大地测量学习题

大地测量学习题

1.地球参考框架北京54 西安80 WGS-84 和地球参考框架的定义(由一

定量的已知精确坐标的基准点及四个基本参数决定的正常地球椭球，

并实现它的定位和定向。)

2.现代大地测量学的新特征

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。

⑶ 观测精度越高，相对精度达到10-8~10-9，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。

3.大地测量学的基本内容（6点）。

（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，研究地壳变形，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。

（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

数据处理的理论和方法，测量数据库建立及应用。

4.黄道：过天球中心与地球公转的平均轨道面平行的平面与天球相交

的大圆。

5.岁差：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

6.章动：地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的周期性运动

7.历元：所获数据对应的时刻也称为历元

8.协调世界时（UTC）：以国际制秒(SI)为基准，用正负闰秒的方法保

持与世界时相差在一秒以内的一种时间

9.恒星时的计量依据以春分点为参考点计时

10.世界时的计量依据以真太阳为参考点计时

11.卫星定位系统时间计量依据是源自谐振信号周期

12.世界协调时的计量依据原子时秒长

13.大地基准：用于大地坐标计算的起算数据，包括参考椭球的大小、形状及其定位、定向参数

14.天球：天文学中引进的，以选定点(常为地球)为中心，以任意长为

半径的假想球面，将所观测到的天体投影到此球面上用以标记和度量天体的位置和运动。

15.高程异常：似大地水准面至地球椭球面的高度。

16.椭球定位的两种方式是局部定位和地心定位。

17.椭球定位都应满足的两个条件：椭球短轴平行于地球自转轴；大地起始子午面平行于天文起始子午面

18.惯性坐标系：指在空间固定不动或做匀速直线运动的坐标系。

协议坐标系：通常约定某一刻t0作为参考历元，把该时刻对应的瞬时自转轴经岁差和章动改正后的指向作为Z 轴，以对应的春分点为X

轴的指向点，以XOY 的垂直方向为Y 轴建立天球坐标系，称为协议天球坐标系。

地固坐标系：固定在地球上与地球一起旋转的坐标系。

19.建立地球参心坐标系需要做的工作：选择椭球几何参数、确定椭球中

心位置、短轴指向、建立大地原点

20.阐述参考椭球定位和定向的”一点定位”方法：见P32 2-33 2-34 2-35 2-36 可以确定椭球的定向和定位。

21.1980年国家大地坐标系的特征：采用了1975四个基本参数、参心坐标是在54的基础上建立起来的、托前面与似大地水准面在我国境内最密合，多点定位、短轴平行于地球质心与地极原点JYD的方向，起始大地子午面平行于我国起始子午面、大地原点在我过中部、大地高程基准为1956黄海高程系统。

22.地心大地坐标系：地心大地坐标系－－定义为地球椭球的中心与地球质心（质量中心）重合，椭球的短轴与地球自转轴重合。地心大地经度L，是过地面点的椭球子午面与格林尼治天文台子午面的夹角；地心大地纬度B，是过点的椭球法线（与参考椭球面正交的直线）和椭球赤道面的夹角；大地高H，是地面点沿椭球法线到地球椭球面的距离

23.WGS-84坐标系的定义：坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH （国际时间）1984.O定义的协议地球极（CTP)方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。

24.垂线站心坐标系的定义：以侧站P为原点，P点的垂线为Z轴，子午线放下为X轴，Y 轴与X、Z轴垂直构成左手坐标系。

25.什么是三维空间直角坐标变换的七参数：其参数有（ΔX0，ΔY0，

ΔZ0，ωX，ωY，ωZ，m）七个，其中（ΔX0，ΔY0，ΔZ0）为坐标平移量，（ωX，ωY，ωZ）为坐标轴间的三个旋转角度（又称为欧拉角），m为尺度因子。

写出七参数小转角坐标变换的公式

并加以解释

26.重力位：引力位和惯性离心力位之和

引力位：其一阶导数为引力的标量函数。

离心力位：其一阶导数为离心力的标量函数

27.正常重力位：正常引力位与离心力位之和。

28.指出赤道上和任意纬度海平面上正常重力计算公式中的符号含义

f：万有引力常数 M：地球质量 a：地球半径 α：椭球几何扁率q：离心力与重力之比 β：重力扁率 φ：该点的纬度

29.常用的正常重力场4参数是U0 A0=fＭ A2=f(A-C) ω

30.三种高程系统：正高、正常高、大地高

31.为何实际测量工作中，采用正常高系统：其数值可以精确得到且不随水准路线而异是唯一确定的。

32.为何要引入力高和地区力高系统：因为在同一重力位水准面上的两点正高和正常高是不相等的，为解决矛盾引入力高系统。

33.什么是垂线偏差，垂线偏差的两个分量是：地面上一点的重力向量和相应椭球面上的法线向量之间的夹角。子午圈分量ξ、卯酉圈分量η 34.测定垂线偏差的四种方法：天文大地测量、重力测量、天文重力测量、GPS测量

35.测定大地水准面差距的几种方法：重力场模型、斯托克斯积分公式、卫星无线电测高GPS高程拟合。

36.简述“利用GPS高程拟合法测定似大地水准面”的方法：见P91

37.确定地球形状的基本方法有:天文测量、重力测量、空间大地测量、

38.卯酉圈: 地平坐标系中的大圆。即与子午圈相垂直的地平经圈，它与地平圈相交于东点和西点。

卯酉圈曲率半径: 球椭球体表面上某点法截弧曲率半径中最大的曲率半径