大地测量学复习重点及习题.pdf

第一章 1、大地测量学的定义 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。 大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们变化的理论 和技术的学科。 2、大地测量学的任务 确定地球形状及其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等;研究月球及太阳系行星的形状及其重力场;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;研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等;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; 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; 3、大地测量学的分支 实用大地测量学、椭球大地测量学、物理大地测量学、卫星大地测量学、空间大地测量学、海洋大地测量学和测量 平差等 4、应用大地测量学的任务和作用 任务：通过实地观测和数据处理，精密确定控制点在全区域统一坐标系中的空间位置和重力场参数，并监测这些控 制点随时间的变化量，这就是应用大地测量学的基本任务。 作用：为地形测图提供控制基础;为城乡建设和矿山工程测量提供起始数据;为地球科学的研究提供信息;在防灾、减 灾和救灾中的发挥作用;发展空间技术和国防建设的重要保障;在气象预报、地球温室效应和海洋与大气污染等环境 监测中的发挥作用 5、大地测量学与普通测量学的区别： （1）大地测量的精度等级高 （2 ）大地测量的范围广 （3 ）普通测量侧重于如何绘制地形图以及进行一般工程的施工测量，大地测量侧重于大地控制网的建立及控制网 点的坐标的确定 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，我 们称它为大地水准面。 2、参考椭球面 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。 外业测量的基准面和基准线：大地水准面，铅垂线 测量计算的基准面和基准线：参考椭球面，椭球面法线 3、总地球椭球及其应满足的条件 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。 4、垂线偏差 同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。两者之间的夹角u 称为垂线偏差 大地水准面差距：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 （大地水准面高大地水准 面起伏、大地水准面差距） 5、天文坐标系和大地坐标系的比较 天球坐标系:天球直角坐标系的原点O 一般定义为地心，Z 轴与地球自转轴重合，XY 平面与赤道面重合，X 轴指向赤 道上的春分点γ。天球球面坐标系基准面是天球赤道面，基准点是春分点。 大地坐标系规定以椭球的赤道为基圈，以起始子午线（过格林尼治的子午线）为主圈。对于任意一点P 其大地坐标 为（L，B，H ）：大地经度L—过P 点的椭球子午面与格林尼治的起始子午面之间的夹角。由起始子午面起算，向东 为正，向西为负。大地纬度B—过P 点的椭球面法线与椭球赤道面的夹角。由赤道起算，从0 到90 °，向北为正， 向南为负。 6、时间系统：恒星时、平太阳时、世界时、原子时、力学时 恒星时是以春分点为参照点的时间系统（ST ）。春分点（或除太阳以外的任一恒星）连续两次经过测站子午圈的时 间间隔为一恒星日。 平太阳时是以平太阳（以平均速度运行的太阳）为参照点的时间系统（MT ）。平太阳连续两次经过测站子午圈的时 间间隔为一平太阳日。 格林尼治的平太阳时（从半夜零点算起）定义为世界时（UT ）。 以物质内部原子运动周期（如铯原子133 能级辐射震荡频率9192631170 周为一秒）定义原子时（IAT） 7、IAT、TDT 和GPS 时之间的关系 IDT=IAT+32.184s GPS 时=IAT-19S 8、重力和重力位之间的关系 力位是力场空间位置的