1大地测量学习笔记
大地测量学笔记
第一章1.大地测量学是通过在广大的地面上建立大地控制网，精确测定大地控制网点的坐标，研究测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。
2.大地测量的基本任务(1)技术任务:精确测定大地控制点的位置及其随时间的变化也就是它的运动速度场，建立精密的大地控制网，作为测图的控制，为国家经济建设和国防建设服务。
(2)科学任务:测定地球形状、大小和重力场，提供地球的数学模型，为地球及其相关科学服务。
3.大地测量的作用(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。
4.大地测量学的主要研究内容大地测量、椭球测量学、天文测量大地重力学、卫星大地测量学、惯性大地测量学第二章1.大地水准面:设想海洋处于静止平衡状态时，将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交的包围整个地球的封闭的水准面. 特点：重力方向不规则变化:原因是地表起伏不平、地壳内部物质密度分布不均匀大地水准面处处与铅垂线正交，所以大地水准面是一个无法用数学公式表示的不规则曲面。
2.参考椭球:把形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确定的旋转椭球称为参考椭球。
参考椭球面是测量计算的基准面，椭球面法线则是测量计算的基准线。
另外，水准面是外业观测时的基准面，铅垂线是外业观测时的基准线3.总地球椭球：从全球着眼，必须寻求一个和整个大地体最为接近、密合最好的椭球，这个椭球又称为总地球椭球或平均椭球。
总地球椭球满足以下条件：（1）椭球质量等于地球质量，两者的旋转角速度相等。
（2）椭球体积与大地体体积相等，它的表面与大地水准面之间的差距平方和为最小。
（3）椭球中心与地心重合，椭球短轴与地球平自转轴重合，大地起始子午面与天文起始子午面平行。
大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距，用N表示。
4.垂线偏差：同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。
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。
大地测量学基础知识要点考点总结
大地测量学基础知识要点考点总结《大地测量基础》知识要点第二章坐标与时间系统1、地轴方向相对于空间的变化（岁差和章动）2、地轴相对于地球本身相对位置变化（极移）3、地球自转速度变化（日长变化）4、描述上述三种地球自转运动规律的参数称为地球定向参数(EOP)，描述地球自转速度变化的参数和描述极移的参数称为地球自转参数(ERP)，EOP 即为 ERP 加上岁差和章动5、时间的描述包括时间原点、单位（尺度）两大要素6、地球的自转运动：恒星时(ST) 世界时UT 未经任何改正的世界时表示为UT0，经过极移改正的世界时表示为UT1，进一步经过地球自转速度的季节性改正后的世界时表示为UT2。
地球的公转：历书时ET与力学时 DT（太阳系质心力学时TDB 地球质心力学时TDT）物质的振动:原子时(AT) 协调世界时(UTC)7、大地基准所谓基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数（如参考椭球的长短半轴），以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
8、天球坐标系：用于研究天体和人造卫星的定位与运动。
地球坐标系：用于研究地球上物体的定位与运动，是以旋转椭球为参照体建立的坐标系统，分为大地坐标系和空间直角坐标系两种形式。
9、高程参考系统以大地水准面为参照面的高程系统称为正高以似大地水准面为参照面的高程系统称为正常高；大地水准面相对于旋转椭球面的起伏如图所示，正常高及正高与大地高有如下关系：H=H正常+ζ H=H正高+N10、大地测量参考系统的具体实现，是通过大地测量手段确定的固定在地面上的控制网(点)所构建坐标参考架、高程参考框架、重力参考框架。
11、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.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.椭球定位:是指确定椭球中心的位置，可分为两类：局部定位和地心定位。
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。
大地测量工程测量看书笔记
第一篇大地测量第1章大地测量概论：1.大地测量任务：建立国家或大范围的精密控制测量网；2.大地测量内容：三角测量、导线测量、水准测量、天文测量、重力测量、惯性测量、卫星大地测量以及各种大地测量数据处理等。
3.现代大地测量特点：长距离、大范围，高精度，实时、快速，四维，地心，学科融合；4.大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度标准及实现方式；5.大地测量系统包括：坐标系统、高程系统、深度基准、重力参考系统；6.大地参考框架包括：坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架；7.大地测量坐标系统分：按原点位置不同分：地心坐标系统、参心坐标系统；表现形式上分：空间直角坐标系统（x,y,z）、大地坐标系统（经度、纬度、大地高）；8.大地测量常数：和地理表面最吻合的椭球几何参数和物理参数。
分为：基本常数、导出常数；9.参心坐标框架：1954北京坐标系和1980西安坐标系采用整体平头方法构建了我国参心坐标框架。
10.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。
是目前国际公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。
2000国家大地控制网是定义在ITRS2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。
11.高程基准：通常定义平均海面的高程为零。
1954年，确定用青岛验潮站验潮计算的黄海平均海水面作为高程基准面，并在青岛市观象山修建了国家水准原点。
1956年，求出我国青岛水准原点高程为：72.289；1985国家高程基准是我国现采用的调和基准，青岛水准原点高程为：72.260412.高程系统：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。
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。
13.高程框架：我国水准高程框架由国家二期一等水准网，以及国家二期一等水准复测的高精度水准控制网实现，以青岛水准原点为起算基准，以正常高系统为水准高差传递方式。
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。
1大地测量学习笔记
注册测绘师--大地测量学习笔记1.大地测量的任务和特点1）大地测量的任务：建立国家或大范围的精密测量控制网。
例如：国家一等、二等、三等、四等平面大地控制网和高程控制网，A、B、C、D、E卫星定位控制网2）现代大地测量的特点：长距离、高精度、实时快速、四维(XYZT)、地心。
2.大地测量的主要作用（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制；（2）为空间科学技术和军事用途提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力资料；（3）为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料; （4）是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的数理基础和时空参考平台。
3.大地测量系统与参考框架四个系统，三个框架1）大地测量系统大地测量系统规定了大地测量的起算基准和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。
（2）．大地测量参考框架大地测量参考框架，就是按大地测量系统的规定的原则，采用大地测量技术，在全球或局域范围内所测定的、固定在地面上的点所构成的大地网（点）或其他实体（静止或运动的物体）。
是对大地测量系统的具体实现。
与大地测量系统相对应，大地测量参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。
4.大地测量常数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）几何和物理参数。
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。
导出常数是由基本常数导出，便于大地测量应用。
（1）大地测量基本常数地球椭球的几何和物理属性可由四个基本常数完全确定，这四个基本常数就是大地测量基本常数。
它们是赤道半径a；地心引力常数（包含大气质量）GM；地球动力学形状因子J2；(地球重力场二阶带球谐系数）地球自转角速度ω基本常数就是这个5.大地测量坐标系统和应满足的条件（1）大地坐标系统的类别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，也称地固坐标系统。
斑点牛的笔记第1章 大地测量
第一章大地测量1.1 概述：1.1.1 现代大地测量特点：高精度，长距离，四维，多学科，地心，快速。
1.1.2 大地测量系统和框架：大地测量框架是大地测量系统的具体实现。
大地测量系统包括坐标系统，重力系统，高程系统，深度基准；大地参考框架包括：坐标框架，高程框架，重力框架。
大地测量系统包括起算基准，尺度标准，实现方式。
1.1.3 大地测量坐标系统和大地测量常数：大地坐标系按原点分：地心坐标系和参心坐标系；按表现形式分：空间直角坐标系和大地坐标系。
大地测量常数分为基本常数和导出常数，基本常数唯一定义了椭球，导出常数便于应用；按属性分为几何常数和物理常数。
4个大地测量基本常数：赤道半径a，地心引力常数GM，地球动力学形状因子J2，自转角速度（W）。
1.1.4 大地测量坐标框架：1参心坐标框架：传统大地测量框架由天文大地网维持和实现，全国天文大地网即国家大地网一二等网，由于加测了天文经纬度，所以称为天文大地网，定义在54和80坐坐标系和参心空间直角坐标系。
2地心坐标框架：国际地面参考框架（ITRF）：由国际地球自转服务局提供的，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、卫星多普勒定轨定位（DORIS）等技术为基础。
2000国家大地控制网是定义在ITRS2000中的区域性地心坐标框架。
区域性地心坐标框架一般三级构成：1，连续运行站构成的动态地心坐标框架，是主控制；2，与连续运行站联测的大地控制点构成的准动态地心坐标框架；3，加密大地控制点。
1.1.5 我国现行高程框架：现行高程基准是1985黄海高程基准，原点高程72.26，（位于青岛观象山）以正常高系统传递。
水准高程框架由国家二期一等水准网以及国家二期一等水准复测的高精度水准控制网实现。
框架点的现势性由一二等水准点的定期复测来控制。
高程框架的另外一个形式是通过似大地最准面精化来实现。
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注册测绘师--大地测量学习笔记
1.大地测量的任务和特点
1）大地测量的任务：建立国家或大范围的精密测量控制网。
例如：国家一等、二等、三等、四等平面大地控制网和高程控制网，A、B、C、D、E卫星定位控制网
2）现代大地测量的特点：长距离、高精度、实时快速、四维(XYZT)、地心。
2.大地测量的主要作用
（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制；（2）为空间科学技术和军事用途提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力资料；
（3）为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料; （4）是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的数理基础和时空参考平台。
3.大地测量系统与参考框架
四个系统，三个框架
1）大地测量系统
大地测量系统规定了大地测量的起算基准和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。
（2）．大地测量参考框架
大地测量参考框架，就是按大地测量系统的规定的原则，采用大地测量技术，在全球或局域范围内所测定的、固定在地面上的点所构成的大地网（点）或其他实体（静止或运动的物体）。
是对大地测量系统的具体实现。
与大地测量系统相对应，大地测量参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。
4.大地测量常数
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）几何和物理参数。
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。
导出常数是由基本常数导出，便于大地测量应用。
（1）大地测量基本常数
地球椭球的几何和物理属性可由四个基本常数完全确定，这四个基本常数就是大地测量基本常数。
它们是
赤道半径a；
地心引力常数（包含大气质量）GM；
地球动力学形状因子J2；
(地球重力场二阶带球谐系数）
地球自转角速度ω
基本常数就是这个
5.大地测量坐标系统和应满足的条件
（1）大地坐标系统的类别
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，也称地固坐标系统。
根据其原点位置不同，分为地心坐标系统和参心坐标系统。
前者的原点与地球质心重合，后者的原点与参考椭球中心重合（参考椭球是指与某一地区或国家地球表面最佳吻合的地球椭球）。
从表现形式上分，常用的大地测量坐标系统有空间直角坐标系统、大地坐标系统二种形式。
（2）地（参）心坐标系应满足的条件
Ⅰ：地心坐标系
地心坐标系统应满足以下四个条件。
①原点位于整个地球（合海洋和大气）的质心；
②尺度是广义相对论意义下某一局部地球框架内的尺度；
③定向为国际时间局（）测定的某一历元的协议地极（CTP）和零子午线，称为地球定向参数EOP；（如BIH1984.0是指z轴和x轴指向分别为BIH历元1984.0年的CTP和零子午线）
④定向随时间的演变满足地壳无整体运动的约束条件。
Ⅰ：地心坐标系
地心空间直角坐标系统从几何方面通俗的定义也可以作如下表述：坐标系的原点位于地球质心，z轴和x轴的定向由某一历元的EOP确定，y与x、z构成空间右手直角坐标系。
地心大地坐标系统的原点与总地球椭球中心（即地球质心）重合，椭球旋转轴与协议地极重合，起始大地子午面与零子午面重合Ⅱ：参心坐标系
参心坐标系统的原点位于参考椭球中心，z轴（椭球旋转轴）与地球自转轴平行，x轴在参考椭球的赤道面并平行于天文起始子午面。
6.大地测量坐标框架建立的基本方法
地心坐标框架是地心坐标系统的具体实现。
全球性地心坐标框架一般以甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、激光测月（LLR）、全球定位系统（GNSS）和卫星多普勒定轨定位（DORIS）等空间大地测量技术构成全球或局域的大地测量坐标框架，也可称为大地测量控制网，经数据处理，得到这些控制网点（地面观测站）的坐标和速度等，由此具体体现地心坐标系。
（1）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GNSS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；
第二级是与第一级GNSS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；
第三级是与第一、二级GNSS连续运行参考站联测的加密大地控制点。
（2）参心坐标框架
传统的参心坐标框架是由以经典大地测量技术所测定的天文大地网实现和维持的，一般定义在参心坐标系统中，是一种区域性、二维、静态的参心坐标框架，是参心坐标系统的实现。
20世纪，世界上绝大部分国家或地区都采用天文大地网来实现和维持各自的参心坐标框架。
试题
1.B 解析：大地测量参数主要包括作为建立大地坐标系依据的地球椭球的四个常数。
即地球椭球赤道半径a，地心引力常数GM，带球谐系数J2（由此导出椭球扁率f）和地球自转角度w。