大地测量学复习提纲-中国石油大学(华东)地信.doc
(整理)大地测量学考试复习资料
大地测量学考试复习资料㈠考试题型：填空题、选择题、名词解释、简答题、绘图题、计算题㈡名词解释：1.大地测量学的定义：大地测量学是测量和描述地球并监测其变化，为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息的一门地球信息学科，既是基础学科，又是应用学科。
2.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。
3.大地主题正算: 已知P１点的大地坐标，P１至P２的大地线长及其大地方位角，计算P２点的大地坐标和大地线在P２点的反方位角。
4.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。
5.地图投影：将椭球面上元素（包括坐标，方位和距离）按一定的数学法则投影到平面上，研究这个问题的专门学科叫地图投影学。
6.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。
7.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（或答为球面三角形和180°也可）。
8.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。
9.高程异常：似大地水准面与椭球面的高程差。
10.水准标尺零点差：一对水准标尺的零点误差之差。
11.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。
12.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。
13.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之差。
14.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。
15.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。
大地测量学复习资料（考试必备）
⼤地测量学复习资料（考试必备）1.垂线同总地球椭球(或参考椭球)法线构成的⾓度称为绝对(或相对)垂线偏差2.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，称为恒星时3.以真太阳作为基本参考点，由其周⽇视运动确定的时间，称为真太阳时。
⼀个真太阳⽇就是真太阳连续两次经过某地的上中天（上⼦午圈）所经历的时间。
4.以格林尼治平⼦夜为零时起算的平太阳时称为世界时5.原⼦时是⼀种以原⼦谐振信号周期为标准6.归算：就是把地⾯观测元素加⼊某些改正，使之成为椭球⾯上相应元素。
7.把以垂线为依据的地⾯观测的⽔平⽅向值归算到以法线为依据的⽅向值⽽加的改正定义为垂线偏差改正7.⼤地线椭球上两点间的最短程曲线。
8.设椭球⾯上P点的⼤地经度L，在此⼦午⾯上以椭圆中⼼O为原点建⽴地⼼纬度坐标系; 以椭球长半径a为半径作辅助圆，延长Ｐ２Ｐ与辅助圆相交Ｐ１点，则OP１与x 轴夹⾓称为P点的归化纬度u。
9.仪器加常数改正因测距仪、反光镜的安置中⼼与测距中⼼不⼀致⽽产⽣的距离改正，称仪器加常数改正,包括测距仪加常数和反光镜加常数。
10.因测距仪的基准频率等因素产⽣的尺度参数成为乘常数。
11.基本分划与辅助分划相差⼀个常数301.55cm，称为基辅差，⼜称尺常数12．控制⽹可靠性：控制⽹能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差的影响13.M是椭球⾯上⼀点，MN是过M的⼦午线，S为连接MP的⼤地线长，A为⼤地线在M点的⽅位⾓。
以M为极点；MN为极轴；P点极坐标为（S, A)⼀点定位,如果选择⼤地原点：则⼤地原点的坐标为：多点定位,采⽤⼴义弧度测量⽅程1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京，⽽在前苏联的普尔科沃。
相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。
1954年北京坐标系的缺限: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明显的系统性的倾斜，在东部地区⼤地⽔准⾯差距最⼤达+68m。
大地测量学复习资料
一.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。
(2)大地水准面差距：(3)正高：以大地水准面为参照面的高程系统称为正高(4)正常高：以似大地水准面为参照面的高程系统称为正常高(5)力高：(6)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。
(7)总地球椭球：除了满足地心定位和双平行条件外，在确定椭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。
(8)正常椭球、水准椭球(9)大地高(10)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作法截面。
(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，同椭球面相截形成的闭合的圈称为卯酉圈。
(12)相对法截线;过椭球面上一点A，可以做无数个法截面，其中通过椭球面上另一点B 的法截面与椭球面的交线，称为A、B相对法截线.(13)平均曲率半径(14)子午线收敛角(15)大地线：(16)大地元素(17)地图投影(18)七参数(19)天文大地点(20)拉普拉斯点(21)等量纬度(22)重力扁率(23)底点纬度(24)垂足纬度(25)岁差:地球受到日、月等天体的影响，导致地球旋转轴相对于空间围绕黄极呈倒圆锥体的运动，周期为26000年，这种长周期的运动称为岁差。
(26)章动:由于受到月球引力的影响，导致地球旋转轴绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆，而是类似圆的波浪曲线运动，周期为18.6年，振幅为9.21″的短周期运动。
2.大地测量学的研究内容；外业测量、内业计算的基准面、线。
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。
②建立和维护国家和全球的天文大地水平控制网、全球控制网。
③研究获得高精度测量成果的仪器和方法等。
④研究地球表面向椭球面和平面投影的数学变换及计算方法。
中国石油大学(华东)808地理信息系统复习资料
1．GIS的基本概念（1）地理信息、地理数据的概念；信息系统的类型；1.地理数据地理数据是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
2.地理信息地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。
在地理信息中，其位置是通过数据进行标识的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
3.信息系统的类型1）事物处理系统主要用以支持操作层人员的日常活动。
它主要负责处理日常事务。
2）管理信息系统需要包含组织中的事务处理系统，并提供了内部综合形式的数据，以及外部组织的一般范围和大范围的数据。
许多战术层提供的信息能按照该层管理者希望的那样以熟悉的和喜欢的形式提供。
但是，为战术层管理者提供的另外一部分信息和大多数为战略层管理者提供的信息是不可能事先确定的。
这些不确定性对管理信息系统的设计者来说是个很大的挑战。
3）决策支持系统能从管理信息系统中获得信息，帮助管理者制定好的决策。
该系统是一组处理数据和进行推测的分析程序，用以支持管理者制定决策。
它是基于计算机的交互式的信息系统，由分析决策模型、管理信息系统中的信息、决策者的推测三者相组合达到好的决策效果。
4）人工智能和专家系统专家系统是能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统。
专家系统扩大了计算机的应用范围，使其从传统的资料处理领域发展到智能推理上来。
MIS能提供信息帮助制定决策，DSS 能帮助改善决策的质量，只有专家系统能应用智能推理制作决策并解释决策理由。
专家系统由五个部分组成：知识库、推理机、解释系统、用户接口和知识获得系统。
（2）GIS的定义、特征、分类、组成、基本功能、研究内容、发展趋势等；1.地理信息系统的定义地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
物理大地测量学复习提纲
物理大地测量学复习提纲(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章概论1、物理大地测量学的主要任务是什么物理大地测量学也称理论大地测量学，根据几何大地测量和重力测量结果研究地球形状的重力学的一个分支学科。
主要任务：用物理方法研究和测定地球形体、地球重力场及各自随时间的变化，又称地球（大地）重力学。
2、为什么要研究和确定地球重力场？从哲学的观点来看，地球重力场与其它物理场一样，是不以人的意志为转移的客观存在，是物质的一种存在形式。
从自然科学的观点来看，重力场是地球最重要的物理特性，制约着在该行星上及其邻近空间发生的一切物理事件，引力是宇宙一切物质存在的最普遍属性，制约着宇宙的演化和发展。
地球重力场反映地球物质的空间分布、运动和变化，确定地球重力场的精细结构及其时间相依变化将为现代地球科学解决人类面临的资源、环境和灾害等紧迫课题提供基础地学信息。
第二章重力测量1、重力的定义狭义定义：地球所有质量对任一质点所产生的引力与该点随地球相对于惯性中心运动而引起的的离心力之合力。
广义定义：宇宙间全部物质对任一质点所产生的引力与该点随地球相对于惯性中心运动而引起的离心力之合力。
2、重力基准点、重力基准网世界重力基点：世界公认的一个重力起始点维也纳系统（1900年-IAG） g=981290±10mGal波茨坦系统（1909年-IAG：1894-1904） g=±3mGal国际重力基准网1956年IAG决定建立世界一等重力网（FOWGN）1967年IAG决定在波茨坦绝对重力值中加上-14mGal作为新的国际重力基准1971年IUGG决定采用IGSN71代替波茨坦国际重力基准，新的波茨坦国际重力基点的值为：g=±国家重力基本网：在全国范围内提供各种目的重力测量的基准和最高一级控制国家曾在1957年建成第一个国家57重力基本网，它的平均联测精度为±×10-5ms-21985年中国又新建了国家85重力基本网，其平均联测精度较之“57网”提高一个数量级，达到±×10-6ms-2 的精度，该网改正了波茨坦系统的系统误差，增测了绝对重力基准点，加大了基本点的密度。
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。
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。
中石大大地测量学基础复习提纲(牟)
第三章 协方差传播律及权
1.协方差（和协因数）的定义？什么是协方差（和协因数）传播律 ？有何用途？主要有哪几个公式？试写出这些公式的推导过程。 2.当观测值的函数为非线性形式时，应用协方差（和协因数）传播 律应注意哪些问题？试举例说明。 3.简述协方差（和协因数）传播律的计算步骤。 4.水准测量中两种计算高差中误差的公式为
1.什么是观测值的真值和真误差、最或是值（最或然值、平差值） 和改正数？三角形的闭合差是什么观测值的真误差？同一量的双 观测值之差是不是真误差？ 2.在相同的观测条件下，大量的偶然误差呈现出什么样的规律性？ 3.什么是精度？衡量精度的指标有哪些？它们各自是怎样定义的？ 如何计算？ 4.什么是准确度？什么是精确度？精度、准确度和精确度三者有何 区别与联系？ ＊5.什么是测量数据的不确定性和不确定度？评定不确定度的关键 是什么？ 6.相关观测向量X的协方差阵是怎样定义的？试说明DXX中各元素的 含义。若X向量中各个分量相互独立时，其协方差阵有何特点？ 7.两个独立观测值是否可称为不相关观测值？而两个相关观测值是 否就是不独立观测值呢？
2 2 2
W 1 e sin B
3.参数间的相互关系
V 1 e'2 cos2 B
二、椭球面上的常用坐标系及其相互关系
1.椭球面上的常用坐标系
①大地坐标系 ②空间直角坐标系 ③子午面直角坐标系 ④地心纬度坐标系和归化纬度坐标系 ＊⑤大地极坐标系
⑥高程异常与大地水准面差距
2.各种坐标系之间的相互关系
八、将地面观测值化算至平面
归算
正算 反算
第五章 大地测量基本技术与方法
1.建立国家平面大地控制网的方法与基本原则。 2.控制网技术设计的一般步骤。 3.国家高程控制网的方法布设原则 4.工程测量控制网的分类 5.工程平面控制网的布设原则 6.工程平面控制网的特点 7.工程高程控制网的布设方法
大地测量学基础复习资料概要
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ρω2m P = 引力位：将rM 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：()2222y 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 ()2222y x +ω 地球重力场:地球重力场是地球的种物理属性。
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第一部分误差理论与测量平差基础
第一章绪论
1.什么是观测误差？分为哪几类？它们各自是怎样定义的？对观测成果有何影响？如何处理？试举例说明。
2.什么是观测条件？它与观测结果的质量有何联系？
3.什么是多余观测？测量中为什么要进行多余观测？
4.测量平差的基本任务是什么？
第二章误差分布与精度指标
1.什么是观测值的真值和真误差、最或是值（最或然值、平差值）和改正数？三角形的闭合差是什么观测值的真误差？同一量的双观测值之差是不是真误差？
2.在相同的观测条件下，大量的偶然误差呈现出什么样的规律性？
3.什么是精度？衡量精度的指标有哪些？它们各自是怎样定义的？如何计算？
4.什么是准确度？什么是精确度？精度、准确度和精确度三者有何区别与联系？
*5.什么是测量数据的不确定性和不确定度？评定不确定度的关键是什么？
6.相关观测向量X的协方差阵是怎样定义的？试说明DXX中各元素的含义。
若X向量中各个分量相互独立时，其协方差阵有何特点？
7.两个独立观测值是否可称为不相关观测值？而两个相关观测值是否就是不独立观测值呢？第三章协方差传播律及权
1/协方差（和协因数）的定义？什么是协方差（和协因数）传播律？有何用途？主要有哪几个公式？试写出这些公式的推导过程。
2.当观测值的函数为非线性形式时，应用协方差（和协因数）传播律应注意哪些问题？试举例说明。
3.简述协方差（和协因数）传播律的计算步骤。
4.水准测量中两种计算高差中误差的公式为=诉（J吨和（J h
它们各在什么前提条件下使用？并推导之。
仙
5.试简述同精度独立观测值的算术平均值屮误差的计算公式Cx =~r=
6.的推导过程，并说明该式使用的前提条件。
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6.权是怎样定义的？权与中误差有何关系？有了中误差为什么还要讨论权？
7.什么是单位权、单位权观测值及单位权中误差？对于某一平差M题，它们的值是唯一的吗？为什么？
8.水准测U屮的两种常用的定权公=—^P.=—,以及由不同次数的同精度观测值求算术平均值的权的定权公式
11.何为观测值的综合误差？它包括哪些误差？观测值的综合方差是怎样定义的?
12.试写出系统误差的传播公式及系统误差与偶然误差的联合传播公式。
第七章间接平差
1.在间接平差中，为什么独立参数的个数应等于必要观测数，而且参数之间要函数独立？能否说选了足够的参数，每一个观测值都能表示成参数的函数？
2.在平面控制网中，应如何选取参数？
3.误差方程有何特点？
4.能根据给定的儿何模型正确列立误差方程、组成与解算法方程及精度评定。
5.能熟练掌握各量间协因数的求解和证明，特别注意：
6.能熟练掌握平差值函数（或权函数式）的协因数的求解。
7.间接平差的阑数模型是什么？基础方程是怎样得来的？如何组与解算法方程？熟识间接平差的计算步骤。
8.三角网坐标平差（选待定点坐标平差值为未知数）时，误差方程式的列立（注意统一单位〉。
第二部分大地测量学基础
第一章绪论
1.大地测量学定义、分类、地位与作用。
2.现代大地测量学的特点。
第三章地球重力场及地球形状的基本理论
1.引力，离心力，重力•，引力位，离心力位，重力位等概念。
*2.重力位的数学表示及其一阶导数、二阶导数。
3.两个算子与调和函数。
4.正常重力定义式、赤道与极点的正常重力、重力扁率（克莱罗定理）等。
5.大地体、正常椭球、水准椭球、总地球椭球、参考椭球的概念。
6.地球重力位与正常重力位、扰动位，以及实际重力与正常重力、重力异常的概念及其相互关系。
7.几何水准理论闭合差的概念，并能证明水准面既不平行也不相交。
8.正高、正常高、大地水准面和似大地水准面的概念。
9.高程基准面与水准原点。
第四章地球椭球及其数学投影变换的基本理论
一、地球椭球基本参数及其相互关系
二、椭球面上的常用坐标系及其相互关系
1.椭球面上的常用坐标系
①大地坐标系
②空间直角坐标系
③子午面直角坐标系
④地心纬度坐标系和归化纬度坐标系
★⑤大地极坐标系
⑥高程异常与大地水准面差距
2.各种叱标系之间的相互关系
①B, L L, x, y,利用该关系推导法线在赤道而两侧长度的公式
②B, L, H X, Y, Z
③大地纬度B、归化纬度u、地心纬度（!＞之间的关系
三、椭球面上的几种曲率半径
法截而:过椭球而上任意一点可作一条垂直于椭球而的法线，包含这条法线的平而叫法截而法截线（弧）：法截面与椭球面的交线叫法截线。
1.各种曲率半径（主曲率半径与平均曲率半径）及其相互关系
2.子午线弧长，平行圈弧长；
3.大地线的定义和性质以及大地线的画法；
4.相对法截线的概念以及正反法截弧（线）的画法；
*5. 了解大地线微分方程和克莱劳定理
1.
2.商斯平均引数正、反算公式的思路。
五、地:学投影变换的基本概念
1.概念：长度比、主方向、变形椭圆、长度变形。
2.掌握：长度、方向、角度、而积变形的计算公式。
六、将地面观测值归算至椭球'
地面不同高度的测站观测值铅垂线、大地水准面
椭球面上的观测值法线
归算要求：一是：以椭球而法线为基础一一消除垂线偏差的影响二是：将地面观测值元素化为椭球面上大地线相应元素
一一消除大地高和法截面差的影响
一、将地面观测的水平方向归算至椭球面
垂线偏差改正
标高差改正三差改正
截面差改正
二、将地面观测的长度归算至椭球面
★三差改正：地面方向椭球面上大地线方向
★每项改正的目的
★掌握电磁波测距长度改正公式
七、高斯平面直角坐标系的建立
1.高斯投影的定义、优点；
2.柯西一黎曼条件；
3.正、反算公式的推导思路；
*4.子午线收敛角的定义及计算公式；
* 5.会使用坐标正反算和子午线收敛角的实用公式; 6.垂足纬度（也称底点纬度）Bf
八、将地面观测值化算至平i
第五章大地测量基本技术与方法
1. 建立国家平面大地控制网的方法与基本原则。
2. 控制网技术设计的一般步骤。
3. 国家高程控制网的方法布没原则
4. 工程测量控制网的分类
5. 工程平而控制网的布设原则
6. 工程平面控制网的特点
7. 工程高程控制网的布设方法
已化至标石中心
的方向观测值
一 • ，
1地面观测元
素i r|垂线偏差改正P —
• 4^面上的元素」 *｛相知法截线改正-
［高斯平面
I 的元素
I
楠球面上的 方向观测
高斯平面上的 方向观测值
----»|大地线长
g~，距离改化j_
角拉普拉斯改正方位角
h
｛次命改化
H。