大地测量学基础-第二版 武汉大学出版社 复习

大地测量学基础

大地测量学基础 一、大地测量的基本概念 1、大地测量学的定义 它是一门量测和描绘地球表面的科学。它也包括确定地球重力场和海底地形。也就是研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。测绘学的一个分支。 主要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的空间信息。是一门地球信息学科。是一切测绘科学技术的基础。 测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。 大地测量学中测定地球的大小，是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状；测定地面点的几何位置，是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上，用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置，用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。 大地测量工作为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网，为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点，同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。 内容和分支学科解决大地测量学所提出的任务，传统上有两种方法：几何法和物理法。随着20世纪50年代末人造地球卫星的出现，又产生了卫星法。所以现代大地测量学包括几何大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学3个主要部分。 几何法是用一个同地球外形最为接近的几何体（即旋转椭球，称为参考椭球）代表地球形状，用天文大地测量方法测定这个椭球的形状和大小，并以它的表面为基础推算地面点的几何位置。 物理法是从物理学观点出发研究地球形状的理论。用一个同全球平均海水面位能相等的重力等位面（大地水准面）代表地球的实际形状，用地面重力测量数据研究大地水准面相对于地球椭球面的起伏。 卫星法是利用卫星在地球引力场中的轨道运动，从尽可能均匀分布在整个地球表面上的十几个至几十个跟踪站，观测至卫星瞬间位置的方向、距离或距离差。积累对不同高度和不同倾角的卫星的长期（数年）观测资料，可以综合解算地球的几何参数和物理参数，以及地面跟踪站相对于地球质心的几何位置。 2、大地测量学的任务 ·确定地球形状及其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。 ·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。 ·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。 ·研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。 ·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。 ·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学处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。

大地测量学复习要点总结

大地测量学复习要点总结大地测量学复习重点第一章绪论 1、测量学的分支：分为普通测量学（简称测量学）和大地测量学。 2、大地测量学的定义和作用 定义：是指在一定的时间与空间参考系中，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的一门学科。 作用：①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。 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。 3、大地测量学的基本体系 由几何大地测量学（天文大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）、空间大地测量学构成。 4、几何大地测量学、物理大地测量学以及空间大地测量学的基本任务和内容 ①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。 主要内容：国家大地测量控制网包括平面控制网和高程控制网建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，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等。 ②基本任务：是用物理方法重力测量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。 ③基本任务：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。 5、现代大地测量的特征 答：①研究范围大（全球：如地球两极、海洋）；②从静态到动态，从地球内部结构到动力过程；③观测精度越高，相对精度达到 10-810-9，绝对精度可到达毫米；④测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。第二章时间和坐标系统 1、天球的概念概念：所谓天球，是指以地球质心 O（或测站）为中心，半径 r 为任意长度的一个假想的球体。在天文学中，通常均把天体投影到天球的球面上，并利用球面坐标来表达或研究天体的位置及天体之间的关系。 2、大地基准与大地基准的建立 大地基准：指用以描述地球形状的参考椭球的参数，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。 建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向和定位。 3、与天球相关的基本概念天轴：地球自转轴的延伸直线为天轴。 天极：天轴与天球的交点成为天极（Pn 为北天极，Ps 为南天极）。 天球赤道面：通过地球质心 O 与天轴垂直的平面称为天球赤道面。 天球赤道：天球赤道面与天球相交的大圆称为天球赤道。 天球子午面：含天轴并通过任一点的平面，称为天球子午面。 子午圈：天球子午面与天球相交的大圆称为天球子午圈。 时圈：通过天轴的平面与天球相交的大圆均称为时圈。 黄道：地球公转的轨道面黄道面与天球相交的大园称为黄道。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约为 23.5 度。 黄极：通过天球中心，且垂直于黄道面的直线与天球的交点，称为黄极。其中靠近北天极的交点称为北黄极，靠近南天极的交点称为南黄极。 春分点和秋分点：黄道与赤道的两个交点称为春分点和秋分点。视太阳在黄道上从南半球向北半球运动时，黄道与天球赤道的交点称为春分点，反之为秋分点。 赤经与赤纬：天球的中心至天体的连线与天球赤道面的夹角称为赤纬过春分点的天

大地测量学基础习题

第一章绪论 1.简述大地测量发展现状。 2.大地测量学的定义及作用。 （1）大地测量学的定义：大地测量学是地球科学的一个分支学科，是研究和测定地球的形状、大小、重力 场、整体与局部运动和测定地面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。 （2）大地测量学作用主要有四方面： a 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。 b 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格的特殊作用。 c 大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障。 d 大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 3.简述大地测量学的分类，包括哪些基本内容、基本体系。 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 1.几何大地测量学也就是天文大地测量学。其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。 2.物理大地测量学也有称为理论大地测量学。其基本任务是用物理的方法（重力测量）确定地球形状 及其外部重力场。 3.空间大地测量学主要研究以人造卫星及其它空间探测器为代表的空间大地测量学的理论、技术和方 法。 4.简述大地测量学的四个阶段。 地球圆球阶段：17世纪以前.地球地心说 地球椭球阶段：17-19世纪.椭球时期地球为均匀流体 大地水准面阶段：19-20世纪40年代参考椭球时期 现代大地测量阶段：以卫星观测空间为基础,测量外部重力场和运动 第二章坐标系统和时间系统 1.地球有哪几类运转?描述地球自转的规律。 地球的运转分为四类:(1) 与银河系一起在宇宙中运动 (2) 在银河系内与太阳系一起运转 (3) 与其他行 星一起绕太阳旋转(公转或周年视运动)(太阳除参与因地球自转引起的周日视运动外﹐还存在因地球公转引起的在恒星 背景上的相对运动﹐即周年视运动) (4)绕其瞬时旋转轴旋转(自转或周日视运动) (由于地球自转﹐地面上的观测者看到天体自东向西沿着与赤道平行的小圆转过一周。这种直观的运动称为天体的周日视运动) 2.什么是岁差、章动？ 岁差：地轴在空间绕黄极发生缓慢的旋转的现象。周期为26000年。 章动：由于月球引力的影响，导致地轴在岁差的基础上叠加了周期为年的短周期运动，这种现象称为章 动。周期为年。 3.时间系统的组成部分，时间系统的意义是什么？ 一维时间坐标轴＋时间原点为＋时间度量单位 意义：描述卫星或天文现象相应的时间（时空合一）。 与协议天球坐标系的定义。 惯性坐标系：在空间固定不变或做匀速运动的坐标系。 协议天球坐标系：某一时刻（参考历元）地球旋转轴经过岁差和障动改正后的指向为Ｚ轴，相应春分点为 Ｘ轴，建立的右手直角坐标系。 5.地固坐标系的定义，它有哪些特点？（不全） 地固坐标系（地球坐标系）：固定在地球上与地球一起旋转的坐标系。 忽略地球潮汐和板块运动，地面上点坐标值在地固坐标系中是固定不变的。 6.建立地球参心坐标系需要哪几方面的工作，参考椭球定位与定向有哪两种方法？ 建立地球参心坐标系需要1）选择或求定椭球的几何参数 2）确定椭球中心的位置3）确定椭球短轴的指向 4）建立大地原点

大地测量学基础复习资料

1. 什么是大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？ 答：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。 大地测量学的主要任务：测量和描述地球并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信 息。具体表现在 （1）、建立与维护国家及全球的地面三维大地控制网。 （2）、测量并描述地球动力现象。 （3）、测定地球重力及随时空的变化。 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. 什么是重力、引力、离心力、引力位、离心力位、重力位、地球重力场、正常重力、正 常重力位、扰动位等概念，简述其相应关系。 答： 地球引力及由于质点饶地球自转轴旋转而产生的离心力的合力称为地球重力。 引力F 是由于地球形状及其内部质量分布决定的 ， 其方向指向地心、大小2r m M G F ?? = 离心力P 指向质点所在平行圈半径的外方向，其计算公式为ρω 2m P = 引力位：将r M G V ?=式表示的位能称物质M 的引力位或位函数，引力位就是将单位质点从无穷远处移动到该点引力所做的功。 离心力位：() 2222 y x Q +=ω式称为离心力位函数 重力位:引力位V 和离心力位Q 之和，或把重力位写成+?=?r dm G W () 222 2y x +ω 地球重力场:地球重力场是地球的种物理属性。表征地球内部、表面或外部各点所受地球重 力作用的空间。根据其分布，可以研究地球内部结构、地球形状及对航天器的影响。 正常重力：正常重力场中的重力 ，赤道上的正常重力??? ??-+= 2312q a GM e αγ 极点处正常重力()q a GM p +=12 γ 正常重力位：是一个函数简单、不涉及地球形状和密度便可直接计算得到的地球重力位的近 似值的辅助重力位 扰动位：地球正常重力位同地球重力位的差异

大地测量学基础习题集

《大地测量学基础》 习题集 1、现代大地测量学由哪三部分组成 2、大地测量学的发展经历了哪几个阶段，各阶段有哪些主要贡献？ 3、几何大地测量学的基本任务是什么？ 4、物理大地测量学的基本任务是什么？ 5、一般地说，重力位是指什么？ 6、从物理学方面来说，引力位的含义如何？ 7、离心力位函数可如何表示 8、地球正常椭球可用哪几个基本参数确定？ 9、WGS-84地球椭球的大地基准常数为如何？ 10、高出地面3 米，正常重力值减少多少Gal？为什么？ 11、我国东部沿海海水面总趋势如何？ 13、一般地，椭球上一点的大地纬度B、球心纬度φ和归化纬度μ的大小关系如何？ 14、椭球长短轴a、b与第一偏心率e关系为：则椭球长短轴a、b与第二偏心率e’关系如何？ 15、椭球面上的一点的法线界于椭球面与短轴之间的长度，则长轴以上的长度等于多少，在长轴以下的长度等于多少？ 16、椭球面上的一点等于界于椭球面与短轴之间的长度，为什么？ 17、垂线偏差μ在子午圈和卯酉圈分量分别为ξ、η，在大地方位角为A的法截面的投影分量可如何表示？ 18、拉普拉斯方程描述了与天文方位角之间的关系如何？ 19、地面任点的正高含义如何？ 20、地面任点的正常高含义如何？ 21、正常高与正高在上数值相等吗？ 22、正常高计算公式的右边三项的意义如何？

22、实际重力位与正常重力位之差如何？ 23、何处的子午圈和卯酉圈的曲率半径相等，为什么？ 24、卯酉圈曲率半径随纬度的增大如何？ 25、球面及椭球面上两点间的最短距离是两点间的和吗？为什么？ 26、测量计算的基准面和基准线是什么？ 27、地面观测的方向值归算至椭球面上应加哪些差改正。 28、大从解析意义来讲，地测量主题解算含义如何？ 29、大地测量主题正算是指已知一点的大地坐标（L1，B1）和P1至P2点的大地线长S及大地方位角A12，推求P2点的大地坐标（L2，B2）和大地线在P2点的反方位角A21 30、勒让德级数法大地测量主题解算的实质如何？ 31、大地测量学为了解决地面同椭球面的矛盾及椭球面与平面的矛盾，必需地进行大地测量主题解算与平面投影计算，为什么？ 32、地图投影变形主要有哪些？ 33、按变形性质分，地图投影可分为哪种？ 34、高斯投影含义如何？ 35、正形投影的两个基本要求如何？ 36、椭球面上大地线长度化S为高斯平面长度D近似公式如何？ 38、建立大地坐标系包括哪三个方面要求？ 39、大地坐标系统按椭球基准可分几种？ 40、大地坐标系统按坐标表示方式可分几种？ 41、坐标系统按与地球转动关系可分几种？ 42、参考椭球定位与定向的方法可分几种？ 43、三角网的元素按其来源不同，可分为几种？ 44、国家一等三角锁为何一般布设为沿网状？ 45、布设国家平面大地控制网主要包括工作有哪些？

大地测量学基础

大地测量学基础: 《大地测量学基础》是2010年5月1日武汉大学出版社出版的图书，作者是孔祥元。 图书简介: 该书是“十一五”国家级规划教材，也是国家精品课程教材。本教材严格按照教育部批准的“十一五”国家级规划教材立项要求和全国高等学校测绘学科教学指导委员会以及武汉大学的具体要求进行编写，是全国高等学校测绘工程专业本科教学用教材，也可供从事测绘工程专业及相关专业的科技人员、管理人员及研究生等参考。 图书目录: 序 第二版前言 前言 第1章绪论 1.1 大地测量学的定义和作用 1.1.1 大地测量学的定义 1.1.2 大地测量学的地位和作用 1.2 大地测量学的基本体系和内容 1.2.1 大地测量学的基本体系 1.2.2 大地测量学的基本内容 1.2.3 大地测量学同其他学科的关系 1.3 大地测量学的发展简史及展望

1.3.1 大地测量学的发展简史 1.3.2 大地测量的展望 第2章坐标系统与时间系统 2.1 地球的运转 2.1.1 地球绕太阳公转 2.1.2 地球的自转 2.2 时间系统 2.2.1 恒星时(ST) 2.2.2 世界时(UT) 2.2.3 历书时(ET)与力学时(DT) 2.2.4 原子时(AT) 2.2.5 协调世界时(UTC) 2.2.6 卫星定位系统时间 2.3 坐标系统 2.3.1 基本概念 2.3.2 惯性坐标系(ClS)与协议天球坐标系2.3.3 地固坐标系 2.3.4 坐标系换算 第3章地球重力场及地球形状的基本理论3.1 地球及其运动的基本概念 3.1.1 地球概说 3.1.2 地球运动概说

3.1.3 地球基本参数： 3.2 地球重力场的基本原理 3.2.1 引力与离心力 3.2.2 引力位和离心力位 3.2.3 重力位 3.2.4 地球的正常重力位和正常重力 3.2.5 正常椭球和水准椭球，总的地球椭球和参考椭球3.3 高程系统 3.3.1 一般说明 3.3.2 正高系统 3.3.3 正常高系统 3.3.4 力高和地区力高高程系统 3.3.5 国家高程基准 3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念3. 4.1 关于测定垂线偏差的基本概念 3.4.2 关于测定大地水准面差距的基本概念 3.5 关于确定地球形状的基本概念 3.5.1 天文大地测量方法 3.5.2 重力测量方法 3.5.3 空间大地测量方法 第4章地球椭球及其数学投影变换的基本理论 4.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系

大地测量学基础复习资料

大地测量学基础 一、填空题： 1、时间的计量包括时间原点和度量单位（尺度）两个元素。坐标的计量包括坐标原点、坐标轴的指向和坐标的尺度三个元素。 2、测量外业工作的基准线是铅垂线，基准面是大地水准面。在椭球面上进行大地测量计算的基准线是法线，基准面是椭球面。 3、经纬仪十字丝分划板上丝和下丝的作用是测量视距。 4、衡量精度的指标有中误差、极限误差、或然误差、平均误差、相对误差。 5、过椭球面上一点P 的垂线与赤道面的夹角称为大地纬度，椭球面上一点P 与椭球中心的连线与赤道面的夹角称为地心纬度，在过椭球面上一点P 的子午面上，以椭圆中心O 为圆心,以椭球长半径a 为半径做辅助圆，反向延长过P 点并与x 轴垂直的垂线，与辅助圆交于P 1点，则P 1与椭球中心的连线与赤道面的夹角称为归化纬度，符号q= B B N B M 0cos d 表示等量纬度。 6、某直线的方位角为123°20’，该直线的反方位角为303°20’。已知P 1点坐标（-2，-2），P 2点坐标（-4，-4），则P 1P 2的方位角为225°， P 2P 1的方位角为45°。 【注释】在同一高斯平面直角坐标系内一条直线的正、反坐标方位角相差180°，即：α12=α21±180°。（详见数字测图课本23页） 7、水准路线按布设形式分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线。

8、高斯投影属于横轴椭圆柱等角投影，保证了投影的角度不变性，图形的相似性，以及在某点方向上的长度比的同一性。在高斯平面直角坐标系中，中央子午线的投影为坐标x 轴。 9、旋转椭球的形状和大小是由子午椭圆的5个基本几何参数来决定的，他们分别是长半轴a 、短半轴b 、扁率、第一偏心率、第二偏心率。两个互相垂直的法截弧的曲率半径，在微分几何中统称为主曲率半径，它们是指子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径，椭球面上任意一点的平均曲率半径R 等于该点的子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径的几何平均值。 10、投影变形一般分为角度变形、长度变形、面积变形。 11、所谓建立大地坐标系，就是指确定椭球的坐标轴的指向、尺度和中心原点。 12、大地经度为123°20’的点，位于6度带的第21带，其中央子午线经度为123°，位于3度带的第41带，其中央子午线经度为123°。 【注释】高斯投影6°带：带号n 与中央子午线经度L 0的关系式： L 0=6n-3；n=int ?? ????++0.563）（L ；高斯投影3°带：带号n ’与中央子午线经度L 的关系式：L=3n ’；n ’=int ?? ? ??+0.53L 。（详见课本159页） 13、包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆叫子午圈。 14、将地面观测的水平方向归算至椭球面上，包括垂线偏差改正、标高差改正、截面差改正三项改正。将地面观测的长度归算至椭球面，地面长度的归算分为基线尺度距的归算和电磁波测距的归算。

大地测量学复习资料

1、普通测量学概念：研究地球表面局部区域内测绘工作的基本理论、仪器和方法的学科，是测绘学的一个基础部分。局部区域指在该区域内进行测量、计算和制图时，可以不顾及地球的曲率，把这区域的地面简单地当作平面处理，而不致影响测图的精度。普通测量学研究的主要内容，是局部区域内的控制测量和地形图的测绘。基本工作包括距离测量、角度测量、高程测量和测绘地形图。普通测量学随着测图区域和应用范围的日益扩大，相继发展和形成了大地测量学、摄影测量学、工程测量学和地图制图学等独立学科。 2、大地测量学定义：研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。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及地壳运动等地球动力学问题，研究高精度定位理论与方法。 3、岁差定义：地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的长期性运动。（或因地球自转轴的空间指向和黄道平面的长期变化而引起的春分点移动现象。） 4、章动定义：地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的周期性运动。（或地轴指向在空固坐标系中的周期变化。） 5、极移的定义：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。时间系统满足的条件：运动是连续的；运动的周期具有足够的稳定性；运动是可观测的。 6、恒星时：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。 7、世界时：以格林尼治平子夜为零时起算的平太阳时。 8、春分点和天球赤道面，是建立天球坐标系的重要基准点和基准面。 9、大地测量参考框架：是大地测量参考系统的具体实现，是通过大地测量手段确定的固定在地面上的控制网（点）所构建的，分为坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架。 10、测量常用的基准包括：平面基准、高程基准、重力基准。 11、椭球的定向: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。12、建立地球参心坐标系，需如下几个方面的工作：选择或求定椭球的几何参数(半径a和扁率α)。确定椭球中心的位置(椭球定位)。确定椭球短轴的指向(椭球定向)。建立大地原点。 13、通常就是用参考椭球参数和大地原点上的起算数据确立作为一个参心大地坐标系建成的标志。 14、dl = - dW /g 水准面之间既不平行，也不相交和相切。 15、地球正常重力位的概念：要精确计算出地球重力位，必须知道地球表面的形状及内部物质密度，但前者正是我们要研究的，后者分布极其不规则，目前也无法知道，故根据上式不能精确地求得地球的重力位，为此引进一个与其近似的地球重力位——正常重力位。（它等于引力位+离心力位） 16、正常椭球面是大地水准面的规则形状（一般指旋转椭球面）。正常水准椭球：其表面为正常重力位水准面的旋转椭球。总的地球椭球：一个和整个大地体最为密合的。总地球椭球中心和地球质心重合，总的地球椭球的短轴与地球地轴相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，总地球椭球和大地体最为密合。参考椭球：其大小及定位定向最接近于本国或本地区的地球椭球。这种最接近，表现在两个面最接近及同点的法线和垂线最接近。 17、垂线偏差：地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量 n之间的夹角。 18、椭球面上常用坐标系及其关系：1、大地坐标系；2、空间直角坐标系；3、子午面直角坐标系；4、地心纬度坐标系及归化纬度坐标系；5、大地极坐标系。 19、卯酉圈曲率半径: 球椭球体表面上某点法截弧曲率半径中最大的曲率半径；子午圈曲率半径: 球椭球体表面上某点法截弧曲率半径中最小的曲率半径。它们之间的关系，与平均曲率半径的关系:R=sqrt（MN）大小比较：M

大地测量学复习资料#(精选.)

1.垂线偏差：地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹 角定义为该点的垂线偏差。 2.参考椭球：具有确定参数（长半径a和扁率α），经过局部定位和定向，同某 一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球，叫参考椭球。 3.大地线：椭球面上两点间的最短程曲线叫做大地线。 4.力高：水准面在纬度45度处的正常高。 5.大地主题解算：已知某些大地元素推求另一些大地元素的计算工作叫大地主 题解算。 6.大地主题正算：已知P１点的大地坐标(L１，Ｂ１），Ｐ１至P２的大地线长 S及其大地方位角，计算P２点的大地坐标(L２，Ｂ２）和大地线S在P２点的反方位角Ａ２１，这类问题叫做大地主题正算。 7.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 8.高斯投影：横轴椭圆柱等角投影（假象有一个椭圆柱横套在地球椭球体 外，并与某一条子午线相切，椭球柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱上，再将此柱面展开成投影面）。 9.大地测量学：是指在一定的时间与空间参考系中，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的一门科学。 10.理论闭合差：由水准面不平行而引起的水准环线闭合差，称为理论闭合 差。 11.地心坐标系：地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。原点O

设在大地体的质量中心，用相互垂直的X，Y，Z三个轴来表示，X轴与首子午面与赤道面的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y 轴与XOZ平面垂直构成右手系。 12.高斯投影正、反算公式进行换带计算的步骤。 这种方法的实质是把椭球面上的大地坐标作为过度坐标。首先把某投影带内有关点的平面坐标（x，y）1利用高斯投影反算公式换算成椭球面上的大地坐标（B，l），进而得到L=L0+l，然后再由大地坐标(B,l)，利用投影正算公式换算成相邻带的平面坐标（x，y）2在计算时，要根据第2带的中央子午线来计算经差l，亦即此时l=L-L0。 13.高斯投影应满足哪三个条件？ （1）正形投影：投影长度比在一个点上与方向无关； （2）中央子午线投影后为一直线，且是投影点的对称轴； （3）中央子午线投影后长度不变。 14.建立国家平面大地控制网的方法？ 答：基本方法： 1）、常规大地测量法：（1）三角测量法（2）导线测量法（3）三边测量及边角同测法； 2）、天文测量法； 3）、利用现代定位新技术：（1）GPS测量（2）甚长基线干涉测量系统(VLBI) （3）惯性测量系统(INS)。 15.试写出我国常用的参心和地心坐标系。 16.水准面的不平行性对水准测量的影响？

《大地测量学基础》复习题及参考答案

《大地测量基础》复习题及参考答案 一、名词解释： 1、子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。 2、卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。 3、椭园偏心率： 第一偏心率 a b a e 2 2-=第二偏心率b b a e 22-=' 4、大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位置的坐标系。 5、空间坐标系：以椭球体中心为原点，起始子午面与赤道面交线为X 轴，在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴，椭球体的旋转轴为Z 轴，构成右手坐标系O-XYZ 。 6、法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成圈。 7、相对法截线 ：设在椭球面上任意取两点A 和B ，过A 点的法线所作通过B 点的法截线和过B 点的法线所作通过A 点的法截线，称为AB 两点的相对法截线。 8、大地线：椭球面上两点之间的最短线。 9、垂线偏差改正：将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归算到以法线为依据的方向值应加的改正。 10、标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。 11、截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。 12、起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭球面以法线为依据的大地方位角。 13、大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大地线长度及其正、反大地方位角。 14、大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素，这样的计算称为大地主题解算。 15、大地主题正算：已知P １点的大地坐标，P １至P ２的大地线长及其大地方位角， 计算P ２点的大地坐标和大地线在 P ２点的反方位角。 16、大地主题反算：如果已知两点的大地坐标，计算期间的大地线长度及其正反方位角。

大地测量学基础习题与思考题及答案含重点及两份武大测绘试题@

《大地测量学基础》习题与思考题 一 绪论 1．试述您对大地测量学的理解？ 2．大地测量的定义、作用与基本内容是什么？ 3．简述大地测量学的发展概况？大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些？ 4．简述全球定位系统（GPS ）、激光测卫（SLR ）、 甚长基线干涉测量（VIBL ）、 惯性测量系统（INS ）的基本概念？ 二 坐标系统与时间系统 1．简述是开普勒三大行星定律？ 2．什么是岁差与章动？什么是极移？ 3．什么是国际协议原点 CIO? 4．时间的计量包含哪两大元素？作为计量时间的方法应该具备什么条件? 5．恒星时、 世界时、 历书时与协调时是如何定义的？其关系如何？ 6．什么是大地测量基准？ 7．什么是天球？天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 ？ 8．什么是时圈 、黄道与春分点？什么是天球坐标系的基准点与基准面？ 9．如何理解大地测量坐标参考框架？ 10．什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件？ 11．什么是参考椭球？什么是总地球椭球？ 12．什么是惯性坐标系？什么协议天球坐标系 、瞬时平天球坐标系、 瞬时真天球坐标系？ 13．试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。 14．什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系？ 15．什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系？如何表达两者之间的关系？ 16．如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。 17．简述一点定与多点定位的基本原理。 18．什么是大地原点？大地起算数据是如何描述的？ 19．简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、 新北京54坐标系的特点以及它们之间存在相互关系。 20．什么是国际地球自传服务(IERS ）、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS 的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明？ 21. 站心坐标系如何定义的？试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系？ 22．试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式？试写出上述两种坐标转换的误差方程式？ 23．什么是广义大地坐标微分方程（或广义椭球变换微分方程）？该式有何作用？ 三 地球重力场及地球形状的基本理论 1．简述地球大气中平流层、对流层与电离层的概念。 2．什么是开普勒三大行星定律？推求公式GM a n =3 2. 3．重力是如何定义的？与物理学中重力有何区别？重力的单位什么？ 4．在引力公式r r r m f F → → -=2中，负号代表的意义？ 5．位的定义？它与引力的关系？ 6．写出质点引力位，离心力位的表达式？

大地测量学复习(1)

水准测量的高差需要加那些改正才能得到正常高差①正常位水准面不平行改正数②重力异常改正数 地球椭球：用来代表地球形状和大小的旋转椭球；参考椭球：具有确定参数和定位的地球椭球称为参考椭球；总地球椭球：与整个大地体最为密合的参考椭球体。 长半轴:a 短半轴：b 极曲率半径：b a 2 c = 扁率：a b a f -= 第一偏心率：a b a 22e -= 第二篇心率：a b a e 2 2-=' a 与 b 的关系：221,1e b a e a b '+=-= e 与e ’的关系：221,1e e e e e e '+='-'= a 与 c 的关系：221,1e a c e c a '+=-= f 与e 的关系：2222,11f f e e f -=--= W 与V 的关系:221,1e W V e V W '+=-= 通过椭球旋转球与椭球的交线叫子午圏；通过椭球中心且与旋转轴垂直的平面称为赤道面； 赤道面与椭球面的交线，也称赤道；与赤道面平行的平面称为平行面； 平行于赤道面的平面和椭球面的截线称为平行圈，或称为纬圈。 过某点P 垂直于椭球面的直线称为法线；包含椭球面上某点法线的平面称为法截面； 法截面与椭球面的交线为法截线。设在椭球面上任意取两点A 和B ，过A 点的法线所作通过B 点的法截线和过B 点的法线所作通过A 点的法截线两法截线不重合，称为AB 两点的相对法截线。 垂直于子午面的法截面为卯酉面；卯酉面与椭球面的截线为卯酉线。 椭球面上两点之间最短的曲线是大地线。 *61、绘图说明大地坐标系、大地空间直角坐标系的定义。试推导空间直角坐标与大地坐标之间的关系 大地坐标系是以大地经纬度L 、大地纬度B 和大地高H 表示空间一点几何位置的坐标系。 大地空间直角坐标系是以椭球中心O 为原点坐标，以起始地子午面与赤道面交线为X 轴，在赤道上面与X 轴正交方向为Y 轴，椭球的旋转轴为Z 轴，构成右手系O-XYZ,P 点位置为X 、Y 、Z 表示。 大地坐标系转空间直角坐标系： 空间直角坐标系转大地坐标系： 2()cos cos ()cos sin (1)sin X N H B L Y N H B L Z N e H B ?=+??=+????=-+???? ()()( )( )1 1 2 1 1 2 tan sin tan 1sin i i i Y L X B Z H N e N B --+-====--=- M 、N 、r 、R 、RA 各代表什么半径，各自计算公式中各符号的意义？ M:子午圈曲率半径 2N M V = 3 c M V = N:卯酉圈曲率半径 a c N W V = = r:平行圈曲率半径 B N r cos =

《大地测量学基础》试题及部分答案

《大地测量学基础》试题 班级________ 学号______ 姓名___________ 成绩________ 一．填空（20分，每题1分） 1．大地测量学是一门地球信息学科，主要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的空间信息。它既是基础学科，又是应用学科。 2．重力位相等的面称为重力等位面，这也就是我们通常所说的水准面。3．两个无穷接近的水准面之间的距离不是一个常数，这是因为重力加速度在水准面不同点上的数值是不同的。 4．设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面，它是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭曲面。由它包围的形体称为大地体，可近似地把它看成是地球的形状。 5．似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2～4m的差异。它尽管不是水准面，但它可以严密地解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。 6．垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，叫纬圈。 7．由水准面不平行而引起的水准环线闭合差，称为理论闭合差。 8．以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的正高坐标系指该点沿垂线方向至大地水准面的距离。 9．我国规定采用正常高高程系统作为我国高程的统一系统。 10．坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴的指向和__尺度__所定义的。11．_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 12．过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线，包含这条法线的平面叫做法截面，该面与椭球面的交线叫法截线。 13．与椭球面上一点的子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合圈称为卯酉圈。 14．椭球面上两点间的最短程曲线叫做大地线，该线上各点的主法线与该点的曲面法线重合。 15．某一大地线常数等于椭球半径与该大地线穿越赤道时的大地方位角的正弦乘积，或者等于该大地线上具有最大纬度的那一点的平行圈半径。16．通常将地面观测的水平方向归算至椭球面上，需要进行三差改正。这三项改正分别是垂线偏差改正、标高差改正、截面差改正。

《大地测量学》复习知识点总结

大地测量学 第一章 1．大地测量学的定义?大地测量学与普通测量学有哪些主要区别? 大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置、研究地球形状和大小、研究地球表面和外部重力场及其变化的学科。 区别在于： (1)测量的精度等级更高，工作更加严密。 (2)测量的范围更加广阔，常常是上百平方公里乃至整个地球。 (3)侧重研究的对象不同。普通测量学侧重于研究如何测绘地形图以及进行工程施工测量的理论和方法。大地测量学侧重于研究如何建立大地坐标系、建立科学化、规范化的大地控制网并精确测定控制网点坐标的理论和方法。 2．大地测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。 一·基本任务可以概括为： 1．在地球表面的陆地上建立高精度的大地测量控制网，并监测其数据随时间的变化； 2．确定地球重力场及其随时间的变化，测定和描述地球动力学现象； 3．根据地球表面和外部空间的观测资料确定地球形状和大小。 二·主要研究内容： 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.研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法； 4.研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法； 5.研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算； 6.研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法。 三·国民经济建设中的地位： （1）为地形测图和大型工程测量提供基本控制; （2）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； （3）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特殊的作用； （4）大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障； （5）大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 3．野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业计算要采取不同的基准面? 大地水准面和铅垂线。参考椭球面和椭球面法线。 因为由于地球自然表面的起伏不平·地壳内部物质密度分布的不均，使得引力方向产生不规则的变化。这就引起铅垂线方向发生不规则的变化，由于大地水准面处处与铅垂线正交，所以他是一个略有起伏，不规则的表面。这个表面无法用公式表示，大地测量获得的数据也不能再这个表面上进行计算。 4．名词解释 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、包围整个地球的、封闭的水准面，称为大地水准面。 2．大地体：大地水准面所包围的形体。 3．总地球椭球：参考椭球中一个和整个大地体最为接近|、密度最好的椭球 4．参考椭球：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 5．大地水准面差距：大地水准面和椭球面在某一点上的高差

大地测量学基础习题及答案

大地测量学基础习题及答案 一、单项选择题 1 .地球重力扁率0与地球椭球扁率a 之间的关系是（C ）。 a) Y e 2 .子午圈、卯酉圈、平均半径关系正确的是（A ）。 A.MR>N C.R

大地测量学 复习重点

名词解释 1.岁差 地球绕地轴旋转，可以看做巨大的陀螺旋转，由于日、月等天体的影响，类似于旋转陀螺在重力场中的进动，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，其锥角等于黄赤交角23.5度，旋转周期为26000年，这种运动称为岁差 2.章动 月球绕地球旋转的轨道白道对于黄道约5度的倾斜，使得月球引力产生的转矩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年的短周期圆周运动，振幅9.21秒，这种现象称为章动。 3.极移 地球自转轴除了岁差和章动外，还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。 时间系统基准计量依据 恒星时以春分点为参考点的地球自转 世界时以太阳为参考点的地球自转 历书时、力学时地球公转 原子时、卫星定位系统时间原子钟（物质内部原子运动特征为基础） 世界协调时原子钟+闰秒 4.大地基准 用以代表地球形体的旋转椭球，建立大地基准就是求顶旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面）和定位（旋转椭球中心与地球中心的相对关系） 5.天球 以地球质心为中心，以无穷大为半径的假想球体称为天球 6.大地经度 大地坐标系中，点P的子午面与起始子午面所构成的二面角L，叫做P点的大地经度。 7.大地纬度 P点法线Pn与赤道面的夹角B，称为P点的大地纬度。 8.参考椭球 具有确定参数（长半轴和扁率），经过局部定位和定向，同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球 9.总地球椭球 满足地心定位和双平行条件，在确定地球参数时能使它在全球范围内与大地体最密合的地球椭球。 10.地心坐标系 以总地球椭球为基准 （1）地心空间直角坐标系 原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与地球赤道的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。 （2）地心大地坐标系 地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球的短轴与地球自转轴重合（过地球质心并指向北极），大地纬度为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度为过地面点的椭球子午面与格林尼治的大地子午面之间的夹角，大地高为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。