空间大地测量学复习.doc
(整理)大地测量学考试复习资料
大地测量学考试复习资料㈠考试题型:填空题、选择题、名词解释、简答题、绘图题、计算题㈡名词解释:1.大地测量学的定义:大地测量学是测量和描述地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息的一门地球信息学科,既是基础学科,又是应用学科。
2.大地主题解算:如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素,这样的计算称为大地主题解算。
3.大地主题正算: 已知P1点的大地坐标,P1至P2的大地线长及其大地方位角,计算P2点的大地坐标和大地线在P2点的反方位角。
4.大地主题反算:已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。
5.地图投影:将椭球面上元素(包括坐标,方位和距离)按一定的数学法则投影到平面上,研究这个问题的专门学科叫地图投影学。
6.大地水准面:假定海水面完全处于静止和平衡状态(没有风浪、潮汐及大气压变化的影响),把这个海水面伸延到大陆下面,形成一个封闭曲面,在这个面上都保持与重力方向正交的特性,则这个封闭曲面称为大地水准面。
7.球面角超:球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与(n-2)×180°的差值(或答为球面三角形和180°也可)。
8.底点纬度:在y =0时,把x直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B,叫底点纬度。
9.高程异常:似大地水准面与椭球面的高程差。
10.水准标尺零点差:一对水准标尺的零点误差之差。
11.总椭球体:总椭球体的中心与地球的质心重合,其短轴与地球的地轴重合,起始子午面与起始天文子午面重合,而且与地球体最佳密合的椭球体。
12.子午线收敛角:高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。
13.水准标尺基辅差:精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划之差。
14.子午圈:过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。
15.卯酉圈:过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。
大地测量学复习重点
应用大地测量学1.水准面定义:我们把重力位相等的面称为重力等位面,也就是我们通常说的水准面。
水准面有无数个。
2.外业测量基准面:大地水准面内业计算基准面:参考椭球面外业测量基准线:铅垂线内业计算基准线:椭球面法线3.X大地水准面:与平均海水面相重合,不受潮汐,风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面处处与铅垂线垂直的水准面称为大地水准面,他是一个没有褶皱,无棱角的封闭曲面。
4.X似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合,在大陆也几乎重合,在山区只有2-4m的差异。
5.地球椭球定义:总地球椭球中心和地球质心重合,总的地球椭球的短轴与地球地轴相重合,起始大地子午面和起始天文子午面重合,同时还要求总地球椭球和大地体最为密合。
6.X我国几种常用参心坐标系:BJZ54、GDZ807.X地心坐标系分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系等。
地心空间大地直角坐标系又可分为地心空间大地平面直角坐标系和空间大地舜时直角坐标系。
8.地心直角坐标系的定义:原点O与地球质心重合;Z轴指向国际协议原点CIO,X轴指向1968BIH定义的格林尼治平均天文台的起始子午线与CIO的赤道交点E,Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系,点的坐标分别用XD、YD、ZD表示。
9.地心大地坐标系的定义:地球椭球的中心与地球质心重合,椭球的短轴与地球自转轴重合,大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角,大地经度L为过地面点的椭球子午面与BIH定义的起始大地子午面之间的夹角,大地高H 为地面点沿椭球面法线至椭球面的距离。
10.WGS一84坐标系的几何定义是:坐标系的原点是地球的质心,Z轴指向BIHl984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIHl984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
11.国家大地坐标系:1954年北京坐标系,1980年国家大地坐标系,2000国家大地坐标系(CHCS2000)12.CGCS2000定义:是右手地固直角坐标系。
大地测量知识点复习
大地测量知识点复习第一章绪论1.1大地测量学的定义和作用1.1.1大地测量学的定义大地测量学的定义:时间和空间参考系下,测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化,为人类活动提供地球空间信息的一门学科。
1.2大地测量学的基本体系和内容1.2.1大地测量学的基本体系1.量测学可分为两个分支,一是普通测量学,其研究范围是不大的地球表面。
二是大地测量学,其研究的是全球或相当大范围的地球区域。
其中现代大地测量学归纳为由几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学三个基本分支为主体所构成的基本体系。
2.几何大地测量学亦即天文大地测量学。
其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。
3.物理大地测量学也称为理论大地测量学。
其基本任务是用物理方法确定地球形状及其外部重力场。
4.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理论、技术和方法。
1.2.2大地测量学的基本内容(1)确定地球形状及外部重力场及其随时间变化,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。
(2)研究月球及太阳系行星的形状及重力场。
(3)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。
(4)研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。
(5)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。
第二章坐标系统与时间系统2.1地球的运转2.1.1地球绕太阳公转1.开普勒三定律:(1)行星轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)行星运动中,与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等。
(3)行星绕轨迹运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数。
2.黄道:地球绕太阳旋转的轨道。
大地测量学复习资料(考试必备)
⼤地测量学复习资料(考试必备)1.垂线同总地球椭球(或参考椭球)法线构成的⾓度称为绝对(或相对)垂线偏差2.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,称为恒星时3.以真太阳作为基本参考点,由其周⽇视运动确定的时间,称为真太阳时。
⼀个真太阳⽇就是真太阳连续两次经过某地的上中天(上⼦午圈)所经历的时间。
4.以格林尼治平⼦夜为零时起算的平太阳时称为世界时5.原⼦时是⼀种以原⼦谐振信号周期为标准6.归算:就是把地⾯观测元素加⼊某些改正,使之成为椭球⾯上相应元素。
7.把以垂线为依据的地⾯观测的⽔平⽅向值归算到以法线为依据的⽅向值⽽加的改正定义为垂线偏差改正7.⼤地线椭球上两点间的最短程曲线。
8.设椭球⾯上P点的⼤地经度L,在此⼦午⾯上以椭圆中⼼O为原点建⽴地⼼纬度坐标系; 以椭球长半径a为半径作辅助圆,延长P2P与辅助圆相交P1点,则OP1与x 轴夹⾓称为P点的归化纬度u。
9.仪器加常数改正因测距仪、反光镜的安置中⼼与测距中⼼不⼀致⽽产⽣的距离改正,称仪器加常数改正,包括测距仪加常数和反光镜加常数。
10.因测距仪的基准频率等因素产⽣的尺度参数成为乘常数。
11.基本分划与辅助分划相差⼀个常数301.55cm,称为基辅差,⼜称尺常数12.控制⽹可靠性:控制⽹能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差的影响13.M是椭球⾯上⼀点,MN是过M的⼦午线,S为连接MP的⼤地线长,A为⼤地线在M点的⽅位⾓。
以M为极点;MN为极轴;P点极坐标为(S, A)⼀点定位,如果选择⼤地原点:则⼤地原点的坐标为:多点定位,采⽤⼴义弧度测量⽅程1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京,⽽在前苏联的普尔科沃。
相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。
1954年北京坐标系的缺限:①椭球参数有较⼤误差。
②参考椭球⾯与我国⼤地⽔准⾯存在着⾃西向东明显的系统性的倾斜,在东部地区⼤地⽔准⾯差距最⼤达+68m。
大地测量学知识总结、总复习
第一章
1. 大地测量学定义:大地测量学是地球科学的一个分支学科,是研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局 部运动和测定地面点的几何位置以及它们变化的理论和技术的学科。
2.大地测量学分类 1. 经典大地测量学 几何大地测量学(地表地形) 物理大地测量学(局域性) 2. 现代大地测量学 现代物理大地测量学(CHAMP 卫星、GRACE 卫星等)(全球性) 空间大地测量学:卫星大地测量学(GPS、GLONASS、 COMPASS、GALILEO)、甚长基线干涉测量(VLBI)、激光测 卫(SLR)、惯性测量统(INS)等。
5.大地测量学的基本内容 1.确定地球形状及外部重力场及其随时间变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳变形,测定极移等; 2.研究月球及太阳系行星的形状及重力场; 3.建立和维持具有高科技水平的国家和全球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; 4. 研究为获得高精度测量成果的仪器和方法 5.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学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。 4. 研究为获得高精度测量成果的仪器和方法;
大地测量学基础复习
4-5大地原点的四个作用
1)为参考椭球的定位和定向提供参数; 2)为天文大地网在椭球面上的计算提供起算数据; 3)为计算大地水准面差距提供起算数据; 4)作为大地坐标系的一种标志。
4-6 建立国家平面大地控制网的四个
基本原则
大地控制网应分级布设、逐级控制
大地控制网应有足够的精度
大地控制网应有一定的密度
3-1高斯投影的三个条件
(1)投影具有正形性质,即正形投影条件
(2)中央子午线投影后为直线,且为投影点的对 称轴,即对称条件;
(3)中央子午线投影后长度不变,即正长条件。
3-2高斯投影坐标正算公式的三个特点
(1) 当l等于常数时,随着B的增加x值增大,y值 减小;又因,所以无论B值为正或负,y值不变。
2、精密经纬仪----wild T3等 3、精密测距仪----ME-5000等 4、GPS接收机----徕卡(leica),天宝(Tirmble)
5-1五种曲率半径
子午圈曲率半径
M a(1 e2 ) W3
卯酉圈曲率半径
N a W
任意法截弧的曲率半径
RA
N 1 2 cos2
A
N
cos2
2-9大地水准面和参考椭球面的两个关系
1、大地水准面差距=参考椭球面到大地水 准面的距离
2、垂线偏差:一个点上法线与垂线的夹角 (表示两个面的倾斜)
3-0 地球自转的三个变化
1、地轴方向相对于空间的变化(岁差和章动)
2.地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变 化(极移)
3. 地球自转速度变化(日长变化)
时,γ 为正;在西时,γ 为负;
(3)当l不变时,则γ 随纬度增加而增大。
3-4三种国家大地坐标系
大地测量学基础复习题
大地测量学基础复习题一、名词解释1、大地测量学:大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场,以及测定地面点空间位置的学科。
2、椭球:大地水准面所包围的地球椭球体称为椭球。
3、大地水准面:由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。
4、垂线偏差:大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差。
5、大地纬度:地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度。
6、大地经度:地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度。
7、卯酉圈曲率半径:椭球面上平行于卯酉圈的曲率半径称为卯酉圈曲率半径。
8、子午圈曲率半径:椭球面上平行于子午圈的曲率半径称为子午圈曲率半径。
9、大地测量坐标系:以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系。
10、大地原点:作为国家大地的基准点称为大地原点。
二、选择题1、下列哪个选项不是大地测量学的研究对象?( )A.地球的形状和大小B.地球的重力场C.空间点位置的测定D.大气物理2、下列哪个选项不是大地水准面的特点?( )A.大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则封闭曲面B.大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差C.大地水准面与椭球面的差异是地球表面地形地貌的反映D.大地水准面与椭球面的差异是由地球内部物质分布不均匀造成的3、下列哪个选项不是大地纬度的特点?( )A.地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度B.大地纬度的起算原点是赤道C.大地纬度的变化范围是0°-90°D.大地纬度的度量单位是度、分、秒4、下列哪个选项不是大地经度的特点?( )A.地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度B.大地经度的起算原点是本初子午线C.大地经度的变化范围是0°-180°D.大地经度的度量单位是度、分、秒5、下列哪个选项不是椭球的形状?( )A.短轴近似圆形,长轴略呈扁平形B.短轴近似圆形,长轴略呈梨形C.短轴近似圆形,长轴略呈扁球形D.短轴近似圆形,长轴略呈长球形6下列哪个选项不是大地测量坐标系的特征?( )A以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系B大地测量坐标系的x轴指向北极,y轴指向东经0°方向C大地测量坐标系的x轴指向南极,y轴指向东经0°方向D大地测量坐标系的z 轴指向地球北极7下列哪个选项不是地球重力场的特征?( )A重力加速度随纬度增高而增大B重力加速度随海拔增高而减小C重力加速度随纬度增高而减小D重力加速度随海拔增高而增大8下列哪个选项不是进行大地测量时必须考虑地球自转的影响?( )A地面点的空间位置B大地水准面与椭球面的差异C大气折射改正D重力加速度的测定三、问答题1简述大地测量学的基本任务是什么?2简述大地水准面的特点。
(完整word版)《大地测量学》复习知识点总结word汇编
大地测量学第一章1.大地测量学的定义?大地测量学与普通测量学有哪些主要区别?大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置、研究地球形状和大小、研究地球表面和外部重力场及其变化的学科。
区别在于:(1)测量的精度等级更高,工作更加严密。
(2)测量的范围更加广阔,常常是上百平方公里乃至整个地球。
(3)侧重研究的对象不同。
普通测量学侧重于研究如何测绘地形图以及进行工程施工测量的理论和方法。
大地测量学侧重于研究如何建立大地坐标系、建立科学化、规范化的大地控制网并精确测定控制网点坐标的理论和方法。
2.大地测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。
一·基本任务可以概括为:1.在地球表面的陆地上建立高精度的大地测量控制网,并监测其数据随时间的变化;2.确定地球重力场及其随时间的变化,测定和描述地球动力学现象;3.根据地球表面和外部空间的观测资料确定地球形状和大小。
二·主要研究内容:1.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。
2.研究月球及太阳系行星的形状及重力场。
3.研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法;4.研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法;5.研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算;6.研究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。
三·国民经济建设中的地位:(1)为地形测图和大型工程测量提供基本控制;(2)大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用;(3)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的作用;(4)大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障;(5)大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。
大地测量学复习资料
1、普通测量学概念:研究地球表面局部区域内测绘工作的基本理论、仪器和方法的学科,是测绘学的一个基础部分。
局部区域指在该区域内进行测量、计算和制图时,可以不顾及地球的曲率,把这区域的地面简单地当作平面处理,而不致影响测图的精度。
普通测量学研究的主要内容,是局部区域内的控制测量和地形图的测绘。
基本工作包括距离测量、角度测量、高程测量和测绘地形图。
普通测量学随着测图区域和应用范围的日益扩大,相继发展和形成了大地测量学、摄影测量学、工程测量学和地图制图学等独立学科。
2、大地测量学定义: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的变化的理论和技术的学科。
它的基本任务是研究全球,建立与时相依的地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。
3、岁差定义:地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的长期性运动。
(或因地球自转轴的空间指向和黄道平面的长期变化而引起的春分点移动现象。
)4、章动定义:地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的周期性运动。
(或地轴指向在空固坐标系中的周期变化。
)5、极移的定义:地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化,从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化。
时间系统满足的条件:运动是连续的;运动的周期具有足够的稳定性;运动是可观测的。
6、恒星时: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。
7、世界时:以格林尼治平子夜为零时起算的平太阳时。
8、春分点和天球赤道面,是建立天球坐标系的重要基准点和基准面。
9、大地测量参考框架:是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)所构建的,分为坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架。
10、测量常用的基准包括:平面基准、高程基准、重力基准。
11、椭球的定向: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。
大地测量学基础复习资料
1.什么是大地测量学,现代大地测量学由哪几部分组成?谈谈其基本任务和作用?2.什么是重力、引力、离心力、引力位、离心力位、重力位、地球重力场、正常重力、正常重力位、扰动位等概念,简述其相应关系。
3.什么是大地水准面、大地体、总椭球、参考椭球、大地天文学、拉普拉斯点、黄道面、春分点、大地水准面差距。
4.解释水准面的含义及性质,为什么说水准面有多个?5.解释似大地水准面含义和性质,简述水准面、大地水准面、似大地水准面的异同点?6.解释总椭球、参考椭球及正常椭球的含义、性质和作用,分析它们异同点。
7.简述地球椭球基本参数、相互关系。
8.简述大地纬度、地心纬度、归化纬度的概念,其相互关系如何?9.水准测量中,研究高程系统的作用如何?高程系统分为几种,我国规定采用哪种作为高程的统一系统。
10.绘图说明大地高,正高与正常高的关系.11.什么叫子午圈、平行圈、法截面、法截线、卯酉圈?12.简要叙述M、N、R三种曲率半径之间的关系。
13.子午线弧长和平行圈弧长是怎么变化的?14.怎样理解克莱洛定理中大地线常数C的含义?15.地面观测的方向值归算至椭球面应加哪些改正?16.白塞尔投影条件是什么?17.论述白塞尔大地主题解算步骤。
18.简述地图投影变形有几种,分别适用于何种情况。
19.简述高斯投影过程,高斯投影应满足那些条件?20.6°带和3°带的分带方法是什么?如何计算中央子午线的经度及测区带号?21.正形投影有那些特征?何为长度比?22.椭球定位分几类?什么是参数坐标系?什么是地心坐标系?其区别表现在什么方面?23.布设全国统一的平面控制网及高程控制网,分别应遵守哪些原则?24.岁差25.球面角超26.垂线偏差27.参考椭球28.理论闭合差29.大地水准面30.正高系统31.正常高系统32.垂线偏差33.空间直角坐标系34.法截面35.法截线(法截弧)36.卯酉圈:37.相对法截线38.大地线39.垂线偏差改正40.标高差改正41.截面差改正42.大地主题正解43.大地主题反解44.地图数学投影45.长度比(m)46.以___________作为基本参考点,由春分点___________运动确定的时间称为恒星时;以格林尼治子夜起算的___________称为世界时。
绝密-空间大地测量学复习
第一章概论1.大地测量学的基本体系:几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学空间大地测量学主要研究利用自然天体或人造天体来精确测定点的位置,确定地球的形状、大小、外部重力场,以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法。
2。
国家平面坐标系统实现过程主要工作(1)国家平面控制网布设(2)建立大地基准、确定全网起算数据(3)控制网的起始方位角的求定(4)控制网的起始边长的测定(5)其它工作3.传统大地测量常规方法的局限性(1)测站间需保持通视:采用光电仪器,必须通视;需花费大量人力物力修建觇标;边长受限制;工作难度大、效率低。
(2)无法同时精确确定点的三维坐标:平面控制网和高程控制网是分别布设的;并且增加了工作量.(3)观测受气候条件影响:雨天、黑夜、大雾、大风、能见度低时不宜测量。
(4)难以避免某些系统误差的影响:光学仪器的测量值会因为大气密度不同而受到不同的弯曲影响,地球引力由两极到赤道减小,大气密度变化也逐渐减小。
(5)难以建立地心坐标系:海洋区域无法布设大地控制网,陆地只能区域测量,建立区域参考椭球与区域大地水准面吻合;无法建立全球参考椭球。
4. 时代对大地测量提出的新要求(1)要求提供更精确的地心坐标:空间技术和远程武器迅猛发展,要求地心坐标;(2)要求提供全球统一的坐标:全球化的航空、航海导航要求全球统一的坐标系统(3)要求在长距离上进行高精度的测量:如研究全球性的地质构造运动、建立和维持全球的参考框架、不同坐标系间的联测等;(4)要求提供精确的(似)大地水准面差距:GNSS等空间定位技术逐步取代传统的经典大地测量技术成为布设全球性或区域性的大地控制网的主要手段;人们对高精度的、高分辨率的大地水准面差距N或高程异常的要求越来越迫切。
(5)要求高精度的高分辨率的地球重力场模型:精密定轨和轨道预报(尤其是低轨卫星)需要高精度的高分辨率的地球重力场模型来予以支持。
(6)要求出现一种全天候,更为快捷的、精确、简便的全新的大地测量方法.5. 空间大地测量产生的可能性(1)空间技术的发展:按需要设计卫星,并能精确控制姿态,精确测定卫星轨道并进行预报,为卫星定位技术的产生奠定了基础.(2)计算机技术的发展:为大量资料的极其复杂的数学处理提供了可能性。
大地测量学期末复习资料
将地面观测值归算至椭球面● 归算要求:1、以椭球面法线为基础——消除垂线偏差的影响2、将地面观测值元素化为椭球面上大地线相应的元素——消除大地高和法截面差的影响● 垂线偏差改正:(使铅垂线与法线重合)目的:经垂线偏差改正后,得到了以法线为准的水平方向值,解决测站点垂线偏差的影响● 标高差改正:(把水平方向归化为法截弧方向)目的:得到了测站点和照准点在椭球面上的投影点之间的法截线方向值● 截面差改正(把法截弧方向转化为大地线方向)目的:把地面水平方向的观测值归算成椭球面上相应大地线的方向值● 电磁波测距的归算:电磁波测距仪测量的是两点之间的斜距,应将它归算到参考椭球面上设斜距为D ,大地线长为S 公式为: 2322421AA m R D R H D D h D S +⋅-∆-= 注: 测线变成平距 平距变成弦线 弦线变成弧长122112122)(21cos cos '1H H h H H H A B e N R mA -=∆+=+=其中:大地测量主题解算● 大地元素——椭球面上点的大地经度L ,大地纬度B ,两点间的大地线长度S ,及其正反大地方位角A12,A21。
● 大地主题解算——已知某些大地元素推求另一些大地元素叫做大地主题解算;包括正解和反解。
正解:(L1,B1),S ,A12 => (L2,B2),A21 反解:(L1,B1),(L2,B2) => S ,A12,A21 实质:是椭球面上极三角形的解算问题包括:短距离(400km 以内) 中距离(400~1000km ) 长距离(1000km 以上)地图投影● 定义——将椭球面上的元素按照一定的数学法则投影到平面上,称为地图数学投影,简称为地图投影。
相应的学科叫地图投影学。
这些元素包括:大地坐标、方位和距离。
关键是大地坐标。
● 长度比——投影面上的线段P ’Q ’同原面上相应线段PQ 之比,当PQ 趋近于零时的极限叫投影长度比不同点上的长度比都不同,而且同一点上不同方向的长度比也不相同● 主方向——投影后一点的长度比依方向不同而变化,其中最大及最小长度比的方向称为主方向 (在椭球面任一点上,必有一对相互垂直的方向,它在平面上的投影也必定垂直,这两个方向就是长度比的极值方向,也就是主方向)● 变形椭圆——以定点为中心,以长度比的数值为向径,构成以两个长度比极值为长短半轴的椭圆 (某点O 处的变形椭圆是描述该点各方向上的长度比的椭圆)高斯投影● 概念——满足下面三个条件的地图投影:(1)中央子午线投影后为直线(纵坐标轴) (2)中央子午线投影后长度不变 (3)正形投影投影方法——圆柱套在椭球体外面通用横轴墨卡托投影概念1、正形条件2、中央子午线投影后为坐标纵轴3、中央子午线投影长度不等于1,而是0.9996高斯投影簇的概念满足投影条件:1、中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;2、投影的等角性质;3、中央经线上的长度比国家平面大地控制网●建立方法1、常规大地测量法:①三角测量法②导线测量法③三边测量及边角同测法2、天文测量法:3、现代定位新技术:①GPS测量(已经取代传统的三角测量)②VLBI③INS●基本原则:1.分级布设,逐级控制三角网分为一、二、三、四等GPS网:A、B、C、D、E五级A维持我国最高精度的坐标框架,B、C、D、E分别对应着一、二、三、四等网2.足够的精度3.一定的密度4.统一的技术规格和要求(《测量规范》、《GPS测量规范》)●国家平面大地控制网的布设(1)技术设计(收集资料;实地勘察;图上设计;)(2)实地选点(选点图,点之记)(3)建筑觇标(4)标石埋设(5)距离测量(6)角度测量(7)技术总结国家高程控制网●国家高程基准:高程基准面(零基准面)+水准原点为国家高程基准1、高程基准面大地水准面2、水准原点位于青岛3、1956年黄海高程系1950~1957年共7年高程基准面72.289m4、1985国家高程基准1952~1979年中选19年(潮汐一个周期18.61年)72.260m 1988年1月正式启用●国家高程控制网的布设原则1.从高到低,逐级控制一、二、三、四等2.一定的密度3.足够的精度4.一等水准网应定期复测(15~20年复测1次)●水准路线的设计、选点和埋石1.技术设计2.选点(点之记)3.埋石●水准路线上的重力测量工程测量控制网●工程测量控制网的分类设计——地形图——测图控制网施工——放样——施工控制网运营——变形观测——变形观测专用控制网●工程平面控制网的布设原则1.分级布网,逐级控制(二、三、四等)2.要有足够的精度3.要有足够的密度4.要有统一的规格●工程平面控制网的布设特点:1、边长显著缩短2、等级较多3、各等级控制网都可以作为首级网●工程高程控制网的布设1.水准测量建立二、三、四等,首级不低于三等2.三角高程测量建立●分带——6度带:自0度子午线起始,适用于中小比例尺(1:25000以下),L0=6n-33度带:一半的中央子午线与6度带的中央子午线重合,另一半是6度带的分界线。
大地测量学复习资料
1.垂线偏差:地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹角定义为该点的垂线偏差。
2.参考椭球: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,叫参考椭球。
3.大地线:椭球面上两点间的最短程曲线叫做大地线。
4.力高:水准面在纬度45度处的正常高。
5.大地主题解算:已知某些大地元素推求另一些大地元素的计算工作叫大地主题解算。
6.大地主题正算:已知P1点的大地坐标(L1,B1),P1至P2的大地线长S及其大地方位角,计算P2点的大地坐标(L2,B2)和大地线S在P2点的反方位角A21,这类问题叫做大地主题正算。
7.大地基准:是指能够最佳拟合地球形状的地球椭球的参数及椭球定位和定向8.高斯投影:横轴椭圆柱等角投影(假象有一个椭圆柱横套在地球椭球体外,并与某一条子午线相切,椭球柱的中心轴通过椭球体中心,然后用一定投影方法,将中央子午线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱上,再将此柱面展开成投影面)。
9.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科学。
10.理论闭合差:由水准面不平行而引起的水准环线闭合差,称为理论闭合差。
11.地心坐标系:地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。
原点O设在大地体的质量中心,用相互垂直的X,Y,Z三个轴来表示,X轴与首子午面与赤道面的交线重合,向东为正。
Z轴与地球旋转轴重合,向北为正。
Y 轴与XOZ平面垂直构成右手系。
12.高斯投影正、反算公式进行换带计算的步骤。
这种方法的实质是把椭球面上的大地坐标作为过度坐标。
首先把某投影带内有关点的平面坐标(x,y)1利用高斯投影反算公式换算成椭球面上的大地坐标(B,l),进而得到L=L0+l,然后再由大地坐标(B,l),利用投影正算公式换算成相邻带的平面坐标(x,y)2在计算时,要根据第2带的中央子午线来计算经差l,亦即此时l=L-L0。
武汉大学测绘学院空间大地测量学考试复习要点整理.docx
空间大地测量学::利用自然天体或人造天体精确确定点的位置,确定地球的形状,大小,外部重力场,以及他们随时间的变化状况的一整套理论和方法空间大地测量两个要素;1,必须利用空间的自然天体或人造天体所发出的信号来进行观测或将他们作为观测目标2,所做的工作必须属于大地测量的范畴,如精确测定点的坐标及其变化率,确定地球重力场及其变化,确定地球的运动和相关参数。
空间大地测量的主要任务:大体分为两类:一类是建立和维持各种坐标框架,1,建立和维持地球参考框架(1)建立和维持全球性的地球参考框架,(2)建立和维持区域性的地球参考框架2,建立和维持国际天球参考框架3,测定地球定向参数。
一类是确定地球重力场。
空间大地测量技术:VLBI,激光测月(SLR), GPS (GNSS), DORIS,利用卫星轨道摄动反演地球重力场,卫星测高,.卫星跟踪卫星,卫星重力梯度测量时间间隔:事物运动处于两个状态之间所经历的时间过稈,它描述了事物运动在时间上的连续状态时刻:发生某一现象的时间时间基准:时间测量的一个标准的公共尺度。
时间的起算基准和尺度基准一起决定事件发生的时刻时间的尺度基准决定两事件之间的时间间隔,也就是决定时段时间基准的条件:1。
运动是连续的、周期性的2,运动周期必须稳定3,运动周期必须具有复现性,即要求在任何时间和地点都可以通过观测和试验来复现这种周期运动时间基准有三种:1地球自转(建立世界时)2,行星绕太阳公转(历书时)3,电子,原了的谐波振荡(原了时)4,脉冲星发射周期性脉冲信号(脉冲星时)守时系统:被用来建立和维持时间频率基准,确定任一时刻的时间方法:通过时间频率测量和比对技术来评价和维持该系统的不同时钟的稳定度和准确度,并据此给予不同的权重,以便用多台钟来共同建立和维持时间系统的框架授时:通过授时设施(电话网络无线电,电视,专用长波和短波电台和卫星等)向用八传递准确的时间信息和频率信息时钟的主要技术指标:1频率准确度,振荡器所产生的实际震荡频率与:苴理论值得相对偏差2 ,频率漂移率频率准确度在单位时间内的变化量3,频率稳定度(反映时钟质量的最主要的技术指标)频标在一定的时间间隔内所输出的平均频率的随机变化程度频率准确度和频漂反映了钟的系统误差。
《大地测量学》复习知识点总结
《大地测量学》复习知识点总结
大地测量学是地球测量学的重要研究分支之一,面向工程建设、调查集约、水文测量、数据分析、工程设计和科学研究等,是从事大地测量及其应用的理论,方法和技术总称,也是近代测量学中最重要的一个分支,是地理信息系统的理论依据和技术支持事业。
大地测量学的基本内容包括:
一、大地测量的基础理论性内容:坐标系统、视线理论、高程理论、平面测量、直线测量和空间测量。
二、地形测量:包括平面测量、直线测量、高程测量以及使用定位器测量的内容,如光学定位技术、电子定位技术、GPS定位技术等。
三、测量仪器:包括双距仪、激光测距仪、水准仪、气球观测仪、电子全站仪、多功能测距仪、遥感仪等。
四、测量数据处理:包括数据收集、数据处理、测量数据统计、大地及高程坐标系统换算、模型最优化、空间分析和定位精度评价。
五、不确定性测量:包括单位质量信息、随机误差估计、不确定性测量理论、数据可靠性评价、数据精度评价、数据校核及数据融合等。
六、地球椭球体的参数估计:包括椭球体参数计算、椭球参数估计等。
七、地图测量:包括经纬度网络测量、俯仰角测量等内容。
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空间大地测量学复习
.第一章绪论1. 什么是空间大地测量学利用自然天体或人造天体来精确测定测点的位置;精确确定地球的形状,大小,外部重力场以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法(或一门科学)称为空间大地测量学。
2. 空间大地测量的主要任务空间大地测量要解决的问题和承担的具体任务很多,但归纳起来大体上可分为两类:一类是建立和维持各种坐标框架;①建立和维持地球参考框架A:
建立和维持全球性参考框架B:
建立和维持区域性的地球参考框架②建立和维持国际天球参考框架目前国际天球参考框架ICRF是由IERS利用VLBI技术所测定的河外射电源的方向来判断和维持的;
ICRF分为BCRF(日心,用于研究行星绕日)GCRF(地心,用于研究卫星绕地)③测定地球定向参数坐标转换需要知道转换参数,于是精确测定ITRS和GCRS间的转换参数是空间大地测量的一项主要任务。
一类是确定地球重力场。
意义:
–高分辨率高精度的地球重力场模型对于军事部门、航空航天部门,以及大地测量,地球动力学等地学研究部门意义重大;
•传统大地测量的局限性–在XXXX年代前测定地球重力场的工作进度缓慢;
•空间大地测量的诞生从根本上改变了这种状况–根据卫星的轨道摄动来反演地球重力场;
演海洋地面的重力场;
–利用高-精确确定地球的形状,大小,外部重力场以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法(或一门科学)称为空间大地测量学。
2. 空间大地测量的主要任务空间大地测量要解决的问题和承担的具体任务很多,但归纳起来大体上可分为两类:一类是建立和维持各种坐标框架;①建立和维持地球参考框架A:
建立和维持全球性参考框架B:
建立和维持区域性的地球参考框架②建立和维持国际天球参考框架目前国际天球参考框架ICRF是由IERS利用VLBI技术所测定的河外射电源的方向来判断和维持的;
ICRF分为BCRF(日心,用于研究行星绕日)GCRF(地心,用于研究卫星绕地)③测定地球定向参数坐标转换需要知道转换参数,于是精确测定ITRS和GCRS间的转换参数是空间大地测量的一项主要任务。
一类是确定地球重力场。
意义:
–高分辨率高精度的地球重力场模型对于军事部门、航空航天部门,以及大地测量,地球动力学等地学研究部门意义重大;
•传统大地测量的局限性–在XXXX年代前测定地球重力场的工作进度缓慢;
•空间大地测量的诞生从根本上改变了这种状况–根据卫星的轨道摄动来反演地球重力场;
演海洋地面的重力场;
–利用高:①测站间需保持通视a 采用光电仪器,必须通视 b 需花费大量人力物力修建战标 c 边长受限制 d 工作难度大,效率低②无法同时精确确定点的三维坐标由于平面控制网和高程控制网是分别布设的(1)点的平面位置是由椭球面为基准面通过三角测量、导线测量得到(2)点的高程是以大地水准面或似大地水准面为基准面通过水准测量得到缺点:a 增加了工作量 b 水准点一般沿道路、河流等高差起伏不大的地带布设,无精确的平面坐标 c 平面控制点在山区时,位于山头上,起高程使用三角高程测量求得,无精确的高程坐标。
这种情况对分析和进一步测量带来困难。
③观测受气候条件的影响④观测难以避免收到某些系统误差的影响⑤难以建立地心坐标系4. 空间大地测量学的优势①能够提供更精确的地心坐标②能够提供全球统一的坐标③能够在长距离上进行高精度的测量④能够提供精确的(似)大地水准面差距⑤能够提供高精度的高分辨率的地球重力场模型⑥全天候测量,更快捷、精确、简便第二章:
时间系统1.空间大地测量的两个基准空间基准:
坐标系统时间基准:
时间系统2:
时间系统与时间框架时间系统定义了时间测量的标准,包括时刻的参考基准和时间间隔的尺度基准。
时间框架通过守时、授时和时间频率测量比对在某一区域或者全球范围内实现和维持统一的时间系统。
3.恒星时恒星时以春分点为参考点,春分点连续两次经过地方上子午圈的时间间隔成为一个恒星日,再均匀分割成小时、分和秒恒星时与地方上子午圈的时间有关,为地方时
4.太阳时(1)真太阳时:
太阳中心连续两次经过某地的上子午圈的时间间隔称为一个真太阳日,再均匀分割成小时、分、秒。
(真太阳时不均匀,不具备作为一个时间系统的基本条件)(2)平太阳时:
以地球自传为基础,以平太阳中心为参考点所建立的时间-a 增加了工作量b 水准点一般沿道路、河流等高差起伏不大的地带布设,无精确的平面坐标 c 平面控制点在山区时,位于山头上,起高程使用三角高程测量求得,无精确的高程坐标。
这种情况对分析和进一步测量带来困难。
③观测受气候条件的影响④观测难以避免收到某些系统误差的影响⑤难以建立地心坐标系4. 空间大地测量学的优势①能够提供更精确的地心坐标②能够提供全球统一的坐标③能够在长距离上进行高精度的测量④能够提供精确的(似)大地水准面差距⑤能够提供高精度的高分辨率的地球重力场模型⑥全天候测量,更快捷、精确、简便第二章:
时间系统1.空间大地测量的两个基准空间基准:
坐标系统时间基准:
时间系统2:
时间系统与时间框架时间系统定义了时间测量的标准,包括时刻的参考基准和时间间隔的尺度基准。
时间框架通过守时、授时和时间频率测量比对在某一区域或者全球范围内实现和维持统一的时间系统。
3.恒星时恒星时以春分点为参考点,春分点连续两次经过地方上子午圈的时间间隔成为一个恒星日,再均匀分割成小时、分和秒恒星时与地方上子午圈的时间有关,为地方时
4.太阳时(1)真太阳时:
太阳中心连续两次经过某地的上子午圈的时间间隔称为一个真太阳日,再均匀分割成小时、分、秒。
(真太阳时不均匀,不具备作为一个时间系统的基本条件)(2)平太阳时:
以地球自传为基础,以平太阳中心为参考点所建立的时间:如卫星精密定轨、参与ITRF框架建立和维持、地球固体潮与海潮研究、作为其他精密定轨技术参考、站间时间同步比对、板块运动监测、广义相对论验证及相关常数解算等。
2.激光测月的概念,组成(空间和地面),误差项(空间有哪些误差项,观测量的误差)观测量,应用(1)定义:
用大功率激光测距仪向安置在月球表面上的反射棱镜发射激光脉冲信号,测定信号的往返传播时间,进而求出仪器到反射镜之间的距离的方法和技术成为激光测月(2)组成:
(3)误差项:
3)与月球相关的改正①月球激光后向反射镜改正②月球天平动改正③月球轨道改正(3)应用1)月球潮汐的测量2)月球液核的研究3)月面位置坐标4)引力常数变化测定5)等效原理第六章:
卫星测高1.卫星测高的概念,组成(空间和地面),误差项(空间有哪些误差项,观测量的误差)观测量,应用(1)定义:卫星测高是以卫星为载体,借助于空间技术、电子和微波、激光等高新技术来量测全球海绵高。
(3)误差①卫星轨道误差主要误差源:
a地球重力场模型b大气传播延迟c光压d跟踪站坐标误差②环境误差A海况影响b 电离层折射误差c对流层影响d逆气压改正③仪器误差a 跟踪系统偏差b波形样本放大校准偏差c平均脉冲形状的不确定性与实践标志偏差(4)应用a 在大地测量学中的应用1)测高数据剖面计算垂线偏差2)测高数据反演海洋重力异常3)测高数据计算海洋大地水准面的数学模型 b 在地球物理学中的应用l 利用测高数据可反演海底地形构造与深部地球物理特征。
l 海洋大地水准面短波起伏可提供有关海底矿藏信息。
l 海底地壳密度和海水密度的显著反差仅反映在海洋大地水准面的短l 波起伏中,由滤去长波的海洋大地水准面或由顾及了潮汐和大气压力影响的平均海面可以检测出海底地形。
l 测高重力异常可以反映研究区域板块相互作用的特点,其高频成分l 可以刻画各海盆的构造特征。
l 测高空
间重力异常也可勾勒陆架构造及盆地分布,反演Moho面埋深,再从均衡重力异常/大地水准面起伏推算小尺度地幔流应力场l 利用地球物理方法可反演海底地球深部结构、研究地幔对流及板块运动等l 卫星测高数据可应用于研究海洋地壳构造l 高精度高分辨率重力异常在深部地质与地球物理研究方面,利用重力异常配合海洋地球物理数据资料,如地震体波、面波成像,及磁力异常的综合解释等,通过调和系数法来研究地壳与岩石圈的厚度与挠曲。
③卫星测高在海洋学中的应用主要包括:
l 海洋自身的研究和气候与海洋运动的相互影响。
l 大洋环流由海水的水平压力梯度所引起,表现为海平面高相对于l 大地水准面的倾斜和起伏。
l 稳态海面地形形成地转流,决定稳态平均洋流。
由卫星测高能确l 定海面地形,这对于研究海洋环流特别有用。
l 利用测高数据建立海潮模型是卫星测高的另一重要应用。
④用于全球环境变化与检测第七章:
重力卫星测量1.重力卫星测量的概念,组成(空间和地面),误差项(空间有哪些误差项,观测量的误差)观测量,应用(1)定义(2)应用①大地测量学②地震学③海洋学④地球物理学Aword 教育资料达到当天最大量API KEY 超过次数限制。