大地测量完美版

1.大地测量学的任务

大地测量学的主要任务有以下三个方面：（1）在广大面积上建立一系列地面点构成的大地控制网，以精密确定地面点的位置及随时间的变化规律，为测制地图、经济建设、国防建设和地球动力学等科研工作提供控制基础，也为人造卫星、导弹和各类航天器控制与通信提供精确的轨道坐标和地面控制站坐标；（2）研究和测定地球形状、大小及其随时间的变化规律，为大地控制网、地球科学和空间科学提供基准面和基础数据；（3）研究和测定地球重力场及其变化规律，为大地控制网的归算、人造卫星精密定轨、远程武器的精确打击和地球物理反演、地震预报等提供必要的资料。

2.大地控制网的作用

建立大地控制网是大地测量的重要任务。大地控制网的作用可概括为以下四个方面：1）、控制地形测图

地球的形状近似一个椭球，在小范围内测绘地形图可不考虑地球的曲率，而在全国范围内测绘和编制各种比例尺地形图时，必须把地球看成一个曲面。但椭球面是一个不可展开的曲面，解决方法是在测图前先进行大地测量。在全国范围内布设大地控制网，精确测定网中各大地点的平面坐标和高程，按一定的数学方法将这些点投影到平面上，构成一个完整的、精确的测图控制系统。根据这些点进行测图，就能使地球表面上的地貌、地形测绘到平面上，而且还可保证各地区同时开展测制的地图拼接而不产生明显的变形和裂口，有效地控制测图时产生的误差累积，把误差限制在控制点之间，确保地图的精度。

2）、为经济建设和国防建设提供控制基础

在经济上，开发矿山资源、建设工业基地、建设铁路、建设高速公路、兴修水利工程、建设开发区和国土综合治理等各项经济建设，不仅需要各种比例尺地形图为“蓝图”进行规划设计，还需要直接利用大地测量成果。

在军事上，常规火炮和远程导弹的发射和精确打击，要保证命中几十公里、几百公里，甚至上万公里以外的打击目标，首先必须知道发射点和打击点的精确坐标、距离和方位；其次要标定火炮在某一坐标系下方位标的方位和天文坐标系，这是大地测量所要完成的一项重要任务。GPS导航定位技术，是现代精确制导武器重要的制导手段。在国防建设中，如军事基地、机场、军港、地下设施、边疆和海疆的标定，都需要大地测量保障。试验洲际导弹的命中精度，要在导弹飞行的沿线地面设立许多跟踪站（海上飞行时由大型测量船跟踪），以观测导弹飞行轨道，并要测量发射场周围的重力异常，以计算轨道的重力修正。这些跟踪站间距离达上千公里，站间位置的相对精度要高于0.5×10_6，都是通过大地控制测量和重力测量来保证。

3）、为确定更精确的大地基准、大地坐标系和研究地球形状提供资料

大地测量中所测定的地球大小是指测定地球椭球的参数，研究地球的形状是指研究大地水准面的形状。椭球的形状可以用长半径和短半径来表示，也可以用长半径和扁率来表示，要精确测定椭球参数长半径、短半径（或扁率），就必须综合利用大地控制测量、天文测量、重力测量和卫星大地测量资料。

大地测量是在地球表面上进行的，为了正确处理大地测量成果，就必须知道表示地球椭球的长半径和扁率。大地测量为确定地球形状提供资料，而所确定的地球椭球面又反过来作为大地测量成果计算的基准面，这是相辅相成、逐步趋近的过程。由于大地测量手段、方法和精度的不断改进和提高，特别是卫星大地测量手段的出现，目前对地球椭球参数的确定已达到相当高的精度。

具有确定几何参数的地球椭球辅之于定位、定向参数和物理参数则构成相应的大地基准，以该大地基准为基础形成的坐标系，即为大地坐标系。

4）、为地球物理学、地球动力学、地震学和海洋学等基础科学研究提供数据

地球和其他物质一样，是在不断运动和变化的，如地壳的水平移动和垂直升降、大陆漂移、海洋面高度变化、地球两极的周期性运动等，这些运动都影响着大地测量的结果，反过来通过长期重复测量、综合比较分析新旧大地测量资料，就可以发现该地区地壳变化情况，板块运动使大西洋以平均每年2.5cm的速度扩大，地球表面温度的升高使海平面以每年2.1mm 的速度上升，这些都是通过比较重复大地测量资料所获得的结论。地球重力场变化更是地球内部密度和结构变化的直接反映，高精度的重力场数据结合地震波数据可以反演地球的内部结构和地球内部动力学机制，结合卫星测高数据，可以反映海面地形和海洋环流，可以极大地丰富人类对地球内部的了解。

3、大地测量学研究的内容

大地测量学是研究地球形状和大小，确定地面点位置（坐标）、长度和方向，确定地球重力场及其变化的学科。在长期的发展过程中，大地测量研究的内容已经具有一定特色，并形成若干分支的学科。

1）、大地控制测量学

传统的大地测量是研究布设大地网的理论和方法的，其主要工作是设计和布设较合理的国家大地控制网，并对网中控制点的角度、距离、高差等进行精密测量，经过严密的成果处理，以尽可能高的精度得到大地点的三维坐标。研究控制网的设计与布设，测量仪器的原理、检验和使用，测量方法的探讨以及成果的检核等内容的学科，称为应用大地测量学或大地控制测量学。

2）、椭球大地测量学

由于地球表面是不规则的，计算大地网中各控制点位置时，必须选用一个基准面。地球近似于一个旋转椭球，显然使用与地球接近的椭球面，可以解决测量数据的计算问题。长期以来，地形图是以平面形式表示的，控制点还要按一定的方法从椭球面投影到平面上（如我国使用的是高斯投影面）。有关研究椭球大小确定、椭球定位、椭球面数学理论、椭球面与平面或其他曲面关系的理论和投影的学科，称为椭球大地测量学。

3）、大地天文学

在大地网的某些点需要观测天体的位置来确定其天文经纬度和至某一方向天文方位角，从而为大地网归算提供资料和提高网的精度；遥感卫星需要用CCD摄像机拍摄以恒星为背景的图像，以确定卫星的有关姿态信息；军事上，潜艇使用的星光仪，也是通过观测恒星来确定潜艇的位置。研究天文测量的基础理论、仪器使用、测量方法及测量成果计算处理等内容的学科，称为大地天文学。

4）、物理大地测量学

在地面上布设重力控制网为研究地球重力场提供直接观测资料，这也是研究地球形状的传统方法，当重力资料足够多时，可以推算地球椭球的扁率和大地水准面。现代空间技术的发展，使人们可以用卫星摄动分析、卫星测高、卫星跟踪卫星和卫星重力梯度测量等手段，以较高的分辨率和较好的覆盖性测量地球表面及近地空间的重力场。研究地球形状的基础理论、重力测量的原理和方法、重力测量数据的处理算法以及重点在大地测量、空间技术和地球科学等其他领域应用等内容的学科，称为大地重力学或物理大地测量学。

5）、测量平差

测量必然有误差，为了保证大地控制网的质量，需要增加剩余观测。为提高大地网的精度和可靠性，需要依据数理统计原理进行网的平差，以获得点位坐标和高程比较可靠的估计值。运用有关概率统计理论进行观测误差的分析和观测数据的处理的学科，称为测量平差法。6）、卫星大地测量学

传统的大地测量仅限于在陆地范围内进行，每个国家只能采用与本国领土比较接近的椭球面来计算大地网，从而产生了许多独立的坐标系，但不能解决全球性的计算问题。1957年，

世界上第一颗人造卫星发射后，可以以卫星为观测目标实现洲际联测，可以分析卫星的摄动运动来确定地球重力场的低阶数。空间技术的出现，使传统的大地测量带来了革命性的变化，如卫星测高、卫星跟踪卫星、卫星重力梯度测量等，但影响最为广泛的还是全球卫星定位系统，即GPS。研究卫星轨道分析理论、卫星精密轨道测量技术、卫星测高技术、GPS大地网布设理论等内容的学科，称为卫星大地测量学或空间大地测量学。

在惯性导航基础上发展起来的惯性大地测量，它可实时地提供测量数据，且机动灵活不受天候限制，并在工程测量、矿山测量和海洋测量中得到应用。研究惯性测量的原理和方法、数学模型、误差分析和数据处理等内容的学科，称为惯性大地测量学。

此外，大地控制测量学、大地天文学是用几何方法亦即天文大地方法测定地球形状、大小和地面点的几何位置的，所以统称为几何大地测量学或天文大地测量学。

综上所述，大地测量学由大地控制测量学、椭球大地测量学、大地天文学、物理大地测量学、测量平差、空间大地测量学、惯性大地测量学等分支学科组成。它与其它学科的联系越来越紧密，内容也日益丰富，分支也逐渐增多。本书紧密结合普通高校地学专业的需要，将综合介绍几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学、椭球大地测量学、测量平差等分支学科的内容。

4.什么是测绘基准和测绘系统？

测绘基准，是指进行测绘工作的各类起算面、起算点及其相关的参数，包括：大地基准、高程基准、时间基准等，它们是国家测绘工作的起算依据，是建立各个测绘系统的基础。测绘系统，是指通过布设全国范围的各类大地控制网而实现各类基准的延伸，包括：大地坐标系统、高程系统和重力测量系统等，它们是各类测绘成果的依据。

5.什么是大地坐标系？什么是大地基准？

大地坐标系是建立在一定的大地基准上的用于表达地球表面空间位置及其相对关系的数学参照系，这里所说的大地基准是指能够最佳拟合地球形状的地球椭球的参数及椭球定位和定向。

6.什么是垂线偏差？

由于大地水准面起伏，导致同一点的法线和铅垂线不一致，两者之间的微小夹角称为垂线偏差

7.常用的高程系统是什么？各自的基准面？

大地高系统：它是以参考椭球面为基准面，以椭球的法线为基准线的高程系统

正高系统：正高系统以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的正高，是该点沿垂线方向至大地水准面的距离

正常高系统：基准面是似大地水准面。其实，似大地水准面是地面点沿垂线（或正常重力线）向下量取正常高所得的端点形成的连续曲面。（似大地水准面不是水准面，但接近水准面，它只是用于计算的辅助面）

8.大地测量的常用表现形式是哪三种？

高斯坐标以及高程：x、y、h。x、y为高斯平面坐标，h代表高程。

地理坐标以及高程：B、L、H。B、L、H分别代表大地纬度、大地经度和大地高

空间直角坐标：X、Y、Z。X、Y、Z为空间直角坐标。

9.世界上常用的时间系统？

世界上常用的时间系统有：世界时（UT）：把地球自转作为时间基准，由于观察地球自转运动时，所选空间参考点不同，世界时系统又分为恒星时和平太阳时

原子时（IAT）：以物质内部原子运动的特征为基础的原子时系统，为当代最理想的时间系统协调世界时（UTC）：以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷的时间系统

GPS时间系统：GPS时属原子时系统，其秒长与原子时相同，但与国际原子时有不同的原点10.几何大地测量的观测量包括哪些？各自的目的？

几何大地测量的观测量包括天文经、纬度和方位角以及水平角、垂直角、距离和高差。观测水平角、垂直角、距离和高差的目的是建立两种网；而观测天文经、纬度目的是求定垂线偏差，而观测方位角则是控制大地控制网中方位角推算误差的积累。

11.大地天文测量的主要任务？

大地天文测量的主要任务有二：一是在大地控制网中每隔一定距离的点上测定天文经度和方位角，用以计算拉普拉斯方位角，这些点称为拉普拉斯点；二是在该网中每隔一定距离的点上测定天文经、纬度，以提供垂线偏差，这些点称为垂线偏差点.

拉普拉斯点的作用，在于为大地控制网提供方位控制。垂线偏差点的作用，在于将地面上观测的方向（角度）和距离化算到参考椭球面上，以及测定大地水准面形状。垂线偏差对于大地控制网的尺度控制也有一定的作用。

12.天文经、纬度和方位角的作用？

1），作为水平控制网的起算点；2），控制大地控制网；3），误差的累积获取垂线偏差。13.建立国家水平控制网的方法？

我国建立水平控制网的主要方法是三角测量法，辅助方法是导线测量法。（三角测量法导线测量法、三边测量法和边角同测法）

1）在地面上按一定的要求选定一系列的点，它们与周围相邻点通视，并构成相互联接的三角形网状图形，称为三角网，网中各点称为三角点。在各三角点上可以进行水平角观测，精确测定各三角形内角，另外至少精确测定一条三角形边的长度和方位角，按平面三角学原理即可逐一推算网中其余边长和方位角，进而推算各点坐标。

2）在地面上按一定要求，选定相邻点间相互通视的一系列控制点P1，P2…连接成一条折线形式，称为导线。由若干条导线纵横交错构成的网，称为导线网。已知P1点的坐标，已知P1P0方向的坐标方位角，并且知道观测并已化算到平面上的各导线边长和由观测并已化算到平面上的各导线点的转折角，最后推算出各个导线点的平面坐标。

3）三边测量法的结构和三角测量法一样，但只测量所有三角形的边长，各内角则通过计算求得。如果在测角网基础上加测部分边长或全部边长，则称为边角同测法，后者又称边角全测法。在网中测量部分边长和部分角度，且能保证坐标的传算，这种方法也称边角同测法。综上所述，用常规大地测量方法建立国家水平控制网，就是通过测角、测边推算大地网点的平面坐标。

14.建立高程控制网的用途？方法？

高程控制网的用途十分广泛：一是为测制地形图、工程建设和国防建设提供高程控制基础；二是作为监测地球沉降、地壳形变、研究地震预报的手段；三是大量水准测量数据是地球科学研究的重要依据。

建立国家高程控制网的主要方法是水准测量法，辅助方法是三角高程测量法。

水准测量法：在假设水准面相互平行的条件下，借助水准仪的水平线，在两根竖立的标尺上进行读数来测定两立尺点间的高差，并根据已知点的高程推算出测点的高程。

三角高程测量的基本原理是测定地面上两点间的水平距离和垂直角，计算两点间的高差，进而推求控制点高程。

随着电子速测仪的发展，电磁波测距高程（EDM）导线测量法也得到了发展和应用，电磁波测距高程导线可以代替三、四等水准测量

15.大地测量学与GIS的关系？

（1）大地测量为GIS提供控制（实时）数据，从中掌握所需数据的获取方法

（2）大地测量基准为GIS提供数据转换模型

（3）经大地测量控制点建立起来的数字地图是GIS的分析底图

（4）大地测量为GIS提供数学基础（模型、参考基准、坐标转换）

（5）椭球大地测量学中涉及的概念是建立数学模型的基础，对于开发GIS具有直接的指导作用

16.什么是水准面和大地水准面?

水准面是一个客观存在的、处处与铅垂线正交的面。通过不同高度的点，都有一个水准面，所以水准面有无穷多个。设想海洋处于静止平衡状态时，并将它延伸到大陆内部且处处与铅垂线正交的水准面，来表示地球的形状是最理想的，这个面称为大地水准面

17.大地测量野外作业的基准面和线？

水准面、铅垂线就是大地测量野外作业的基准面和线

18.地面观测元素归算的意义？地面观测元素需要进行哪些归算？

传统大地测量确定地面点的平面坐标L、B和高程是作为分开的两类问题进行研究的。为了解决前类问题，要把实际建立在地球自然表面的大地控制网投影到所采用的参考椭球面上，即对大地网的测量元素作相应的归算，也就是说，将点与点之间在地球自然表面上测量的边长投影到参考椭球面上所得的大地线弧长，将水平方向和天文方位角的观测值化算为大地线的方向和大地方位角。大地控制网的所有计算，都在椭球面上作为二维问题解决。平差计算出L、B后，通过确定的数学关系式可化算为平面坐标x、y。对于大范围天文大地网的平差计算，通常采用这一过程完成。

对于小范围的大地控制网，如仍在椭球面上进行平差计算有时会使问题复杂化，因为椭球面的数学性质比平面要复杂得多，我们可以将大地控制网的元素再一次从椭球面投影到平面上，然后在平面上进行计算处理。

实现地面元素到椭球面元素的归算，就是对地面观测元素加入适当改正数，使之转化为椭球面上相应的元素，以能在椭球面上进行测量计算。

地面边角观测元素的归算，包括水平观测方向的归算、观测天顶距的归算、地面长度的归算、天文方位角的归算等。水平观测方向归算到椭球面上，需进行垂线偏差改正、标高差改正和截面差改正，通常把这三项改正简称为三差改正。

观测天顶距的归算：地面观测长度归算到椭球面

19.什么是地图投影？高斯投影应具备那三个条件？

所谓地图投影，简单地说就是将椭球面上元素（包括坐标、方位、距离等），按一定的数学法则投影到平面上。

设想用一椭圆柱横套在地球椭球体的外面，并与椭球面上某一子午线相切，椭圆柱的中心轴线通过椭球中心。与椭圆柱面相切的子午线称为投影带的中央子午线，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面元素，按正形投影方法投影到椭圆柱面上，然后将椭圆柱面沿着通过椭球南极和北极的母线展开，即得到投影后的平面元素。这就是高斯-克吕格投影的几何描述，该平面称高斯投影平面。在此平面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，其他子午线和纬线的投影都是曲线

在高斯投影中，中央子午线与椭圆柱面相切，很显然椭圆柱面沿母线展开成平面后，中央子午线变成一条直线，并保持长度不变。高斯投影应具备以下三个条件：

（1）中央子午线投影为一直线；

（2）中央子午线投影后长度不变；

（3）正形条件

20.高斯投影分带的原因及原则？

高斯投影中，除中央子午线外，其他任何线段投影后都产生长度变形，而且离中央子午线越远，变形越大。一方面，如果长度变形太大，则在测图、用图时都是很不方便的；另一方面，

如果长度变形太大，测图的精度也会大大降低。为此，要对其加以限制，以减小其影响。限制长度变形最有效办法，就是“分带”投影。具体说，就是将整个椭球面沿子午线划分成若干个经差相等的狭窄的地带，各带分别进行投影，于是可得到若干不同的投影带。位于各带中央的子午线称中央子午线，用以分带的子午线称分带子午线。

由于分带把投影区域限定在中央子午线两旁狭窄范围内，所以有效地限制了长度变形。显然，在一定范围内，带数越多，各带越窄，长度变形也越小。从限制长度变形这个角度来考虑，分带越多越好。

分带投影后，各投影带有各自不同的坐标轴和原点，从而形成彼此相互独立的高斯平面坐标系。这样，位于分带子午线两侧的点就分属于两个不同的坐标，这就产生了不同投影带之间的坐标换算问题。从这个角度来考虑，为了减少换带计算及计算中引起的计算误差，则又要求分带不宜过多。

实际分带时，应兼顾上述两方面的要求。遵循这一原则，我国分带主要采用6°带和3°带两种分带方法。6°带可用于中小比例尺测图，3°带可用于大比例尺测图。《规范》规定：所有国家大地点均按高斯正形投影计算其在6°带内的平面坐标。

21.椭球面元素归算到高斯球面需要进行哪些元素改正？

椭球面三角网归算到高斯平面，包括如下计算内容：

（1）将起算点P1的大地坐标()11L B ，，归算为相应投影点1P '的高斯平面直角坐标(),x y ，即高斯投影正算；同时，为了检核计算的正确性，还应进行高斯投影反算。正算和反算统称为高斯投影的坐标计算。

（2）将椭球面上三角形的各内角，归算为相应直线组成的平面三角形各内角。即要进行方向改正或曲率改正计算，以123δδδ，，，…等表示。

（3）将椭球面上起算边P1P2的大地线长度S12，归算为相应投影边

12P P ''的平面直线边长D12。此项改正计算称为距离改正，用S ?表示。

（4）将椭球面上起始边P1P2的大地方位角，归算为相应投影边12P P ''的平面坐标方位角12T ，此项改正计算称为坐标方位角的计算，是通过计算该点的子午线收敛角和方向改正实现的。 由此可见，要将椭球面三角网归算到平面上，包括坐标换算、方向改正、距离改正、子午线收敛角和坐标方位角等计算内容

22.给你一个点的空间直角XYZ 如何得到高斯平面坐标（xy ）？

2arctan

tan cos Y L X B Z H N B

=??=

??=-根据以上公式推算得到大地经纬度L B ， 再由高斯投影正算公式即可得到高斯平面坐标（xy ）。

23.什么是大地原点和大地起算数据？由什么方法确定？

参考椭球的定位和定向，一般是依据大地原点的天文大地观测和高程测量结果，通过确定

z y x εεε，，，K K K N ，，ξη，计算出大地原点上的K L 、K B 、K H 和至某一相邻点的K A 来实现的。依据K L 、K B 、K A 和归算到椭球面上的各种观测值，可以精确计算出天文大地网中各点的大地坐标。K L 、K B 、K A 叫做大地测量基准数据，也叫做大地测量起算数据，大地原点也叫大地基准点或大地起算点

由此可以看出，椭球的形状和大小以及椭球的定位和定向同大地原点上大地起算数据的确定是密切相关的。对于经典的参心大地坐标系的建立而言，参考椭球的定位和定向是通过确定大地原点的大地起算数据来实现的，而确定起算数据又是椭球定位和方向的结果。不论采取何种定位和定向方法来建立国家大地坐标系，总得有一个而且只能有一个大地原点，否则定位和定向的结果就无法明确的表现出来。

因此，一定的参考椭球和一定的大地原点上的大地起算数据，确定了一定的坐标系。通常就是用参考椭球参数和大地原点上的起算数据的确立作为一个参心大地坐标系建成的标志的。 24.什么是空间大地测量和卫星大地测量？技术代表？空间大地测量与经典大地测量的区别？

空间大地测量是通过一定的设备将人造地球卫星或河外（宇宙）射电源、月球等宇宙行星和地面目标点相联系，在一定的坐标参考框架下求解地面目标的地理位置。

卫星大地测量是指利用卫星观测（地面点对卫星的观测和卫星对地面的观测）解决大地测量问题的专门技术。

空间大地测量中突出的代表是GPS 。还有俄罗斯的GLONASS 、欧盟的Galileo 和我国的“北斗一号”定位系统

区别：大地测量的最终结果是提供点位坐标。经典大地测量在测量中采用两个参考基准（Reference Datum ），即平面基准（Plain Datum ）和高程基准（Height Datum ），也就是说，数据处理是独立的，缺点是相关性差，而且历元（Epoch ，或时间）不统一。空间大地测量解决了这一问题，数据处理合并为一个参考基准，提供三维空间坐标。空间大地测量的作用范围是整个宇宙空间，地面位置的测定仅仅是经过坐标系化算后的一个特例。

25.GPS 系统的构成及特点？

全球定位系统（GPS ）由三大部分组成，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。 特点：1）、GPS 相对于其他导航系统的特点

理论与实践表明，GPS 同其他导航系统相比，具有以下特点：

全球地面连续覆盖；功能多，精度高；实时定位；应用广泛。

2）、GPS 定位技术相对于经典测量技术的特点

观测站之间无需通视；定位精度高;观测时间短;提供三维坐标;操作简便。全天候作业。GPS 观测工作，可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般也不受天气状况的影响。

26.GPS 系统和GALILEO 系统的哪个更好？“北斗一号”导航系统的特点？

GPS 是美国研制的第二代卫星导航系统，它汇集了当代最先进的空间技术、通讯技术及微电子技术，以其定位精度高，全天候获取信息，仪器设备轻巧、价格比较低廉等诸多优点而被世人注目。自80年代末我国引进GPS 接收机以来，在理论研究、应用技术开发、接收机制造等方面不断取得发展。在"九五"期间，以GPS 技术应用为代表的民用卫星导航、定位技术日趋成熟，已在各行业得到广泛应用，极大地提高了传统生产作业的效率与精度。

俄罗斯的GLONASS 系统，已开始筹划建设广域增强系统，跟踪研究双模式星座应用中的参考框架、不同类型的数据处理分析及兼容机的研制等问题。GLONASS 卫星星座数共24颗；轨道面3个；轨道高度19100公里；采用FDMA 多址方式；服务区域为全球；时间系统为

UTC；坐标系统为SGS-E90；定位方式为无源定位；定位精度为26米；授时精度为20-30ns；无通信功能。

GALILEO是欧盟空间局研制的全球卫星导航定位系统，2003年3月正式启动，预计2010年投入使用。GALILEO卫星星座数共30颗；轨道面3个；轨道高度23616公里；采用CDMA 多址方式；服务区域为全球；时间系统为UTC/TAI；坐标系统为GTRF/ITRS；定位方式为无源定位；定位精度为15米；授时精度为30ns；无通信功能。“伽利略”系统在许多方面具有优势。例如覆盖面积将是美国GPS系统的2倍。“伽利略”的卫星轨道位置比美国的GPS高。“伽利略”更多用于民用，可为地面用户提供3种信号，包括免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且需满足更高要求的信号，用户可按需选择。“伽利略”卫星定位系统3种信号的最高精度比美国GPS高10倍，确定物体的误差范围将在1米之内，优于美国GPS系统误差10米的性能，并能提供即时的定位信息。不少专家形象地比喻说，如果说GPS只能找到街道，“伽利略”则可找到车库门。目前已有6个非欧盟国家（中国、印度、以色列、摩洛哥、沙特阿拉伯和乌克兰）参与到该计划中。正在讨论加入该计划的国家还有阿根廷、巴西、墨西哥、挪威、智利、韩国、马来西亚、加拿大和澳大利亚。

我国北斗一号系统特点是：卫星数量少、卫星轨道高、区域服务系统、有源定位方式、双向数字报文通信。卫星星座数3颗；轨道面1个；轨道高度36000公里；采用的多址方式为CDMA；服务区域为局部（我国及周边国家）；时间系统为中国UTC；坐标系统为BJZ54；定位方式为有源定位；定位精度为20-100米；授时精度为双向20ns，单向100ns；有通信功

能，一次最多传输120个汉字信息。定位范围：北纬5°-北纬55°，东经70°-东经145°。目

前，我国正在发展北斗二代卫星导航定位系统，卫星星座设计考虑到向全球导航定位系统过渡。

27.什么是粗差和可靠性？

粗差是由于观测者的粗心大意、操作失误、仪器故障等引起的差错。如测错、读错、记错、算错等等。粗差是一种不该有的失误，应采取检测（变更仪器或程序）和验算（按另一途径计算）等方式及时发现并纠正。在测量结果中，决不能允许粗差存在，否则，视失误为正常，就会造成很严重的后果。所以，要求测绘工作要具有高度的责任心和良好的工作作风，在实际工作中，尽量避免产生粗差和及时发现排除粗差。

由于参数的真值不可能得到，因此常说的准确度的概念不便于实际应用，为此，引入可靠性概念，通常把衡量成果可靠程度的指标称为可靠性。可靠性与多于观测有关，在无多余观测的情况下，闭合差为零，无法发现粗差，可靠性视为零。故多余观测乃是探测粗差的关键。

28.大地测量作业流程

大地测量作业流程一般包括任务下达、测区踏勘、技术设计、仪器检验、建立点位标志、数据采集、数据处理等。

任务下达是由上级业务主管部门按需要对某一地区进行的顶层测量任务的设计。

测区踏勘是根据所下达的任务对测区地理环境、已有资料、地质、气候、交通、水电情况、食宿情况、民俗习惯、社情民情等进行的调查。

大地测量技术设计的内容包括图上设计、任务来源和目的、测区概况、技术依据、资料的分析和利用、使用的仪器和设备、人员组织和分工、作业实施方案、精度指标、特殊问题的处理、作业工天估算、检查验收、上交资料、各种附图和附表等。

仪器检验是对作业中用到的仪器（经纬仪，测距仪，气象仪器，水准仪，GPS接收机等）进行精度指标的确定，它决定着该仪器能否用于相应等级数据的采集、进行观测数据的改正。作业前，根据技术设计书的规定，选用相应等级的仪器，并按规范要求进行检验，使用检验合格的仪器和设备。

数据采集通常包括角度、距离、高差、基线、天文、重力等数据。

数据处理是对采集的数据进行概算和平差的过程。

测量依据的标准是对作业过程规定的度量尺度，从技术设计、选点、埋石、仪器检验、野外观测、数据处理、软件标准进行的一系列规定，是指导作业的依据。

29. 水平角测量的方法有哪些？影响水平角观测精度的外界因素有哪些？

观测方法：一、方向法和全圆方向法；二、全组合测角法；三、三方向法

影响因素：一、目标成像质量的影响；二、水平折光差的规律和减弱措施；三、觇标内架及脚架扭转的影响；四、视准轴受温度变化的影响

30.水准测量的原理？三角高程测量的原理？

水准测量的基本原理是：用水准仪的水平视线对垂直竖立在两点上的标尺读数，则两点标尺上读数之差就是此两点的高差。如下图，A 、B 为待测定高差的两地面点，在A 、B 两点上垂直竖立标尺R1、R2，在A 、B 中间S1点上设置水准仪，借助于仪器的水平视线对R1标尺读数a （后视读数），再对R2标尺读数b （前视读数），则A 、B 两点的高差b a h AB -= AB h 叫做B 对A 的高差。当a>b 时高差为正，a

P 点的高程为：AP A P h H H +=

三角高程测量是利用三角网边或导线边的长度和所观测的垂直角，以计算两点间的高差，进而传算大地点高程的方法。三角高程测量的基本原理是测定地面上两点间的水平距离和垂直角，计算两点间的高差，进而推求控制点高程。 如下图所示，设A B 、为地面点，A 点观测B 点的垂直角为12α，A 点的仪器高为1i ，B 点的觇标高为2a ，A B 、两点间的水平距离为0S 。则B 点对A 点的高差为： 如果A 点的高程为A H ，则B 点的高程为：

12B A H H h =+

即认为地面为一平面，

必须顾及地算公式。 R1

R2

a b S1 A

B h AB S2

C P ● ● ● ●

空间大地测量学试卷

空间大地测量学 1、试述VLBI原理及其应用。（VLBI，very long baseline interferometry)缩写甚长基线干涉测量技术。 简单来说，VLBI就是把几个小望远镜联合起来，达到一架大望远镜的观测效果。这是因为，虽然射电望远镜能“看到”光学望远镜无法看到的电磁辐射，从而进行远距离和异常天体的观测，但如果要达到足够清晰的分辨率，就得把望远镜的天线做成几百公里，甚至地球那么大。上世纪50年代，剑桥大学的天文学家马丁〃赖尔建成了第一台射电干涉仪，使不同望远镜接收到的电磁波可以叠加成像，在此基础上 ，VLBI得以发展。1974年，赖尔以此获得了诺贝尔奖。 原理：射电源辐射出的电磁波﹐通过地球大气到达地面﹐由基线两端的天线接收。由于地球自转﹐电磁波的波前到达两个天线的几何程差(除以光速就是时间延迟差)是不断改变的。两路信号相关的结果就得到干涉条纹。天线输出的信号﹐进行低噪声高频放大后﹐经变频相继转换为中频信号和视频信号。在要求较高的工作中﹐使用频率稳定度达10 的氢原子钟﹐控制本振系统﹐并提供精密的时间信号，由处理机对两个“数据流”作相关处理﹐用寻找最大相关幅度的方法﹐求出两路信号的相对时间延迟和干涉条纹率。如果进行多源多次观测﹐则从求出的延迟和延迟率可得到射电源位置和基线的距离﹐以及根据基线的变化推算出的极移和世界时等参数。参数的精度主要取决于延迟时间的测量精度。因为﹐理想的干涉条纹仅与两路信号几何程差产生的延迟有关﹐而实际测得的延迟还包含有传播介质(大气对流层﹑电离层等)﹑接收机﹑处理机以及钟的同步误差产生的随机

延迟﹐这就要作大气延迟和仪器延迟等项改正﹐改正的精度则关系到延迟的测量精度。目前延迟测量精度约为0.1毫微秒。 中国科学院的VLBI网是测轨系统的一个分系统，它目前由北京、上海、昆明和乌鲁木齐的四个望远镜以及位于上海的天文台的数据处理中心组成。这样一个网所构成的望远镜分辨率相当于口径为3000多公里的巨大的综合望远镜，测角精度可以达到百分之几角秒，甚至更高。 VLBI测轨分系统的具体任务是获得卫星的VLBI测量数据，包括时延、延迟率和卫星的角位置，并参与轨道的确定和预报。具体的任务，比如说完成卫星在24小时、48小时周期的调相轨道段的测轨任务。完成卫星在地月转移轨道段、月球捕获轨道段以及环月轨道段的测轨任务。并且还要参加调相轨道、地月转移轨道、月球捕获轨道段的准实时轨道的确定和预报。 VLBI测轨分系统从2007年10月27日起，即卫星24小时的调相轨道段的第一天正式实施对嫦娥一号卫星的测量任务。现在已经完成了24小时、48小时调相轨道、地月转移轨道段和月球捕获轨道段的第一天总共十天的测量任务。 其他应用 VLBI分系统的各测站数据处理中心设备工作正常，VLBI测量数据及时传输到北京的航天飞控中心，数据资料很好，满足了工程的要求，为嫦娥一号卫星的精确定轨作出了贡献。

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/d6924359.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

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

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

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

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。

大地测量学发展概况简述

大地测量学发展概况简述 摘要：本文主要介简述了大地测量学的发展简史，概述了大地测量学的基本任务，并简要阐述了现代大地测量学的特点，最后对我国大地测量的未来发展进行了简单的展望。 关键字：大地测量学现代大地测量学重力场 1 大地测量学的发展简史 大地测量学是地球科学中的一个分支，具有悠久的历史。公元前3世纪，亚历山大的埃拉托色尼利用在两地观测日影的方法，首次推算出地球子午圈的周长，也是弧度测量的初始形式。724年，中国唐代的南宫说等人在张遂的指导下在今河南省境内实测了一条长约300千米的子午弧，并测同一时刻南北两点的日影长度，推算出纬度1°的子午弧长。这是世界上第一次实测弧度测量。其他国家也相继进行过类似的工作。17世纪以前，由于工具简单，技术水平低，所得结果精度不高。 1617年荷兰的斯涅耳首创三角测量法，克服了直接丈量距离的困难。随后又有望远镜、水准器、测微器等的发明，测量仪器制造逐渐完善，精度提高，为大地测量学的发展奠定了技术基础。17世纪末，英国牛顿和荷兰惠更斯从力学观点研究地球形状，提出地球是两极略扁的椭球体。1735～1741年法国科学院派两支测量队分别在赤道附近的秘鲁和北极圈附近的拉普兰进行弧度测量，证实地球是两极略扁的椭球体。中国清代康熙年间为编制《皇舆全图》，实施了大规模天文大地测量。在这次测量中，发现高纬度的东北地区每度子午弧比低纬度的河北地区的要长，这个发现比法国早。1730年英国西森发明经纬仪，促进了三角测量的发展。 1743年法国克莱罗发表了《地球形状理论》，指出用重力测量精确求定地球扁率的方法。1806年法国的勒让德和1809年德国的高斯分别发表了最小二乘法理论，产生了测量平差法。1849年英国斯托克斯创立用重力测量成果研究水准面形状的理论。 1880年瑞典耶德林提出悬链线状基线尺测量方法，继而法国制成因瓦基线尺，使丈量距离的精度明显提高。19世纪末和20世纪30年代，先后出现了摆仪和重力仪，使重力点数量大量增加，为研究地球形状和地球重力场提供大量重力数据。 20世纪40年代，电磁波测距仪的发明，克服了量距的困难，使导线测量、三边测量得到重视和发展。1957年第一颗人造地球卫星发射成功后，产生了卫星大地测量学，使大地测量学发展到一个新阶段。20世纪70年代以后，随着空间技术、计算机技术和信息技术的飞跃发展，为大地测量学注入了新的内容，形成了现代大地测量。