最新大地测量学思考题集及答案()

大地测量学思考题集及答案(2014)

大地测量学思考题集

1．解释大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？

大地测量学----是测绘学科的分支，是测绘学科的各学科的基础科学，是研究地球的形状、大小及地球重力场的理论、技术和方法的学科。

大地测量学由以下三个分支构成：几何大地测量学，物理大地测量学及空间大地测量学。

几何大地测量学的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。作用：可以用来精密的测量角度，距离，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

物理大地测量学的基本任务是用物理方法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等。

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。

2、大地测量学的发展经历了哪些简短，简述各阶段的主要贡献和特点。

分为一下几个阶段：地球圆球阶段，地球椭球阶段，大地水准面阶段，现代大地测量新时期

地球圆球阶段，首次用子午圈弧长测量法来估算地球半径。这是人类应用弧度测量概念对地球大小的第一次估算。

地球椭球阶段，在这阶段，几何大地测量在验证了牛顿的万有引力定律和证实地球为椭球学说之后，开始走向成熟发展的道路，取得的成绩主要体现在一下几个方面： 1）长度单位的建立 2）最小二乘法的提出 3）椭球大地测量学的形成 4）弧度测量大规模展开 5）推算了不同的地球椭球参数

这个阶段为物理大地测量学奠定了基础理论。

大地水准面阶段，几何大地测量学的发展：1）天文大地网的布设有了重大发展，2）因瓦基线尺出现

物理大地测量学的发展 1）大地测量边值问题理论的提出 2）提出了新的椭球参数

现代大地测量新时期：以地磁波测距、人造地球卫星定位系统及其长基线干涉测量等为代表的新的测量技术的出现，使大地测量定位、确定地球参数及重力场，构筑数字地球等基本测绘任务都以崭新的理论和方法来进行。由于高精度绝对重力仪和相对重力仪的研究成功和使用，有些国家建立了自己的高精度重力网，大地控制网优化设计理论和最小二乘法的配置法的提出和应用。

5.在精密水准测量概算中包括哪些计算工作？

答：水准测量概算主要计算工作：

（1）水准标尺每米长度误差的改正数计算（2）正常水准面不平行的改正数计算

（3）水准路线闭合差计算（4）高差改正数的计算

6．什么是水准测量理论闭合差？试阐述产生理论闭合差的原因？

答：如果不考虑仪器本身的误差与观测误差，由同一起始水准点出发，由几何水准测量经不同的水准线路测量同一未知点的高程是不相同的，换句话说，由同一起始点测量水准闭合环线的高程闭合差不等与零，其闭合差称为水准理论闭合差。

水准理论闭合差是由于水准面不平行的原因所引起的，因此在精密水准测量中，为了消除水准面不平行对水准测量的影响，一般要在几何水准观测高差中加入水准面不平行改正计算。

5、椭球面子午线曲率半径为M，卯酉线曲率半径为N，则平均曲率半径R=MN。它们的长度通常不相等，其M、R、N大小关系为N≥R≥M。

6.简述引力、离心力方向及其决定因素如何？地球引力位公式一般有可以哪几种方式表达？

答：（1）引力是由地球形状及其内部质量分布决定，离心力指向质点所在平行圈半径的外方向，它是由质点绕地球自转轴旋转而产生，其大小由质点质量，地球自转角速度，质点所在平行圈半径共同决定。

（2）地球引力位公式：

V= f·M·m/r

V=∫dV=f·∫dm/r

A=∣-∫dV∣=V(Q)-(Q。)

10．解释大地水准面、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。

答：大地水准面是指与平均海平面相重合，不受潮汐、风浪及大气压的影响，并延伸到大陆处处与铅垂线相垂直的水准面。

大地水准面是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭曲面。由它包围的形体称为大地体。

总的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，同时还要求总的地球椭圆和大地体最为密度。

参考椭球是指具有一定参数、定位和定向，用以代表某一地区大地水准面的地球椭球。

大地天文学主要是研究用天文测量的方法，确定地球表面的地理坐标及方位角的理论和实际问题。

在天文大地点上同时测定方位角的点称为拉普拉斯点。

黄道是太阳周年的视运动沿着大圆的运动圈。

春分点是黄道和赤道的交点，并被看作固定的恒星点。

16．以大地水准面为高程基准面，任一点沿垂线方向至大地水准面的距离称为该点的正高，我国规定采用正常高系统作为我国高程的统一系统。

17．绘图说明大地高H与正常高h、高程异常ζ的关系

答：H=h+ζ

21、大地经度L：测站子午面与起始子午面之间的夹角，有东经、西经之分，取值0-1800

21、简述大地纬度、地心纬度、归化纬度的概念，其相互关系如何？（29、28）

答：某点法线与赤道面的夹角，叫做该点的大地纬度。

设椭球面上P点的大地经度L，在此子午面上以椭球中心O为原点建立地地心纬度坐标系。连接OP，则POX=称为地心纬度。

设椭球面上P点的大地纬度为L，在此子午面上以椭球中心为圆心，以椭球长半径a为半径作辅助圆，延长P2P与辅助圆相交P点，则与x轴夹角称为P点的归化纬度。

大地纬度B，归化纬度u，地心纬度之间的关系;

22、解释垂线偏差，造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪些?，简述研究垂线偏差有何意义？

地面上一点的重力向量g和相应椭球面上的法线向n量之间的夹角定义为该点的垂线偏差.

通过垂线偏差把天文坐标同大地坐标联系起来了，从而实现两种坐标之间的相互转换。

23、何为拉普拉斯方程，简述大地坐标系与天文坐标系的关系。（27、26）

答：1. B=ψ-ξ

L=λ-ηsecψ

A=α-(λ-L)cosψ

以上三个公式是天文方位角规算公式，也叫拉普斯公式

B=ψ-ξ (1)

L=λ-ηsecψ (2)

以上两式为天文纬度、经度和大地纬度和经度的关系。若已知一点的垂线偏差，一举上式，便可将天文纬度和经度换算为大地纬度和经度。通过垂涎偏差把天文坐标同大地坐标联系起来了，从而实现两种坐标的互换。

29：水准测量为什么产生高程多值问题(理论闭合差)？