大地测量学考试复习资料

大地测量学考前复习资料

１、大地水准面：假定海水面完全处于静止和平衡状态（没有风浪、潮汐及大气压变化的影 响），把这个海水面伸延到大陆下面，形成一个封闭曲面，在这个面上都保持与重力方向正交的特性，则这个封闭曲面称为大地水准面。 2、球面角超：球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与（n-2）×180°的差值 3、底点纬度：在y =0时，把x 直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B ，叫底点纬度。 4、高程异常：似大地水准面与椭球面的高程差。 5、水准标尺零点差：一对水准标尺的零点误差之差。 2、总椭球体：总椭球体的中心与地球的质心重合，其短轴与地球的地轴重合，起始子午面与起始天文子午面重合，而且与地球体最佳密合的椭球体。 3、大地主题反算：已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。 4、子午线收敛角：高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向 的夹角。5、水准标尺基辅差：精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划差。 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。 大地测量学的基本体系：几何大地测量学（确定地球的形状和大小及地球地面点的几何位置）、物理大地测量学（重力测量，确定地球形状及其外部重力场）、空间大地测量。 建立大地基准的任务：就是求定旋转椭球的参数及定向和定位。 建立大地基准的目的：建立一个与某个国家或地区拟合最佳的旋转椭球。 正高：以大地水准面为参考的高程系统。 正常高：以似大地水准面为参考面的高程系统。 地高：把纬度45°重力值作为高程系统的重力水准面。 三者关系：H=H 正常+ξ H=H 正+N ξ—高程异常 N —大地水准面差距 1954北京坐标系：1）椭球参数有较大误差。2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西 向东的系统倾斜。3）几何大地测量和物理大地测量的应用参考面不统一。 4）定向不明确。 1980国家大地坐标系：1）采用1975国际大地测量与地球物理联合会上推荐的4个椭球参 数。2）参心大地坐标在1954的基础上建立起来的。3）椭球面同大地水 准面在我国境内最为密合。4）定向明确。5）大地原点在我国中部。6） 大地高程基准采用1956黄海高程系统。 重力：是引力和离心力的合力。 W=V+Q 重力位：是引力位与离心力位的合力。 W=f ?∫r dm +22w （y x 22+） 水准面的特性：1）不平行。2）不相交。3）不相切。4）无穷多个。dg dw l =d l d 与dw 一一对应关系g 不同dw 相同l d 就不同故不平行； l 与w 对应水准面 是重力等位面，故不相交、不相切。 理论闭合差产生的原因：几何水准测量是依据水准面平行的原理测量高差，由于水准面不平 行，对应的△h 与△h ′不相等，这样经过不同路线测量的某一点高程就 不一样。 垂线偏差：把地面上一点的重力向量g 和相应的椭球面上法线向量n 之间的夹角叫垂线偏差。 水准面偏差：两个相邻水准面之间的垂线距离。 参考椭球:具有一定几何参数、定位及定向的用以代表某一地区大地水准面的地面椭球。

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

大地测量学复习资料

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10-8~10-9，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。

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

山东农业大学大地测量学复习资料

大地测量学复习资料 题型：名词解释、填空题、简答题、计算题、分析推导题、附加题1.概念 (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。根据所采用的椭球不同分为绝对垂线偏差及相对垂线偏差。 (2)大地水准面差距：从大地水准面沿法线到地球椭球体面的距离。①绝对大地水准面差距②相对大地水准面差距。测定大地水准面差距一般有以下几种方法：地球重力场模型法、斯托克司方法、卫星无线电测高方法、GPS高程拟合法以及最小二乘配置法等。 (3)正高：以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的正高是指该点沿垂线方向至大地水准面的距离。 (4)正常高:正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离。 (5)力高:一点的力高就是水准面在纬度45度处的正常高 (6)参考椭球：具有一定几何参数、定位及定向的用以代表某一地区大地水准面的地球椭球叫做参考椭球。 (7) 总地球椭球：顾及地球的几何和物理参数，在全球范围内与大地体最佳吻合的地球椭球。 (8) 正常椭球：正常椭球面所包围的形体，是大地水准面的规则形状。可有多个 水准椭球：水准椭球面所包围的形体，是大地水准面的规则形状。仅有一个 正常水准椭球：其表面为正常重力位水准面的旋转椭球。 (9)大地高：地面点沿椭球法线至椭球面的距离。 (10)法截线（法截面）：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，法截面同椭球面交线叫做法截线（或法截弧）。 (11)卯酉圈：过椭球面上一点的法线，可作无限个法截面，其中一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球相截形成的闭合的圈成为卯酉圈。卯酉圈的曲率半径用N表示。(12)相对法截线：过椭球面上A点向另外一点B作法截面，与椭球面交线称A到B的相 对法截线（正反相对法截线不共线）。

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 2 2- =' 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。 17、地图投影: 将椭球面上各个元素（包括坐标、方向和长度）按一定的数学法则投影到平面上。 18、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）。 19、平面子午线收敛角：直角坐标纵轴及横轴分别与子午线和平行圈投影间的夹角。 20、方向改化：将大地线的投影曲线改化成其弦线所加的改正。 21、长度比：椭球面上某点的一微分元素与其投影面上的相应微分元素的比值。 22、参心坐标系：依据参考椭球所建立的坐标系（以参心为原点）。 23、地心坐标系：依据总参考椭球所建立的坐标系（以质心为原点）。 24、站心坐标系：以测站为原点，测站上的法线（垂线）为Z轴（指向天顶为正），子午线方向为x轴（向北为正），y轴与x,z轴垂直构成左手系。 25、垂线偏差：地面一点上的重力向量g和相应椭球面上法线向量n之间的 夹角定义为该点的垂线偏差。 26、大地水准面差距：大地水准面与椭球面在某点上的高差；当大地水准面 超过椭球面时N>0,当大地水准面低于椭球面时N<0。 27、正高：地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。

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》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

天津市考研测绘科学与技术复习资料地理信息系统与大地测量学重点知识点解析

天津市考研测绘科学与技术复习资料地理信息系统与大地测量学重点知识点解析地理信息系统（Geographic Information Systems，简称GIS）是一种 以地理空间信息数据为基础，集地理信息系统软硬件和地理信息技术 于一体的综合性地理信息处理系统。大地测量学是地理信息系统中的 重要组成部分，是测量地球形状和尺度、测定地球表层形态和变形以 及测定各种物理量的科学。 一、地理信息系统基本概念 地理信息系统是以地理空间信息数据为核心，利用计算机科学、地 理学和数学等多学科知识，实现对地理空间数据的采集、存储、处理、分析和展示的系统。地理信息系统主要由硬件系统、软件系统、数据 系统和人员系统四个要素组成。 1. 硬件系统 地理信息系统的硬件系统包括计算机、外围设备（如打印机、扫描 仪等）、显示设备（如显示器、投影仪等）和网络设备等。计算机硬 件的性能决定了地理信息系统的运行效率和处理能力。 2. 软件系统 地理信息系统的软件系统是指用于地理信息数据的输入、处理、分 析和输出的各种软件工具和算法。常用的地理信息系统软件有ArcGIS、QGIS、MapInfo等。

3. 数据系统 地理信息系统的数据系统是指地理信息数据的来源、存储和管理。 地理信息数据可以分为矢量数据和栅格数据两种形式。矢量数据以点、线、面等几何要素为基本单元，用来表示具有明确地理位置的地理要素；栅格数据是将地理空间划分为有规则的网格，每个网格单元内存 储一个数值，用来表示某一地理属性。 4. 人员系统 地理信息系统的人员系统是指从事地理信息系统工作的专业人员， 包括地理信息系统的设计师、数据采集员、数据处理人员、系统管理 员等。这些人员应具备地理学、计算机科学和数学等多学科的综合知识。 二、地理信息系统的功能 地理信息系统具有多种功能，主要包括地理数据采集、数据存储和 管理、数据处理和分析、数据展示和应用等。 1. 数据采集 数据采集是地理信息系统的基础工作，主要通过现场调查、遥感影 像解译、GPS测量等方式获取地理信息数据。采集的数据可以是矢量 数据或栅格数据，也可以是属性数据或拓扑数据。 2. 数据存储和管理

【大学考试资料】-大地测量学基础复习重点

《大地测量学基础》 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。现代大地测量学包括空间、物理和几何大地测量学 2.现代大地测量的三个分支是几何：确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。物理：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其外部重力场。空间：以人造地球卫星及格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。 3.大地测量是测绘学的一个分支。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。 4.人类认识地球阶段地球圆球阶段，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.现代大地测量技术传统方法：几何法和物理法。随着人造地球卫星的出现，又产生了卫星法。 6.大地测量基本任务是技术任务: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.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。 7.大地测量作用是(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。 8. 大地测量研究内容是大地测量、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 9. 精化大地水准面模型意义是首先，大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面。其次，GPS（全球定位系统）技术结合高精度高分辨率大地水准面模型，可以取代传统的水淮测量方法测定正高或正常高，真正实现GPS技术对几何和物理意义上的三维定位功能。再次，在现今GPS定位时代，精化区域性大地水准面和建立新一代传统的国家或区域性高程控制网同等重要，也是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务，以此满足国家经济建设和测绘科学技术的发展以及相关地学研究的需要.大地水准面精化的最终成果提供一个区域范围内的高程异常改正插值软件。 10.天球：以地球质心为忠心，以无穷大为半径的假想球体称为天球。黄道：地球绕太阳公转的平均轨道。赤道：通过地球中心划一个与地轴成直角相交的平面，在地球表面相应出现一个和地球的极距离相等的假想圆圈。白道：月球绕地球旋转的轨道。岁差：地球绕地轴旋转，可以看作巨大的陀螺旋转，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绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒立圆锥体，旋转周期为26000年。章动：由于白道对于黄道有约5度的倾斜，这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，振幅为9.21秒。极移：地球瞬时自转轴相对于地球惯性轴的运动。角速度：地球本体绕通过其质心的旋转轴自西向东旋转的角速度。线速度：地球自转时，地表面上任意一点的速度。春分点：太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点。天极：过天球中心、与地球自转轴平行的直线与天球相交的两个点。黄极：天球上与黄道角距离都是90度的两

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。

大地测量学-复习题

1.从科学的角度定义大地测量学并简述现代大地测量研究的三大方面内容。 大地测量学：是指在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球表面的科学，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。大地测量学已扩展到包括海洋和太空探索方面的应用，以及测定其他天体形状及重力场，如测定海底地形，月球重力场； 现代大地测量研究的三大方面内容：○1测定地球以及其他天体的形状、大小，确定点的位置等○2测定地球以及其他天体的重力场以及随时间的变化○3测定地球自转和定向参数。 2.两个基本的全球坐标参考系统分别是什么？连接这两个坐标参考框架的物理量是什么？ 如何定义这些物理量？被IAG和IAU采用的协议坐标参考系统是什么？目前，与其协议坐标参考系统相对应的最新参考框架是什么？什么机构维护全球坐标参考系统及框架？ 坐标参考系统：天球坐标系和地球坐标系。天球坐标系：用于研究天体和人造卫星的定位与运动。地球坐标系：用于研究地球上物体的定位与运动，是以旋转椭球为参照体建立的坐标系统，分为大地坐标系和空间直角坐标系两种形式。连接两个框架的物理量为地球定向参数（EOP）岁差（precession）、章动（nutation）、极移(polar motion)，UT1以及 日长(LOD)。 赤道极线 黄道极线 黄道 赤道 岁差：分为赤道岁差和黄道岁差，赤道岁差由于日月以及行星对地球赤道上隆起部分的力矩，产生地球赤道面的进动，使赤道平面趋于黄道面，表现为地球自转轴（天极）在天球上绕黄极运动；黄道岁差，由于行星对地月系的万有引力，影响地月系质心绕日公转的轨道

平面，是黄道面发生变化，春分点在天球赤道上产生移动。章动：主要原因由于月球运行轨道（白道）相对于黄道倾向的时间变化，使月球对地球自转轴产生的力矩不断变化；另外还有日月相对于地球位置的变化原因，造成章动。岁差和章动都是地球自转轴在天球上的运动。极移：地球自转轴相对于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。某一观测瞬间地球北极所在的位置称为瞬时极，某段时间内地极的平均位置称为平极。定义为在天极与CIO 极之间的夹角。极移坐标系由xy 平面坐标定义，其x 轴指南且与格林威治平子午线一致，而y 轴指西。经极移改正的世界时（UT1） ：平太阳连续两次经过同一子午圈的时间间隔，称为一个平太阳日，分为24个平太阳小时。以格林尼治子夜起算的平太阳时称为世界时。未经任何改正的世界时表示为UT0，经过极移改正的世界时表示为UT1，λ∆+=01UT UT ；UT1在卫星测量中广泛使用，数值上表征了地球自转相对恒星的角位置。 日长：地球自转的不均匀导致多种短周期变化和长期变化，短周期变化是由于地球周期性潮汐影响，长期变化表现为地球自转速度缓慢变小，从而导致日长的视扰动和缓慢变长，最终使以地球自转为基准的时间尺度产生变化。 国际大地测量协会IAG 和国际天文学联合会IAU 决定，从1984年1月1日起采用以J2000.0(2000年1月15日)的平赤道和平春分点为依据的协议天球坐标系。 最新参考框架是ITRF2008,ITRF 是ITRS 的具体实现，是通过IERS 分布于全球的跟踪站的坐标和速度场来维持并提供用户使用的。IERS 每年将全球站的观测数据进行综合处理和分析，得到一个ITRF 框架，并以IERS 年报和IERS 技术备忘录的形式发布。国际地球自转服务（IERS ）。ITRF 是由IERS 中心局IERS CB 利用VLBI 、LLR 、SLR 、GPS 和DORIS 等空间大地测量技术的观测数据分析得到的一组全球站坐标和速度。 3. 国际地球参考框架（ITRF ）的建立包含了哪些大地测量观测技术？什么观测技术提供 参考框架的原点（相对于地球质心）定义？什么观测技术提供其尺度的定义？为什么？

空间大地测量学复习

第一章绪论 1.什么是空间大地测量学 利用自然天体或人造天体来精确测定测点的位置；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。 2.空间大地测量的主要任务 空间大地测量要解决的问题和承担的具体任务很多,但归纳起来大体上可分为两类: 一类是建立和维持各种坐标框架; ①建立和维持地球参考框架 A：建立和维持全球性参考框架 B：建立和维持区域性的地球参考框架②建立和维持国际天球参考框架 目前国际天球参考框架ICRF是由IERS利用VLBI技术所测定的河外射电源的方向来判断和维持的；ICRF分为BCRF〔日心,用于研究行星绕日GCRF〔地心,用于研究卫星绕地 ③测定地球定向参数 坐标转换需要知道转换参数,于是精确测定ITRS和GCRS间的转换参数是空间大地测量的一项主要任务。 一类是确定地球重力场。 意义：–高分辨率高精度的地球重力场模型对于军事部门、航空航天部门,以及大地测量,地球动力学等地学研究部门意义重大； •传统大地测量的局限性–在20世纪50年代前测定地球重力场的工作进度缓慢； •空间大地测量的诞生从根本上改变了这种状况–根据卫星的轨道摄动来反演地球重力

场； –利用卫星测高技术来实际测定海洋地区的大地水准面反演海洋地面的重力场； –利用高-低模式和低-低模式的卫星跟踪卫星以及卫星重力梯度测量技术来反演地球重力场； –高分辨率、高精度、变化性 3.传统大地测量的劣势： ①测站间需保持通视 a 采用光电仪器,必须通视 b 需花费大量人力物力修建战标 c 边长受限制 d 工作难度大,效率低 ②无法同时精确确定点的三维坐标 由于平面控制网和高程控制网是分别布设的 〔1点的平面位置是由椭球面为基准面通过三角测量、导线测量得到 〔2点的高程是以大地水准面或似大地水准面为基准面通过水准测量得到 缺点：a 增加了工作量 b 水准点一般沿道路、河流等高差起伏不大的地带布设,无精确的平面坐标 c 平面控制点在山区时,位于山头上,起高程使用三角高程测量求得,无精确的高程 坐标。这种情况对分析和进一步测量带来困难。 ③观测受气候条件的影响 ④观测难以避免收到某些系统误差的影响 ⑤难以建立地心坐标系