大地测量习题

大地测量习题

第一章绪论 1.大地测量学的定义是什么? 答：大地测量学是关于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。

2．大地测量学的地位和作用有哪些？答：大地测量学是一切测绘科学技术的基础，在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用；在防灾，减灾，救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用；是发展空间技术和国防建设的重要保障；在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。

3．大地测量学的基本体系和内容是什么？答：大地测量学的基本体系由三个基本分支构成：几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学。基本内容为： 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.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、工程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。 4.大地测量学的发展经历了哪几个阶段？答：大地测量学的发展经历了四个阶段：地球圆球阶段、地球椭球阶段、大地水准面阶段和现代大地测量新时期。 5. 地球椭球阶段取得的主要标志性成果有哪些？答：有：长度单位的建立；最小二乘法的提出；椭球大地测量学的形成，解决了椭球数学性质，椭球面上测量计算，以及将椭球面投影到平面的正形投影方法；弧度测量大规模展开；推算了不同的地球椭球参数。 6.物理大地测量标志性成就有哪些？答：有：克莱罗定理的提出；重力位函数的提出；地壳均衡学说的提出；重力测量有了进展，设计和生产了用于绝对重力测量的可倒摆以及用于相对重力测量的便携式摆仪。极大地推动了重力测量的发展。 7.大地测量的展望主要体现在哪几个方面？答：主要体现在：（1）

全球卫星定位系统(GPS)，激光测卫(SLR)以及甚长基线干涉测量(VLBI), 惯性测量统(INS)是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术；（ 2）用卫星测量、激光测卫及甚长基线干涉测量等空间大地测量技术建立大规模、高精度、多用途的空间大地测量控制网，是确定地球基本参数及其重力场，建立大地基准参考框架，监测地壳形变，保证空间技术及战略武器发展的地面基准等科技任务的基本技术方案；（ 3）精化地球重力场模型是大地测量学的重要发展目标。

第二章坐标系统与时间系统 1．何谓椭球局部定位和地心定位？答：椭球定位是指确定椭球中心的位置，可分为两类：局部定位和地心定位。局部定位要求在一定范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，而对椭球的中心位置无特殊要求；地心定位要求在全球范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，同时要求椭球中心与地球质心一致或最为接近。 2．椭球定向的两个条件是什么？答：椭球定向是指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。这两

个平行条件是人为规定的，其目的在于简化大地坐标、大地方位角同天文坐标、天文方位角之间的换算。 3．建立地球参心坐标系，需要进行哪几项工作？需满足哪些条件？答：建立地球参心坐标系，需进行如下几个方面的工作：①选择或求定椭球的几何参数(长半径a和扁率α) ②确定椭球中心的位置(椭球定位) ③确定椭球短轴的指向(椭球定向) ④建立大地原点4．地心地固大地坐标系是如何定义的？答：地心地固大地坐标系的定义是：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球的短轴与地球自转轴重合(过地球质心并指向北极)，大地纬度为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度为过地面点的椭球子午面与格林尼治的大地子午面之间的夹角，大地高为地面点沿椭球法线至椭球面的距离 5．54 北京坐标系存在哪些不足？答：存在如下缺点：①椭球参数有较大误差。克拉 0 索夫斯基椭球参数与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大109m。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。③几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。④定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上较普遍采用的国际协议(习用)原点 CIO，也不是我国地极原点 0 .1968JYD ；起始大地子午面也不是国际时间局 BIH 所定义的格林尼治平均天文台子午面，从而给坐标换算带来一些不便和误差。另外，鉴于该坐标系是按局部平差逐步提供大地点成果的，因而不可避免地出现一些矛盾和不够合理的地方。

6． 80 西安坐标系有哪些特点？答：1980 年国家大地坐标系的特点是：①采用 1975 年国际大地测量与地球物理联合会 (IUGG) 第 16 届大会上推荐的 4 个椭球基本参数。地球椭球长半径 a=6 378 140 m ，地心引力常数

地球重力场二阶带球谐系数地球自转角速度

根据物理大地测量学中的有关公式，可由上述4个参数算得地球椭球扁率α=1/298.257,

赤道的正常重力值

②参心大地坐标系是在 1954 年北京坐标系基

础上建立起来的。③椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。④定向明确。椭球短轴平行于地球质心指向地极原点的方向，起始大地子午面平行于我国起始天文子午面，

⑤大地原点地处我国中部，位于西安市以北 60 km 处的泾阳县永乐镇，简称西安原点。⑥大地高程基准采用 1956 年黄海高程系。该坐标系建立后，实施了全国天文大地网平差。 7．国际地球自转服务(IERS) 有几项主要任务？答：IERS 的任务主要有以下几个方面：①维持国际天球参考系统(ICRS)和框架(ICRF)；②维持国际地球参考系统(ITRS)和框架(ITRF)；③为当前应用和长期研究提供及时准确的地球自转参数(EOP)。

8．国际地球参考系统(ITRS)是怎样定义的？ITRS 是一种协议地球参考系统，它的定义为：①原点为地心，并且

是指包括海洋和大气

在内的整个地球的质

心；②长度单位为米(m)，并且是在广义相对