现代大地测量
大地测量
重力基准就是标定一个国家和地区的绝对重力值的标准。
重力参考系统则是指采用的椭球常数及其相应的正常重力场。
重力测量框架则是由分布在各地的若干绝对重力点和相对重力点构成的重 力控制网，以及用作相对重力尺度标准的若干条长短基线。
基准
年代
椭球常数
基本构成
波茨坦重力基准 20世纪50—70 克拉索夫斯基
年代
1985国家重力基 本网
三、大地测量系统与参考框架
基本定义：
大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度标准及其实现方式（包 括理论、模型和方法）。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准 和重力参考系统。
大地测量参考框架是通过大地测量手段，由固定在地面上的点所构成的 大地网（点）或其它实体（静止或运动的物体）按相应于大地测量系统的规 定模式构建的，是对大地测量系统的具体实现。与大地测量系统相对应，大 地参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力（参考）框架。
5）GPS（GPS Time，GPST）：由GPS星载原子钟和地面监控站原子钟组 成的一种原子时基准，与国际原子时保持有19s的常数差，并在GPS标准历 元1980年1月6日零时与UTC保持一致。
2020年4月5日3时49分
FOUNDATION OF GEODESY
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）力学时（Dynamic Time,DT）:在天文学中，天体的星历是根据天体动力 学理论的运动方程而编算的，其中所采用的独立变量是时间参数T，这个数 学变量T，定义为力学时。
4）协调时（ Universal Time Coordinate,UTC ）：是时间服务工作钟把原子 时的秒长和世界时的时刻结合起来的一种时间。并不是一种独立的时间。
大地测量方法
大地测量方法大地测量是一门研究地球形状、大小、重力场、地球表面形态和地球内部结构等问题的学科。
在现代科技的支持下，大地测量已经成为了现代测绘学的重要组成部分。
本文将从测量方法的角度，对大地测量进行分类介绍。
一、三角测量法三角测量法是大地测量中最基本的测量方法之一。
它是通过测量三角形的边长和角度，来确定三角形的形状和大小，从而推算出地球表面的形态和大小。
三角测量法的优点是精度高、适用范围广，但是需要在地面上设置测量点，工作量大，成本高。
二、水准测量法水准测量法是通过测量水平面的高差，来确定地球表面的高程和形态。
水准测量法的优点是精度高、适用范围广，但是需要在地面上设置测量点，工作量大，成本高。
三、重力测量法重力测量法是通过测量地球表面上某一点的重力加速度，来推算出该点的高程和形态。
重力测量法的优点是适用范围广，可以在地面上或者空中进行测量，但是精度相对较低。
四、卫星测量法卫星测量法是利用卫星对地球表面进行测量的一种方法。
卫星测量法的优点是覆盖范围广、精度高、工作效率高，但是需要高精度的卫星设备和数据处理技术。
五、激光测量法激光测量法是利用激光束对地球表面进行测量的一种方法。
激光测量法的优点是精度高、工作效率高，但是需要高精度的激光设备和数据处理技术。
六、全球定位系统测量法全球定位系统测量法是利用卫星定位技术对地球表面进行测量的一种方法。
全球定位系统测量法的优点是覆盖范围广、精度高、工作效率高，但是需要高精度的卫星设备和数据处理技术。
综上所述，大地测量方法有很多种，每种方法都有其优点和局限性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测量方法，以达到最佳的测量效果。
大地测量
大测量概论
1.大地测量坐标系统和大地测 量常数
大地测量坐标系统是一种固定在地球上， 随地球一起转动的非惯性坐标系统。根据 其原点位置不同，分为地心坐标系统和参 心坐标系统。从表现形式上分，大地测量 坐标系统又分为空间直角坐标系统、大地 坐标系统两种形式。其中大地高H是指空 间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。
大地测量概论
大地测量常数是指与地球一起旋转且和地球 表面最佳吻合的旋转椭球(即地球椭球)几何 参数和物理参数。它分为基本常数和导出常 数。基本常数唯一定义了大地测量系统。大 地测量常数按属性分为几何常数和物理常数。 基本常数：椭球长半轴；地球引力常数；地 球自转角速度；正常化二阶带球系数。 导出常数：地球位展开式球谐函数系数；第 一偏心率；第二偏心率；椭球短半轴；椭球 扁率；极曲率半径；赤道周长等。
大地测量概论
地心坐标框架：国际地面参考框架(ITRF)是国际地 面参考系统(ITRS)的具体实现。它以甚长基线干涉 测量、卫星激光测距、激光测月、GPS和卫星多普 勒定轨定位等空间大地测量技术构成全球观测网点， 经数据处理，得到lTRF点(地面观测点)站坐标和速 度场等。
2000 国家大地控制网是定义在ITRS 2000 地 心坐标系统中的区域性地心坐标框架。一般由三级 构成。第一级为连续运行站构成的动态地心坐标框 架，它是区域性地心坐标框架的主控制;第二级是 与连续运行站定期联测的大地控制点构成的准动态 地心坐标框架;第三级是加密大地控制点。
高程框架分为四个等级，分别称为国家一、二、三、 四等水准控制网。框架点的正常高采用逐级控制，其现 势性通过一、二等水准控制网的定期复测来维持。高程 框架的另一种形式是通过(似)大地水准面精化来实现的。
现代大地测量基准pdf
现代大地测量基准一、大地测量基准的定义和重要性大地测量基准是确定地球表面位置的基础框架，包括地球的几何形态、地球的重力场以及地球的参考系等。
在现代社会，大地测量基准是地理信息产业、全球卫星导航定位系统等高新技术领域发展的基础。
其精确度直接影响地理信息系统建设的正确性，是经济社会发展的重要保障。
二、主要的大地测量基准框架1.WGS84：全球定位系统（GPS）所使用的坐标系，是目前应用最广泛的基准框架之一。
它是一个地心坐标系，其定义基于国际地球参考系统（ITRS）。
2.CGCS2000：中国大地坐标系2000，是中国官方发布的大地测量基准框架。
它是一个地心坐标系，定义在中国国家地球参考系统（C NTRS）的基础上。
三、大地测量基准的演变历程从早期的区域性大地测量基准到现在的全球性大地测量基准，大地测量基准的精度不断提高，其应用领域也得到了极大的扩展。
特别是在20世纪末，随着全球卫星导航定位系统（如GPS）的普及，大地测量基准逐渐向地心坐标系转变，为全球地理信息系统的建设提供了基础。
四、大地测量基准在导航、地理信息系统等领域的应用大地测量基准广泛应用于导航、地理信息系统等领域。
在导航方面，大地测量基准提供了精确的位置信息，帮助人们进行定位和导航。
在地理信息系统方面，大地测量基准是地理信息数据的基础框架，用于描述地理实体的空间位置和相互关系。
五、大地测量基准的维护和更新方法为了保持大地测量基准的精度和稳定性，需要进行持续的维护和更新。
这包括监测地球重力场的变化、监测地球板块的运动、定期进行大地测量等。
此外，还需要加强国际合作，确保不同国家和地区的大地测量基准能够相互协调和兼容。
六、大地测量基准与其他测量系统的关系大地测量基准与其他测量系统密切相关，如卫星轨道、地球重力场等。
一方面，这些系统为大地测量基准提供必要的补充和约束条件；另一方面，大地测量基准也为这些系统提供了基础框架和参考标准。
例如，卫星轨道数据需要与大地测量基准相结合，才能确定地面点的精确位置；而大地测量基准也需要考虑地球重力场的影响，以确保其精度和稳定性。
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。
现代大地测量学的基本内容
现代大地测量学的基本内容
现代大地测量学的基本内容包括以下几部分：
1. 地球的数学模型：这是现代大地测量学的核心理论之一。
它通过数学方法描述地球的几何形态和地球重力场，包括地球的椭球模型、地球的旋转模型、地球的重力场模型等。
2. 地球的重力场：地球的重力场是大地测量学的重要研究对象之一。
它可以通过地球的重力加速度和地球的重力异常来研究。
现代大地测量学通过建立全球重力场模型，研究地球的重力场分布和变化，揭示地球的质量分布和地球内部的结构。
3. 大地测量观测技术：现代大地测量学采用高精度、高效率的观测技术，如卫星轨道测量技术、全球定位系统（GPS）技术、激光雷达技术等，对地球表面和地球内部进行高精度测量。
4. 大地测量数据处理：现代大地测量学通过数据处理技术，对大地测量数据进行处理和分析，提取有用的信息，例如地球表面的几何形态、地球重力场的分布和变化等。
5. 地球科学应用：现代大地测量学在地球科学领域有着广泛的应用，例如地震监测、火山监测、海平面监测、地球内部结构研究等。
同时，现代大地测量学也为航天、航海、道路建设等领域提供了重要的技术支持。
总之，现代大地测量学是一门涉及面广、综合性强的学科，它通过数学模型、观测技术、数据处理等技术手段，研究地球的几何形态和地球重力场，为地球科学研究和实际应用提供重要的技术支持。
测绘技术大地测量方法
测绘技术大地测量方法引言测绘技术是现代社会发展中不可或缺的一项重要工作。
而测绘技术的基础之一就是大地测量方法。
尽管在科技的发展和应用中，我们可以使用先进的仪器和设备来进行测量和定位，但对于大地的测量和测绘，我们仍然需要借助于一些经典的大地测量方法。
本文将介绍一些常用的大地测量方法及其应用。
一、三角测量法三角测量法是测绘中最常见的方法之一。
它利用三角形的几何性质以确定目标物体的位置和大小。
测量过程中，需要在地面上选择一定数量的测量点，通过对这些点进行距离和角度的测量，可以根据三角形的性质来计算出目标物体的位置。
三角测量法的优点是测量精度高，适用于不同类型的地貌和地形。
它可以用于城市规划、道路设计、建筑工程等领域。
同时，三角测量法还可以用于测量地球的形状和尺寸，研究地壳运动和地质构造。
二、水准测量法水准测量法是测绘中用于测量地面高程的常用方法。
它利用重力的作用来确定地面上的高度差。
通过设置起始点和终点，以及中间的测量点，通过测量每个点的高程差，可以建立一张高程网。
水准测量法的应用范围非常广泛。
它可以用于建设工程、水利工程、地下管网敷设等项目的设计和施工。
同时，水准测量法还可以用于测量海拔高度、地表变形、地壳运动等。
三、重力测量法重力测量法是通过测量重力的变化来确定目标物体的位置和属性的方法。
重力测量法可以分为绝对重力测量和相对重力测量两种。
绝对重力测量是通过测量物体所受到的地心引力来确定物体的质量。
它可以用于测量地壳运动、测定地球形状、研究地球内部的密度分布等。
相对重力测量是通过测量物体间的重力差异来确定其位置和属性。
它可以用于石油勘探、地下水资源调查、地壳活动监测等。
四、遥感测量法遥感测量法是利用卫星、飞机等遥感平台获取地物信息的一种方法。
通过遥感测量，可以获取地表和大气的各种信息，如高程、地貌、地物类型等。
遥感测量法的应用非常广泛。
它可以用于农业资源调查、城市规划、环境监测等。
同时，遥感测量法还可以用于地质灾害预警、水资源调查等领域。
大地测量与地球形状参数测定的现代技术
大地测量与地球形状参数测定的现代技术地球作为我们居住的家园，其形状和尺寸一直以来都是科学家们探索的对象之一。
大地测量是地球科学中的重要分支，旨在测定地球的形状、大小、重力场等参数。
随着现代技术的不断发展，大地测量与地球形状参数测定也得到了极大的进展。
本文将以大地测量的现代技术为主线，探讨地球形状参数的测定方法及其在各个领域的应用。
第一部分：大地测量的基本原理和方法大地测量主要通过测量地球表面上的各种地理要素，如经纬度、高程、重力等来确定地球的形状和物理参数。
在过去，人们通常采用传统的测量仪器，如经纬仪、水准仪等进行测量。
然而，这种方法不仅耗时费力，而且精度有限。
随着现代电子技术和卫星导航技术的发展，大地测量技术得到了革命性的改进。
全球定位系统（GPS）是目前应用较为广泛的大地测量技术之一。
通过接收来自卫星的信号，GPS可以测量接收器与卫星之间的相对距离，从而确定接收器的位置。
GPS具有高精度、高效率的特点，广泛应用于地球科学研究和各个领域的工程测量中。
第二部分：地球形状参数的测定方法及其应用地球形状参数的测定是大地测量的重要任务之一。
地球的形状可以近似为一个椭球体，通过测量椭球体的各个参数，可以准确地描述地球的形状。
在过去，人们主要采用物理测量方法来测定地球的形状参数。
如利用摆线仪测量地球的自转速度，通过水准测量和重力测量来确定地球的形状。
然而，这种方法复杂而耗时，并且很难达到较高的精度。
现在，随着卫星测量技术的发展，人们可以通过卫星激光测高和重力梯度技术等手段来准确地测量地球的形状参数。
卫星激光测高技术利用激光雷达测量地球表面的高程差，从而得到地球的形状信息。
重力梯度技术则通过测量卫星轨道上的重力变化，可以得到地球形状及其重力场的精确描绘。
地球形状参数的测定在地球科学研究、地质勘探、地理信息系统等领域有着广泛的应用。
在地球科学研究中，了解地球的形状和大小对于研究地球内部的物理过程、地球板块运动等具有重要意义。
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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。
4．“时间维”现代大地测量的第四维是时间或历元。
现代大地测量能提供在合理复测周期内有时间序列的，高于10-7精度的大地测量数据。
这些测量成果，必然或必须要以“时间”作为大地测量学数据中的第四个坐标（第四维），否则高精度和实时测定在不断运动的物质世界中就没有意义。
也就是说大地测量学原来的三个方面的静态内容，在当前实时和高精度测量的条件下，必须与它们所相应的时间（历元）相联系。
这是现代大地测量学的一个重要特点。
5．地心经典大地测量是在地面上进行，因此要以较高精度测定目标的地心三维坐标是很困难的。
而现代大地测量的主体，即卫星大地测量所测得的定位、高程、影像等成果，都是以维系卫星运动的地球质心为坐标原点的三维的测量数据。
因此现代大地测量以地心坐标系为主的这一特点，是卫星大地测量自身的物理特性所决定的。
6．学科的融合现代大地测量学的第六个特点是它的学术领域的扩大，以及与其他学科的融合。
过去传统的看法是，大气折射对所有大地测量中的电磁波测量都是一种误差源，是一种自然的制约因素，而现代大地测量却要利用卫星和地面站之间，或卫星和卫星之间的电磁波定位测量技术，对大气中的电离层和对流层进行连续的，密集的测量，采用求逆技术，实时提供大气最主要物理性质的三维综合影像，这对天气预报和研究，电离层预报和研究都有一定作用。
此外现代大地测量学除了对大气科学的贡献外，由于它能获得精确的、大量的，在空间和时间方面有很高分辨率的对地观测数据，因此对地球动力学、海洋学、地质学、地震学等地球科学的作用也越来越大。
2．大地测量学领域的扩大和交叉
现代大地测量已超过原来经典大地测量的目标，追求大地测量可以做更多的事，形成了学科交叉意义上的大地测量学。
因此现代大地测量数据可以提供和处理原来是地球动力学、行星学、大气学、海洋学、板块运动学和冰川学的信息。
最好的例子是GPS。
原先GPS的设计是用于米级精度的定位，但经过不懈的研究和改善，目前的GPS 已可以用于精度为毫米级的（相对）定位。
若将GPS 站布设为网络形式，则人们可以得到前所未有的空间和时间的高分辨率来发现和测定地壳运动，例如日本有超过1000个GPS 连续运行站网，美国南加州有超过250
个GPS监测站，中国的地壳运动监测网络中有25个GPS连续运行站网，近1000个
GPS监测点，这些网站可以提供相应区域范围内丰富的地形变信息，因而可以成
为该区域地震和地质灾害的监测系统。
GPS结合INSAR技术不仅可以提供网点的
地形变信息，还可以提供相应整个地表面的地形变信息。
长期以来是凡利用电磁波进行大地测量的技术中，大气中水气对电磁波信号
传播的影响，一直是一个需要在大地测量数据处理中加以剔除和削弱的对象。
但
这样一个长期困惑大地测量的问题，在近十年来却转变成了大地测量工作的一个
新领域：用地面或星载GPS 测定电信号的总天顶延迟以计算大气可降水份。
由于
这些GPS数据可以全天候获得，不受云量的影响（不像过去使用的水气幅射计），
并可以获得缺少陆地的南半球和海洋上的相应数据。
以同样的原理GPS 也提供一
种新的途径来描述电离层的不均匀性质。
这就形成了所谓的卫星大气学，它的开
拓和发展，还有待大地测量学家和大气学家的共同努力。
由于重力卫星持续的对地球重力场的观测，将必然可以提供地球重力场的时变值。
重力场的时变是地球上各种物质重新分布的现象所引起的。
这包括日月潮汐，后冰期回弹，大气移动、其中影响较大的是地球上水（海、湖、河、地下水、冰川、冰原、雪原等）质量分布的变化，因此今后重力场的时变测量，近期来说，将对海平面上升，冰川学、海洋动力学和大陆水量变化的研究做出独特的贡献。
例如，全球海平面上升这一说法，至今仍有很多争议。
其中关键点是它的水源问题。
今后通过重力场的时变测量，可以排除海水随全球变暖的热膨胀因素，并确定是否有全球平均海水面0.1mm/a的上升率。
若假设水源是从大陆流向海洋，则通过各大陆大地水准面或重力场的变化可以分辨出来，而假设水源是来自南极和格陵兰冰原，则这些重力卫星对该地区重力场的时变测量结果，结合在冰原上的卫星测高，可以比较准确地计算这些冰原消蚀对海平面上升的贡献。
这一信息也有利于冰川学家确定该地区冰原消长的动力模型，也有利于对某些局部地区冰川、冰雪层质量的长期和周期变化的研究。
这些对今后全球海平面上升的预测都是很重要的。
从上面卫星定位GPS和卫星重力CHAMP，GRACE的运行和它的多种功能的情况说明，大地测量可以并已经涉及多种学科领域，并提供多种学科领域长期以来很难取得的数值和有可能解决它们相应的困惑。
事实业已证明大地测量学将与其他学科有更多的交叉，并将更大地影响和促进地球科学、环境科学和行星科学的发展。