基本技术与方法（经典的、现代的） 4、大地控制网的建立（包括国家大地控制网、工程控制网。形式有三角网、导线网、高程网、GPS网等）； 5、大地测量数据处理（概算与平差计算）。 5.大地测量学的基本作用 1、为地形测图与大型工程测量提供基本控制； 2、为城建和矿山工程测量提供起始数据； 3、为地球科学的研究提供信息； 4、在防灾、减灾和救灾中的作用； 5、发展空间技术和国防建设的重要保障。 第二章 1.岁差章动极移 由于日、月等天体的影响，类似于旋转陀螺，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生 ε=?，旋转周期为26000缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，其锥角等于黄赤交角23.5 年，这种运动称为岁差。 月球绕地球旋转的轨道称为白道，由于白道对黄道有约5?的倾斜，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期运动，振幅为9.21''，这种现象称为章动。 地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象称为极移。 2.恒星时太阳时原子时 以春分点作为基本参考点，由春分点周日视运动确定的时间，称为恒星时。 以真太阳作为基本参考点，由其周日视运动确定的时间，称为真太阳时。 原子时是一种以原子谐振信号周期为标准，并对它进行连续计数的时标。原子时的基本单位是原子时秒， 3.协调世界时 为保证时间与季节的协调一致，便于日常使用，建立以原子时秒长为计量单位、

绝密-空间大地测量学复习

第一章概论 1.测量学的基本体系：几何测量学、物理测量学、空间测量学 空间测量学主要研究利用自然天体或人造天体来精确测定点的位置，确定地球的形状、大小、外部重力场，以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法。 2. 国家平面坐标系统实现过程主要工作 （1）国家平面控制网布设 （2）建立基准、确定全网起算数据 （3）控制网的起始方位角的求定 （4）控制网的起始边长的测定 （5）其它工作 3.传统测量常规方法的局限性 （1）测站间需保持通视：采用光电仪器，必须通视；需花费大量人力物力修建觇标；边长受限制；工作难度大、效率低。 （2）无法同时精确确定点的三维坐标：平面控制网和高程控制网是分别布设的；并且增加了工作量。 （3）观测受气候条件影响：雨天、黑夜、大雾、大风、能见度低时不宜测量。 （4）难以避免某些系统误差的影响：光学仪器的测量值会因为大气密度不同而受到不同的弯曲影响，地球引力由两极到赤道减小，大气密度变化也逐渐减小。 （5）难以建立地心坐标系：海洋区域无法布设控制网，陆地只能区域测量，建立区域参考椭球与区域水准面吻合；无法建立全球参考椭球。 4. 时代对测量提出的新要求 （1）要求提供更精确的地心坐标：空间技术和远程武器迅猛发展，要求地心坐标； （2）要求提供全球统一的坐标：全球化的航空、航海导航要求全球统一的坐标系统 （3）要求在长距离上进行高精度的测量：如研究全球性的地质构造运动、建立和维持全球的参考框架、不同坐标系间的联测等； （4）要求提供精确的（似）水准面差距：GNSS等空间定位技术逐步取代传统的经典测量技术成为布设全球性或区域性的控制网的主要手段；人们对高精度的、高分辨率的水准面差距N或高程异常的要求越来越迫切。 （5）要求高精度的高分辨率的地球重力场模型：精密定轨和轨道预报（尤其是低轨卫星）需要高精度的高分辨率的地球重力场模型来予以支持。 （6）要求出现一种全天候，更为快捷的、精确、简便的全新的测量方法。 5. 空间测量产生的可能性 （1）空间技术的发展：按需要设计卫星，并能精确控制姿态，精确测定卫星轨道并进行预报，为卫星定位技术的产生奠定了基础。 （2）计算机技术的发展：为大量资料的极其复杂的数学处理提供了可能性。 （3）现代电子技术，尤其是超大规模集成电路技术。 （4）其他技术：多路多址技术、编码技术、解码技术等通讯技术，信号和滤波理论；大气科学的发展。 6. 空间测量学 利用自然天体或人造天体来精确测定测点的位置，从而精确确定地球的形状，大小，外部重力场以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法(或一门科学)称为空间测量学。 7. 空间测量的主要任务 一类是建立和维持各种坐标框架：

浅析GPS技术在大地测量中的应用

浅析GPS技术在大地测量中的应用 GPS定位技术由于其测量的准确性、快速性、便于移动性、方便快捷性在大地测量方面有广泛的应用。大地测量不仅是对物体所在空间的测量，其中还需要很多测量学的知识，而GPS定位技术即可解决这类问题。GPS定位技术在日常生活中也被广泛应用，为生活提供了很多便利。文章主要对GPS技术的简述、特点说明及其在大地测量方面的具体应用进行分析，仅供以后该方面研究提供参考。 标签：GPS技术；大地测量；特点；应用 大地测量包括确定地面点位、地球的宏观大小及测量地球重力场。内容包括三角测量、精密导线测量、卫星大地测量、重力测量和大地测量的有关计算等。一般在大地测量学的任务上是通过精密导线、三角测量等方法建立有关水平控制网，来提供水平的大地位置。近些年由于GPS技术测量的准确性、快速性、便于移动性、方便快捷性在大地测量方面有广泛的应用，且几乎可以代替传统的几何和物理测量法。 1 GPS技术的简述 GPS是英文Global Positioning System即全球定位系统的简称。GPS最初是由美国研制出的一种全天候、高精度的全球卫星定位导航系统，主要满足于全球所有地方的军事使用，可以准确的确定三维的位置、动态和时间等等。这使得卫星通信技术与导航结合起来，在很大程度上提高了全社会的信息交流水平，并且有效地推动了互联网经济的发展。 GPS系统的空间卫星部分由24颗卫星组成，其巧妙的布局保证了GPS定位的准确性。地面观测部分主要由三方面组成，有主控、地面天线处和监测站。主控站即起到主要控制调整作用，其位于美国的空军基地，是对整个地球表面监控系统的管理和技术中心。监测站则是采集主要数据，包括GPS卫星数据和监测站位置的环境数据，发送给主控站。用户部分主要为GPS接收机，主要作用是利用GPS卫星传来的信息来计算用户当时所在的三维位置和时间等。 2 GPS技术在大地测量中的特点 2.1 GPS技术测量的精准性 GPS定位系统最重要的特点就是精准性，且其可以根据不同的测量精度、不同的作业方式进行调整。在大地测量控制网中，各个测量点都可以直接从GPS 发出的讯号中获得三维定位的准确信息。在控制网中每个网点之间不会出现积累误差或逐点计算的情况。 2.2 仪器操作简单方便

最新大地测量学思考题集及答案()

大地测量学思考题集及答案(2014)

大地测量学思考题集 1．解释大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？ 大地测量学----是测绘学科的分支，是测绘学科的各学科的基础科学，是研究地球的形状、大小及地球重力场的理论、技术和方法的学科。 大地测量学由以下三个分支构成：几何大地测量学，物理大地测量学及空间大地测量学。 几何大地测量学的基本任务是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。作用：可以用来精密的测量角度，距离，水准测量，地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型 物理大地测量学的基本任务是用物理方法确定地球形状及其外部重力场。主要内容包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法等。 空间大地测量学主要研究以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。 2、大地测量学的发展经历了哪些简短，简述各阶段的主要贡献和特点。 分为一下几个阶段：地球圆球阶段，地球椭球阶段，大地水准面阶段，现代大地测量新时期 地球圆球阶段，首次用子午圈弧长测量法来估算地球半径。这是人类应用弧度测量概念对地球大小的第一次估算。 地球椭球阶段，在这阶段，几何大地测量在验证了牛顿的万有引力定律和证实地球为椭球学说之后，开始走向成熟发展的道路，取得的成绩主要体现在一下几个方面： 1）长度单位的建立 2）最小二乘法的提出 3）椭球大地测量学的形成 4）弧度测量大规模展开 5）推算了不同的地球椭球参数

这个阶段为物理大地测量学奠定了基础理论。 大地水准面阶段，几何大地测量学的发展：1）天文大地网的布设有了重大发展，2）因瓦基线尺出现 物理大地测量学的发展 1）大地测量边值问题理论的提出 2）提出了新的椭球参数 现代大地测量新时期：以地磁波测距、人造地球卫星定位系统及其长基线干涉测量等为代表的新的测量技术的出现，使大地测量定位、确定地球参数及重力场，构筑数字地球等基本测绘任务都以崭新的理论和方法来进行。由于高精度绝对重力仪和相对重力仪的研究成功和使用，有些国家建立了自己的高精度重力网，大地控制网优化设计理论和最小二乘法的配置法的提出和应用。 5.在精密水准测量概算中包括哪些计算工作？ 答：水准测量概算主要计算工作： （1）水准标尺每米长度误差的改正数计算（2）正常水准面不平行的改正数计算 （3）水准路线闭合差计算（4）高差改正数的计算 6．什么是水准测量理论闭合差？试阐述产生理论闭合差的原因？ 答：如果不考虑仪器本身的误差与观测误差，由同一起始水准点出发，由几何水准测量经不同的水准线路测量同一未知点的高程是不相同的，换句话说，由同一起始点测量水准闭合环线的高程闭合差不等与零，其闭合差称为水准理论闭合差。 水准理论闭合差是由于水准面不平行的原因所引起的，因此在精密水准测量中，为了消除水准面不平行对水准测量的影响，一般要在几何水准观测高差中加入水准面不平行改正计算。 5、椭球面子午线曲率半径为M，卯酉线曲率半径为N，则平均曲率半径R=MN。它们的长度通常不相等，其M、R、N大小关系为N≥R≥M。

大地测量学基础-第二版 武汉大学出版社 复习

2015级地信班方游游 第一章 大地测量学定义 在一定时间空间的参考系统中，测量和描绘地球以及其他行星体的一门学科。 大地测量学作用 1.在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用。 2.在防灾减灾救灾以及环境监测、评价和保护中发挥着独具风貌的特殊作用 3.是发展空间技术和国防建设的重要保证 4.在当代地球科学研究中地位越来越重要 5.是测绘学科各分支学科的基础科学 现代大地测量学的特点 1.测量范围大 2.从静态发展到动态，从表面深入到地球内部构造及动力过程 3.观测精度高 4.测量周期短 大地测量学基本内容 1.确定地球形状以及外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研 究地球形变，测定极移以及海洋水面地形及其变化等 2.研究月球及太阳系行星的形状及重力场 3.建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准为以 及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要 4.研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等 5.研究地球表面向托球迷或平面投影数学变换及有关的大地测量计算 6.研究大规模高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数据处理的理论和方法， 测量数据库建立及应用等 大地测量学发展简史 1.地球圆球阶段 2.地球椭球阶段 3.大地水准面阶段 4.现代大地测量新时期 大地测量的展望 1.GNSS,SLR,VLBI是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术 2.空间大地网是实现本学科科学技术任务的主要技术方案 3.精化地球重力场模型是大地测量学的主要发展目标 4.新一代国家测绘基准建设工程已经启动 第二章

开普勒三大行星运动定律 1.行星轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 2.行星运动中，与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等 3.行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴立方之比为常数。 岁差 由于日月等天体影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，是地轴方向相对于空间的长周期运动。 章动 地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期圆周运动，振幅为9.21″。 极移 地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化。 国际协议原点CIO 国际上五个ILS站以1900~1905年的平均纬度所确定的平极作为基准点。 时间的计量包括哪两大元素 1.时间原点。 2.度量单位。 计量时间的方法满足的条件（3点） 1.运动是连续的； 2.运动的周期具有足够的稳定性； 3.运动是可观测的。 春分点 当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。 什么是大地测量基准？ 用以描述地球形状的参考椭球的参数、参考椭球在空间中的定位及定向、描述这些位置时所采用的单位长度的定义。包括：平面基准、高程基准、重力基准等。 什么是大地测量参考系统与参考框架，两者有何关系？ 大地测量系统包括坐标系统、高程/深度基准和重力参考系统。 大地测量参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。是大地测量参考系统的具体实现。 什么是椭球定位与定向？ 椭球定位指确定椭球中心的位置，分为局部定位和地心定位； 椭球定向指确定椭球旋转轴的方向。