大地测量学
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。
大地测量学
1、大地测量学的定义、作用及基本内容。
定义:在一定的时间—空间参考系统中,测量和描绘地球及其他行星体的形状及其重力场并监测其变化为人类活动提供空间信息的一门学科。
作用:①大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用。
②大地测量学在防灾,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。
③大地测量学是发展空间技术和国防建设的重要保障。
④大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。
基本内容: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,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。
研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。
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。
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学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。
2、什么是大地测量基准?用于定义地球参考椭球的一系列参数,主要包括椭球的大小和形状,椭球短半轴,椭球中心的位置。
3、什么是椭球定位与定向?椭球定向一般应满足那些条件?椭球定位:确定椭球中心的位置,可分为两类:局部定位和地心定位。
椭球定向:确定椭球旋转轴的方向。
椭球定向满足两个平行条件: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。
4、什么是天球坐标系,地固坐标系,地心地固坐标系,参心地固坐标系?天球坐标系——用于研究天体和人造卫星的定位与运动,为了确定天球上某一点的位置所引进的坐标系。
地固坐标系——也称地球坐标系,是固定在地球上与地球一起旋转的坐标系。
地心地固坐标系——以总地球椭球为基准的坐标系,与地球体固连在一起且与地球同步运动,以地心为原点的坐标系。
参心地固坐标系——以参考椭球为基准的坐标系,与地球固连在一起且与地球同步运动,以参考椭球的中心为原点的坐标系。
大地测量学重要名词解释简答题
大地测量学基础一、名词解释1、大地测量学:是指在一定的时间与空间参考系中,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的一门学科。
2、天球:是指以地球质心O(或测站)为中心,半径r为任意长度的一个假想的球体。
3、大地基准:指用以描述地球形状的参考椭球的参数,以及参考椭球在空间中的定位及定向,还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
4、岁差:地球绕地轴旋转,由于日、月等天体的影响,地球的旋转轴在空间围绕黄级发生缓慢移动。
5、章动:地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短期周圆周运动,振幅为9.21秒,这种现象称为章动。
6、极移:地球自转使地球体自身内部结构的相对位置变化,从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化,这种现象被称为极移。
7、恒星时(ST):以春分点作为基本参考点,由春分点周日视运动确定的时间,称为恒星时。
8、真太阳时MT:以真太阳作为基本参考点,由其周日视运动确定的时间,称为真太阳时。
一个真太阳日就是真太阳连续两次经过某地的上中天(上子午圈)所经历的时间。
9、大地水准面:假想海洋处于完全静止的平衡状态时海水面延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面,叫大地水准面。
10、正常椭球:与地球质量相等且质量分布均匀的椭球。
11、正常重力加速度:正常椭球对其表面与外部点所产生的重力加速度。
12、正常位水准面:相应于正常重力加速度的重力等位面。
13、理论闭合差:由水准面不平行而引起的水准环线闭合差,称为理论闭合差。
14、正常椭球面:是大地水准面的规则形状(一般指旋转椭球面)。
因此引入正常椭球后,地球重力位被分成正常重力位和扰动位两部分,实际重力也被分成正常重力和重力异常两部分。
15、总的地球椭球:一个和整个大地体最为密合的。
总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,总地球椭球和大地体最为密合。
16、参考椭球:具有确定参数(长半径 a和扁率α),经过局部定位和定向,同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球。
大地测量学基础
1.大地测量学的定义:是指在一定的时间与空间参考系中,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的一门学科。
2.大地测量学的作用:(1)为人类活动提供地球信息。
(2)在防灾减灾和救援活动中发挥日益增强的作用。
(3)在环境监测和保护等领域中发挥重要作用。
(4)探索地球物理现象的力学机制,获取表征地球运动和形变的参数。
(5)为空间技术和国防现代化建设提供重要保障。
3.在测量工作中,为了不使误差积累,必须遵循“从整体到局部”,“先控制后碎部”的原则。
4.布设原则:从高级到低级逐级加密。
国家水准网遵循“从整体到局部、由高级到低级、逐级控制、逐级加密”的原则布设为一、二、三、四等。
5.大地测量学的基本任务:建立控制网,确定控制点的位置。
6.大地测量学的基准面和基准线:椭球面、参考椭球面、水准面、大地水准面、高斯面、地球自然表面、(似)大地水准面、首子午面、赤道;(铅)垂线、法线地球自转轴。
7.我国的参考椭球:1954北京坐标系、1980西安坐标系,“1980年国家大地坐标系”(简称80系)(大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇)。
8.大地水准面的铅垂线与椭球面的法线必然不重合,两者之间的夹角u称为垂线偏差。
9.大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距,用N表示。
似大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为高程异常,用 表示。
大地高——地面点沿法线至椭球面的距离,正高——地面点沿实际重力(垂)线至大地水准面的距离,正常高——地面点沿实际重力(垂)线至似大地水准面的距离。
10.经纬仪仪器误差:⑴视准轴误差⑵度盘偏心误差⑶横轴(水平轴)倾斜误差⑷竖轴倾斜误差11.度盘偏心误差:度盘中心与照准部旋转中心不重合,即度盘中心与地面点不在同一铅垂线上。
误差特点:在度盘的不同位置对读数的影响不同。
减弱或消除办法:(1)不同测回间配置度盘,使读数均匀分布在度盘上;(2)采用度盘对径分划取平均值的办法;(3)盘左盘右取平均值的办法。
大地测量学
第一章绪论1、大地测量学的任务:一是精确确定地面点位及其变化,二是研究地球重力场、地球形状和地球动力现象。
2、大地测量的作用:(一)在地形图测绘、工程建设和交通运输方面的作用一是控制测图误差的积累。
二是统一坐标系统。
三是解决椭球面和平面的矛盾。
(二)在空间技术应用和国防建设中的作用(三)在地球科学研究中的作用(四)在资源开发、环境监测与保护中的作用(五)在防灾、减灾和救灾中的作用3、大地测量学的分类:一、按照研究地球空间的范围大小分:理论大地测量学、大地控制测量学、海洋大地测量学、工程大地测量学二、按照所研究地球的时空属性分:几何大地测量学、物理大地测量学、动力大地测量学、整体大地测量学三、按实现基本任务的技术手段分:地面大地测量学、空间大地测量学、惯性大地测量学第二章1、天文测量是研究如何运用测量天体的方法来确定地面点在地球上的位置和某一方向线的方向,即地面地面点的天文经纬度和到某方向的天文方位角。
2、天球与地球自转有关的几个基本圈、线、点P373、天体(球)的周日视运动:一种直观的由于地球由西向东自转而产生的天球或天体的视运动4、黄赤交角:黄道面与赤道面的夹角。
用g表示。
g=23°27′黄道面:地球绕太阳公转的平均轨道面5、时间系统时间是物质存在和运行的客观形式。
原则:选择一种连续而均匀的物质运动周期作为计量时间单位的标准,而且这种运动周期是可以测定和复制的。
根据这一原则已选择三种物质建立时间单位:地球自转、地球公转、原子内部能级跃迁。
恒星时系统:选春分点作为参考点,用它的周日视运动周期所确定的时间计量系统。
真太阳时,选取真太阳为参考点,并以周日视运动周期为基准所建立的一种时间计量系统。
平太阳时,选取平太阳为参考点,并以其周日视运动周期为基准建立的一种时间计量系统。
6、地球重力就是单位质点所受的地球引力和地球自转离心力的合力。
绝对重力测量指直接测定一点的重力值。
有两种方法,一种是利用可倒摆测定;另一种就是运用物体的自由运动测定。
大地测量学
大地测量学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。
大地测量学的主要任务:测量和描述地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球的空间信息。
具体表现在(1)、建立与维护国家及全球的地面三维大地控制网。
(2)、测量并描述地球动力现象。
(3)、测定地球重力及随时空的变化。
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理了哪些阶段,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。
大地测量学
© 2000 McGraw-Hill
Introduction to Object-Oriented Programming with Java--Wu
Chapter 0 - 7
§1.1 大地测量学的定义和作用
2)要有一个精确的全球重力场模型,用来描述对飞行器 的约束。 重力场模型中位展开系数是卫星轨道动力方程中的 决定性参数。 在国防中的这种保障作用体现在: 从古代战争到现代战争,以及未来战争,都需要军事测 绘做保障,1)超前储备保障; 2)动态实时保障。 例如,战争区域中的电子地图,数字地图,军事目标的 三维坐标是现代战争中不可缺少的测绘文件,而这 些军事测绘资料都离不开大地测量手段取得。 4、在当代地球科学研究中的地位越来越重要。
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Introduction to Object-Oriented Programming with Java--Wu
Chapter 0 - 8
§1.1 大地测量学的定义和作用
和重力测 块边界 用卫星测高技术SLR和重力测量数据测定海底板块边界 高技术 和重力 量数据测定海底板块边 分布情况,监测海水面变 分布情况,监测海水面变化,以高分辨率测定海底地形。 海水面 以高分辨率测定海底地形。 利用VLBI及SLR能以 及 能以1mm/秒的分辨率精确地测定板块 秒的分辨率精确地测 利用 能以 秒的分辨率精确地 定板块 相对运动,监测地壳运动,为解释板块运动、断裂、地震 监测地壳运动 地壳运 断裂、 活动提供科学依据。 提供科学依据。 总之,大地测量学是测绘科学的各个分支学科(包括工 大地测量学是测绘科学的各个分支学科( 测绘科学的各个分支学科 程测量、海洋测绘、矿山测量、航测、地图制图及GPS等) 海洋测绘、 测绘 等 的基础学科。 的基础学科。因为大地测量学的基础理论、手段和方法 大地测量学的基础 为这些测绘学科提供了先决条件。 为这些测绘学科提供了先决条件。 学科提供研究全球或相当大范围内的地球, 各个测 不相互平行, 各个测站铅垂线不相互平行,同时 及地球重力场及形状, 顾及地球重力场及形状,因为地球 重力场对研究地球形状, 场对研究地球形状 重力场对研究地球形状,对高精度 量及数据处理有着不可忽视 测量及数据处理有着不可忽视的作 用和影响。 用和影响。
大地测量学
大地测量学的定义:大地测量学是在一定的时间—空间参考系统中,测量和描绘地球及其他星体的一门学科。
(研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科)。
现代定义精确测定地面点的空间位置,研究如何确定地球形状、大小和地球外部重力场的精细结构及重力场随时间的变化,探索地球动力学的一门科学。
大地测量学的基本内容:1建立统一的大地测量坐标系 2建立和维持国家和全球大地控制网 3研究为获得高精度测量成果的仪器和方法 4研究数据处理的理论的方法。
参考椭球:其大小及定位定向最接近于本国或本地区的地球椭球。
水准面高度:大地水准面高度又称大地水准面差距N,似大地水准面高度又称高程异常ζ理论闭合差:由于水准面不平行,对应的Δh和Δh’不相等,水准环线高程闭合差也不等于零,称为理论闭合差。
大地水准面:我们把完全静止的海水面所形成的重力等位面,专称它为大地水准面正高:正高系统是以大地水准面为高程基准面,地面上任一点的正高是该点沿垂线方向至大地水准面的距离。
正常高:正常高系统是地面点到一个与大地水准面极为接近的基准面的距离,这个基准面称为似大地水准面。
空间直角坐标系:坐标原点位于总地球椭球(或参考椭球)质心;Z轴与地球平均自转轴相重合,亦即指向某一时刻的平均北极点;X轴指向平均自转轴与平均格林尼治天文台所决定的子午面与赤道面的交点G;Y轴与此平面垂直,且指向东为正。
法截面:过椭球面上任意一点可作垂直于椭球面的法线,包含这条法线的平面就叫法截面。
法截线(法截弧):法截面与椭球面的交线。
卯酉圈:过某点法线的无数个法截面中,与子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合圈就称为卯酉圈。
大地线:椭球面上两点间的最短曲线叫做大地线。
大地主题正解:已知一点的大地经度、大地纬度以及该点至待求点的大地线长度和大地方位角,计算待求点的大地经度、大地纬度和待求点至已知点的大地方位角的解算。
大地主题反解:已知两点的大地经度和大地纬度,计算这两点间的大地线长度和正反大地方位角的解算。
大地测量学知识点
第一章大地测量学定义广义:大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中,测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。
狭义:大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。
包含测定地球形状与大小,测定地面点几何位置,确定地球重力场,以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。
大地测量学最基本的任务是测量和描绘地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息。
P1 P4 P6(了解几个阶段、了解展望)大地测量学的地位和作用:1、大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用2、大地测量学在防灾、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3、大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障4、大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要5、大地测量学是测绘学科的各分支学科(其中包括大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等)的基础科学现代大地测量学三个基本分支:几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学第二章幵普勒三大行星运动定律:1、行星轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上2、行星运动中,与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数地轴方向相对于空间的变化(岁差和章动)(可出简答题)地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化(极移)历元:对于卫星系统或天文学,某一事件相应的时刻。
对于时间的描述,可采用一维的时间坐标轴,有时间原点、度量单位(尺度)两大要素,原点可根据需要进行指定,度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。
任何一个周期运动,如果满足如下三项要求,就可以作为计量时间的方法:1、运动是连续的2、运动的周期具有足够的稳定性3、运动是可观测的多种时间系统以地球自转运动为基础:恒星时和世界时以地球公转运动为基础:历书时 -太阳系质心力学时、地球质心力学时以物质内部原子运动特征为基础:原子时协调世界时(P23)大地基進:建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向(椭球旋转轴平行于地球的旋转轴,椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面)和定位(旋转椭球中心与地球中心的相对关系)。
大地测量学的考试
1. 大地测量学的定义:大地测量学是在一定的时间—空间参考系统中,测量和描绘地球及其他星体的一门学科。
(研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科)。
2. 大地测量学的基本体系:1、应用大地测量学,2、椭球大地测量学、3、大地天文测量学,4、大地重力测量学,5、测量平差。
3. 大地测量学的基本内容:1、建立统一的大地测量坐标系,2、建立和维持国家和全球大地控制网,3、研究为获得高精度测量成果的仪器和方法,4、研究数据处理的理论的方法。
4. 岁差: 地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的长期性运动.(?)5. 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。
(?)6. 极移:地球瞬时自转轴相对于地球惯性轴的运动。
7. 描述地球自转运动规律的参数称为地球定向参数(EOP ),描述地球自转速度变化的参数和描述极移的参数称为地球自转参数(ERP),EOP=ERP+岁差+章动 8. 时间的两大要素:时间原点、度量单位(尺度)。
9. 以地球自转运动为基础,建立了恒星时(ST)和世界时(UT),太阳时;以地球公转运动为基础,建立了历书时(ET);以物质内部原子运动特征为基础,建立了原子时(TAI)10. 什么是春分点和秋分点:黄道与赤道的两个交点称为春分点和秋分点 11. 测量常用的基准包括平面基准、高程基准、重力基准等 12. 坐标参考系统:分为天球坐标系和地球坐标系。
13. 正常高及正高与大地高有如下关系:H=H 正常+ζ H=H 正高+N14. 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15. 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。
16. 协议(地固)坐标系与瞬时坐标系的转换: 1极移的影响2 极移参数的确定 17. 参考椭球定位于定向的方法可分为两种:一点定位和多点定位。
大地测量学基础复习题
大地测量学基础复习题一、名词解释1、大地测量学:大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场,以及测定地面点空间位置的学科。
2、椭球:大地水准面所包围的地球椭球体称为椭球。
3、大地水准面:由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。
4、垂线偏差:大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差。
5、大地纬度:地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度。
6、大地经度:地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度。
7、卯酉圈曲率半径:椭球面上平行于卯酉圈的曲率半径称为卯酉圈曲率半径。
8、子午圈曲率半径:椭球面上平行于子午圈的曲率半径称为子午圈曲率半径。
9、大地测量坐标系:以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系。
10、大地原点:作为国家大地的基准点称为大地原点。
二、选择题1、下列哪个选项不是大地测量学的研究对象?( )A.地球的形状和大小B.地球的重力场C.空间点位置的测定D.大气物理2、下列哪个选项不是大地水准面的特点?( )A.大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则封闭曲面B.大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差C.大地水准面与椭球面的差异是地球表面地形地貌的反映D.大地水准面与椭球面的差异是由地球内部物质分布不均匀造成的3、下列哪个选项不是大地纬度的特点?( )A.地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度B.大地纬度的起算原点是赤道C.大地纬度的变化范围是0°-90°D.大地纬度的度量单位是度、分、秒4、下列哪个选项不是大地经度的特点?( )A.地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度B.大地经度的起算原点是本初子午线C.大地经度的变化范围是0°-180°D.大地经度的度量单位是度、分、秒5、下列哪个选项不是椭球的形状?( )A.短轴近似圆形,长轴略呈扁平形B.短轴近似圆形,长轴略呈梨形C.短轴近似圆形,长轴略呈扁球形D.短轴近似圆形,长轴略呈长球形6下列哪个选项不是大地测量坐标系的特征?( )A以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系B大地测量坐标系的x轴指向北极,y轴指向东经0°方向C大地测量坐标系的x轴指向南极,y轴指向东经0°方向D大地测量坐标系的z 轴指向地球北极7下列哪个选项不是地球重力场的特征?( )A重力加速度随纬度增高而增大B重力加速度随海拔增高而减小C重力加速度随纬度增高而减小D重力加速度随海拔增高而增大8下列哪个选项不是进行大地测量时必须考虑地球自转的影响?( )A地面点的空间位置B大地水准面与椭球面的差异C大气折射改正D重力加速度的测定三、问答题1简述大地测量学的基本任务是什么?2简述大地水准面的特点。
(完整word版)《大地测量学》复习知识点总结word汇编
大地测量学第一章1.大地测量学的定义?大地测量学与普通测量学有哪些主要区别?大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置、研究地球形状和大小、研究地球表面和外部重力场及其变化的学科。
区别在于:(1)测量的精度等级更高,工作更加严密。
(2)测量的范围更加广阔,常常是上百平方公里乃至整个地球。
(3)侧重研究的对象不同。
普通测量学侧重于研究如何测绘地形图以及进行工程施工测量的理论和方法。
大地测量学侧重于研究如何建立大地坐标系、建立科学化、规范化的大地控制网并精确测定控制网点坐标的理论和方法。
2.大地测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。
一·基本任务可以概括为:1.在地球表面的陆地上建立高精度的大地测量控制网,并监测其数据随时间的变化;2.确定地球重力场及其随时间的变化,测定和描述地球动力学现象;3.根据地球表面和外部空间的观测资料确定地球形状和大小。
二·主要研究内容: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.研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法;4.研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法;5.研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算;6.研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法。
三·国民经济建设中的地位:(1)为地形测图和大型工程测量提供基本控制;(2)大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用;(3)大地测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊的作用;(4)大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障;(5)大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。
大地测量学知识点
第一章大地测量学定义广义:大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中,测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。
狭义:大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。
包含测定地球形状与大小,测定地面点几何位置,确定地球重力场,以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。
大地测量学最基本的任务是测量和描绘地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息。
P1 P4 P6(了解几个阶段、了解展望)大地测量学的地位和作用:1、大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用2、大地测量学在防灾、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3、大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障4、大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要5、大地测量学是测绘学科的各分支学科(其中包括大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等)的基础科学现代大地测量学三个基本分支:几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学第二章开普勒三大行星运动定律:1、行星轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上2、行星运动中,与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数地轴方向相对于空间的变化(岁差和章动)(可出简答题)地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化(极移)历元:对于卫星系统或天文学,某一事件相应的时刻。
对于时间的描述,可采用一维的时间坐标轴,有时间原点、度量单位(尺度)两大要素,原点可根据需要进行指定,度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。
任何一个周期运动,如果满足如下三项要求,就可以作为计量时间的方法:1、运动是连续的2、运动的周期具有足够的稳定性3、运动是可观测的多种时间系统以地球自转运动为基础:恒星时和世界时以地球公转运动为基础:历书时→太阳系质心力学时、地球质心力学时以物质内部原子运动特征为基础:原子时协调世界时(P23)大地基准:建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向(椭球旋转轴平行于地球的旋转轴,椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面)和定位(旋转椭球中心与地球中心的相对关系)。
《大地测量学》教学大纲(最终版)
《大地测量学》教学大纲(最终版)第一篇: 《大地测量学》教学大纲(最终版)《大地测量学》教学大纲一、课程概述1. 课程的性质与地位“大地测量学基础”是测绘学科本科各专业的一门专业基础必修课, 对学生建立测绘基准(包括: 大地基准、高程基准、重力基准)和测绘系统(包括: 大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统)等测绘学科的基本概念, 了解大地测量数据采集技术和大地控制网的建立技术, 掌握大地测量学的基本理论、技术和方法, 培养学生良好的业务作风, 为进一步学习其他专业课打下坚实基础具有不可替代的重要作用和意义。
2. 课程基本理念本课程的教学应坚持以人为本、以学为主、注重创新意识和综合素质培养的指导思想, 坚持将知识学习、能力训练和综合素质培养融为一体, 将大地测量学理论学习与测绘实践紧密结合, 强调学生在学习中发现问题、分析问题、解决问题的能力, 注重对学生科学探索精神、创新意识和团队精神的培养。
3. 课程设计思路本课程以测绘基准和测绘系统为主线, 以各专业后续专业课程的需要和工程实际应用为主导, 按照循序渐进的思路, 从大地测量数据采集技术入手, 逐步引入各类测绘成果处理过程中所必须依据的各种基准和系统, 并安排相应的计算实习, 巩固和加深学生对所学理论的理解。
本课程是近年我院教学改革和课程建设的新产物, 要力求避免原有多门课程知识的简单拼凑, 按照21世纪人才培养对大地测量学基础知识的要求, 针对大学本科生的知识基础, 明确课程主旨, 合理选取课程内容, 贯彻“少而精”的方针。
因此, 本课程并不完全遵循已有的专业课程体系, 也不受限于以往的课程设置范式。
大学专业基础课程与适当介绍学术热点、学术前沿之间似乎存在一定的矛盾, 但恰好可以成为激励学生热情并融科学性、趣味性于一炉的画龙点睛之处。
因此, 本课程在重视基础内容的经典性和完整性的同时, 也酌情安排一些关于学科新进展的窗口, 以利于开拓学生的视野和思路, 并作为测量工程后续专业课程的接口。
大地测量学
第一章1.大地测量学是通过在广大的地面上建立大地控制网,精确测定大地控制网点的坐标,研究测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。
2.大地测量的基本任务(1)技术任务:精确测定大地控制点的位置及其随时间的变化也就是它的运动速度场,建立精密的大地控制网,作为测图的控制,为国家经济建设和国防建设服务。
(2)科学任务:测定地球形状、大小和重力场,提供地球的数学模型,为地球及其相关科学服务。
3.大地测量的作用(1)为地形测图与大型工程测量提供基本控制;(2)为城建和矿山工程测量提供起始数据;(3)为地球科学的研究提供信息;(4)在防灾、减灾和救灾中的作用;(5)发展空间技术和国防建设的重要保障。
4.大地测量学的主要研究内容大地测量、椭球测量学、天文测量大地重力学、卫星大地测量学、惯性大地测量学第二章1.大地水准面:设想海洋处于静止平衡状态时,将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交的包围整个地球的封闭的水准面. 特点:重力方向不规则变化:原因是地表起伏不平、地壳内部物质密度分布不均匀大地水准面处处与铅垂线正交,所以大地水准面是一个无法用数学公式表示的不规则曲面。
2.参考椭球:把形状和大小与大地体相近,且两者之间相对位置确定的旋转椭球称为参考椭球。
参考椭球面是测量计算的基准面,椭球面法线则是测量计算的基准线。
另外,水准面是外业观测时的基准面,铅垂线是外业观测时的基准线3.总地球椭球:从全球着眼,必须寻求一个和整个大地体最为接近、密合最好的椭球,这个椭球又称为总地球椭球或平均椭球。
总地球椭球满足以下条件:(1)椭球质量等于地球质量,两者的旋转角速度相等。
(2)椭球体积与大地体体积相等,它的表面与大地水准面之间的差距平方和为最小。
(3)椭球中心与地心重合,椭球短轴与地球平自转轴重合,大地起始子午面与天文起始子午面平行。
大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距,用N表示。
4.垂线偏差:同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。
大地测量学的应用原理
大地测量学的应用原理介绍大地测量学是指通过一系列的地面观测和测量手段,研究地球形状、地壳运动和大地测量技术等现象的学科。
大地测量学的应用范围非常广泛,涉及到地理信息系统、土地测量、导航定位、地震监测等领域。
本文将介绍大地测量学的应用原理,以及其在各个领域的具体应用。
应用原理大地测量学基本原理大地测量学的基本原理是通过测量地球表面上各个点的位置坐标,以确定地球的形状、大小和相对位置。
大地测量学的测量手段主要分为几何测量和物理测量两类。
几何测量是通过在地面上布设测量基线,并利用方位角、距离、高差等测量元素,测量地面上各个点的位置坐标。
物理测量是利用地球物理现象,如地球引力、地磁场等,进行测量。
例如,通过重力测量可以确定地球表面上各点的重力加速度,从而计算出地球的形状。
大地测量学的应用原理大地测量学的应用原理是将大地测量学的基本原理应用到实际工程和科学研究中。
具体而言,大地测量学的应用原理可以归纳为以下几个方面:1.地理信息系统(GIS):大地测量学在GIS领域的应用非常广泛。
通过测量和记录地球表面上各个点的位置坐标,可以构建地理信息系统的空间数据。
这些空间数据可用于地图制作、空间分析、资源管理等方面。
2.土地测量:大地测量学在土地测量领域的应用主要包括土地所有权界定、土地评估和土地开发。
通过测量土地上各个点的位置坐标,可以确定土地的边界和范围,帮助决策者更好地进行土地管理和规划。
3.导航定位:大地测量学在导航定位领域的应用非常重要。
通过利用全球定位系统(GPS)等技术,测量接收器所处的位置坐标,可以实现精确的导航定位。
这种技术在航空、航海、汽车导航等领域有着广泛的应用。
4.地震监测:大地测量学在地震监测领域起着重要的作用。
通过测量地壳的变形和位移,可以监测地震的发生和变化趋势,提前预警可能发生的地震灾害。
这对于保护人民的生命财产安全具有重要意义。
5.地质探测:大地测量学在地质探测领域的应用也非常广泛。
大地测量学完整课件
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 联合网的数学处理理论方法,测量数据库的建立及应用。
现代大地测量 (三个基本分支)
几何大地测量
物理理论大地测量
空间大地测量GPS
1)、几何大地测量学:即天文大地测量学 基本任务 确定地球形状、大小,地面点的几何位置 主要内容 国家大地测量控制网建立的理论、方法,精 密测角、测距、测水准;地球椭球数学性质,椭球面上 的测量计算,椭球数学投影,地球椭球几何参数的数学 模型等
公元827年,阿拉伯人阿尔曼孟通过弧长 测量,推算出纬度35°处的1°子午线弧 长等于111.8Km,比正确值110.95Km 只大1%
2、第二阶段:地球椭球阶段:最先由牛顿提出 在此阶段,理论方面 英国的牛顿:万有引力定律,地球椭球学说. 荷兰的斯涅耳:三角测量法 德国的开普勒:行星运动三大定律 荷兰的惠更斯:摆测重力原理 法国的勒让德:最小二乘法,重力位函数 法国的克莱罗:克莱罗定律 英国的普拉特和艾黎:地壳均衡学说
四、大地测量学的发展简史
1、第一阶段:地球圆球阶段: 将地球看成是圆球进行测量其大小(半径) 公元前六世纪,毕达哥拉斯最先提出地球圆球说。 首次地球半径测量:公元前三世纪,亚历山大学者埃拉托
色尼用子午圈弧长测量法来估算地球半径,与现代数据相比, 误差约 100Km.
亚历山大城
φ
赛尼城
S φ
R
最早一次对地球大小的实测: 我国唐代张遂指导进行。得出子午线上 纬度差一度,地面相距约132Km,与现 代值110.95Km相比,误差约21Km。
大地测量学
卫星激光测距对卫星的跟踪测量可以精确测定卫星轨道的摄动,当分离出占摄动主要部分的地球引力摄动, 由此推算地球引力位球谐展开的低阶位系数。20世纪70年代开始卫星雷达测高,后又研制和发展了多代卫星测高 系统,用于精确测定平均海面的大地高,确定海洋大地水准面,并反求海洋重力异常,分辨率优于lO千米,精度 优于分米级。
展望
大地测量学从形成到现在已有 300多年的历史,虽然在研究地球形状、地球重力场和测定地面点几何位置各 方面都已取得了可观的成就,但从整体来看,仍存在着若干不足之处,有待于今后继续研究解决。
①卫星大地测量已经全面地和均匀地求出了地球重力场(包括大地水准面)的总貌,但还不能求得其精细结 构。这是由于卫星运行的轨道至少在地面上方 200公里以上,对地球重力场效应的分辨能力也只能达到这一数量 级。目前地面重力测量在全球的分布极不均匀,有待继续扩展。在海洋上空利用卫星雷达测高技术测定海洋大地 水准面的起伏已取得了较好的结果。由天文大地测量求得的垂线偏差和由天文重力水准所得的大地水准面起伏, 也都是地球重力场的信息。所以要研究地球重力场全面而精细的结构,必须综合利用卫星、物理和几何大地测量 的各种信息,进行统一的处理,有人称之为整体大地测量。这是研究地球重力场的发展趋势。
大地测量学
一门量测和描绘地球表面的科学
01 学科简介
03 简史
目录
02 方法 04 展望
大地测量学,又称为测地学。
大地测量学是在一定的时间与空间参考系中,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 供地球空间信息的一门学科,属于地球科学的一个分支,也是一切测绘科学技术的基础。 传统的大地测量学又称 为经典大地测量学,德国大地测量学家赫尔默特将其表述为对地球表面进行测量和描绘的学科。现代大地测量学 则以空间测绘技术为主要特征,研究空间精密定位的理论、技术与方法,扩展了经典大地测量学的研究范围,并 在空间与时间尺度、实时性、精度和学科融合等各个方面取得了突破。
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大地测量学
简介
大地测量学是一门研究地球形状、大小以及地球表面上各
点的空间坐标相互关系的学科。
它是土地测量学的一个分支,涉及测量地球形状、地球重力场、地球表面的高程变化等内容。
大地测量学在地理信息系统(GIS)、地图制图、航空航天等领
域有着广泛的应用。
地球形状与地球坐标系统
地球形状
地球并非完全理想的球体,而是一个略为扁平的椭球体。
为了描述地球的形状,人们提出了多种地球模型,例如椭球模型、基准椭球模型等。
其中,最为常用的是基准椭球模型,常见的基准椭球模型有WGS84、GRS80等。
地球坐标系统
地球坐标系统用于描述地球上各点的空间位置,常见的地
球坐标系统有经纬度坐标系统和平面坐标系统。
经纬度坐标系统使用经度和纬度来表示位置。
经度是指地
球上某点位于东西方向的角度,取值范围为
180°到+180°,以本初子午线(通常是伦敦的格林威治子午线)为基准。
纬度是指地球上某点位于南北方向的角度,取值范围为
90°到+90°,以赤道为基准。
平面坐标系统使用直角坐标系表示地球上的位置。
常见的
平面坐标系统有UTM坐标系统和国家网格坐标系统。
UTM坐标系统将地球表面划分为60个纵向的投影带和相应的横向带号,便于对地球表面进行分区管理和测量。
国家网格坐标系统是各国根据自身特点而制订的具有自主知识产权的坐标系统。
大地测量技术
大地测量技术主要包括测量地球形状和测定地球表面上各
点的位置和坐标。
常用的大地测量技术包括三角测量、重力测量、高程测量等。
三角测量
三角测量是测量地球上任意两点之间的距离和角度的方法。
它基于三角形的性质,通过测量三角形的边长和角度来计算未
知点的位置。
三角测量在大地测量学中有着广泛的应用,例如地图测绘、导航定位等。
重力测量
重力测量是测量地球表面上各点重力场强度的方法。
地球的重力场是由地球本身的质量和形状所决定的,通过测量重力场的变化可以推断地球表面上各点的高程变化。
重力测量常用于大地水准测量、地壳运动研究等领域。
高程测量
高程测量是测量地球表面上各点的高程(即离地面垂直距离)的方法。
常见的高程测量技术有水准测量和全球导航卫星系统(GNSS)测量。
水准测量通过测量天平的相对高差来确定各点的高程差,推断出各点的绝对高程。
GNSS测量利用卫星的信号来测量接收器的位置,通过计算其与参考点的高程差来确定各点的高程。
大地测量在现代技术中的应用
地理信息系统(GIS)
地理信息系统(GIS)是一种以地理信息为基础的智能信息系统,大地测量学在GIS中起到了关键的作用。
通过大地测量技
术,可以获取地理空间信息,并将其存储、管理、分析和展示,为地理空间数据的应用提供基础支撑。
地图制图
地图制图是将地球表面的三维空间转换为二维平面的过程。
大地测量学是制图的基础,通过三角测量和高程测量等技术获取地球表面上各点的位置和高程信息,然后根据一定的投影方法将其转化为平面坐标系,最终制作成地图。
航空航天
航空航天领域对地球空间信息的需求极为重要,大地测量
学在航空航天中有着广泛的应用。
例如,在飞行导航中,需要准确的经纬度和高程坐标来导航飞机的飞行;在卫星遥感中,需要对地球表面的地形、植被等进行测量和分析。
大地测量学是研究地球形状、大小以及地球表面上各点的
空间坐标相互关系的学科。
它在地理信息系统(GIS)、地图制图、航空航天等领域有着广泛的应用,为我们的生活和科学研究提供了重要的支持。
通过不断发展和创新,大地测量学将在
发挥更加重要的作用。