空间大地测量

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大地测量学

大地测量学大地测量学是地球学科的重要分支，是测绘科学的基础学科，在测绘专业的课程设置中占有重要的地位和作用。

其主要测定地球大小；研究地球形状；测定地面点的几何位置，将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上，用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置，用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。

这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。

就其本质来说，他是一门地球信息学，即为人类的活动提供地球空间信息的学科。

大地测量学的的内容包括几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学。

几何大地测量学主要是研究确定地球形状、大小和确定地面点三维空间的理论及技术、因此有关精密的角度、距离测量、水准测量，地球椭圆球体的参数及模型，椭圆面上测量成果的计算、平差、投影变换以及大地控制网建立的原理和技术方法等，是几何大地测量学的基本内容。

物理大地测量学研究用武力方法（重力测量）确定地球的形状及外部重力场。

它的主要内容是重力测量及其归化、地球及外部重力场模型、大地测量边值问题、重力为理论、球谐函数、利用重力测量研究地球形状及椭圆球体参数等。

空间大地测量学是研究以卫星及其它空间探测器实施大地测量的理论和技术。

主要内容包括卫星多普勒技术，海洋卫星雷达测高，激光卫星测距以及卫星定位系统（GPS)和GLONASS，我国的“北斗”卫星定位导航系统，卫星定位定轨理论以及应用卫星及空间探测器在全国性大地测量控制网，全球性的地球动态参数求定和重力场模型的精华、地壳形变、板块运功的、海空导航、导弹制导等方面的研究。

因此较确切地讲。

空间大地测量学的开创。

使大地测量学迈入了以可变地球为研究对象，实施全球动态就对测量的现代大地测量新时期。

学科发展史——萌芽阶段在17世纪以前，大地测量只是处于萌芽状态。

公元前 3世纪，亚历山大的埃拉托斯特尼首先应用几何学中圆周上一段弧AB的长度S、对应的中心角r同圆半径R的关系，估计了地球的半径长度，由于圆弧的两端A和B大致位于同一子午圈上，以后在此基础上发展为子午弧度测量。

介绍测绘技术中的大地测量和空间测量

介绍测绘技术中的大地测量和空间测量测绘技术是一门以测量为基础、以数据处理为手段、以地图与产品制作为目标的综合性技术。

在现代社会发展中，测绘技术的应用范围越来越广泛，不仅在国土资源管理、城市规划和建设、环境监测等方面发挥着重要作用，而且在工程建设、航空航天、农业生产等众多领域都起到了不可替代的作用。

大地测量是测绘技术中的重要组成部分，它主要研究地球表面上点的位置、形状和尺寸等问题。

大地测量的起源可以追溯到古代，当时人们通过天文观测来测量地球的尺寸和形状。

随着科学技术的发展，大地测量逐渐借助仪器设备进行，取得了巨大的进展。

在大地测量中，常用的测量方法有三角测量、水准测量和重力测量等。

三角测量是通过测量三角形的边长和角度来计算地球上点的位置和距离的方法，它是大地测量中最常用的方法之一。

水准测量是利用水平面的性质来测量两点之间的高差，进而确定地球表面上点的高度。

重力测量则是通过测量重力场的变化来研究地球尺寸和形状的方法。

除了大地测量外，空间测量也是测绘技术中的重要内容。

空间测量主要研究三维空间中点的位置和形状，并通过数学模型和测量数据进行建模和分析。

空间测量的核心技术是全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。

全球定位系统是一种利用卫星信号进行定位和导航的技术，它由一组卫星、地面接收设备和数据处理系统组成。

通过接收卫星发射的信号，地面接收设备可以确定自身的位置和时间，并将这些数据传输给数据处理系统进行处理。

全球定位系统可以实现高精度的空间定位和导航，广泛应用于交通运输、农业生产、灾害监测等领域。

地理信息系统是一种用于收集、存储、管理和分析地理空间数据的系统。

地理信息系统将地理空间数据与属性数据相结合，通过空间查询和分析功能，为决策者提供可视化的地理信息支持。

地理信息系统可以帮助我们理解地理空间现象，优化资源配置，支持决策和规划。

测绘技术中的大地测量和空间测量相互关联，互为补充。

大地测量提供了地球表面上点的位置和形状等信息，而空间测量则将这些信息整合到三维空间模型中，实现对地球表面的全面描述。

空间大地测量(二)

历书时系统（2）
• 这样定义的时间测量系统称为历书时（简写ET） • 1960年起，测量时间的标准是历书时秒 • 纽康给出的太阳几何平黄经的表达式为：
L 27941 48.04 129602768.13T 1.089T 2 dL / dT 129602768.13 1.089T
UT 2 UT 1 T 0 s.022sin 2 t 0 s.012 cos 2 t 0 s.006sin 4 t 0 s.007 cos 4 t
• T以年为单位，从贝赛尔年岁首起算。
世界时系统（7）
• 长期来，人们将地球自转看成是均匀的，包括哥白尼。 • 1695年，哈雷在计算古代和中世纪的交食时发现月球运动长期加速现象。 • 1754年，康德提出海洋潮汐摩擦会使地球自转速度减慢的假说，可以解释哈雷发现的月球运动长期加速现象，后续发现太阳、水星、金星也有类似现象。
世界时系统（3）
• 由于真太阳时的不均匀性，1820年，法国科学院提出秒长定义为：全年中所有真太阳日平均长度的 1/86400为1s，实际工作中无法实时得到秒长。 • 19世纪末。美国天文学家纽康(S.Newcomb)提出用假想的太阳代替真太阳，简称平太阳。 • 1886年，在法国巴黎召开的国际讨论会同意采用纽康方法定义平太阳日，从而产生了真正科学意义上的平太阳时秒长。
原子时历史回顾(2)
• 普朗克建立了量子理论基础 • 爱因斯坦引进了光子受激发射概念 • 波尔运用光子理论解释原子结构并提出能级概念 • 赫兹奠定了无线电频率检测基础 • 布鲁格利、海森堡和薛定谔创立并发展了波动力学 • 施特恩和格拉赫发现了原子磁性和它的空间量子化 • 二次大战后，无线电技术蓬勃发展，频率测量可以达到30GHz

空间大地测量技术的原理和应用

空间大地测量技术的原理和应用近年来，随着信息技术的飞速发展和社会经济的快速进步，空间大地测量技术逐渐成为人们关注的焦点。

空间大地测量技术是一种利用空间技术手段获取地球大地测量数据的方法，具有重要的理论和应用价值。

一、原理空间大地测量技术的原理主要基于卫星导航定位和精密测量。

卫星导航定位是通过利用卫星系统对地球表面进行测量，得到地球表面点坐标的方法。

目前，全球广泛使用的GNSS系统（全球导航卫星系统）就是其中之一。

GNSS系统通过将大量自主运行的卫星分布在地球轨道上，利用空间信号与地面设备进行通讯，测量地球表面点的位置。

精密测量是利用现代高精度仪器进行测量，通过多种数据处理和数学模型运算，来获得地球表面点的真实坐标。

这些仪器旨在提供高精度、高稳定性、高分辨率的测量结果。

常见的精密测量仪器包括全站仪、测量雷达、激光扫描仪等。

二、应用空间大地测量技术在许多领域有着广泛的应用。

1. 地质灾害监测地质灾害是世界各国面临的共同问题。

通过空间大地测量技术，可以实时监测地质灾害的变化和趋势，为预测和预警提供科学依据。

利用卫星导航定位技术和精密测量仪器，可以监测山体滑坡、地震、地裂缝等地质灾害的发生和演化过程，及时采取措施减少损失。

2. 地理信息系统地理信息系统（GIS）是一种基于计算机和空间大地测量技术的地理信息管理系统。

通过将地球上的各种地理数据与地球表面点的坐标和属性相结合，进行多层次、多元素、高精度的数据集成和空间分析。

3. 基础设施建设空间大地测量技术在基础设施建设中起着重要的作用。

无论是道路、桥梁、隧道还是高铁、机场等建设工程，都需要准确的地理空间数据支撑。

空间大地测量技术可以提供地籍测量、工程测量和形变监测等服务，保证工程的精度和稳定性。

4. 海洋资源勘探海洋是人类的重要资源之一。

利用空间大地测量技术，可以对海洋空间进行广泛的监测和勘探，包括海底地形、洋流、海洋生态系统等。

通过对这些数据进行分析和整理，可以为海洋资源的合理开发和保护提供科学依据。

空间大地测量(sar和insar)

关于InSAR和D-InSAR的数据处理一、合成孔径雷达干涉技术（InSAR）合成孔径雷达干涉技术出现于20世纪60年代末.它是SAR与射电天文学干涉测量技术结合的产物。

当SAR扫过地面同一目标区域时,利用成像几何关系,通过成像、一些特殊的数据处理和几何转换,即可提取地表目标区域的高程信息和形变信息。

由于InSAR 技术有效利用了SAR的回波相位信息,测高精度为米级甚至亚米级,而一般雷达立体测量方法只利用灰度信息来实现三维制图,测高精度仅能达到数十米,因此该技术迅速引起了地学界及相关领域科研工作者的极大兴趣,现已成为微波遥感领域的研究热点.干涉合成孔径雷达利用多个接收天线观测得到的回波数据进行干涉处理，可以对地面的高程进行估计，对海流进行测高和测速，对地面运动目标进行检测和定位。

接收天线相位中心之间的连线称为基线，按照基线和航向的夹角，人们将InSAR分为基线垂直于航向的切轨迹干涉和沿航向的顺轨迹干涉。

切轨迹干涉可以快速提取地面的三维信息，顺轨迹干涉主要用于动目标检测和海洋水流与波形测量。

二、InSAR 基本原理InSAR 测量模式主要有两种:一种是双天线单轨(Single Pass)模式,主要用来生成数字高程模型,一般用于机载SAR;另一种是双轨(Two Pass) 模式,主要用于获取地表变形,一般用于星载SAR.下面以重复轨道干涉测量为例,简要介绍InSAR 技术的基本原理(见图1).假设卫星以一定的时间间隔和轨道偏离(通常为几十米到1km 左右)重复对某一区域成像,并在两次飞行过程中处于不同的空间位置1S 和2S ,则空间干涉基线向量为B,长度为B;基线向量B 与水平方向的夹角为基线倾角α。

1S 和2S 至地面点P 的斜距分别为R 和R+△R;将基线沿视线方向分解,得到平行于和垂直于视线向的分量||B 、'B ;H 为1S 到参考面的高度;从1S 发射波长为λ的信号经目标点P 反射后被1S 接收,得到测量相位1ϕ,114arg{}R u πϕλ=+(1)同样,另一空间位置2S 上测量到相位2ϕ，224()arg{}R R u πϕλ=+∆+（2）式中,arg{1u }和arg{2u }表示不同散射特性造成的随机相位.假设两幅图中随机相位的贡献相同,则1S 和2S 关于目标P 点的相位差124R πφϕϕλ=-=-∆（3）也称为干涉相位,可由经过配准的两幅SAR SLC 图共扼相乘得到.根据图1中的几何关系并利用余弦定理可得: 222()sin()2R B R R RBθα+-+∆-=（4） cos h H R θ=-（5）由于R R ∆且R B ，则||sin()R B B θα∆≈-=（6） (4)、(5) 两式即为In SAR 确定高程的原理性公式.三、合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)D-InSAR 技术是在主动式微波合成孔径雷达 SAR 相干成像基础上发展起来的,它以合成孔径雷达复数据提供的相位信息为信息源,可从包含目标区域地形和形变等信息的一幅或多幅干涉纹图中提取地面目标的微小形变信息。

测绘技术中的大地测量与空间测量原理解析

测绘技术中的大地测量与空间测量原理解析在现代测绘技术中，大地测量和空间测量是两个重要的分支领域。

它们通过不同的测量原理和方法，为我们提供了准确的地理数据和空间信息。

在本文中，我们将对这两个领域进行解析，深入探讨它们的原理和应用。

一、大地测量原理解析大地测量是为了确定地球表面上任意两点间的水平距离、高度差、坐标和方位角等地理位置要素的测量方法，广泛应用于地图制图、建筑工程、导航导航等领域。

大地测量的原理基于地球是一个近似椭球体这一假设。

通常，用椭球面或球面来近似地球的形状。

大地测量中最常用的椭球体模型是国际1924年椭球体模型，其尺度因子为1/299.15。

在此模型下，可以通过大地水准面的测量，确定大地水准面上的基准点，并由此推算出其他任意点的高程。

大地测量中的关键是测量地球表面上两点之间的距离。

有多种测量方法可用于测量水平距离，如三角测量法、边测法、弧测法等。

其中，三角测量是最常用的方法之一。

它利用三角形的边长和角度，通过物理仪器测量和计算，确定两点之间的距离。

此外，大地测量还涉及到地球形状的扁率问题。

地球是一个近似椭球体，所以南北半球的纬线长度和距离会有所差异。

测量时，需要考虑这种差异，并进行适当的修正。

二、空间测量原理解析空间测量是指利用航空、遥感和地理信息系统等技术手段，获取地球表面上的空间位置信息并进行测量和分析。

空间测量的原理主要包括航空摄影测量原理、遥感测量原理和全球卫星定位系统（GPS）原理。

航空摄影测量是通过航空摄影机在航空器上拍摄地面影像，并从影像中提取地物特征点，通过解算相对定位关系和摄影几何关系，获取地物的三维坐标和形状信息。

这种方法适用于大范围区域的测量和制图。

遥感测量是通过从卫星或无人机获取的遥感影像，利用遥感技术对地物进行分类、监测和测量。

它可以获取全球范围的地理数据，如地表覆盖类型、土地利用变化情况等。

遥感测量的原理是根据不同波段的遥感影像特征，结合地物光谱特性和影像解译算法，实现地物信息的提取。

空间大地测量学知到章节答案智慧树2023年山东科技大学

空间大地测量学知到章节测试答案智慧树2023年最新山东科技大学第一章测试1.传统大地测量方法可以建立地心坐标系参考答案:错2.传统大地测量无法建立全球统一的坐标框架参考答案:对3.传统大地测量方法可以同时测定点的三维坐标参考答案:错4.采用日夜对称观测的方法可以消除旁遮光的影响参考答案:错5.下面反映地球自转轴在本体内的运动状况的是参考答案:极移值6.下面属于空间大地测量范畴的是参考答案:卫星测高;VLBI;GNSS7.卫星测高不属于空间大地测量范畴参考答案:错8.利用空间大地测量技术不能确定精确的大地水准面差距参考答案:错9.空间大地测量技术能够确定地心坐标参考答案:对10.利用下面卫星数据解算重力场模型解算精度最低的是参考答案:测高卫星第二章测试1.地球自转是建立世界时的时间基准参考答案:对2.在常用的时间系统中，原子时最精确参考答案:对3.在常用的时间系统中，最精确的时间系统为参考答案:原子时4.频率准确度反映时钟的系统性误差参考答案:对5.频率稳定度反映了钟的系统误差参考答案:错6.下列属于太阳时的时间系统包括参考答案:真太阳时;世界时;民用时;平太阳时7.协调世界时与世界时之间时刻差需要保持在0.9s以内，否则将采取闰秒进行调整参考答案:对8.GLONASS时属于原子时，不需要闰秒参考答案:错9.下面不需要闰秒的时间系统为参考答案:TAL;GPS时10.各国使用的历法主要包括参考答案:阳历;阴阳历;阴历第三章测试1.赤道岁差可以使春分点的位置西移参考答案:对2.固定平纬由于采用了周期为6天的数据来计算点的纬度，因此要比历元平纬稳定参考答案:对3.固定平极由于采用了固定平纬来计算极移位置，因此要比历元平极稳定参考答案:对4.瞬时天球赤道坐标系的三个坐标轴都是固定的参考答案:对5.协议天球坐标系现有两个，分别是J1950.0和J2000.0参考答案:对6.J2000.0为现在用的空固系，将来也有可能被淘汰参考答案:对7.在进行卫星轨道积分时所采用的坐标系统为参考答案:地心天球坐标系8.CGCS2000是一个基于GPS定位技术建立起来的全球性的地心坐标系参考答案:错9.下列属于地心坐标系的是参考答案:WGS84;CGCS2000;ICRS10.从观测瞬间的真地球坐标系转换到观测瞬间的真天球坐标系，需要进行的转换是参考答案:旋转GST角第四章测试1.射电望远镜进行天体测量时的角分辨率和射电望远镜的口径成正比参考答案:错2.射电望远镜进行天体测量时的角分辨率和无线电信号的波长成正比参考答案:对3.下面需要将射电望远镜用电缆连接起来的是参考答案:联线干涉测量4.甚长基线干涉测量不需要电缆将两望远镜连接起来参考答案:对5.VLBI观测所需的时间和频率信号由各自独立的氢原子钟提供参考答案:对6.延迟量和延迟率的观测精度与系统的信噪比成正比参考答案:对7.目前世界上最大的单口径射电望远镜在中国贵州参考答案:对8.馈源质量的好坏影响天线的噪声参考答案:对9.VLBI系统的接收机的混频器的主要作用是将射频信号转换为参考答案:中频信号10.VLBI不能用来进行人造飞行器定轨参考答案:错第五章测试1.目前部分SLR跟踪站可以在白天工作参考答案:对2.专门用于地球动力学应用和大地测量的专用卫星包括参考答案:Lageos-1;Etalon-2;Etalon-1;Lageos-23.我国的SLR数据处理中心在参考答案:上海4.SLR跟踪站在全球的分布相对于GPS较均匀参考答案:错5.在IERS官网不能查到SLR跟踪站的坐标参考答案:错6.在利用SLR进行卫星定轨时，太阳辐射压也是一重要摄动因素，辐射压的大小和卫星的面质比成正比参考答案:对7.在利用SLR进行卫星定轨时，大气阻力的大小和卫星的面质比成正比参考答案:对8.人卫激光测距不能用来测定地球质心的位置参考答案:错9.用于测月的激光测距仪的指向精度要比用于测卫星的激光测距仪的指向精度要低参考答案:错10.下面月球表面放置的SLR激光反射器不能工作的是参考答案:Lunakhod 1第六章测试1.在卫星轨道误差中，需要考虑的误差源主要包括参考答案:跟踪站坐标误差;大气传播延迟;海洋潮汐;重力场模型;固体潮汐;太阳光压2.在进行测高数据误差改正时，卫星质心改正不用考虑参考答案:错3.在进行海面高的框架转换时，需要有四个参数参考答案:对4.在进行海面高的框架转换时，三个平移参数和一个偏差因子可以通过最小二乘的方法求得参考答案:对5.卫星从南半球向北半球运行在地面的投影轨迹称为降弧参考答案:错6.测高卫星每一周期相对应的弧的地面轨迹严格吻合参考答案:错7.利用测高数据可以计算垂线偏差参考答案:对8.利用测高数据不能反演海洋重力异常参考答案:对9.测高数据不能用来建立海洋大地水准面的数学模型参考答案:错10.一般把其他测高卫星的海面高都转换到下面哪颗卫星的框架下来参考答案:T/P第七章测试1.下面属于卫星重力探测任务的是参考答案:GRACE A 和 GRACE B;CHAMP;GOCE;GRACE Follow-on2.利用动力法测定地面点的重力属于重力力学反演问题参考答案:对3.利用卫星技术确定地球重力场属于重力力学正演问题参考答案:错4.解算的重力场模型的最高阶次与卫星的轨道高度没有关系参考答案:错5.卫星能量守恒法确定地球重力场包括参考答案:基于双星的能量守恒法;基于单星的能量守恒法6.对于GRACE低-低卫星跟踪卫星任务，两颗卫星间的瞬时位差是恢复地球重力场的重要观测数据参考答案:对7.GOCE卫星不是采用重力梯度测量方式来确定地球重力场参考答案:错8.重力梯度测量不能利用差分加速度计测出重力位的二阶导数参考答案:错9.短波分量是重力场谱结构的主分量，精确确定重力场模型中的短波分量，就是为模型提供牢固和精密的框架参考答案:错10.GRACE双星计划能够反演重力场，但是由于其数据量稀少，因此不能提供短期至一天的时变重力场信息参考答案:错第八章测试1.下面不属于多普勒方式进行定位或定轨的系统为参考答案:GPS2.当信号源与信号接收器之间作背向运动时，接收的信号频率减小参考答案:对3.当信号源与信号接收器之间作相向运动时，接收的信号波长压缩参考答案:对4.多普勒测量又称距离差测量参考答案:对5.利用多普勒计数不能确定两时刻的接收机与信标机之间的距离差参考答案:错6.DORIS系统的信标机在地面上，发射的信号由安装在卫星上的接收机接收。

空间大地测量理论基础

• 实现卫星激光测高系统，进行激光全球（包括海洋和陆地）测高，以低廉的代价获得全球高精度高分辨率的DTM。
卫星导航定位系统
• 用户用接收机测定至导航卫星的距离或距离变率并依据观测瞬间卫星在空间的位置采用距离交会法或距离差交会法来确定自己的位置及运动速度等要素的无线电导航定位系统称为卫星导航定位系统。
• 空间大地测量中经常采用的各种坐标实际上是通过岁差、章动、极移和地球自转而相互联系起来的。因此掌握岁差、章动、极移和地球自转的知识就成为正确进行各种坐标系转换的基础。
3.时间系统和坐标系统
• 在空间大地测量中经常要涉及各种时间坐标（如世界时，原子时，协调世界时，动力学时及GPS时等）和各种坐标系统（如天球坐标系，地球坐标系及轨道坐标系等）。
• 由于这种方法的精度较低，观测受气候条件限制，资料处理又相当繁杂，故目前在大地定位及测定重力场等领域已很少使用。
2.卫星激光测距
• 用安置在地面测站上的激光测距仪向专用的激光卫星发射激光脉冲信号，该信号经安置在卫星表面的反射棱镜反射后返回测站，精确测定信号往返传播的时间并进而求出从仪器至卫星的距离的方法和技术称为卫星激光测距。
（二）卫星大地测量
• 利用人造地球卫星来精确确定点的位置；测定地球的形状、大小及外部重力场；以及它们的变化状况的理论、方法和技术称为卫星大地测量。
• 卫星大地测量在空间大地测量中占有极其重要的作用。它主要包括：卫星摄影测量，卫星激光测距，卫星导航定位，卫星测高，卫星跟踪卫星，卫星梯度测量等技术。
1.卫星摄影观测
• 在晴朗的夜晚以恒星为背景用人卫摄影仪对卫皇进行摄影观测，根据已知的恒星坐标，，以及相片上恒星与卫星间的相对位置来确定从人卫摄影仪至该卫星的方向的方法和技术称为卫星摄影观测。

学习空间大地测量应具备的基础知识

学习空间大地测量应具备的基础知识学习空间大地测量是一门关于测量地球表面形状和大小的学科，它在地理信息系统、地理测绘、地球科学等领域有着重要的应用。

要学习空间大地测量，首先需要具备以下基础知识：1. 地理坐标系统：地理坐标系统是一种用来描述地球上各个地点位置的系统。

常见的地理坐标系统包括经纬度坐标系统和UTM坐标系统。

经纬度坐标是用经度和纬度表示地点的一种方式，其中经度表示东西方向的距离，纬度表示南北方向的距离。

UTM坐标是一种基于平面投影的坐标系统，将地球划分为多个具有相同大小的区域，每个区域使用不同的投影方式进行坐标表示。

2. 大地测量基本原理：大地测量是通过测量地球上的点的坐标来推算出地球的形状和大小的过程。

在大地测量中，需要考虑地球的椭球形状、引力场和地球自转等因素。

常用的大地测量方法包括三角测量、水准测量和重力测量。

3. 大地水准面和大地水准面：大地水准面是一个理论上的水平面，任何一点上的水平线都与该水平面垂直。

大地水准面是在地球引力场的作用下，使具有统一密度的水在平静状态下所形成的水平面。

大地水准面是用来定义海平面的基准面。

4. 大地测量数据处理和分析方法：在大地测量中，需要对采集到的测量数据进行处理和分析，以推算出地球的形状和大小。

常见的数据处理和分析方法包括数据拟合、参数估计、误差分析等。

此外，还需要掌握数据处理软件和工具的使用，例如Matlab、ArcGIS等。

5. GPS原理和应用：全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航的定位技术。

在大地测量中，GPS被广泛应用于获取点的坐标信息。

因此，学习空间大地测量还需要了解GPS的原理和使用方法。

6. 测量仪器和设备：学习空间大地测量还需要熟悉一些测量仪器和设备的基本原理和操作方法。

常见的测量仪器包括全站仪、水准仪、重力仪等。

以上是学习空间大地测量应具备的基础知识。

通过学习这些基础知识，我们可以更好地理解和应用大地测量的理论和方法，进一步提高地球表面形状和大小的测量精度和准确性。

VLBI空间大地测量技术原理简介与技术应用

VLBI空间大地测量技术原理简介与技术应用摘要：深长基线干涉测量(VLBI)是重要的空间大地测量技术，本文主要简要介绍了VLBI的大地测量原理，以及VLBI在大地测量方面的一些应用。

关键词：VLBI1.前言空间大地测量在近20多年中获得了长足的发展，以VLBI、SLR、GPS、LLRDORIS 等为主要标志的空间测量技术大大推动了大地测量学的发展，也大大富了大地测量学，特别是空间大地测量学的研究内容。

这些手段的应用将大加强大地测量控制网的强度和可靠性，尤其是在大尺度范围内，可大大改善度系统误差和其它系统误差的积累。

VLBI极高的相对精度和分辨率，大大提高了如大地测量定位、参考框架的连接、地球自转和极移监测、估计地壳运动和绘制河外射电源图像等许多任务的精度水平。

2. VLBI大地测量原理甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI )是本世纪六十年代末发展起来的一种全新的空间大地测量技术，它通过测定来自河外射电源的信号在两个接收天线之间的传播延时来精确求定地面点间的相对位置。

VLBI 测量的几何原理如下图所示：图2-1 VLBI几何原理图射电源辐射出的电磁波通过地球大气到达地面，由基线两端的天线接收。

由于地球自转，电磁波的波前到达两个天线的几何程差(除以光速就是时间延迟差)是不断改变的。

两路信号相关的结果就得到干涉条纹。

天线输出的信号进行低噪声高频放大后，经变频相继转换为中频信号和视频信号。

由于两天线到某一射电源的距离不同，有一路程差L ，则射电信号的同一波前到达两天线的时间也不相同，有一时间延迟g τ根据图2-1的几何关系：gC L τ⋅=（1）其中C 为真空中的光速。

若设_B 为天线1到天线2的基线矢量，K 为被观测的射电源方向的单位矢量，则有：⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=-K B C g 1τ（2）其对时间的倒数即为延迟率：⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∂∂-=-K B t C g 1.τ（3）式(2)就是VLBI 从纯几何关系出发推出的时间延迟(几何延迟)。

空间大地测量技术

用测距码P2 采用CDMA信号调制技术；
1.3 北斗卫星导航系统（BDS）
发展战略：第一步，2000年初步建成北斗卫星导航试验系统；第二步，2012年北斗卫星导航（区域）系统将为中国及周边地区提供服务（发射14颗组网卫星）；第三步，2020年全面建成北斗卫星导航系。
15
1.3 北斗系统
L10 =1602 MHz
18.66 MHz
-7-6 -5-4 „ „ 5 6 78
P-Code BPSK(5.11)
P-Code BPSK(5.11)
GLONASS
1237.83 MHz 1254.61 MHz
1592.95 MHz
RA
1611.61 MHz
C/A-Code BPSK(0.511)
3. 甚长基线干涉测量技术（VLBI）
3.甚长基线干涉测量技术（VLBI）

射电望远镜射电望远镜是一种能接收和处理来自太空的无线电信号的装置，由巨大的抛物面天线，高精度的原子钟，数据接收和处理设备等组成。
灵敏度是指射电望远镜“最低可测”的能量值，此值越低，灵敏度越高。为提高灵敏度常用的办法有降低接收机本身的固有噪声、增大天线接收面积、延长观测积分时间等。框架定向和尺度

系统特点
无线电信号发射器安放在地面跟踪站上，多普勒接收机安放在卫星上。

由法国空间研究中心(CNES)、法国大地测量研究所(GRGS)和法国国家地理研究所 (IGN)共同研制
2.2 DORIS现状

DORIS提供了一种独立的低轨卫星定轨技术，独立定轨径向精度3cm，与SLR、GPS 联合定轨~1cm；并具有实时定轨功能；建立与维持国际地球参考框架ITRF,可测定地面站精度达10~15mm；能以亚毫角秒的精度来测定极移； IDS（ International DORIS Service）： /

测绘技术中的大地测量和空间测量

测绘技术中的大地测量和空间测量测绘技术是一门关注地球表面信息获取和处理的学科，而大地测量和空间测量是测绘技术中最为重要的两个分支。

它们分别从不同的角度对地球和周边空间进行测量和研究，为我们了解地球的形状、地表的特征以及空间中的各种现象提供了重要的数据基础。

大地测量是测绘技术中的重要组成部分，它主要研究地球形状和尺度等问题。

在大地测量中，我们常常需要测量地表的高程、水平位置以及地球的形状参数等。

这些测量不仅为地图制作、工程测量等提供了关键的数据来源，而且对于地球科学领域的研究也具有重要意义。

大地测量主要使用的仪器包括全站仪、测量经纬仪和测量水准仪等，通过对这些测量工具的使用和数据的处理，可以精确测量出地球表面的各项参数，为后续的地图制作和科学研究提供可靠的数据基础。

与大地测量相对应的是空间测量，空间测量主要研究地球外的空间信息获取和处理。

在航空航天技术的发展和卫星导航系统的应用下，空间测量逐渐成为测绘技术中的一个重要分支。

空间测量主要利用卫星进行测量，借助于卫星搭载的测量设备，可以获取包括地球形状、地表参数以及空间物体的位置等关键信息。

这些信息不仅为航空航天领域提供了重要的参考资料，而且在自然灾害监测、地壳运动研究等方面也发挥着重要的作用。

大地测量和空间测量在测绘技术中扮演着重要的角色，它们之间有着密切的联系和相互作用。

首先，在实际的测量工作中，大地测量和空间测量往往需要相互配合，互为补充。

例如，对于地球表面某一区域的测量，我们既可以利用大地测量手段进行地表高程和水平位置的测量，也可以借助于卫星导航系统进行位置的测量。

大地测量提供了地基测量的基础数据，而空间测量则可以提供更加广阔范围的测量范围。

其次，在数据处理和分析过程中，大地测量和空间测量也需要相互配合。

例如，对于卫星测量数据的处理，我们通常需要借助大地测量的基准数据来进行校正和纠正，以提高测量数据的精度和可靠性。

同时，在大地测量中，我们也可以利用来自卫星的遥感数据进行地表特征的识别和分析，以提供更为详细的地理信息。

测绘技术中的空间大地测量

测绘技术中的空间大地测量在现代社会中，测绘技术的重要性与日俱增。

它不仅为城市规划、土地管理、导航系统等提供可靠数据支持，还广泛应用于建筑工程、环境监测、资源勘探等领域。

而其中，空间大地测量是测绘技术中的重要分支。

空间大地测量是指利用测量仪器和方法来测量地球表面上的空间坐标以及地球形状、大小、重力场等参数的科学。

它在航空、航天、地球物理、遥感等领域中发挥着重要作用。

下面，我们将从几个方面来探讨空间大地测量的基本原理和应用。

首先，空间大地测量的基本原理是测量地表或物体上的点在地球坐标系中的位置。

为了获取精确的地理坐标，测量工程师需要考虑到空间大地测量中的一些基本问题，如地球形状、误差修正、坐标系统等。

其中，地球形状是空间大地测量中的一个重要问题。

地球并非完全是一个规则的球体，而是一个稍微扁平的椭球体。

为了精确测量物体的位置，测量工程师需要将地球模型化为椭球体，并在测量中进行误差修正。

其次，空间大地测量在卫星导航系统中发挥着重要作用。

卫星导航系统是现代航空、航天和导航等领域中的重要工具，而空间大地测量则为卫星导航系统的建设提供了必要的基础。

通过测量卫星与地面接收站之间的距离，可以计算出卫星的位置，从而提供精确的导航和定位服务。

空间大地测量技术的精确性和可靠性对卫星导航系统的性能至关重要，因此在建设和维护卫星导航系统时，空间大地测量技术得到了广泛应用。

再次，空间大地测量在地球物理勘探中具有重要意义。

地球物理勘探是探测地球内部结构和地壳变形的一种手段，它在油气勘探、矿产资源勘探等领域有着广泛应用。

而空间大地测量则为地球物理勘探提供了空间坐标和地理参照。

通过测量地球表面上的物体位置和形状变化，可以有效地获取地下构造和地壳运动的信息，从而为资源勘探和地质灾害预测提供可靠的依据。

此外，空间大地测量还在环境监测、城市规划、建筑工程等领域中发挥着重要作用。

在环境监测中，通过空间大地测量可以对地球表面上的污染源进行精确的定位和监测；在城市规划中，利用空间大地测量可以绘制精确的地理信息图，为城市规划和土地管理提供支持；在建筑工程中，空间大地测量可以用来进行土地测量、建筑物定位和监测等。

空间大地测量中的测绘技术指南

空间大地测量中的测绘技术指南空间大地测量是测量学中的重要分支，它涵盖了广泛的测绘技术和方法，为我们提供了地球表面的准确测量数据。

本文将介绍在空间大地测量中常用的测绘技术指南。

一、背景介绍空间大地测量是为了获取地球表面位置和形状信息而开展的测量工作。

它涉及到测量仪器的选择、数据采集、数据处理等多个环节，因此需要具备丰富的测绘技术知识和操作技能。

二、传统测绘技术1.全站仪测量：全站仪是一种集观测、计算、显示功能为一体的测量设备，能够完成大地测量中的角度观测、距离测量和坐标计算等任务。

全站仪的优点是操作简便、测量精度高，适用于各种不同环境下的测量任务。

2.水准测量：水准测量是测量地表高程的一种方法，通过使用水准仪和测高杆等设备测量高程差，再根据大地水准面和高程参照面之间的关系，推算出地点的高程值。

水准测量是确定各个测量点的高程控制要素，为其他测量任务提供基准。

3.摄影测量：摄影测量是通过摄影测量仪或无人机等设备获取地表影像，并利用三角测量原理推算地物位置和形状信息的一种方法。

它可以获取较大范围的地表数据，并辅助其他传统测量方法的实施。

三、现代测绘技术1.卫星测绘技术：卫星测绘技术是利用卫星对地表进行图像获取和数据采集的一种测量方法。

通过无人卫星、航天遥感、全球定位系统等技术手段，可以获取全球范围内的地表数据，提供丰富的地理信息。

2.激光测绘技术：激光测绘技术是利用激光束对地表进行扫描和测量的一种高精度测量方法。

利用激光测距仪和全球定位系统等设备，可以获取地物的三维坐标信息，为地图绘制、工程规划等领域提供准确的数据支持。

3.地理信息系统：地理信息系统是将地理信息与计算机技术相结合，实现地理信息的存储、管理、分析和显示的一种技术系统。

它可以对多源、多种不同格式的地理数据进行整合和分析，为空间大地测量提供数据处理和可视化展示的功能。

四、测绘技术指南的意义测绘技术指南是对空间大地测量中的测绘技术进行总结和规范，旨在提供操作流程、数据处理方法和质量控制等方面的指导。

空间大地测量学

空间大地测量学空间大地测量学是人类在建造空间结构，解决空间问题，测量空间距离、地形起伏等等方面所必需的是学科。

更精确的说，它的范围是指运用物理几何、光学、机械仪器、信息技术等手段，在测量学思想和理论指导下，实现地球表面物体在空间或者地表体系中运动、位置、形状和尺寸的测量。

空间大地测量学是建筑、土木工程、测绘、地理信息系统、百度地图、GPS等多个学科的重要基础学科，它主要研究和解决从对大地物体进行测量到其在空间中的位置、形状、大小和运动变化的问题。

空间大地测量学涉及的有：坐标系统的建立，测量系统的建立，大地测量理论，测量技术，视觉测量，电子测量，机械测量，动测量，遥感测量，数字地球建模，数字地形建模，数字地图编辑，地形测量等。

空间大地测量学在解决实际问题时，首先要以测量学思想为指导，确定控制网络的理论基础和技术手段，然后使用测量技术对地表物体进行测量，建立控制网络，绘制物体的地表形态特征。

随后，应用计算机图形处理、计算机技术、空间数据建模、遥感技术等技术，就可以构建出空间结构，完成一幅地形地貌图或者实现特定空间设计方案。

空间大地测量学也是涉及地球测量学学科，可以应用到测绘方面，用于测定物体在空间中的位置，形状，大小及运动变量，以及解决地球表面物体运动及变换，提供地面测量成果。

空间大地测量学得到了广泛的应用，它们既可以被用于地图的制作，也可以用于地理信息系统（GIS）的建立，甚至可以用来构建三维空间结构。

例如，在建筑工程方面，人们通过空间大地测量学建立的三维空间模型，可以对建筑物进行定位、精确控制形状和大小，总之，非常有利于促进基础设施建设。

由于空间大地测量学是多学科综合学科，研究者往往要综合运用物理几何，力学，机械，光学，信息技术，自动测量仪器，数据处理等学科的知识，结合实际应用，力争推广和发展空间大地测量学，从而帮助人们更好、更快地解决现实问题，促进科技发展和社会进步。

综上所述，空间大地测量学是一门涉及诸多学科，具有多方面作用的重要科学学科，在解决实际问题方面具有十分重要的作用，值得研究者们深入研究、发展和推广。

空间大地测量技术与应用

空间大地测量技术与应用空间大地测量技术是指利用卫星进行地球表面的空间定位和测量的技术，它在现代科技和工程建设中发挥着至关重要的作用。

而随着卫星技术的发展，空间大地测量技术也不断更新换代，并且拥有了更广泛的应用领域。

一、空间大地测量技术的原理和实现方式在空间大地测量技术中，利用卫星对地球信号的传输和反射来实现原理，主要分为GPS技术、卫星定位和卫星测高技术三种。

其中，GPS技术是空间大地测量技术中应用最广的一种，它利用卫星的导航信号，通过多颗GPS卫星对地球各点的空间坐标进行测量。

而卫星定位技术则是通过卫星信号的反射来实现空间大地测量，它包括星载合成孔径雷达技术、卫星激光测距技术、卫星雷达高程测量技术等多种技术。

最后，卫星测高技术则主要采用卫星雷达测高、卫星激光测高和全球卫星高度测量系统（GGHS）等多种技术实现。

二、空间大地测量技术的应用由于其具有高精度、全天候、遥感性质等特点，空间大地测量技术在很多领域都有着广泛的应用。

1. 工程建设在工程领域中，空间大地测量技术主要应用于建筑、隧道、桥梁等工程的安全监控、工程量验收、勘探规划等方面。

例如，在高速公路和铁路建设中，利用GPS技术可以精确测量隧道的开挖位置和隧道的形态，有利于提高工程设计和隧道施工的效率和安全性。

2. 军事防务在军事领域中，空间大地测量技术主要用于军事情报、导弹和火箭武器的制导和跟踪等方面。

例如，在导弹和火箭武器研制中，通过GPS和卫星测距技术，可以实现对导弹和飞行器的精确定位和跟踪，有助于提高制导精度和制导效率。

3. 海洋渔业在海洋渔业中，空间大地测量技术主要应用于渔业资源调查、定位导航和渔业管理等方面。

例如，在指导渔民进行渔业活动时，利用GPS技术对渔船的位置和速度进行精确定位，可以更好地掌握渔业资源状况和保护渔业资源。

4. 环境监测在环境监测中，空间大地测量技术主要应用于地表变形监测、地震预警以及气象灾害监测等方面。

例如，在地震预警中，通过卫星测量地震前后地表的变化，可以及时发出地震预警信息，减小地震灾害造成的损失。

(完整版)空间大地测量思考题答案

《空间大地丈量学》思虑题1.简述天球坐标系与地球坐标系的差别。

答：天球坐标系：不随处球自转的地心坐标系，是空间固定坐标系，用于对卫星地点描绘。

地球坐标系：与地球固联的地心坐标系，用于描绘用户空间地点。

也就是把地球视为理想球体，以其旋转轴两极的最短球面连线为经线，垂直于经线的是纬线形成的角度坐标系。

二者差别：天球坐标是天文用的，地球坐标是地理用的；天球坐标能描绘星体有关于地球的角度地点，地球坐标只描绘物体在地球表面的地点。

它们都是角坐标系，可是地球坐标是以地球表面为球面的，是有半径的；而天球坐标半径没关，只假如某一球面即可2.试述历元天球坐标系到协议地球坐标系的变换过程。

答：（1）岁差旋转变换ZM （t0) 表示历元 J2000.0 年平天球坐标系z 轴指向， ZM（t ）表示所论历元时辰t 真天球坐标系 z 轴指向。

两个坐标系间的变换式为：xyzM ( t )R z (Z A )R y ( A )R z (xA )yz M ( t0 )式中：ζ A，θ A，ZA为岁差参数。

（2）章动旋转变换近似地有章动旋转变换式：xyzc( t)R x () R z () R x ( )xyzM (t )式中：ε为所论历元的平黄赤交角，⊿ψ，⊿ε分别为黄经章动和交角章动参数。

（ 3）刹时极天球坐标系与刹时极地球坐标系的变换关系为：x xy R z ( G ) yzet zct下标 et 表示对应 t 时辰的刹时极地球坐标系，ct 表示对应 t 时辰的刹时极天球坐标系。

θ G为对应平格林尼治子午面的真春分点时角。

（ 4）平川球坐标系与刹时地球坐标系的变换公式：x xy R y (x p) R x ( y p ) yzem zet下标 em表示平川球坐标系，et表示t时的刹时地球坐标系，x p , y p为t时辰以角度表示的极移值。

3.简述恒星时、真太阳时与平太阳时的差别。

恒星时是以春分点为参照点，同春分点的周日视运动所确立的时间，春分点两次经过地方上子午圈的时间间隔为一恒星日。

大地测量技术及方法

大地测量技术及方法大地测量是一门应用科学，主要研究地球表面空间位置的测定和变形的监测。

它在许多领域都起着重要的作用，包括土地测绘、工程建设、导航和地质灾害预警等。

在过去的几十年中，大地测量技术得到了巨大的发展，新的方法和仪器不断涌现，极大地提高了测量精度和效率。

本文将从单点测量、动态测量和遥感测量三个方面来讨论一些主要的大地测量技术和方法。

一、单点测量单点测量是最基础也是最常用的大地测量方法之一。

它通过使用全站仪或GPS 等仪器测量一个点的坐标，来确定其在地球表面的位置。

这种测量方法可以应用于土地测绘、测量控制网的建立以及建筑物监测等领域。

在单点测量中，需要考虑的关键问题包括仪器误差校正、基准点的选择以及测量数据的处理等。

仪器误差校正是确保测量精度的重要环节。

全站仪或GPS等测量仪器在使用过程中会受到多种误差的影响，如天气、仪器本身的固有误差等。

为了提高测量结果的准确性，需要对这些误差进行校正。

校正方法包括仪器标定和误差补偿等。

选择合适的基准点对于有效的单点测量至关重要。

基准点应具有稳定的位置和已知的坐标值，可以作为整个测量系统的起始点，或作为参考点进行补偿。

基准点的选择应考虑到其周围环境的变化情况和测量精度的要求。

处理测量数据是单点测量中不可或缺的一步。

数据处理包括误差的分析和数学模型的建立等。

误差的分析可以通过对重测数据进行比较和拟合来判断测量结果的可靠性。

数学模型的建立可以通过采用最小二乘法等数学工具，对观测数据进行精确的处理和计算。

二、动态测量动态测量是指对地球表面变形进行监测和分析的大地测量方法。

地球表面的变形可能由于地震、岩浆活动或人类活动引起，对于预防和减轻地质灾害以及工程建设都具有重要意义。

动态测量通常采用激光测距仪、GNSS等高精度仪器，可以实时监测地球表面的形变情况。

激光测距仪是一种应用于动态测量的重要工具。

它通过发射一束激光并测量激光的回波时间来计算目标点的距离。

激光测距仪具有高测量精度和范围广的特点，可以在较远的距离上进行测量，并能够有效地监测地表变形。

空间大地测量学的原理和实际应用

空间大地测量学的原理和实际应用1. 空间大地测量学的基本原理空间大地测量学是研究地球形状、尺度和其它地理现象的科学。

其基本原理包括以下几个方面：1.1 大地测量学基本概念•地球椭球体和大地水准面的概念•海拔和正常高程的定义•大地测量学的基本测量要素1.2 大地测量学的参考系统•大地水准面的建立和使用•大地水准面高程系统1.3 大地测量学基准与坐标系统•大地水准面参考基准•大地测量学的坐标系统和坐标参考系统2. 空间大地测量学的实际应用空间大地测量学在许多领域都有广泛的应用。

以下是其中一些实际应用的列举：2.1 地图制作与绘图•地图制图中的高程测量与等高线生成•地图制图中的地理标注与坐标定位2.2 地理信息系统（GIS）•GIS数据的采集与处理•GIS中的空间分析与模型建立2.3 工程测量与建筑•地质勘察与地基测量•建筑工程中的测量控制与竖井测量2.4 交通运输与导航•铁路、公路和航道工程中的道路线型设计和控制•全球定位系统（GPS）与导航系统的控制2.5 土地管理与资源调查•土地所有权与界址的测量与划分•农田规划与资源管理2.6 海洋测量与航海导航•海洋水文测量与水道设计•航海导航系统的建立和维护2.7 大地测量学在科学研究中的应用•地壳形变与地震研究•极地测量与环境变化监测结论空间大地测量学作为一门重要的地学学科，在各个领域都有广泛应用。

了解空间大地测量学的原理和实际应用可以帮助我们更好地理解地球和地球上的各种地理现象，同时也为各个领域的工程和科学研究提供有力的支持。