大地测量学基础教案_精品.pdf

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。 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。 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 1.2大地测量学的作用 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 交通运输、工程建设、土地管理、城市建设等 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 故等的监测与救援。 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 §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。 3 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。 4 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。 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。 5 2.2 大地测量学的基本内容 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。 研究月球及太阳系行星的形状及重力场。 建立和维持国家和全球的天文大地水平控制网、工程 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。 现代大地测量的特征： ⑴研究范围大（全球：如地球两极、海洋） ⑵从静态到动态，从地球内部结构到动力过程。 -8 -9 ⑶ 观测精度越高，相对精度达到10 ~10 ，绝对 精度可到达毫米。 ⑷ 测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复 杂。 7 §3大地测量学发展简史及展望 3.1大地测量学的发展简史 第一阶段：地球圆球阶段 从远古至17世纪，人们用天文方法得到地面上同一子 午线上两点的纬度差，用大地法得到对应的子午圈弧 长，从而推得地球半径（弧度测量） 第二阶段：地球椭球阶段 从17世纪至19世纪下半叶，在这将近200年期间，人 们把地球作为圆球的认识推进到向两极略扁的椭球。