大地测量学简答题、综合题

1、解释重力、引力、离心力、引力位、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。

答：地球引力及由于质点饶地球自转轴旋转而产生的离心力的合力称为地球重力。

引力F是由于地球形状及其内部质量分布决定的其方向指向地心、大小F=f·M·m/r∧2。

离心力P指向质点所在平行圈半径的外方向，其计算公式为P=m w∧2·p 引力位就是将单位质点从无穷远处移动到该点引力所做的功

重力位就是引力位V和离心力位Q之和。

地球重力场是地球的种物理属性。表征地球内部、表面或外部各点所受地球重力作用的空间。根据其分布，可以研究地球内部结构、地球形状及对航天器的影响。

正常重力位是一个函数简单、不涉及地球形状和密度便可直接计算得到的地球重力位的近似值的辅助重力位。

扰动位是地球正常重力位与地球重力位的差异。

2、解释大地水准面、大地体、总椭球、参考椭球、大地天文学、黄道面、春分点、大地水准面差距。

答：与平均还平面相重合，不受潮汐、风浪及大气压的影响，并延伸到大陆下面处处与前垂线相垂直的水准面称为大地水准面。

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。

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。

大地水准面差距是指大地水准面与地球椭球面之间的距离

4 、解释水准面的含义及性质,为什么说水准面有多个?

答:含义:我们把重力位相等的面称为重力等位面,这也就是我们通常所说的水准面.

性质:1、由于重力位是由点坐标唯一确定的，故水准面相互既不能相交也不能相切；

2、在一个水准面上移动单位质量不做功，即所做共为0，可见水准面是均衡面；

3、在水准面上，所有点的重力均与水准面正交；

4、由于两个水准面之间的距离不是一个常数，故两个水准面彼此不平行；

5、力线与所有水准面都正交，彼此不平行。

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？

答：含义：似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重

合，在山区只有2~4m的差异。似大地水准面尽管不是水准面，但它可以严密地解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。它是我们计算正常高的基准面。

性质：似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2~4cm的差异。

异同点：水准面有很多个，大地水准面只有一个，似大地水准面也只有一个；

水准面既不能相交也不能相切，所有的重力均与水准面正交水准面彼此不平行，大地水准面有水准面的一切性质，似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2~4cm的差异。

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。（31、30）

答：总椭球：总地球椭球中心和地球质心重合，总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，同时还要求总椭球和大地体最为密合。总椭球对于研究地球形状是必要的

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

由于地球表面的不规则性，适合于不同地区的参考椭球的大小，定位和定向都不一样，每个参考椭球都有自己的参数和参考系。

正常椭球：正常椭球面是大地水准面的规则形状。对于正常椭球,除了确定其4个基本参数a, j2,,fM和w外,也要定位和定向.正常椭球的定位是使其中心和质心重合,正常椭球的定向是使其短轴与地轴重合, 起始大地子午面和起始天文子午面重合.

7、简述我国的高程基准面、原点高程及确定方法。

答：（1）高程基准面就是地面点高程的统一算面，由于大地水准面所形成的体形——大地体是与整个地球最为接近的体形，因此通常采用大地水准面作为高程基准面。

确定方法：大地水准面是假想海洋处于完全静止的平衡状态时的海水面延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面。事实上，海洋受潮汐、风力的影响，永远不会处于完全静止的平衡状态，总是存在着不断的升降运动，但是可以在海洋近岸的一点竖立水位标尺，成年累月的观测海水面的水位升降，根据长期观测的结果可以求出该点处海洋水面的平均位置，人们假定大地水准面就是通过这点处实测的平均海水面。对于同一个国家来说，只能根据同一个验潮站所求得的平均海水面作为全国高程的统一起算面——高程基准面。

（2）水准原点：为了长期、牢固地表示出高程基准面的位置，作为传递高程的起算点，必须建立稳固的水准原点，用精密水准测量方法将它与验潮站的水准标尺进行联测，以高程基准面为零推求水准原点的高程，以此高程作为全国各地推算高程的依据。在“1985国家高程基准”系统中，我国水准原点的高程为72.260m.

8、为什么说椭球面上的点（两极及赤道除外）的法线一般不通过椭球中心？答：同一点的大地坐标和天文坐标的法线和垂线不一致,亦即由垂线偏差引起的.

9、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。

10、大地坐标系和天文坐标系各以什么作基准面和基准线？测量外业及内业计

算的基准线与基准面是什么？

1.大地坐标系：基准面为：地球椭球

基准线为：铅垂线

天文坐标系：基准面为：地球椭球

基准线为：铅垂线

2.测量外业和内业的基准线是铅垂线，基准面是大地水准面

11、解释重力位水准面、垂线偏差

重力位水准面：重力位相等的面称为重力等位面，即通常所说的水准面。

垂线偏差：地面上一点的重力向量g和相应椭球的法线向量n之间的夹角定

义为该点的垂线偏差。

12、水准测量中，研究高程系统的作用如何？

答：引进高程系统，是为了解决水准测量高程多值性问题

13、解释理论闭合差、正高系统、正高、正常高系统、似大地水准面、大地水

准面差距。

答：理论闭合差：水准面不平行而引起的水准环线闭合差

正高系统：以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的正高系指改点

沿垂线方向至大地水准面的距离

正高：是一种唯一确定的数值，可以用来表示地面点的高程。

正常高系统：将正高系统中不能精确测定的用正常重力代替，便得到

另一种系统的高程，称为正常高

似大地水准面：由地面沿垂线向下量取正常高所得的点形成的连续曲

面，它不是水准面，只是用以计算的辅助面

大地水准面差距：任意一点正常高和正高之差，亦即任意一点似大地水

准面与大地水准面之差的值

14、什么叫子午圈、平行圈、法截面、法截线、卯酉圈？特性如何？

答：子午圈就是过椭球旋转轴与椭球的交线；

平行圈就是平行于赤道的平面与椭球体的交线；

过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线，包含这条法线的平面叫做法截面；法截面与椭球面的交线叫法截线；

过椭球面上一点的法线，可作无限个法截面，其中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和的圈称为卯酉圈。

特性：(1)B=0°时，在赤道上，M小于赤道半径;此时卯酉圈变为赤道,N即为赤道半径a.(2)0°

16、纬度相同的两个点的相对法截弧是否重合？此线是否就是大地线？

答：同一子午圈或同一平行圈上的两点的正反法截线是重合的，纬度相同的两点在同一平行圈上，所以纬度相同的两个点的相对法截弧是重合的。

此线就是大地线，大地线是位于相对法截线之间的唯一最短线，当两点的相对法截弧重合，所以该重合的法截弧亦为大地线。

17、为什么可以用大地线代替法截线？大地线具有什么性质？

答：大地线与法截线长度之差只有百万分之一毫米，所以在实际计算中，这种长