大地测量学教学大纲
大地测量学基础课程教学大纲
大地测量学基础课程教学大纲课程名称：大地测量学基础英文名称：Basis of geodesy课程编码：x2071671学时数：56其中实践学时数：16 课外学时数：0学分数：3.5适用专业：测绘工程一、课程简介《大地测量学基础》是测绘工程专业一门重要的专业基础课程。
课程内容包括国家控制网与工程控制网建立的基本原理与方法、精密测绘仪器的使用及精密水准测量与水平角观测、椭球面的几何特征与测量计算、高斯投影及其计算等内容。
为后续测绘工程专业课的学习以及科学研究提供大地测量方面的基本知识和基本理论。
通过《大地测量学基础》课程的学习，使学生达到能够运用《大地测量学基础》基本理论知识，认识与分析学习自己专业课程中所遇到的有关问题，具备建立城市与工程控制网的工作能力，为控制网的建立、技术设计书的编写打下坚实基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）绪论了解控制测量新技术的发展概况，掌握控制测量的基本概念，控制测量学的主要内容及控制网的布设形式。
重点和难点：控制测量学的主要研究内容，控制测量的基准面和基准线的概念。
（二）水平控制网的技术设计了解工程水平控制网技术设计书的编制方法，掌握国家水平控制网，工程控制网的布设原则和方案及选点、建标和埋石的方法。
重点：国家水平控制网、工程控制网的布设原则和方案。
难点：水平控制网的精度估算（三）精密测角仪器和水平角观测熟练掌握精密光学经纬仪，精密电子测角仪器的操作方法，掌握精密测角仪器测量角度的观测原理与方法。
重点：角度观测方法与步骤。
难点：测站平差。
（四）高程控制测量了解电磁波测距三角高程测量的应用前景，熟练掌握精密水准仪的操作方法，掌握高程控制网的布设方法，精密水准仪和水准尺的检验方法，精密水准测量的实施与概算，三角高程测量的方法与步骤，精密水准测量的误差来源。
重点：高程控制网的布设方法，精密水准测量的方法，三角高程测量的方法。
难点：提高精密水准测量精度的措施。
注册测绘师讲义第一章 大地测量 第一节教案
第一章大地测量第一节大地测量概论主要内容（基准问题）：1、坐标系统；2、高程系统；3、深度基准4、重力基准；5、时间基准知识点1：参心坐标系统：根据其原点位置不同，分为地心坐标系统和参心坐标系统。
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旋转椭球（即地球椭球）几何参数和物理参数。
54坐标系、80坐标系所采用参考椭球、大地原点；54坐标系：克拉索夫斯基椭球，前苏联的普尔科沃；80坐标系：1975年国际椭球体；陕西西安；三个概念：大地线、子午圈、卯酉圈；高斯投影、兰伯特投影；知识点2：地心坐标系国际地面参考框架(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(vlbi)、卫星激光测距(slr)、激光测月(llr)、gps和卫星多普勒定轨定位(doris)等空间大地测量技术构成全球观测网点，经数据处理，得到itrf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itf's 2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。
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.（itrf）已成为国际公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。
知识点3：高程系统：1985国家高程基准是我国现采用的高程基准，青岛水准原点高程为72. 260 4 m。
水准原点网由主点-----原点、参考点、附点共6个点组成我国高程系统采用正常高系统，正常高的起算面是似大地水准面。
正常高：由地面点沿垂线向下至似大地水准面之间的距离，就是该点的正常高，即该点的高程。
正高：沿重力（垂）到大地水准面的距离大地高：沿法线到椭球面的距离n为大地水准面差距，为高程异常（参考椭球面，法线）存在水准面不平行性，需要进行水准概算；知识点4：例题：gps点大地高h，正常高h和高程异常ξ三者之间的正确关系是（a）。
《大地测量学基础》教学大纲
大地测量学基础一、课程说明课程编号：010438Z10课程名称（中/英文）：大地测量学基础/ Fundamental of Geodesy课程类别：必修学时/学分：48/3(其中实验学时:8)先修课程：测量学基础、测量平差基础适用专业：测绘工程教材、教学参考书：孔祥元,郭际明,刘宗泉.大地测量学基础,武汉大学出版社,2010(第二版)张华海等.应用大地测量学,中国矿业大学出版社,2012二、课程设置的目的意义该课程是测绘工程专业测量方向的核心课程。
目的是使学生掌握理解大地测量基本概念、理论与方法，熟悉和掌握各种等级控制网的布设、观测及数据处理。
通过该课程的学习，可以使学生理解和掌握坐标系统与时间系统、地球重力场、椭球大地测量、控制网建立原理等方面的专业知识，提高学生测绘理论基础与实践操作技能。
该门课程在测绘工程专业高素质人才的培养计划中具有重要地位并发挥重大作用。
三、课程的基本要求对应的专业培养要求1.3.2专业知识（1）熟悉大地测量基准及空间参考框架的概念与基础理论；（2）掌握卫星定位控制网、边角控制网、高程控制网等空间框架基准网设计与实施的原理与方法；（3）掌握不同等级控制网的设计、布设、施测与数据处理的技术方法及工程实施流程；2.2.1具有较强的创新意识和技术改造与创新的初步能力。
针对测绘产品的质量要求和生产技术问题能提出技术改造、工艺设计或者技术创新初步方案。
2.2.4思维活跃，具有开拓创新的意识与能力及较强的自学能力，能与时俱进地学习，适应未来发展的要求。
3.1.1能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿；既能独立工作，又具有团队合作精神，适应竞争学会合作。
3.3.1具有良好的心理承受能力和抗压能力。
知识：掌握坐标系统与时间系统基本概念、地球重力场基本理论、地球椭球及其数学投影变换的基本理论、控制网建立原理、大地测量的基本技术与方法等方面的专业知识；能力：使学生具备布设各种等级控制网、制定控制测量观测计划及实施，数据获取及测量数据处理的能力。
大地测量学基础教案第一章
《大地测量学基础》课程教案第一章. 绪论§1大地测量学的定义和作用1.1大地测量学的定义大地测量学：是指在一定的时间与空间参考系中，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的一门学科。
（1）经典大地测量：地球刚体不变、均匀旋转的球体或椭球体；范围小。
（2）现代大地测量：空间测绘技术(人造地球卫星、空间探测器)，空间大地测量为特征，范围大。
1.2大地测量学的作用（1）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。
如交通運輸、工程建設、土地管理、城市建設等（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特殊作用。
如地震、山体滑坡、交通事故等的監測與救援。
（3）大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障。
如:卫星、导弹、航天飞机、宇宙探测器等发射、制导、跟踪、返回工作都需要大地测量作保证。
§2大地测量学基本体系和内容2.1大地测量学的基本体系应用大地测量、椭球大地测量、天文大地测量、大地重力测量、测量平差等；新分支：海样大地测量、行星大地测量、卫星大地测量、地球动力学、惯性大地测量。
（1）几何大地测量学（即天文大地测量学）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。
主要内容：国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，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等。
（2）物理大地测量学（即理论大地测量学）基本任务：是用物理方法(重力测量)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。
（3）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。
2.2 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的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变(包括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。
大地测量学教学大纲
《大地测量学基础》教学大纲课程编号：050606总学时：40+8总学分：3课程性质：必修适用专业及层次：测绘工程本科相关课程：测量学基础，测绘学概论教材：《大地测量学基础》，孔祥元郭际明刘宗泉编著，武汉大学出版社，2005年推荐参考书：《控制测量学》，孔祥元、梅是义编著，武汉大学出版社，2002年一、课程性质、目的与任务《大地测量学基础》是测绘学科的专业核心课程，在测绘工程专业的课程体系中占有重要地位，本课程以现代大地测量学的新成就和发展为着眼点，着重阐述了大地测量学的基础理论、主要技术与方法，这是测绘工程专业学生必须掌握的基本知识与技能，通过该课程的学习，使学生掌握扎实的大地测量理论基础和基本技能，培养学生创新思维和灵活运用能力。
二、课程内容与要求内容：1．绪论主要介绍大地测量学的定义、作用、基本体系和内容、历史发展与未来展望。
2．地球重力场及地球形状的基本理论包括地球重力场的基本原理，大地水准面及地球形状的基本概念，大地测量常用的坐标系统和高程系统，垂线偏差和大地水准面差距的基本概念。
3．地球椭球及其数学投影变换的基本理论包括地球椭球的数学性质，地面观测值化归椭球面的方法，大地主题解算的基本知识，地图数学投影变换的基本概念，高斯投影方法及横轴墨卡托投影的基本概念。
4．大地坐标系的建立及坐标换算基础包括椭球定位与定向，坐标系统的类型，各种不同坐标系统的换算模型。
5．大地测量基本技术与方法包括国家平面控制网和高程控制网建立的基本原理、基本方法，工程控制网建立的基本方法和基本原理，大地测量仪器，精密电磁波测距，精密角度测量，精密水准测量，天文测量，重力测量，GPS测量，数据处理模型及大地测量数据库。
6．深空大地测量包括深空探测及其特点，月球的基本参数，深空测控网及行星大地测量简介。
要求：1．掌握大地测量基本概念与基础理论：包括大地测量坐标系统、时间系统，地球重力场的基本概念、确定地形状及大小的基本原理、高程系统，地球椭球面上的大地测量计算原理与方法、地面观测值归算、投影基本理论、高斯平面直角坐标系的建立方法及其灵活运用。
大地测量(全套教学课件110p)
X
子午圈曲率半径
M dS dB
dS dx sin B
M dx 1 dB sin B
x a cosB W
dx dB
a
sin
BW cosB W2
dW dB
dW d 1 e2 sin 2 B e2 sin B cos B
dB
dB
W
dx dB
a sin B W3
(1
e2 )
N n0 'n2 'cos2 B n4 'cos4 B n6 'cos6 B n8 'cos8 B
m0 ' c a / (1 e2 )
m2
'
3 2
e'2
m0
'
m4
'
5 4
e'2
m2
'
m6
'
7 6
e'2
m4
'
m8
'
9 8
e'2
m6
'
(m10
'
)
11 10
e'2
m8
'
n0 ' c a /
2、空间直角坐标系
定义： 1、坐标原点位于总地 球椭球(或参考椭球)质心； 2、Z轴与地球平均自转轴相重合， 亦即指向某一时刻的平均北极点； 3、X轴指向平均自转轴与平均格 林尼治天文台所决定的子午面与赤道面的交点G； 4、Y轴与此平面垂直，且指向东为正。
地心空间直角系与参心空间直角坐标系之分。
3、子午面直角坐标系
径乘以两截弧平面夹角的余弦。
r N cosB
《大地测量学基础》课程实验教学大纲
《大地测量学基础》课程实验教学大纲
一、基本信息
二、目的与任务
（一）目的
教学实验是教学过程中的一个重要组成部分，是培养学生理论联系实际能力、分析问题、解决问题能力、实际动手能力及组织管理能力等方面的重要环节。
（二）任务
通过实验使学生熟练掌握经纬仪、水准仪的操作方法，以及方向观测法测角和二等水准测量实施步骤，使所学知识进一步巩固、深化。
同时，在实际工作中，逐步培养学生独立工作与组织测绘生产的能力。
三、要求与安排方式
（一）实验要求
1、实验前认真复习理论知识
2、对实验所需的技术标准和规范认真学习
3、严格按照技术规范要求作业
（二）实验安排方式
以小组为单位完成实验
四、实验项目设置
实验一
注：“实验类型”中用“√”标记选项。
五、考核与成绩评定
（一）考核内容
1、实验操作步骤
2、实验数据
（二）成绩评定方法
严格按照操作步骤实施，数据满足精度要求为合格，否则为不合格；不合格小组需重做。
《物理大地测量学》教学大纲
《物理大地测量学》教学大纲课程代码：1400301课程负责人：李建成课程中文名称：物理大地测量学课程英文名称：Physical Geodesy课程类别：必修、选修课程学分数：2.5课程学时数：45授课对象：测绘工程专业/地球物理专业本课程的前导课程:大地测量学基础，数学物理方程一、教学目的通过对本课程的理论学习及实践教学，使学生掌握确定地球形状及外部重力场的基本知识、重力测量的作业模式及操作方法，为学生毕业后开展生产作业和相关科学研究打下坚实的基础。
二、教学任务本课程的主要学科任务是研究地球形状及外部重力场，主要讲述物理大地测量学的发展过程，位理论基础知识，正常重力场的确定,重力归算,确定大地水准面的理论与方法，重力测量原理，高程系统；此外还介绍物理大地测量学中计算方法，卫星测高学和卫星重力学等内容。
三、教学内容的结构及学时安排四、模块教学任务第一章概述重点讲授物理大地测量学的任务及学科内容，该课程与本专业其它课程、地球物理、地球动力学、海洋学等相关学科的关系，以及在国家经济建设、国防与军事建设中的地位和作用。
第二章位理论基础2。
1引力及引力位2.2层、面、质体引力及其位2。
3球谐函数2。
4大地测量边值问题本章重点讲授引力及引力位的定义，质点引力位、质面（单层和双层)引力位、质体引力位，引力位的正则性、引力位及其一阶导数和二阶导数的连续性问题等；Laplace方程的求解方法，特殊函数勒让德函数的形式、性质、计算方法；三类大地测量边值问题的定义、Stokes定理。
第三章重力和重力位3。
1重力和重力位3.2重力场的几何学3.3正常重力和正常重力位3.4扰动位和重力异常3.5改进的Poisson积分公式和 Stokes公式3.6扰动位及其重力场参数的表达本章重点讲授重力位和离心力位的定义及性质；地球重力场的几何意义，大地水准面的曲率；引进地球正常重力场的目的意义及基本要求，正常重力和正常重力位的定义及性质，地球重力位的球函数展开式及其零阶项、一阶项和二阶项的物理意义,利用Laplace方法和Stokes方法确定地球正常重力场的基本原理及其结果，实用正常重力公式及正常重力场的基本性质。
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《大地测量学基础》教学大纲
课程编号：050606
总学时：40+8
总学分：3
课程性质：必修
适用专业及层次：测绘工程本科
相关课程：测量学基础，测绘学概论
教材：《大地测量学基础》，孔祥元郭际明刘宗泉编著，武汉大学出版社，2005年
推荐参考书：《控制测量学》，孔祥元、梅是义编著，武汉大学出版社，2002年
一、课程性质、目的与任务
《大地测量学基础》是测绘学科的专业核心课程，在测绘工程专业的课程体系中占有重要地位，本课程以现代大地测量学的新成就和发展为着眼点，着重阐述了大地测量学的基础理论、主要技术与方法，这是测绘工程专业学生必须掌握的基本知识与技能，通过该课程的学习，使学生掌握扎实的大地测量理论基础和基本技能，培养学生创新思维和灵活运用能力。
二、课程内容与要求
内容：
1．绪论
主要介绍大地测量学的定义、作用、基本体系和内容、历史发展与未来展望。
2．地球重力场及地球形状的基本理论
包括地球重力场的基本原理，大地水准面及地球形状的基本概念，大地测量常用的坐标系统和高程系统，垂线偏差和大地水准面差距的基本概念。
3．地球椭球及其数学投影变换的基本理论
包括地球椭球的数学性质，地面观测值化归椭球面的方法，大地主题解算的基本知识，地图数学投影变换的基本概念，高斯投影方法及横轴墨卡托投影的基本概念。
4．大地坐标系的建立及坐标换算基础
包括椭球定位与定向，坐标系统的类型，各种不同坐标系统的换算模型。
5．大地测量基本技术与方法
包括国家平面控制网和高程控制网建立的基本原理、基本方法，工程控制网建立的基本方法和基本原理，大地测量仪器，精密电磁波测距，精密角度测量，精密水准测量，天文测量，重力测量，GPS测量，数据处理模型及大地测量数据库。
6．深空大地测量
包括深空探测及其特点，月球的基本参数，深空测控网及行星大地测量简介。
要求：
1．掌握大地测量基本概念与基础理论：包括大地测量坐标系统、时间系统，地球重力场的基本概念、确定地形状及大小的基本原理、高程系统，地球椭球面上的大地测量计算原理与
方法、地面观测值归算、投影基本理论、高斯平面直角坐标系的建立方法及其灵活运用。
2．掌握大地测量基本技术与方法：平面与高程控制网的建立，卫星定位、电子全站仪、数字水准仪及重力测量和天文测量等测量仪器的使用及数据处理等技术，通过实践性教学环节掌握基本操作技术和提高编程计算能力。
3．了解现代大地测量学科现状和发展趋势、深空大地测量基本概念。
三、课程学时分配
四、主要教学方法
采用启发、讨论与列举工程实例即理论联系实际等课堂授课方法，通过习题课及课外作业等手段使学生理解、消化课程内容。
五、课程考核方式及成绩评定
考核方式：考试
成绩评定：平时成绩占30%，期末考试占70%。