大地测量学重点大地测量学重点.doc

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。 几何大地测量学的基本任务和主要内容 任务：确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。 内容：关于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。 物理大地测量学的基本任务和主要内容 任务：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其外部重力场。 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。 空间大地测量学的研究对象 包括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。 现代大地测量学的新的特征（重要） 1.测量范围大2.已从静态测量发展到动态测量3.观测精度高（精度级如下：长距离相对定位精度10的-8~10的-9，绝对精度毫米级，角度测量精度零点几秒，高程测量精度是亚毫米级，重力测量精度是微伽级）4.观测周期短 地球的运转可分为四类:与银河系一起在宇宙中运动;在银河系内与太阳一起旋转;与其它行星一起绕太阳旋转（公转）;地球的自转. 黄道:地球公转的轨道面(黄道面)与天球相交的大园称为黄道。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角,约为23.5度. 地球的公转开普勒三大运动定律: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：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ε=23.5°，旋转周期为26000年，这种运动称为岁差。 章动：月球引力产生的转矩的大小和方向不断变化，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，振幅为9.21秒，这种现象称为章动 极移：存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，导致极点在地球表面上的位置随时间而变化 历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻也称为历元。 概述时间要素：时间原点和度量单位（尺度） 时刻：相对于时间轴的原点而言，指发生某一现象的瞬间。 时间间隔：两个时刻点之间的差值，指某一现象持续时间的长短。 计量时间要求：（1）运动是连续的 (2)运动周期具有足够稳定性 （3）运动是可观测的 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 恒星时（ST）：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，称恒星时 世界时（UT）：以以格林尼治子夜起算的平太阳时称世界时。 原子时（AT）：在零磁场下，铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9192631770周所持续时间。 协调世界时(UTC)为保证时间与季节的协调一致，便于日常使用，建立了以原子时秒长为计量单位、在时刻上与平太阳时之差小于0.9秒的时间系统。 大地基准：用以代表地球形体的旋转椭球（椭圆绕其旋转一周所形成的的形体），建立大地基准就是求定旋转旋转椭球的参数及其定向和定位。 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 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；正常高及正高与大地高有如下关系：H=H正常+ζ H=H正高+N 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。 局部定位:要求在一定范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，而对椭球的中心位置无特殊要求； 地心定位：要求在全球范围内椭球面与大地水准面最佳的符合，同时要求椭球中心与地球质心一致. 椭球的定向,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：① 椭球短轴平行于地球自转轴；② 大地起始子午面平行于天文起始子午面. 由于重力是引力和离心力的合力，重力位是引力位V和离心力Q的合力W=V+Q 重力等位面：当W给出不同的常数值，得到一簇曲面，称重力等位面 大地水准面：我们把完全静止的海水面所形成的重力等位面，称他为大地水准面。 计算地球重力位要求：（1）地球表面的形状 （5）内部物质密度 正常重力位：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。当知道了地球正常重力位，想法求出它同地球重力位的差异(称扰