《物理大地测量学》课程大纲

1、物理大地测量学课程教学大纲课程代码：课程负责人：Robert Tenzer/徐新禹课程中文名称：物理大地测量学课程英文名称：Physical Geodesy课程类别：必修、选修课程学分数：2.5课程学时数：45授课对象：测绘工程专业（A方向），测绘工程实验班本课程的前导课程：大地测量学基础，数学物理方程一、教学目的物理大地测量学是测绘工程专业的主要专业课之一，主要任务是研究地球形状及外部重 力场。通过课程学习，学生能够熟悉大地位的基础理论（Laplace和Possion微分方程，球 谐分析，边值问题）、重力场建模（Stokes/Molodensky理论，正常重力场，垂线偏差，扰 动位，重力异常

2、）、重力归算、重力场对大地测量观测量的影响（水准的正高/正常高改正， 垂线偏差改正等）、基于空间观测技术确定地球重力场（CHAMP，GRACE，GOCE及卫星测高） 等，这些内容是深入研究地球重力场及其应用的基础。二、教学要求熟悉“物理大地测量学的基本概念、研究内容及其应用领域”，掌握“地球重力场的基 本理论，测量方法和技术，垂直高程基准，（似）大地水准面建模理论，重力场表达方法及 位场建模和应用中常用数值方法”，重点掌握“位理论基础和地球重力场建模方法”。三、课程内容与学时分配课程内容1/概述主要讲述物理大地测量学的由来，宇宙及太阳系的演化，地球的旋转及动力学的介绍2/地球的形状及大小主要讲

3、述描述地球形状及大小的数学和物理近似。3/坐标系统及转换主要讲述物理大地测量学相关的坐标系及其转换，包括天文、大地、地理、球坐标、直 角坐标系统。4/地球重力场主要讲述重力位、引力、引力梯度以及地球重力场的几何结构。5/正常重力场主要讲述参考椭球及与描述正常场的相关物理量。6/重力归算主要讲述重力异常、扰动重力、扰动位及重力观测量的归算。7/高程系统主要讲述正高、正常高及力高高程系统。8/位理论主要讲述各类边值问题、牛顿积分、球谐分析、球谐综合、Stokes积分和Hotine积分。9/重力测量主要讲述重力测量的空间测量技术，包括新一代重力测量任务及卫星测高。10/ （似）大地水准面确定主要讲述

4、（似）大地水准面确定的理论和实际应用。11/数值和统计方法主要讲述物理大地测量学中相关数值和统计方法。12/课程复习内容及学时安排内容学时1/概述22/地球的形状及大小23/坐标系统及转换34/地球重力场45/正常重力场26/重力归算47/高程系统48/位理论69/重力测量410/ （似）大地水准面确定611/数值和统计方法612/课程复习2四、教材与参考书教材：1 Physical Geodesy (2nd ed.), written by B. Hofmann-Wellenhof and H. Moritz, 2006.参考书：Physical Geodesy (1st ed.), Mapping Publishing Company, written by B. Hofmann-Wellenhof and H. Moritz, translated by Fukang Lu, Guoli Hu, 1984 (In Chinese).Physical Geodesy (lectur