大地测量与地球动力学进展
当今大地测量学的发展及应对思考
Ｋｅ ｒ ｓ ｇｏ ｅｙ ｕ ｊｃ ｃ ａａｔｒ ｔ ｎ ｆ ｅｅ ｐ ｅ ｔ ｔ ａ ｎ ｔ ｔｇ ； ｈ ｕｈ ｙｗｏｄ ：ｅｄ ｓ ；ｓｂｅｔ ｈ ｒｃ ； ｒ ｄｏ ｖｌ ｍ ｎ ； ｒ ｔ ｔ ｒ ｅｙ ｔｏ ｇｔ ｅ ｅ ｄ ｏ ｅ ｍｅ ｓ ａ
１ 引言
大地 测 量 的发展 经 历 了很 长 的历 史 阶 段 ， 期 初
ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｏ ｓ ｅ ｔ ｌ ｒ ｂ ｅ ｏ ｂ ｏ ｖ ｄ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｄ ｓ ｍｅ ｅ ｓ ｎ ｉ ｌ ｐ ｏ ｌｍｓｔ ｅ ｓ ｌｅ ．Ａｎ ｈ ｎ ｉ ｓ ｇ ｅ ｔｔ ｅ ｃ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ａ ｕ ｅ ． ａ ａｙ ｄ ｔ ｅ ｔ ｕ ｇ ｓ ｈ ｏ ｒ ｐ ｎ ｉ ｇ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｅ
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《测绘学概论》课程笔记
《测绘学概论》课程笔记第一章：测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。
它的主要任务是对地球表面进行测量，获取地球表面的空间信息，并对其进行处理、分析和应用。
测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性，以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。
1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面：（1）大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
（2）摄影测量学：利用航空或卫星摄影技术，获取地球表面的空间信息，并通过图像处理技术对其进行解析和应用。
（3）全球卫星导航定位技术：利用卫星导航系统，如GPS、GLONASS、北斗等，进行地球表面空间位置的测量和定位。
（4）遥感科学与技术：利用遥感技术，如卫星遥感、航空遥感等，获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息，并进行处理和应用。
（5）地理信息系统：利用计算机技术，对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化，为地理研究和决策提供支持。
1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展，测绘学进入了一个新的发展阶段。
现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。
这些技术的发展，使得测绘工作更加高效、精确和全面，为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。
1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位，它是地球科学的基础学科之一，为其他学科提供了重要的数据支持。
同时，测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用，如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等，都离不开测绘学的支持。
第二章：大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支，主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
大地测量学具有广泛的应用，如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。
IGS(国际GPS服务)的现状与最新进展
张国安1崔秋文2刘静英11 中国地震局地震研究所，武汉，430071;2 中国地震局地震信息中心，北京，100045摘要介绍了国际GPS服务（IGS）机构的宗旨、现状和已取得的成果及最新进展。
国际GPS服务的数据和成果主要用于全球范围内多学科的科学研究与前沿性的重要研究项目。
建议我国地震科学研究机构加强与国际GPS服务机构在内的国际科学研究机构的交流与合作，促进我国地震监测预报和减灾科学的研究对国际GPS服务机构成果的利用。
1、国际GPS服务（IGS）机构的由来与演变国际GPS服务（IGS）机构（下称IGS）是由国际大地测量协会（IAG）协调的一个永久性GPS服务机构，成立于1992年。
成立之初的英文全名为International GPS service for Geodynamics（国际地球动力学服务机构），缩写为IGS。
其目的是为全球科研机构及时提供GPS数据和高精度的星历，以支持世界范围内的地球物理学研究。
IGS正式运行于1994年1月。
随着IGS的服务范围不断拓宽和支持多学科的科学研究与发展的需要，于1999年1月1日将国际GPS地球动力学服务机构更名为国际GPS服务（International GPS Service）机构，删去了原名中的限定词“地球动力学”（Geodynamics）。
更名后的英文缩写仍为IGS。
IGS的组织机构包括：管理委员会、中央局（含中央局信息系统CBIS）、跟踪网站、数据中心（分别为：运行中心、区域中心和全球中心）、分析中心和分析协调机构6个部分。
现将各机构的组成与职能分述如下。
1.1 管理委员会IGS管理委员会由其100多个成员单位中选出的16位科学家组成，每届任期2年。
管委会负责IGS的全面管理和改进所有服务机构的工作，以保证IGS的有效运行和IGS科技活动的领先性和合理性。
中央局设在美国加州帕萨迪纳喷气推进实验室（JPL）内，负责IGS日常工作的管理。
地球科学中的地球动力学研究进展
地球科学中的地球动力学研究进展地球动力学是研究地球内部物质移动、形变以及热流等物理过程的学科。
它是现代地球科学、地球物理学、地震学等学科研究的基础之一。
随着科技的发展，人们对地球动力学的研究越来越深入，本文将就其研究进展进行探讨。
地球动力学研究的历史早在17世纪，牛顿便提出了地球内部的物理模型。
但是到20世纪初，研究地球内部物理过程主要只是对其表面进行观测和探察。
1920年代，研究者们开始用地震波挖掘出地球内部的相关信息，进而推测出了地球内部的物理模型，这一研究成果具有划时代的意义。
到了20世纪50年代，人们开始应用计算技术、物理理论等手段对地球内部的动力学过程进行深入探索。
地球动力学研究的进展1. 地震波反演技术的发展地震波反演技术包含单台站方法、时间反演方法、空间反演方法等不同技术路线。
单台站方法主要依赖于对单个地震信号的特征提取和分析，而时间反演方法主要适用于地震发生在海洋等特殊地貌环境下的情况。
所谓空间反演方法，是指利用多个地震台站记录到的地震波数据，进行合适的空间变换来还原地震源的事项。
2. 重力和地磁测量技术重力测量可以提供地球内部质量分布的信息，从而研究地球内部物质构造。
而地磁测量可以研究地球内部的电性和磁性特征，并揭示出地球内部物质的运动方式，这对研究地球内部的动态过程非常有帮助。
3. 构造地球物理学地球物理学是指研究地球物理性质和地球物理过程的学科。
构造地球物理学则更着重于研究地球内部物质的构造，以及研究构造运动和地壳变形的相关机制和规律。
4. 热流测量技术通过对地球各个部位的热流进行测控，可以得出地球温度分布图，从而揭示地球内部物料的状态、深层构造的信息。
这个信息对于了解地球内部机制、推测地震、火山爆发等自然灾害、资源开发等方面有着重要的参考价值。
除此之外，地球热流测量技术也为太空探测任务提供了科研服务。
5. 数值模拟技术数值模拟技术是一种基于计算机的数值模拟技能，它可用来模拟地球内部动力学过程。
中国青藏高原深部地球物理探测与地球动力学研究(1958
地
球
物
理
OF
学
报
CHINESE JOURNAL
GEOPHYSICS
Vol. 49, No. 3 May , 2006
锐 , 李秋 生等 . 中 国青 藏高 原深 部地 球物 理探 测与 地球 动力 学研 究 ( 1958 ) 2004) . 地球 物理 学报 , 2006, 49 ( 3) :
Deep geophysical probe and geodynamic study on the Qinghai Tibet Plateau ( 1958 ) 2004)
LU Zhan_Wu, GAO Rui, LI Qiu_Sheng, GUAN Ye, ZHANG Ji_Sheng, HE Ri_Zheng, HUANG Li_Yan
计完成长约 45000km 的深部地球物理探测工作 , 取得了 许多科学数据 , 为 探讨高原地 壳上地幔 结构、 隆升机制和 动 力学研究奠定了基础 . 为比较全面反映中国学者多年来的工作成果 , 作者广泛收集资料 , 总结了 中国学者在青藏高 原地壳上地幔地球物理探测工作程度 , 并按照方 法分类绘制了系列工作程度图 . 文中分别对地壳结构、 上地幔的横 向不 均匀性、 岩石圈的电性结构、 青藏高原隆升机制、 青藏高原地球 动力学模型等几个方面 所取得的 主要成果做 了 概略 的评述 . 已有资料表明 : 青藏高原的莫霍面埋深变化较大 , 且在几条 重要缝合带 莫霍面两 侧都有断错 ; 根据 目 前的探测结果 , 高原在 20 ? 5km 埋深范围内普遍存 在壳内 低速高 导层 , 速度一 般为 51 6~ 51 8km Ps, 电 阻率约 为 1~ 10 8 #m, 厚度一般为 5~ 10km, 但横向分布不连续 . 低速层与高导层的深度、 厚 度在趋势上一致 , 但不十分吻合 . 天然 地震的研究结 果表明 , 组成高原各个地块内部的地震 各向异 性方向 大致相同 , 各 地块的 分界处各 向异性 方向往 往 有明 显的变化 ; 虽然对高原隆升机制还存在不同的看法 , 但至少认为高原是多期隆 升、 多种 机制共同 作用的结果 这 一点已达成共识 . 综合已有的地球物理调查成果 , 结合地质地球化学资料建立的高原地球动力学模型 , 形象地表达 出青藏高原岩石圈的双向挤压变形模式 . 这些工 作为研究青藏高原隆升和变形机制提供有价值的信息 . 关键词 青藏高原 , 地壳上地幔 , 地球物理探测 , 工作程度 , 地球动力学 中图分类号 P315, P541 收稿日期 2005- 08- 04,2006- 01- 11 收修定稿 文章编号 0001- 5733( 2006) 03- 0753- 18
大地测量的历史与发展
全球定位系统（GPS）差分技术
利用已知精确坐标的基准站接收机实时播 发改正数据，修正用户站接收到的卫星信 号，提高定位精度。
卫星大地测量技术
卫星轨道测量
通过观测卫星轨道参数，推算地 球引力常数、地球赤道半径、地 球自转角速度等地球重力场参数
。
卫星测高技术
利用卫星轨道和地球重力场模型， 通过卫星测高数据反演地球重力场 信息。
提供依据。
水资源调查
大地测量可以用于调查地下水和 地表水分布，为水资源管理和开
发提供支持。
城市规划与建设
城市规划
大地测量提供了高精度、高分辨率的地形数据，有助于城市规划 师合理规划城市布局和功能分区。
交通规划
大地测量数据可以用于交通规划，优化道路网络布局和交通流量分 配。
建筑工程设计与施工
大地测量数据是建筑工程设计和施工的基础，有助于确保工程质量 和安全。
大地测量与地理信息系统
地理信息系统的发展使大地测量数据能够更好地集成和应用，为各领域提供了重 要的地理信息支持。
02
大地测量技术
传统大地测量技术
三角测量法
水准测量法
通过建立三角形网络，利用角度和距离测 量确定点位。
利用水平视线确定两点间的高差，常用于 地形测量。
导线测量法
通过布设导线，逐段测量确定点位。
大地测量的未来展望
更高精度
随着技术的进步，大地测量的精度将进一步提高 ，满足更多领域的需求。
更高效数据处理
利用人工智能和大数据技术，实现更高效的大地 测量数据处理和分析。
ABCD
更广泛应用
大地测量的应用领域将进一步拓展，为人类社会 的发展提供更多支持。
更好的环境保护与可持续发展
大地测量面临的挑战和希望
【编者按】 中国测绘学会第六次全国会员代表大会暨综合性学术报告会,于4月18～21日在北京举行。
这次会议审议通过了中国测绘学会第六届理事会工作报告,修改了中国测绘学会章程,选举产生了由117名理事组成的第七届理事会。
会议期间表彰了近两年学会工作先进集体和先进个人以及青年测绘工作者和优秀学术论文作者,还举办了测绘科技展览和综合性学术报告会。
为使本刊读者以及广大测绘工作者及时了解我国测绘科技发展动态,本期集中刊登若干专家代表各专业委员会在这次会议上所作的学术报告。
大地测量面临的挑战和希望中国测绘学会大地测量专业委员会Ξ 一、新形势下大地测量的基本任务传统大地测量是探讨如何精确测定地面点位置、地球形状和地球重力的学科。
随着现代科学技术的迅猛发展,特别是近一二十年空间大地测量技术的发展,现代大地测量的应用范围大大扩展了。
大地测量学作为地球科学的一个分支,着重研究地球的几何(空间)特征和最基本的物理特征——重力场,并描述它们随时间的变化。
大地测量不仅可以测定地面及空间点的位置、地球形状和重力场及其随时间的变化和整体地球运动,而且可以监测各种地球动力学现象和环境,为人类的活动(社会、科学和生产)提供丰富、准确的地球空间信息,参与解释地球动力学现象的机制并预测其演变过程。
近年来,大地测量学科已取得突破性进展。
一方面,它的学科性质将从以工程应用为主,转变到以基础性地学研究为主导。
因为推动大地测量学科发展的主动力将是它在相关地学领域的科学目的,所以总的趋势是向地球科学的深层次发展。
大地测量学以其本身独特的理论体系和测量手段,提供有关动力学过程各种时空尺度上定量和定性的信息;联合其他相关地学学科,共同揭示地球外部和内部特征及其复杂活动的本质。
另一方面,大地测量将在参与解决人类面临的减灾、环境、资源三大基本问题中发挥重要作用。
各种自然灾害,特别是地震、火山喷发、洪涝、强热带风暴、海啸和埃尔尼诺等气候异常,经常给人类带来巨大破坏和损失。
大地测量学在地学中的地位和作用
大地测量学在地学中的地位和作用
大地测量学是地学领域中的基础性学科，即为人类的活动提供地球空间信息的学科。
社会经济的迅速发展，人口的增长，人类可利用的地球空间受到严峻的约束。
获取地球空间信息，合理利用空间资源，已成为当前社会经济发展战略的重要环节。
大地测量学与地球科学多个分支互相交叉渗透，还将为探索地球深层结构、动力学过程和力学机制服务。
大地测量在地学中的作用可概括为下列五个方面：
（1）为人类活动提供地球信息。
继续为国民经济建设和国防建设服务，扩大在各个领域中的作用，用于交通工具的自动导航，大型精密工程的规划和建设，海洋资源的开发等。
（2）在防灾减灾和救援活动中发挥日益增强的作用。
为地震的预测提供监测信息，监测预报滑坡和泥石流，为预报厄尔尼诺现象提供信息。
利用gps定位技术结合卫星通讯建立灾难事件救援系统。
（3）在环境监测和保护等领域中发挥重要作用。
监测极地冰盖和海平面的变化，给出森林面积缩小、草原蜕化、沙漠扩大、耕地面积减小等环境破坏的分布评估。
（4）探索地球物理现象的力学机制，获取表征地球运动和形变的参数，如板块运动的速率、固体潮的洛夫数、地壳形变的速度和加速度等。
（5）为空间技术和国防现代化建设提供重要保障，如地球重力场模型和精密地心参考框架等。
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一、学科发展综述
1.科学和技术的快速发展是人类社会前进的驱动力
2.高精度重力基准及其应用
3.地震震源破裂过程与地震烈度
4.地壳应力起源
5.空间物理探测的最新进展
6.我国重力卫星的发展机遇与进展
7.地震层析成像理论和方法的发展、问题和展望
8.电与电磁法勘查技术现状与趋势
9.扭秤周期法测量万有引力常数G
10.冰川均衡调整（GIA）研究十年进展
11.基于超导重力仪观测资料的地学问题研究
12.地震大地测量学研究进展
13.试论世界地图的发展阶段
二、地球重力学
1.Applications of a Portable Absolute Gravimeter For the StlJdies of Temporal Gravity Changes
2.Analysis ofterrain effects in cm-order geoid computations
3.钓鱼岛列岛海域高程基准的确定
4.综合海岸带GNSS水准和重力数据精密确定中国高程基准差别
5.珠峰高程的差异及相关问题的研讨
6.台湾地区时变重力观测及分析
7.空中扰动引力赋值中的地形影响分析
8.多种重力场数据混叠的中国海岸带海域重力似大地水准面精化
9.拉萨台超导重力仪格值绝对和相对测定的比较
10.Hydrological contribution on gravity and vertical crustal displacement atcollocated Jiufeng station of China
11.利用GOCE卫星数据恢复地球重力场模型
12.时变重力场的理论描述与表达形式
13.卫星跟踪卫星模式中星间速度对地球重力场精度的影响
14.基于重力梯度测量的水下障碍物探测方法
15.冷原子干涉重力测量研究
16.重力水下辅助导航方法及试验
17.捷联式航空重力测量：算法模型和初步结果
18.A Revisit of the Time Domain Global Earth Tides
19.Tidal gravity measurements in Southeast Asia revisited
20.海潮负荷计算的球谐展开方法
21.引潮力位不同展开方法之间的数值比较
22.应变固体潮观测值中各向强异性响应的发现
三、空间大地测量学（按GNSS、测高、重力卫星、遥感排列）
1.New developments in space geodetic research：VLBI observations to space probes and GNSS remote sensing
2.GNSS数据处理与空间大气延迟修正及导航定位定轨与仿真研究
3.多模GNSS完备性实时监测技术研究
4.SPODS软件GNSS精密定轨
5.GNSS气象学中两种水汽转换模型的对比分析
6.台湾地区地基GPS大气可降水量测定及年变化分析
7.地基GPS水汽反演技术改进与气象应用
8.GNSS-R裸土和植被散射特性模拟研究
9.一种利用GPS多径信号监测土壤湿度的新方法
10.BDS星载原子钟稳定性分析中的异常数据处理
11.北斗导航卫星动偏、零偏姿态及光压差异分析
12.北斗卫星导航系统观测数据质量分析
13.有关北斗系统时间性能评估问题研究
14.广域差分系统电离层格网模型用户内插精度研究
15.基于高精度时间间隔测量的导航系统时间偏差监测方法
16.Analysis of HY2A Precise Orbit Determination Using DORIS
17.自动增益控制对近海卫星测高数据的影响分析
18.GRACE数据的后处理
19.联合地球重力场模型和卫星姿态校准GOCE重力梯度数据
20.低低卫卫跟踪重力测量系统“四点三线”模型研究
21.重力卫星有效载荷关键技术研究
22.旋转加速度计重力梯度测量关键技术分析
23.基于方位向偏移量法探测、估计和改正InSAR电离层影响
24.综合PSInSAR和GPS技术的移民新城滑坡监测
25.基于高分辨率时间序列卫星SAR影像的交通网络沉降测量
26.基于超短基线TCP-InSAR技术的上海市沉降探测研究
27.利用TanDEM-X双站InSAR探测高亚洲冰川质量变化——以普若岗日冰原为例
28.“嫦娥”-1号探测数据新证认月球背面布格质量瘤区域
四、动力大地测量学
1.Continental water storage in GGP and satellite signals
2.Sensitivity of FCN parameters to computing options
3.The strength of transverse Iove mlmbers inproblems of mass-loading and thermo-poroelastic deformation
4.全球海平面变化的卫星大地测量监测研究
5.比容变化对全球海平面变化的贡献——验潮站与温盐模型的对比（1960—2010）
6.南极冰盖质量变化的GRAcE时变重力分析
7.利用GARCE数据研究现今冰质量平衡的方法及现状
8.潮汐耗散与三十亿年来地月系统的演化
9.层状粘弹性自重半空间的负荷潮汐计算
10.不同积分方法对计算地球转动惯量的影响
11.GRACE时变重力场低阶系数的恢复及其激发机制研究
12.大地线的参数方程-
五、地震大地测量学
1.利用大地测量资料反演地震位错分布的新方法探讨
2.基于ALOS-PALSAR DInSAR的海地地震同震地表形变分析
3.测量地壳应力的大小和方向是地震预报的最佳途径
4.芦山7.0级地震前后的重力场动态变化
5.利用单站GPS测速方法快速估计同震位移
6.GRACE时变重力北向梯度检测2010智利地震同震效应
7.模拟地震破裂动力学过程的有限元方法
8.2011年Mw9.0日本大地震破裂起始过程的初步研究
9.介质的分层结构及横向差异对同震和震后形变场的影响
10.基于地震应力传输过程的中国大陆地震相互作用研究
六、构造动力学与地球结构
1.青藏高原的现今构造变形与地球动力过程
2.青藏高原巴颜喀喇块体边界带构造变形与地震活动
3.基于面膨胀率与垂向速度的相关性分离构造形变和非构造形变信息
4.中国东部大陆及近海走滑断裂作用特征
5.华南地区上地幔各向异性一活动地幔流的地震学证据
6.菲律宾海及其邻区岩石圈上地幔三维温度与密度结构特征
7.GOCE in detecting crustal inhomogeneities and geological macrostructures
8.基于地震背景噪声的高精度地震定位方法研究
9.DN层放射性生热对地球热演化影响的数值模拟
10.地球自由振荡模态频率估计误差与信噪比的经验关系
11.地球固体内核的平动振荡
12.地区铅垂线变化与地下物质变化关系浅析
13.岩石圈有效弹性厚度研究：从均衡说起
七、数据处理
1.复数最小二乘平差及进展
2.附不等式约束平差理论的研究进展
3.非线性小波估计及其质量评定
4.一种稳健总体最小二乘的拉格朗日乘数方法
5.基于Hotine积分公式的区域高程基准差的确定研究
ndweber正则化迭代法向下延拓中最优正则化参数的确定方法研究
7.“陆态网络”基准站时间序列分析模型的建立
8.中高轨圆轨道卫星的地影建模分析方法
9.基于引力和引力梯度进行定位或导航的理论与算法
10.拉格朗日无奇点卫星运动方程的数学推导
11.低通希尔伯特变换在信号包络提取中的应用
12.地图投影常用纬度函数间变换的直接展开式。