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大地测量--王兴涛.pdf

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大地测量学概论 王 兴 涛 总参测绘研究所 2013.04 目 录 一、概述 二、大地测量系统与参考框架 三、大地测量时间基准 四、几何大地测量 五、椭球大地测量 六、物理大地测量 七、空间大地测量 八、大地测量的成就和进展 一、概 述 一、概述 (一)大地测量学的形成和发展 大地测量学 研究和测定地球形状、大小和地球重力 场,以及测定地面和空间点位置的学科 (中国 大百科全书) 。 地球科学的一个分支 ;测绘学的基础和支柱 一、概述 (一)大地测量学的形成和发展 远古时期: “天圆地方” 公元前6世纪: “地为圆球” 公元前3世纪 : “弧度测量”的初始形式 埃拉托斯尼(Eratosthenes) 同时观测两地的日影 半径6267km ,误差2% 一、概述 (一)大地测量学的形成和发展 公元724年 “弧度测量”首次实践 我国的一行、南宫说等 河南的滑州至上蔡 1度弧长=130.4km 一、概述 (一)大地测量学的形成和发展 一、概述 (一)大地测量学的形成和发展 1615年 :三角测量法进行弧度测量 几何大地测量形成 18世纪到20世纪初 :理论方法和仪器的巨大成就 推动了几何大地测量、物理大地测量的发展 20世纪中叶以来:大地测量发展的崭新阶段 空间技术、电子通信、计算机等技术的迅速 发展 ,空间大地测量学出现 Wangxingtao: Wangxingtao: Wangxingtao: 一、概述 (二)大地测量学的基本任务  研究和测定地球的形状及大小、地球重力场/ 磁场及其随时间变化;  研究定义大地测量系统,建立和维护高精度全 球或区域大地测量参考框架,测定空间点的位 置及其变率;  研究和测定地球动力学现象;  研究投影变换及相关大地测量计算问题;  研究空间大地测量理论、方法。 一、概述 (二)大地测量学的基本任务 20世纪70年代前:传统大地测量 三角测量、基线测量、天文测量、水准、重力测量 20世纪70年代后:现代大地测量 长距离、大范围 高精度、(准)实时 三维+时间、地心 科学融合 一、概述 (三)大地测量学的作用与服务对象  经济建设  资源与环境  空间技术与航天工程  地球科学研究  国防安全与军事信息化 一、概述 (四)大地测量学的学科体系  几何大地测量学  椭球大地测量学  物理大地测量学  空间大地测量学 二、大地测量系统与参考框架 二、大地测量系统与参考框架 几个基本概念 水准面 地球上液体处于静止 状态的表面 大地水准面 一个假想的、与静止海水面重合并延伸 到大陆内部的水准面。 二、大地测量系统与参考框架 几个基本概念 地球椭球 质量、角速度 体积相同,N 2 min 中心与质心重合、定向 参考椭球 与地球椭球接近的椭球 法线、垂线及垂线偏差 二、大地测量系统与参考框架 大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺 度基准、实现方式(理论、常数、模型和方法) 。大地测量系统主要包括: 坐标系统 高程系统

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