大地测量学复习要点

1、大地测量学基本复习点第一章简介1.大地测量学的定义大地测量学是在特定的时间-空间参考系统中测量和描述地球和其他行星体的学科。其基本任务是测量地球并监视其变化，为人类活动提供有关地球等行星体的空间信息。2.大地测量学的作用(简述5个，其中一个的具体作用)大地测量学对国民经济的各种建设和社会发展起着基础先行的重要保障作用。例如：运输、资源开发、水利和水电项目、工业企业建设、城市规划等，都需要地形图作为所有经济建设规划和开发所需的基本数据规划、设计和开发的基础。要测量地形图，首先要在全国、地区部署大地测量控制网。大地测量学对防灾、减灾、救灾和环境监测、评价和保护有特殊作用。例：我国和日本等国家都在地

2、震带地区建立集中大地变形监测系统，利用GPS和固定及流动的非常长的基准干扰、激光测高等现代地球测量手段进行自动连续监测。大地测量是空间技术开发和国防建设的重要保障。例如：战争地区的电子地图、数字地图、目标的准确三维坐标、区域场景的数字图像地图等都依赖于大地测量技术的直接和间接参与。大地测量在现代地球科学研究中的地位越来越重要。大地测量学是测绘领域各学科的基础科学。3.大地测量学的基本系统现代大地测量学主要分为几何(天文)大地测量学、物理大地测量学和空间大地测量学三个基本分支4.大地测量学的基本内容(1)确定地球的形状和外部重力场和时间的变化，建立统一的大地坐标系，研究地壳变形，测量极地和海洋表

3、面地形及其变化；(2)研究月球和太阳系行星的形状和重力场。(3)建立和维护具有先进技术的国家和全世界天文水平控制网、精密水平控制网、海洋地控制网，满足国民经济和国防建设的要求。(4)研究获得高精度测量结果的工具和方法等。(5)研究地球表面到椭球或平面的投影数学转换和相关大地测量计算。(6)研究大规模、高精度和多类别地形网络、空间网络及其组合网络的数据处理理论和方法，建立和应用测量数据库等。5.克莱罗定理(大地测量学基础P8和p73 _ _ 3-123式)内容：假设地球是由许多密度不同的均匀物质层圆组成的椭球体。椭球都是水平面，各层的密度从地球中心向外，按照克拉罗公式减小。意义：首先说明正常重力

4、的计算公式，只要知道点的位置(纬度)，就可以根据此公式计算点的正常重力，还可以用几何大地测量法和天文测量法计算地球扁平率。第二章坐标系和时间系统1.洗车、张东健、极移洗车：由于太阳和月亮等天体的影响，地球的旋转轴在空间中以诺兰极的长时间为基准缓慢旋转，形成逆圆锥，这种运动称为洗车。由于年龄差异，春分每年向西移动50.3。张东：月球绕地球运行的轨道(白度)在黄道上有5度的倾角，这导致月球重力产生的扭矩大小和方向不断变化，使地球的旋转轴叠加以洗车为基础(18.6年)的短周期圆周运动的现象称为张东。极移动：由于地球的自转轴相对于地球球体自身内部结构的位置的波动，极在地球表面的位置随时间而变化的现象称

5、为极移动。2.时间系统以地球自传运动为基础的星星诗(ST)和世界诗(ut)被建立起来了。以地球公转运动为基础，建立了历书(ET)，进一步发展为太阳系质心逆力时间(TDB)和地球中心逆力时间(TDT)。基于物质内部的原子运动特性，建立了原子诗。恒星诗(ST):以春分点为基本参考点，以春分点星期日视觉运动为定的时间称为恒星诗。UT(UT):使用由星期日的视觉运动确定的true sun time作为默认参考点。因为实际太阳的视觉速度不是恒定的，所以实际太阳时间不是恒定的时间尺度，为此，我们引入了在赤道上均匀移动的假想平阳，其速度等于实际太阳纪念日运动的平均速度。格林威治午夜计算的平阳市称为世界。历书

6、：地球的自转速度不统一，所以本身测量的时间不统一。1958年第十届IAU决定从1960年开始使用以地球空战运动为标准的历书时，测量时间，使用世界大战历书。原子时(AT):在磁场为零的情况下，位于海平面的铯原子的基态，两个超精密能量准位转移发射周的持续时间是以原子时为单位，以国际单位制的时间为单位。国际时间局比较，全球原子钟数据集成，最终确定的原子称为国际原子时。协调世界时(UTC):原子时间与地球自转没有直接关系，由于地球自转速度长期减慢的趋势，原子时间和世界时期的差距越来越大，为了使时间和季节协调，每天使用方便，以原子时间(秒)为测量单位，时间上与太阳的差距小于0.9秒的时间卫星定位系统时间

7、(了解):GPS时间系统在美国海军观测研究所USNO的基础上维持的原子称为GPST，以便GPS和UTC在1980年1月6日0点相同。3.大地测量基准用于表示地球形体的椭球体(围绕椭球体短轴旋转一周而产生的形状)是寻找固定椭球体的参数及其方向(椭球体旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球体的起始子午线平行于地球的起始子午线)和位置(椭球体的中心与地球中心的相对关系)。4.天球：以地球质心为中心，以无限为半径的假想球体称为天球；天球的重要点线曲面：天轴和天极：地球自转轴的延长线是天轴。天球和天轴的交点叫天极。天球赤道和天球赤道：通过地球质心与天轴垂直的平面称为天球赤道，与天球相交的大圆称为天球赤道。天体子

8、午线和子午线：包含天轴并通过地球一点的平面，称为天体子午线。与天球相交的大圆称为天球子午线。时间圆：通过天球平面与天球相交的半大圆；黄道：地球公转的轨道面和天球相遇的大圆，黄道面和赤道的角度称为黄赤空角。太极：通过天球中心，与黄道面垂直的直线和天球的交点；春分点：太阳从黄道南半球移动到北半球时，黄道和天体赤道的交点；大地测量参考系统坐标参考系统分为天球坐标系和全球坐标系天体坐标系：用于研究天体和人造卫星的位置和运动。全球坐标系：用于研究对象在地球上的位置和行为，它包含两种形式：大地坐标系(大地经度、纬度、大地高度)和空间笛卡尔坐标(x、y和z)，以椭球作为参考项。高程参考系统：使用大地水准面作

9、为参考面的高程系统称为正高程，使用大地水准面作为参考面的高程系统称为正常高程。正常高度和高度与地球高度之间存在以下关系：H=H正常 H=H正高度n椭球位置和方向椭球位置：是确定椭球中心的位置，可以分为两类：本地定位和地球中心定位。本地定位要求在椭球体和大地水准面的特定范围内最佳匹配，但是椭球面中心位置没有特殊要求。地球中心的定位除了椭球中心和地球质心匹配或最接近的要求外，在全球范围内，椭球必须与大地水准面最佳匹配。椭球方向：是指确定椭球旋转轴的方向。无论是本地定位还是地球中心定位，椭球短轴必须满足两个平行于地球旋转轴的平行条件。大地的起始子午线平行于天文起始子午线。椭球体类型：参考椭球体：具有

10、局部位置和方向，它是最适合特定区域大地水准面的地球椭球体(长半径a和扁平度)。整个地球椭球：除了满足地球中心位置和双重平行条件外，在确定椭球参数时，还可以制作全球范围内与大地最紧密匹配的地球椭球体。7.全球坐标系(全球坐标系):固定坐标系(也称为全球坐标系)是固定在地球上并一起旋转的坐标系。固定坐标系分为基于参考椭球的坐标系和地球同步运动、基于参考椭球的坐标系(以参考椭球中心为原点)和基于参考椭球的坐标系。基于整个地球椭球体的坐标系。地球中心的坐标系，固定在地球球体上，与地球同步移动，也称为地球中心固定坐标系。8.旧北京和新北京的54坐标系关系新老北京54坐标系使用克拉夫斯基椭球参数。全部基准

11、实体座标系统；两者位置相似，但方向不同。新的北京54坐标系是设置为将旧的北京54坐标系转换为西安80坐标系的变换坐标系。9.坐标变换旋转参数现有旋转、平移和缩放的两个空间笛卡尔坐标系的坐标变换有三个变换参数和三个旋转参数，一个标注变换参数，共七个参数。第三章地球引力场和地球形状的基本理论1.重力位置、离心力位置、重力位置的标准方程式重力位置：V=Gdmr离心力：Q=22(x2 y2)重力位：W=Gdmr 22(x2 y2)与重力方向一致的直线称为竖直线。重力位对任意方向的偏导数等于重力在该方向的分力。也就是说，wl=GL=GCOS (g，l)；如果g垂直于l，则dW=0，W=常量。给定不同的常

12、数值时，得到了表面的群集，也称为重力对立面，水平面。我们称完全静止的海面上的重力对立面为大地水准面。2.Legendre多项式(P67_68)(选择题)pncoscain=12 nn！Dn(cos2-1)nd(cos)n3.正常重力公式(P72_73)椭球上的点的一般重力公式：0=e1 sin2B-1sin22B高水平椭球Hm的正常重力计算公式：- 0=1g=0.3086 h-0.7210-7 H2其中h为m个单位，1g为mGal个单位，样式中的第一个条目上升约3米作为主条目，重力值下降1mal。第二个项目仅在超高时考虑，因此通常地面高度h的正常重力公式为：=0-0.3086H4.大地高静正常

13、人的相互关系高程由两部分组成：曲面的高部分(正常h或正常h正常)和大地水准面(或大地水准面)的高部分。高程基本上决定了地球自然表面的地形，大地水准面高度(大地水准面间隙n)(也称为高程异常)基本上决定了大地水准面或大地水准面等变化。因此，大地测量高度可以表示为：H=H正常(高程以上)H=H正高度n(大地水准面间隙)正高度系统以水平面为基准，地面上一点的正高度是沿垂直线到大地水准面的距离。如果将正常海拔系统中没有精确测量的重力的平均值换成正常重力，就会产生另一个称为正常海拔系统的海拔系统。我国规定，将正常高度系统作为我国的高度集成系统。5.我国规定将正常高空系统作为我国高度统一系统采用的原因：沿

14、竖直线的重力平均值在定高系统中无法精确求出，因此定高也无法精确求出。在正常高度系统中，通常重力平均值被正常重力平均值取代，正常高度可以得到正确的值，其值与平准路径不同，是唯一的决定。因此，我们国家决定采用正常的高度系统作为我国的高度集成系统。6.垂直偏差测量的概念(P84_85详细视图)地面上一点的重力矢量g和椭球上的法向矢量n之间的夹角由该点的垂直偏差定义。绘画代表，即垂直偏差u的组件Mao youhuan的组件Mao youhuan。(a是投影面的大地测量方位角。）以下是天文纬度和经度之间的关系，如果您知道某点的垂直偏差，则可以将天文纬度和经度转换为大地测量纬度和经度测量垂直偏差的方法一般

15、有四种：天文大地测量法；重力测量方法；天文重力测量方法；GPS方式。卫星水平测量至少可以解决以下问题：(1)在全球范围内，在统一系统内测量世界海洋面的高度，综合研究海洋地形，定期细化地球外部的重力场参数。(2)在卫星水平测量方程中，以厘米级精度确定坐标系原点相对于地球质心的径向分量。(3)求世界范围内最接近大地水准面的平椭球参数。(4)可以快速研究大地水准面。也就是说，可以确认体内分布变化、海底地震等引起的大地水准面曲率和高程的快速变化。(5)将卫星预报高度与其观测高度进行比较，可以利用这些大量的统计数据，评估和改善卫星预报的准确性；6)利用卫星水平测量资料，可以确定地球动力形状参数和地球质量

16、分布变化引起的变化。第四章地球椭球和数学投影转换的基本理论1.子午线弧长计算公式(P115_4-101)(b表示纬度)2.切割相对方法(1)绘制表现法相对割面线(详细检视P121)AaB是点a的垂直剖面线，或点b的相反剖面线。BbA是b点垂直切割线或点a的相反切割线。(2)椭球上两点之间的最短曲线称为大地测量线。在相对路径中直线之间，直线和垂直线之间的角度附近绘制大地测量微分方程：(详细了解P123)将经度设置为l，将纬度设置为b，将建筑红线设置为场地上的任意点位元角度为a。将大地测量线增加到P1点会相应地变更dL、dB和dA。所谓大地测量微分方程表示dL、dB、dA和dS的关系3.将地面观测的水平方向计算为椭球体用椭球计算地面观测的水平方向的两个基本要求：基于椭球的法线；将地面观测要素化为椭球对地线的相应要素。在椭球上返回水平方向，包括垂直偏差修正、高程差修正和剖面差修正，一般将这三者称为三次修正。地面长度计算：1。计算基准线距离2。电磁波距离测量计算4.地球主题解决方案计算P1点的大地坐标(L1，B1)、P1到P2的大地长度s及其大地方位角A12、P2点的大地坐标(L2，B2)和