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

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。

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

摄影测量学的发展状况

摄影测量学的发展状况Last revision on 21 December 2020

摄影测量学的发展状况胡鹏中国石油大学（华东）青岛校区，266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展，3S技术的逐渐成熟，数字地球的逐步发展，以及先进的仪器设备制造产业的发展，摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术，空三，DOM制作，影像匹配，自动变换匹配是摄影测量学的核心，围绕着这些方法技术，摄影测量学的发展更加完善。关键词摄影；测量；数字地球；定位技术；空三；DOM制作；影像匹配；自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum（Qingdao Campus）26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era，the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。从测绘学科而言,传统的摄影测量已发展为新兴的信息产业;从摄影测量学科而言,经典的摄影测量已发展为摄影测量与计算机视觉。数字摄影测量所使用的设备最终将是计算机加上相应的标准外设,它的产品形式是全数字化的数字产品。随着传感器技术和自动化技术的发展,当代数字摄影测量不仅依然是遥感空间信息获取的重要分支学科,而且其研究及应用范围变得非常广泛。现代测绘技术, 已向集成化、实时化、动态化、数字化、自动化、智能化方向发展。经典的大地测量平面定位手段逐步被全球卫星定位系统技术所取代;传统的地图测制手段正向数字化测图技术过渡;传统的模拟测绘产品逐步向数字化地理信息产品转变;传统的测绘“老三仪”,即经纬仪、水准仪、平板仪开始向以为代表的现代测绘技术手段转化, 传统的测绘产业逐步向现代地理信息产业或现代测绘产业转变。尤其3S集成, 满足实时、准时要求的空间信息处理技术的应用, 将大大加快空间信息获取、处理与更新的速度, 为国民经济建设和社会发展以及管理决策提供更广泛、更有效的服务

多角度对地观测技术

多角度对地观测技术摘要：伴随着航天技术的巨大进步，空间遥感对地观测获得了飞快的发展。现在可对地球环境进行多角度立体观测和微波遥感全天候监测。预计在今后的15到20年里，将有更多的不同类型的对地观测卫星发射，形成全天候、多角度、高分辨率、高光谱及日覆盖的卫星遥感观测系统，人类将可以实时地开展空间对地观测，进行地球环境的调查、监测与研究工作。本文着重讨论多角度对地探测技术中的基本原理、关键技术与难点、新的研究思路、发展动态分析等，并根据国内外的发展现状对该技术进行展望。关键词：多角度对地观测技术，立体成像技术，地物识别

Multiple- Angle Earth Observation Technology Abstract:Accompany with the greatness advancements of space technology, space remote sensing the earth acquired a rapid development . Now we can observe the earth’s environment in multiple-angle and microwave remote sensing round-the-clock monitoring . To estimate in the following 15~20 years , there will launch more kinds of Earth Observation satellites , forming a Satellite remote sensing observation system of all-weather , multiple-angle , high resolution , Hyper spectral and Day coverage . The human can carry out Space on earth observation in real time , proceed the work of inquiring , surveying and researching the earth’s environment . This article emphasized the fundamental , key technology , difficult point , Research Ideas and Development dynamic analysis of Multiple- Angle Earth Observation Technology . We prospect this technology according the development of domestic and overseas . Key words: multiple-angle earth observation technology, stereoscopic imaging technology, ground objects identification

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.360docs.net/doc/0c12600001.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

医学影像学的发展与现状

医学影像发展与医学影像技术学的形成医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来；20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR 成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩大，它是真正意义上的功能水平和分子水平的成像。20世纪90年代后出现了PACS，实现了医学影像的大融合，将各种数字化的图像串联起来，可进行数字化图像的远程传输和远程会诊，并与医院的HIS、CIS、RIS等进行联网，实现了数字化医院。由于医学影像设备的不断发展，医学影像技术的日新月异，医学影像学的CT、MR、介入、普放，超声和核医学等亚学科逐渐建立，医学影像技术学科也逐渐形成。医学影像学的发展经历了三个阶段；X线的临床应用，放射学的形成，医学影像学的形成。总体走向是建立现代医学影像学：从大体形态学向分子、生理、功能代谢/基因成像过渡；从胶片采集、显示向数字采集/电子传输发展；对比剂从一般性组织增强向组织/疾病特异性增强发展。；介入治疗，以及与内镜、微创治疗/外科的融合、发展。具体走向是：影像信息更加具有敏感性、直观性、特异性、早期性；图像分析由定性向定量发展：由显示诊断信息向提供手术路径方案发展；图像采集与显示：由二维模拟向三维全数字化发展；图像存储由胶片硬拷贝向软拷贝无胶片化，乃至图像传输网络化发展；从单一图像技术向综合图像技术发展

对地观测系统未来发展趋势及其技术需求

对地观测系统未来发展趋势及其技术需求对地观测系统和技术实现了全球实时的观测，在获取全球表面和深部的时空信息方面发挥越来越重要的作用，为环境监测和地球系统科学研究提供了基础条件。本文从对地观测卫星、传感器向高分辨率发展、对地观测卫星向网络化发展和对地观测系统向综合与协作发展3个方面论述了国内外对地观测系统未来发展的趋势，并从国家资助的角度、设备开发能力以及在其他领域的潜在应用价值、开发的成本、投入使用的时间需求等圈定有限资助的技术范围，确定了未来对地观测在9个方面的技术需求。引言全球对地观测系统包括地面遥感车、气球、飞艇、火箭、人造卫星、航天飞机和太空观测站等多个观测地球的平台相互配合使用，搭载各种用途的传感器，能够实现对全球陆地、大气、海洋等进行立体、实时观测和动态监测。全球对地观测系统提供的宏观、准确、综合、连续多样的地球表面信息和数据，改变了人类获取地球系统数据和对地球系统的认知方式，对科学创新起到基础性支撑作用。对地观测技术是尖端的综合性技术，涉及航天、光电、物理、计算机、信息科学等诸多应用领域。对地观测技术是对地观测系统的关键组成部分，侧重突出了技术层面，而对地观测系统则是理论、技术及应用的集成。对地观测技术的发展及其相关信息的获取正日益成为开展地球科学研究的关键前沿技术，是了解和把握资源与环境的态势，解决人类面临的资源紧缺、环境恶化、人口剧增、灾害频发等一系列重大问题的重要技术手段，在资源、环境、土地、农业、林业、水利、城市、海洋、灾害等领域的调查、监测、管理，进而实现对环境和灾害的预测、预报和预警，以及支撑经济和社会的可持续发展方面具有重大作用。对地观测技术得到了长足发展，空间分辨率正在以每10年一个数量级的速度提高，高分辨率、超高分辨率信息已经成为21世纪前10年新一代遥感卫星空间分辨率的基本发展方向。对同一地面目标进行重访周期日益缩短，具有中空间分辨率的遥感卫星的重访周期已经小于1天；卫星所携带的传感器工作波段覆盖了自可见光、红外到微波的全波段范围；波段数已达数十甚至数百个，微波遥感的波长范围从1mm～100cm，差分干涉测量精度可达厘米～毫米级，实现了全天时、全天候的对地观测。在对地观测技术突飞猛进的同时，对地观测活动的联合与协调也逐步地加强。大气层、水资源、碳循环、海洋等对地观测内容具有全球性，没有任何一个国家或机构能独立解决这些问题。科学界逐渐认识到，当前各国地球观测计划和遥感资料的应用存在着重复，需要通过协

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

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：

对地观测技术最新进展评述

第36卷第4期测绘科学 Science of Surveying and Mapping Vol.36No.4 作者简介：林宗坚（1943-），男，博士，教授，博士生导师，原中国测绘科学研究院院长，从事摄影测量与遥感和GIS 研究工作。收稿日期：2011-4-11 对地观测技术最新进展评述林宗坚①，李德仁②③，胥燕婴④ （①中国测绘科学研究院，北京100039；②武汉大学遥感信息工程学院，武汉430079； ③武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉430079；④国家测绘局，北京100830）【摘要】本文概括阐述了航天航空对地观测技术近两年的进展情况。特别重点分析了卫星遥感对地观测的全球变化研究任务、高分辨率卫星的商业化成功经验、机载传感器系统的突破性成就、无人机低空遥感的潜力、全球卫星导航系统面临的竞争局面、地理空间信息产业的宏伟前景等方面的发展形势。并且针对下一步发展中可能出现的问题，提出若干建议意见。【关键词】对地观测；航天航空遥感；全球卫星导航系统；地理空间信息产业；无人机低空遥感【中图分类号】P237【文献标识码】11【文章编号】1009-2307（2011）04-05-04 1引言对地观测指的是利用航天航空飞行器和地面各类平台所携载的光电仪器对人类生存所及的地球环境及人类活动本身进行的各种探测活动。其中以航天航空技术为基础的对地观测活动主要有： 1）卫星导航定位利用在设定的精确轨道上运行的一定数量（至少2颗）的卫星，持续不断地向地面发送特定的无线电信号，使在空中、海面和陆地上的每个接收机能同时收到来自若干颗卫星的信号，从而解算出在全球统一时空基准中的三维大地坐标，并获得准确授时。目前正在进行和计划实施的全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System缩写GNSS）有四个，即美国的全球定位系统（GPS），俄罗斯的全球导航卫星系统（GLO-NASS），欧盟的伽利略系统（GALILEO），中国的北斗导航系统（COMPASS）。其它系统仅允许作为区域系统或广域增强系统加入。例如，日本的QZSS（准天顶卫星系统）、MSAS（多功能卫星增强系统），印度的IRNSS（印度无线电导航卫星系统）、GAGAN（静地增强导航）等。 2）航天航空遥感遥感指的是利用人造卫星、宇宙飞船、有人驾驶飞机、无人驾驶飞机、飞艇等航天航空飞行器，携载各类成像传感器，获取地球表面自然与社会各类景观所辐射的电磁波信号，经图像处理，从而提取几何、物理与人文信息的技术。根据所携载的传感器及其所获取的影像信号类型的不同，可分为：可见光全色遥感、红外遥感、多光谱遥感、高光谱遥感、微波（雷达）遥感等，还可根据成像的几何特性分成：双视（立体）成像、单视（非立体）成像、框幅式成像、扫描式成像、激光扫描成像等。经常用分辨率来描述遥感系统的技术能力。影像上每个像元所对应的地面单元尺寸称为空间分辨率（假如，美国快鸟影像的空间分辨率为0.6m）；影像每个波段的光谱带宽度称为光谱分辨率。（例如，某高光谱影像的光谱分辨率为10nm）；同一地点先后两景影像的时间间隔称为时间分辨率（例如，陆地卫星影像的时间分辨率为14d）。 3）航天航空地球物理探测利用航天航空飞行器平台所携载的专门仪器探测地球重力、磁场等物理量的技术称为航天航空物探。 4）对地观测数据的加工处理与服务把各种对地观测数据累积在一起，连同来自社会其他领域的各种空间化了的经济社会数据，统一建成数据库，并开发各类软件，对数据进行深加工处理，制作适应社会需求的各类信息产品，以及为社会提供广泛服务，使对地观测所获取的数据进一步增值。此技术称之为地理信息系统技术。由于上游技术快速发展提供了海量的资源，以及经济社会发展对地理空间信息需求的急剧增长，此技术领域发展飞快，已成为举世公认的很具发展潜力的新兴产业，随着政府和产业界的宣传，相继出现了空间数据基础设施、数字地球、空间地理信息网络、基于位置的服务、智慧地球等一系列在本质内容上相近的概念。人类进行对地观测活动的目的在于： ①研究人类所生存的地球空间环境及其运动变化的规律，为人类开发地球资源保护环境，防灾减灾及经济社会发展的宏观决策提供科学依据；②为国防建设、战略部署、现代武器精确打击、反恐维稳等军事行为提供地理空间信息支持；③直接支持各类土木工程的规划、设计、施工质量监理和运行管理，以及矿业、电力、林业、农业等生产过程的定量检测与精确定位实施；④为民众生活提供各种基于位置的服务。 2对地观测技术近几年的突出发展 2.1全球观测成为卫星遥感的当前重点卫星遥感是世界先进国家和快速发展国家作为国家综合实力标志而争先发展的高技术。经过数十年努力，卫星遥感已在国土资源调查、环境监测、防灾减灾、城乡规划、农作物估产、军事侦察与打击等方面得到广泛应用。近几年发展中特别值得关注点是全球变化研究⑵。全球变化研究指的是全球气候变化、全球海平面变化、全球生物多样性保护、全球重大灾害监测与评估、全球观测系统。全球变化研究分两大部分：一是全球资源环境变化的综合研究；二是全球气候变化研究，尤其是地表气温变暖的研究。 1）全球资源环境变化的综合研究这方面的研究又可分成全球地球观测系统和全球地球研究2个部分。全球地球观测系统的研究计划由政府间国际组织GEOSS组织。其目标是：减少自然或人为灾害所造成的生命财产损失；了解环境因素对人类健康和生命的影响；改善对能源的管理；了解、评价、预测、减轻以及适应气候

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。

计算机图像识别技术的发展现状与展望

计算机图像识别技术的发展现状与展望摘要：计算机图像处理技术与国民经济发展有着密切的关系，在这一领域我们要力争赶上直至超过发达国家，在计算机图像处理技术的研发方面，必须随时掌握国际动态，才能把握好方向。关键词：计算机图像识别前言:人类在社会实践活动中，是通过身体各感觉器官来接受信息，感知世界的，其中80%左右的信息是通过视觉系统获取的，人眼将获得的图像送大脑处理后并据此作出反映。在已经进入信息时代的今天，如何快速有效地获得所需要的信息，将直接影响到人们的思维和决策。毫无疑问，通过图像是我们获得信息的重要途径，而对图像的处理技术先进与否将决定其价值，利用计算机进行图像处理可以使我们快速准确地获得所需信息。可喜的是，随着计算机技术的不断发展，图像处理技术已经发生了很大发展，让我们的生产生活进入了丰富多彩的时代，我国在计算机图像处理技术上还需要下很大的力气，才能赶上时代的步伐。本文将就计算机图像处理技术的发展历程及趋势作些探讨。 1 计算机图像处理计算机图像处理是将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理。由于计算机的处理速度及快，且数字信号具有失真小、易保存、易传输、抗干扰能力强等特点，因而计算机图像处理的应用十分广泛，包括航空、航海、航天、遥测技术、工业自动化检测、安全识别、娱乐等各大领域。 2 计算机图像处理技术的发展历程二十世纪20年代 Bartlane电缆图片传输系统（纽约和伦敦之间海底电缆）传输一幅图片所需的时间由一周多减少到3个小时之内。50年代，在美国出现了以电子管计算机配合滚筒式、平板式绘图仪等仅具有输出功能的设备的图像处理。60年代至70年代，计算机图像处理技术得到了快速发展，计算机图像处理已经可以用来改善图像质量，或是从图像中获得有效信息，并且能对图像进行体积压缩，便于传输和保存。此时的计算机图像处理已经就用到了卫星遥感、医学等方面。1964年美国喷气推进实验室对航天探测器徘徊者7号发回的月球照片由计算机进行图像处理，成功地绘制出月球表面地图，为人类探索宇宙奥妙奠定

国内外信息安全研究现状及发展趋势

国内外信息安全研究现状及发展趋势国内外信息安全研究现状及发展趋势（一）冯登国随着信息技术的发展与应用，信息安全的内涵在不断的延伸，从最初的信息保密性发展到信息的完整性、可用性、可控性和不可否认性，进而又发展为"攻（攻击）、防（防范）、测（检测）、控（控制）、管（管理）、评（评估）"等多方面的基础理论和实施技术。信息安全是一个综合、交叉学科领域，它要综合利用数学、物理、通信和计算机诸多学科的长期知识积累和最新发展成果，进行自主创新研究，加强顶层设计，提出系统的、完整的，协同的解决方案。与其他学科相比，信息安全的研究更强调自主性和创新性，自主性可以避免陷门"，体现国家主权；而创新性可以抵抗各种攻击，适应技术发展的需求。就理论研究而言，一些关键的基础理论需要保密，因为从基础理论研究到实际应用的距离很短。现代信息系统中的信息安全其核心问题是密码理论及其应用，其基础是可信信息系统的构作与评估。总的来说，目前在信息安全领域人们所关注的焦点主要有以下几方面： 1）密码理论与技术； 2）安全协议理论与技术； 3）安全体系结构理论与技术； 4）信息对抗理论与技术； 5）网络安全与安全产品。下面就简要介绍一下国内外在以上几方面的研究现状及发展趋势。 1．国内外密码理论与技术研究现状及发展趋势密码理论与技术主要包括两部分，即基于数学的密码理论与技术（包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、Hash函数、身份识别、密钥管理、PKI技术等）和非数学的密码理论与技术（包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术）。自从1976年公钥密码的思想提出以来，国际上已经提出了许多种公钥密码体制，但比较流行的主要有两类：一类是基于大整数因子分解问题的，其中最典型的代表是RSA；另一类是基于离散对数问题的，比如ElGamal公钥密码和影响比较大的椭圆曲线公钥密码。由于分解大整数的能力日益增强，所以对RSA的安全带来了一定的威胁。目前768比特模长的RSA已不安全。一般建议使用1024比特模长，预计要保证20年的安全就要选择1280比特的模长，增大模长带来了实现上的难度。而基于离散对数问题的公钥密码在目前技术下512比特模长就能够保证其安全性。特别是椭圆曲线上的离散对数的计算要比有限域上的离散对数的计算更困难，目前技术下只需要160比特模长即可，适合于智能卡的实现，因而受到国内外学者的广泛关注。国际上制定了椭圆曲线公钥密码标准IEEEP1363，RSA等一些公司声称他们已开发出了符合该标准的椭圆曲线公钥密码。我国学者也提出了一些公钥密码，另外在公钥密码的快速实现方面也做了一定的工作，比如在RSA的快速实现和椭圆曲线公钥密码的快速实现方面都有所突破。公钥密码的快速实现是当前公钥密码研究中的一个热点，包括算法优化和程序优化。另一个人们所关注的问题是椭圆曲线公钥密码的安全性论证问题。公钥密码主要用于数字签名和密钥分配。当然，数字签名和密钥分配都有自己的研究体系，形成了各自的理论框架。目前数字签名的研究内容非常丰富，包括普通签名和特殊签名。特