大地测量学知识点

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大地测量考点

大地测量考点

名词解释:1、大地测量学:研究地球的几何特征和基本物理现象特征及变化。

2、现代大地测量:以空间大地测量学为基础主要标志,研究地球及外部宇宙空间。

3、原子时:是一种以原子谐振信号周期为标准,并对它进行连续计数的时标。

4、国际原子时:国际时间局比较、综合世界各地原子钟数据,最后确定的原子时,简称TAI。

5、参考椭球:具有确定参数,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。

6、总地球椭球: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。

7、椭球定位: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符合,而对椭球的中心位置无特殊要求;地心定位要求全球范围内椭球面有最佳符合,同时要求椭球中心与地球质心一致或最为接近。

)8、椭球定向: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:椭球短轴平行于地球自转轴;大地起始子午面平行于天文起始子午面。

9、铅垂线:重力方向重合的线。

10、水准面:设想有一个静止的水面,向陆地延伸而形成的一个封闭的曲面。

也称重力等位面。

11、水准椭球:其表面为正常重力位水准面的旋转椭球。

12、正高系:是以大地水准面为高程基准面,地面上任一点沿垂线方向至大地水准面的距离。

13、正常高:地面点与似大地水准面间的距离。

14、高程异常:似大地水准面到参考椭球面间的距离。

15、高程基准面:地面点高程的统一起算面,由于大地水准面所形成的体形。

16、大地水准面:假想海洋处于完全静止和平衡状态时的海水面,并延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面。

17、垂线偏差:地面上一点的重力向量和相应椭球面上的法线向量之间的夹角。

18、重力垂线偏差:把实际重力场中的重力向量同正常重力场中的正常重力向量之间的夹角。

19、大地线:椭球面上两点间最短程曲线。

20、空间直角坐标系:以椭球中心O为原点,起始子午面与赤道交线为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-XYZ21.大地基准:求定旋转椭球的参数及其定向与定位。

大地测量学基础知识

大地测量学基础知识

第一章1.大地测量学的定义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。

2.大地测量学的基本体系以三个基本分支为主所构成的基本体系。

几何大地测量学物理大地测量学空间大地测量学3.大地测量学的基本任务精确确定地面点位及其变化研究地球重力场、地球形状和地球动力现象4.大地测量学的基本内容1、大地测量基础知识(基准面和基准线,坐标系统和时间系统,地球重力场等);2、大地测量学的基本理论(地球椭球基本的理论,高斯投影的基本理论,大地坐标系统的建立与坐标系统的转换等);3、大地测量基本技术与方法(经典的、现代的)4、大地控制网的建立(包括国家大地控制网、工程控制网。

形式有三角网、导线网、高程网、GPS网等);5、大地测量数据处理(概算与平差计算)。

5.大地测量学的基本作用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。

第二章1.岁差章动极移由于日、月等天体的影响,类似于旋转陀螺,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生ε=︒,旋转周期为26000缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角23.5年,这种运动称为岁差。

月球绕地球旋转的轨道称为白道,由于白道对黄道有约5︒的倾斜,使得月球引力产生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年的短周期运动,振幅为9.21'',这种现象称为章动。

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,这种现象称为极移。

2.恒星时太阳时原子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,称为恒星时。

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。

原子时是一种以原子谐振信号周期为标准,并对它进行连续计数的时标。

大地测量知识点复习

大地测量知识点复习

大地测量知识点复习第一章绪论1.1大地测量学的定义和作用1.1.1大地测量学的定义大地测量学的定义:时间和空间参考系下,测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化,为人类活动提供地球空间信息的一门学科。

1.2大地测量学的基本体系和内容1.2.1大地测量学的基本体系1.量测学可分为两个分支,一是普通测量学,其研究范围是不大的地球表面。

二是大地测量学,其研究的是全球或相当大范围的地球区域。

其中现代大地测量学归纳为由几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学三个基本分支为主体所构成的基本体系。

2.几何大地测量学亦即天文大地测量学。

其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。

3.物理大地测量学也称为理论大地测量学。

其基本任务是用物理方法确定地球形状及其外部重力场。

4.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理论、技术和方法。

1.2.2大地测量学的基本内容(1)确定地球形状及外部重力场及其随时间变化,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。

(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。

第二章坐标系统与时间系统2.1地球的运转2.1.1地球绕太阳公转1.开普勒三定律:(1)行星轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。

(2)行星运动中,与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等。

(3)行星绕轨迹运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数。

2.黄道:地球绕太阳旋转的轨道。

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)

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。

大地测量学知识点

大地测量学知识点

一、水准面与大地水准面1、水准面我们把重力位相等的面称为重力等位面,也就是我们通常所说的水准面。

水准面有无数个。

1)水准面具有复杂的形状。

2)水准面相互既不能相交也不能相切。

3)每个水准面都对应着唯一的位能W=C=常数,在这个面上移动单位质量不做功,亦即所做的功等于0,即dW=-gsds,可见水准面是均衡面。

4)在水准面上,所有点的重力均与水准面正交。

于是水准面又可定义为所有点都与铅垂线正交的面。

故设想与平均海水面相重合,不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面大地水准面作为测量外业的基准面,而与其相垂直的铅垂线则是外业的基准线。

似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合,而在大陆上也几乎重合,在山区只有2-4m 的差异我们选择参考椭球面作为测量内业计算的基准面,而与其相垂直的法线则是内业计算的基准线。

1.参心坐标系建立一个参心大地坐标系,必须解决以下问题:(1)确定椭球的形状和大小;(2)确定椭球中心的位置,简称定位;(3)确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向,简称定向;(4)确定大地原点。

我国几种常用参心坐标系:BJZ54、GDZ802.地心坐标系地心坐标系分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系等。

地心空间大地直角坐标系又可分为地心空间大地平面直角坐标系和空间大地舜时直角坐标系。

1)建立地心坐标系的意义:2)建立地心坐标系的最理想方法是采用空间大地测量的方法。

3)地心坐标系的表述形式(判断)1)WGS一84大地坐标系WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。

WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立,于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。

WGS一84坐标系的几何定义是:坐标系的原点是地球的质心,Z轴指向BIHl984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIHl984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,y轴和Z、X轴构成右手坐标系。

大地测量学基础知识

大地测量学基础知识

第一章1.大地测量学的定义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。

2.大地测量学的基本体系以三个基本分支为主所构成的基本体系。

几何大地测量学物理大地测量学空间大地测量学3.大地测量学的基本任务精确确定地面点位及其变化研究地球重力场、地球形状和地球动力现象4.大地测量学的基本内容1、大地测量基础知识(基准面和基准线,坐标系统和时间系统,地球重力场等);2、大地测量学的基本理论(地球椭球基本的理论,高斯投影的基本理论,大地坐标系统的建立与坐标系统的转换等);3、大地测量基本技术与方法(经典的、现代的)4、大地控制网的建立(包括国家大地控制网、工程控制网。

形式有三角网、导线网、高程网、GPS网等);5、大地测量数据处理(概算与平差计算)。

5.大地测量学的基本作用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。

第二章1.岁差章动极移由于日、月等天体的影响,类似于旋转陀螺,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生ε=︒,旋转周期为26000缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角23.5年,这种运动称为岁差。

月球绕地球旋转的轨道称为白道,由于白道对黄道有约5︒的倾斜,使得月球引力产生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年的短周期运动,振幅为9.21'',这种现象称为章动。

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,这种现象称为极移。

2.恒星时太阳时原子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,称为恒星时。

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。

原子时是一种以原子谐振信号周期为标准,并对它进行连续计数的时标。

大地测量学知识点整理

大地测量学知识点整理

大地测量学知识点整理大地测量学是地球科学中的重要分支,主要研究地球形状、地球尺度、地球重力场以及地球形变等内容,以提供高精度的地球表面形状数据和相应的地球参数,为地理信息系统、地震监测、导航定位等应用领域提供数据支撑。

下面整理了大地测量学的相关知识点,供参考。

1.大地测量学的基本概念和目标-大地测量学是研究地球形状、地球尺度和地球重力场等基本问题的学科。

-目标是通过测量获取地球形状和地球的尺度,研究地球形变以及地球的物理特性。

2.大地测量学中的基本概念-测地线:两点间的最短路径,是地球上长度最短的曲线。

-大地弧长:测地线上两点之间的弧长。

-大地方位角:从给定点出发沿大地弧到达目标点的方位角。

-大地纬度:从球心到椭球面上一点所沿椭球面正常方向得到的经过球面正北方向的夹角。

-大地经度:从球心到椭球面上一点所沿椭球面正常方向得到的经过球面正东方向的夹角。

3.大地测量中的基本测量方法-天文测量法:利用天体的观测数据,如经纬度、高度角等进行测量。

-重力法:通过测量地球上不同位置的重力加速度来推断地球上的形状和尺度。

-大地水准测量法:通过测量水平方向上的高程差来确定地球形状。

-大地测角法:通过测量角度来计算地球上两点之间的距离和方位。

-大地卫星测高法:利用卫星测高技术获取地球表面高程信息。

4.大地测量学中的地球形状与尺度参数-长半轴:椭球长半径。

-短半轴:椭球短半径。

-扁率:长半轴与短半轴之差与长半轴的比值。

-第一偏心率:椭球短半轴和长半轴之差与短半径之和的比值。

-第二偏心率:椭球短半轴和长半轴之差与长半径之和的比值。

-极曲率半径:极点处其中一纬度圈切线半径的倒数。

5.大地测量学中的地球重力场参数-重力加速度:单位质点在地球表面所受的重力作用的大小。

-重力位能:单位质点在其中一高度上的重力位能。

-重力势:单位质点受重力作用产生的势能。

-重力梯度:垂直于重力方向的重力场的变化率。

-重力异常:其中一点的重力场与理论重力场之差。

大地测量学知识总结、总复习

大地测量学知识总结、总复习
24.系统转换包括基准转换和坐标系转换 基准转换采用平移、旋转、尺度、曲面参数(曲面坐标)等转换 坐标系转换是同系统内转换一般采用数学投影变换 25. 瞬时天球坐标系 以瞬时北天极和瞬时春分点为基准点建立的天球坐标系。 瞬时空间直角坐标系: 原点位于地球质心; z 轴指向瞬时地球自转轴(真北天极); x 轴指向瞬时春分点; y 轴按构成右手坐标系取向。 26.平天球坐标系 选择某一历元时刻 t,将此瞬间的地球自转轴和春分点方向,经该瞬时的岁差和章动改正后,分别作为 z 轴和 x 轴 的指向,y 轴按构成右手坐标系取向,坐标系原点仍取地球质心。这样的坐标系统称为该历元时刻 t 的平天球坐标 系。 27.协议天球坐标系 选择某一历元时刻 t,将此瞬间的地球自转轴和春分点方向,经该瞬时的章动改正后,分别作为 z 轴和 x 轴的指向, y 轴按构成右手坐标系取向
第一章
1. 大地测量学定义:大地测量学是地球科学的一个分支学科,是研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局 部运动和测定地面点的几何位置以及它们变化的理论和技术的学科。
2.大地测量学分类 1. 经典大地测量学 几何大地测量学(地表地形) 物理大地测量学(局域性) 2. 现代大地测量学 现代物理大地测量学(CHAMP 卫星、GRACE 卫星等)(全球性) 空间大地测量学:卫星大地测量学(GPS、GLONASS、 COMPASS、GALILEO)、甚长基线干涉测量(VLBI)、激光测 卫(SLR)、惯性测量统(INS)等。
5.大地测量学的基本内容 1.确定地球形状及外部重力场及其随时间变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳变形,测定极移等; 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天文大地水平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 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学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。 4. 研究为获得高精度测量成果的仪器和方法;
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大地测量学知识点(总14页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除大地坐标系:采用大地经度L 、大地纬度B 和大地高H 来描述地面上一点的空间位置的。

克莱罗定理:大地测量学:在一定的时间与空间参考系中,测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。

开普勒三定律:行星运动的轨迹是椭圆;太阳位于其椭圆的一个焦点上;在单位时间内扫过的面积相等;运动的周期的平方与轨道的长半轴的立方的比为常数。

岁差:由于日、月等天体的影响,有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,是地轴方向相对于空间的长周期运动,旋转周期为26000年。

章动:月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的,使得月球引力产生的大小和方向不断变化,从而导致北天极在天球上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。

极移: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。

大地经度L:为大地起始子午面与该点所在的子午面所构成的二面角,由起始子午面起算,向东为正,称东经(0°~180°),向西为负,称西经(0°~180°)。

大地纬度:大地纬度B是过该点作椭球面的法线与赤道面的夹角,由赤道面起算,向)sin 1(2ϕβγγϕ⋅+=e北为正,称北纬(0°~90°),向南为负,称南纬(0°~90°)。

大地水准面:平均海水面按处处与重力方向垂直的特性向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面,是完全静止的海水面所形成的重力等位面。

总(平均)地球椭球:与地球的物理性质、大地体的几何大小相同的旋转椭球体。

参考椭球:大地水准面形状不规则,而最佳拟合于区域性大地水准面的旋转椭球面叫做~。

正常椭球:大地水准面的规则形状(一般指旋转椭球面)。

椭球定位:指确定该椭球中心的位置,分为:局部定位和地心定位。

椭球定向:指确定椭球旋转轴的方向。

一点定位:多点定位: 大地测量参考框架:固定在地面上的控制网坐标参考架,高程参考架,重力参考架。

1954年北京坐标系:是我国广泛采用的大地测量坐标系。

该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科沃坐标系。

该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球。

1980年国家大地坐标系(亦称1980西安坐标系) :是1978年我国决定建立新的国家大地坐标系统,对全国天文大地网施行整体平差。

采用国际大地测量协会1975年推荐的参考椭球。

新1954年北京坐标系(BJ54新):是由1980年国家大地坐标系(GDZ80)转换得,,,K K K K K K K K L B A H H λϕα====正∑∑==min)min(22新新或ζN来。

BJ54新是在GDZ80的基础上改变GDZ80相对应的75国际椭球的几何参数为克拉索夫斯基椭球参数,并将坐标原点(椭球中心)平移,使坐标轴保持平行而建立起来的。

WGS-84:是美国国防部1984年为GPS 系统建立的一个协议地球参考系CTS 。

是目前GPS 所采用的坐标系统,GPS 卫星所发布的广播星历参数就是基于此坐标系统的。

2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系将。

为什么要进行坐标转换(换算)1) 同一基准坐标系变化了(表示点位方法) ;2) 不同基准坐标系变化了(椭球参数,椭球定位定向);3) 控制网的起算数据变动了。

站心坐标系:以测站为原点,测站上的法线(垂线)为Z 轴方向的坐标系常用来描述参照于测站点的相对空间位置关系,或者作为坐标转换的过渡坐标系。

工程上在小范围内有时也直接采用站心坐标系。

引力位:单位质点受物质M 的引力作用产生的位能称为引力位,或者说将单位质点从无穷远处移动到该点引力所做的功。

重力位W :是引力位V 和离心力位Q 之和: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。

QV W +=正常重力:正常重力位对于正常水准面法线(n )的变化量。

地球正常(水准)椭球的基本参数,又称地球大地基准常数是:大地高:由两部分组成地形高部分及大地水准面(或似大地水准面)高部分。

水准面近似于旋转椭球面,且离心加速度在两极处最小,在赤道上最大。

故同一水准面上,靠近两极处的重力值大于赤道附近的重力值。

水准面是不平行的,即:大范围内闭合水准路线闭合差理论值不等于零。

理论闭合差:由于水准面不平行,对应的Δh和Δh′不相等,水准环线高程闭合差也不等于零,称为理论闭合差。

大地高系统:是以参考椭球面为基准面。

大地高:是该点沿参考椭球面法线至参考椭球面的距离。

大地高也称为椭球高,一般用符号H 大表示。

正高系统:是以大地水准面为基准面。

正高:是沿该点的垂线至大地水准面的距离,正高用符号H 正表示。

正常高系统:是以似大地水准面为基准面。

正常高:是沿该点垂线至似大地水准面的距离,正常高用符号H 常表示。

大地水准面高度又称大地水准面差距 N ;似大地水准面高度又称高程异常ζ,它们基本上确定着大地水准面或似大地水准面的起伏。

H 大=H 正+N H 大=H 常+ζ 将正高系统中不能精确测定的 ,用正常重力代替,便得到另一种系统的高程,称,,,2fM J a A mg其为正常高。

我国规定采用正常高高程系统作为我国高程的统一系统。

正常高和正高之差,在高山地区两者最多相差4米,在平原地区两者只差几厘米,在海水面上为零。

故大地水准面的高程原点对似大地水准面也是适用的。

高程基准面:就是地面点高程的统一起算面,由于大地水准面所形成的体形——大地体是与整个地球最为接近的体形,因此通常采用大地水准面作为高程基准面。

水准测量的基准面:是水准面,国家水准测量则应以大地水准面作为统一的高程基准面。

严格地讲,大地水准面与平均海水面不同。

我国漫长的海岸线上的各验潮站所推求的平均海水面并不相同,最大相差达数十厘米。

水准原点:为了长期、牢固地表示出高程基准面的位置,作为传递高程的起算点,必须建立稳固的水准起算点,用精密水准测量方法将它与验潮站的水准标尺进行联测,以高程基准面为零推求水准原点的高程。

我国水准原点建在青岛观象山一个主点,两个附点。

离水准原点30km 处还有一个备用水准原点—沙子口水准点。

1956年黄海高程系统:1950年至1956年7年间青岛验潮站的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程基准面。

(潮汐变化周期为年)其水准原点的高程为。

1985国家高程基准:根据青岛验潮站 1952~1979年中取19年的验潮资料计算确定,并从1988年1月1日开始启用。

其水准原点的高程为。

水准面是个等位面,相邻两水准面的重力位差处处相同。

水准面是不平行的。

实际工作中涉及的四种高程系统:大地高系统、正高系统、正常高系统、力高系统。

B B AB A AAB h dh ελ=++⎰正常高高差的计算公式:ε称水准面不平行改正。

λ称为高程异常改正。

u是垂线偏差,ξ为垂线偏差在子午圈分量,η为垂线偏差在卯酉圈上分量。

测定垂线偏差的方法:天文大地测量方法、重力测量方法、天文重力测量方法、GPS 测量方法。

按照广义弧度测量方程,采用最小二乘可求得椭球定位参数和旋转参数及椭球几何参数。

天文经度:包含测站垂线的子午面与起始子午面的夹角;天文纬度:测站垂线的与赤道面的夹角;天文方位角:包含测站垂线的子午面与测站垂线和照准点所形成的垂直面的夹角;天文天顶距:测站垂线与观测方向的夹角。

拉普拉斯方程:椭圆的扁率:椭圆的第一偏心率:椭圆的第二偏心率:为简化书写,在旋转椭球计算中常引入以下符号:子午平面坐标系与大地坐标系的关系:在赤道圈上: B=u=φ=0在两极处: B=u=φ=90°在其他处: ∣B∣>∣u∣>∣φ∣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。

法截线:法截面与椭球面的交线曲线的曲率:是曲线弯曲程度的反映,它是用曲线上无限邻近两点的切向量的交角对弧长的变化率来度量的。

曲线上任一点的曲率的倒数称为曲率半径。

曲率越大或曲率半径越小,曲线的弯曲程度越高。

子午圈曲率半径随纬度变化情况: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。

麦尼尔定理:假设通过曲面上一点引两条截弧,一为法截弧,一为斜截弧,且在该点上这两条截弧具有公共切线,这时斜截弧在该点处的曲率半径等于法截弧的曲率半径乘以两截弧平面夹角的余弦。

卯酉圈曲率半径的特点: 卯酉圈曲率半径恰好等于法线介于椭球面和短轴之间的长度,亦即卯酉圈的曲率中心位在椭球的旋转轴上。

椭球面上几种曲率半径的关系:子午圈曲率半径M及卯酉圈曲率半径N,是两个互相垂直的法截弧的曲率半径,这在微分几何中统称为主曲率半径。

法截弧:由椭球面上A点的法线与B点所确定的法截面与椭球面相割得到的曲线称为A到B的法截弧。

相对法截弧: A到B的法截弧与B到A的法截弧。

互为正反法截弧。

当A,B两点位于同一子午圈或同一平行圈上时,正反法截线则合二为一,但不是平行圈。

在通常情况下,正反法截线是不重合的。

因此在椭球面上A,B,C三个点处所测得的角度(各点上正法截线之夹角)将不能构成闭合三角形。

定义1:椭球面上两点间的最短程曲线叫大地线(测地线)。

定义2:大地线是主法线与曲面法线处处重合的曲线。

将地面观测的长度归算至椭球面:右端第二项是倾斜改正的主项,经此项改正,测线变为平距;第三项为测线高出椭球面引起的投影改正,经此项改正后,测线变成弦线;第四项则是由弦长改化为弧长的改正项。

勒让德定理:对于较小的球面三角形,可用平面三角公式来解算,只需使三个平面角等于相应的球面角减去三分之一的球面角超,而边长保持不变。

球面角超的定义:整周数N值解算:有可变频率法和固定频率法两种。

测距的精度表达式: m=a+b×D。

a是固定误差,b是比例误差。

高斯平均引数正算公式:从公式可知,欲求ΔL,ΔB及ΔA,必先有Bm及Am。

但由于B2和A21未知,故精确值尚不知,为此须用逐次趋近的迭代方法进行公式的计算。

一般情况下主项趋近3次,改正项趋近2次就可满足要求。

高斯平均引数反算公式:距离观测值的改正:1.气象改正ΔDn;2.仪器加常数改正ΔDC ;3.仪器乘常数改正ΔDR;4.波道曲率改正ΔDk ;5.归心改正ΔDe ;6.周期误差改正ΔDθ。

实测的距离加上以上的改正,就得到两点间的倾斜距离。

气象改正数应按各测回分别改正,其他各项改正是在N测回取均值后进行。

长度比m就是投影面上一段无限小的微分线段ds,与椭球面上相应的微分线段dS二者之比。

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