大地测量参考框架
如何理解大地测量坐标参考框架
如何理解大地测量坐标参考框架大地测量是一种用来测量和描述地球表面形状和大小的科学方法。
在大地测量中，坐标参考框架被用来确定地点和地物的三维位置。
这个框架提供了一种标准的方式来描述地球表面上的任何地点，使得测量结果能够被准确地记录和比较。
1. 什么是大地测量坐标参考框架？大地测量坐标参考框架是一种用来描述地球表面上点的位置的系统。
它基于一个共同的基准点和坐标系统，通过测量和计算的方式来确定地球上其他点的位置。
这个框架可以被用来描述地球上的任何地点，无论是陆地、海洋还是空中。
在大地测量中，坐标参考框架通常由水平和垂直两个方向组成。
水平方向上的坐标参考框架被称为大地水准面，它描述了地球表面上点的经度和纬度。
垂直方向上的坐标参考框架被称为大地垂直面，它描述了地球表面上点的高度。
2. 大地测量坐标参考框架的作用大地测量坐标参考框架在地理信息系统、土地测量、工程测量等领域有着重要的应用。
它提供了一种通用的方式来描述地球上的地点，并为测量结果提供了一个统一的参照系统，使得不同测量结果可以进行比较和分析。
在地理信息系统中，大地测量坐标参考框架被用来存储和管理地理数据。
通过将地理数据与坐标参考框架相关联，可以实现数据的空间查询和分析。
这种方式使得地理信息在地图制作、城市规划、资源管理等领域发挥着重要的作用。
在土地测量和工程测量中，大地测量坐标参考框架被用来确定地点的位置和高度。
土地测量帮助测量和划定土地的边界，工程测量则用于测量建筑物、道路、桥梁等工程项目的位置和高度。
通过使用大地测量坐标参考框架，可以实现测量结果的准确记录和分析。
3. 大地测量坐标参考框架的确定确定大地测量坐标参考框架通常需要进行大地测量和数据处理。
在大地测量中，通过使用全球定位系统（GPS）等技术来测量和记录地球表面上点的位置和高度。
采集到的测量数据经过处理和分析，得到经度、纬度和高度的数值。
然后，这些数值可以与国际标准的大地测量坐标参考框架进行比较和转换。
西南交通大学2019年952测绘学真题与参考答案
西南交通大学2019年全日制硕士研究生招生考试入学试题试题代码:952试题名称:测绘学一、简答题（10*8=80分）1、何为卫星大地测量学?卫星大地测量学的主要内容及技术特点是什么?卫星大地测量学是利用人造卫星进行精确测量，研究利用这些观测数据解决大地测量学问题的科学。
是现代大地测量学的重要组成部分。
主要内容是:建立和维持全球性和区域性大地测量系统与大地测量框架;快速精确测定全球、区域或局部空间点的三维位置和相互位置关系;利用地面站观测数据确定卫星轨道;探测地球重力场及其时间变化，测定地球潮汐;监测和研究地球动力学(地球自转、极移、全球变化及其他全球和区域地球动力学问题) ;监测和研究电离层、对流层、海洋环流，海平面变化、冰川、冰原的时变。
技术特点:卫星大地测量技术从观测目标可分为以下三种类型:卫星地面跟踪观测;卫星对地观测;卫星对卫星观测。
从卫星大地测量学的性质来分，卫星大地测量可分为几何方法和动力方法。
首先，卫星可作为一-些高空目标，被看成是在大范围内或整个三维网中的坐标框架点。
从不同的地面站上观测卫星或接收卫星的定位信号，利用空间交会法就可确定卫星的位置或地面站的位置，卫星方法的主要优点是它能跨越远距离，可建立地面目标之间长距离的大地测量连接，实现地球框架的长距离尺度和方为控制。
其次，卫星又可看成地球重力场的探测器或传感器。
通过对地球引力场作用下的卫星或相互之间进行跟踪，可以反求地球引力场和其他动力学参数。
利用卫星观测技术确定卫星轨道和精化地面站的坐标是相互作用的，即在利用卫星大地测量方法进行卫星定轨的同时，可精化地面站的地心坐标，还可解算地球引力场、地球自转参数(地球自转、极移)以及相关的动力学参数。
2、在测量平差模型中何为函数模型，何为随机模型，何为模型误差?函数模型:描述观测量与待求未知量间的数学函数关系的模型。
随机模型:描述评查问题中的随机量(观测量)及其相互间统计相关性质的模型模型误差:由于观测量与被观测量之间的数学物理关系经常是不确定的，所建函数模型和随机模型与客观实际总会存在某种差异，这种差异成为模型误差。
《测绘学概论》课程笔记
《测绘学概论》课程笔记第一章：测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。
它的主要任务是对地球表面进行测量，获取地球表面的空间信息，并对其进行处理、分析和应用。
测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性，以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。
1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面：（1）大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
（2）摄影测量学：利用航空或卫星摄影技术，获取地球表面的空间信息，并通过图像处理技术对其进行解析和应用。
（3）全球卫星导航定位技术：利用卫星导航系统，如GPS、GLONASS、北斗等，进行地球表面空间位置的测量和定位。
（4）遥感科学与技术：利用遥感技术，如卫星遥感、航空遥感等，获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息，并进行处理和应用。
（5）地理信息系统：利用计算机技术，对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化，为地理研究和决策提供支持。
1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展，测绘学进入了一个新的发展阶段。
现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。
这些技术的发展，使得测绘工作更加高效、精确和全面，为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。
1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位，它是地球科学的基础学科之一，为其他学科提供了重要的数据支持。
同时，测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用，如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等，都离不开测绘学的支持。
第二章：大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支，主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
大地测量学具有广泛的应用，如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。
如何进行大地测量和地球形状测定
如何进行大地测量和地球形状测定大地测量和地球形状测定是地理学和测量学领域中重要的研究方向。
通过这些测量方法可以了解地球的形状、大小及其变化。
本文将介绍大地测量和地球形状测定的基本概念、方法和应用。
一、大地测量的基本概念大地测量是利用测地仪和其他相关设备对地球表面进行测量的科学方法。
它的目的是确定地球形状、测量地球大小以及研究地球表面的变化。
大地测量的基本概念包括测地参考系、测地基准面和大地水准面。
测地参考系是一个参考框架，用来描述和测量地球表面的位置和形状。
常见的测地参考系有WGS84和国家水准面。
这些参考系对大地测量和地球形状测定非常重要，因为它们提供了准确的参考数据。
测地基准面是大地测量的基础面，通常与海平面接近。
在大地测量中，我们将地球表面视为一个椭球体，而测地基准面是描述这个椭球体的参考面。
常用的测地基准面有椭球面、椭球体和球面。
大地水准面是一个与重力场等势面垂直的参考面。
它描述了地球表面的高度变化。
在大地测量中，我们通过测量地球上的高程点来确定大地水准面的形状和变化。
大地水准面对于建立高程基准面和测量地球高程变化至关重要。
二、地球形状测定的方法地球形状测定是通过测量地球表面的形状和大小来确定地球的几何形状。
目前常用的地球形状测定方法包括三角测量法、测地测量法和卫星测量法。
三角测量法是一种基于三角形原理的测量方法。
通过测量三角形的边长和角度，再结合地球半径等参数，可以计算出地球表面上的点的位置和高程。
三角测量法在地球形状测定中被广泛应用，并已取得了很好的结果。
测地测量法是利用测地仪等设备测量地球表面的方法。
测地仪通过测量地球表面的曲率和重力，可以推导出地球的几何形状。
测地测量法对于测量地球形状和重力场等非常有用，并在地理学和测量学领域有着广泛的应用。
卫星测量法是利用卫星和全球定位系统(GPS)等技术测量地球形状和大小的方法。
通过卫星测量和数据处理，可以得出地球的几何形状和尺寸。
卫星测量法在现代测地学中发挥着越来越重要的作用，它不仅可以测量地球的形状和大小，还可以监测地球的变化和变形。
【2023年注册测绘师考试攻略】测绘综合能力-大地测量考点剖析
一、大地测量概论大地测量系统与大地测量参考框架1、大地测量的任务：A建立与维持大地基准、高程基准、深度基准和重力基准；B确定与精化似大地水准面和地球重力场模型。
1.大地测量系统：包括坐标系统、高程系统、深度基准、重力系统。
系统规定了起算基准、尺度标准及其实现方式（理论、模型、方法）。
2.大地测量参考框架：坐标（参考）框架、高程（参考）框架、重力测量（参考）框架。
由若干个固定在地面上的大地网（点）或其他实体（静止或运动的物体）按相应于大地测量系统的规定模式构建。
二者区别：大地测量系统是总体概念，规定了大地测量起算基准、尺度标准及实现方法。
大地测量参考框架是大地测量系统具体实现，具体应用形式，通过大地测量手段，由地面上的点所构成大地网或其他实体按相应于大地测量系统的规定模式构建。
（1）大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准、重力系统。
共有4个系统，但深度基准并不称为深度系统，这一点需要注意。
（1）大地测量常数分为基本常数和导出常数。
基本常数：是唯一定义了大地测量系统的常数。
共4个，分别是地球赤道半径a，地心引力常数GM，地球动力学形状因子J2，地球自转角速度ω。
其中前两个称为大地测量基本几何常数，后两个称为大地测量基本物理常数。
导出常数较多，如椭球短半轴b，扁率，第一偏心率第二偏心率等(1)参心坐标框架传统的大地测量坐标框架是由天文大地网实现和维持的，定义在参心坐标系统中，是一种区域性、二维静态的地球坐标框架，是参心坐标系统的实现。
（2）地心坐标框架国际地面参考框架(ITRF)是国际地面参考（坐标）系统(ITRS)的具体实现。
它以甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、激光测月(LLR)、GPS和卫星多普勒定轨定位(DORIS)等空间大地测量技术构成全球观测网点,经数据处理,得到ITRF点(地面观测站)的站坐标和速度场等。
目前,ITRF已成为国际公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。
测绘师测绘综合能力大地测量知识点：大地测量系统与参考框架
测绘师测绘综合能力大地测量知识点：大地测量系统与参考框架为大家提供测绘师测绘综合能力大地测量知识点：大地测量系统与参考框架，更多注册测绘师资讯请关注我们网站的更新!测绘师测绘综合能力大地测量知识点：大地测量系统与参考框架大地测量系统与参考框架大地测量系统(规定了大地测量的起算基准、尺度标准及其实现方式，包括理论、模型和方法)是总体概念，大地测量参考框架是大地测量系统的具体应用形式。
大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。
与大地测量系统相对应大地参考框架有坐标(参考)框架、高程(参考)框架和重力测量(参考)框架三种。
(一)大地测量坐标系统和大地测量坐标框架1. 参心坐标框架以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系，通常分为：参心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和参心大地坐标系(以b，l，h 为其坐标元素)。
80西安坐标系和54北京坐标系，都是参心坐标系2. 地心坐标框架以地球质心为原点的大地坐标系，通常分为地心直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以b，l，h为其坐标元素)。
2000国家大地坐标系、wgs-84坐标系、glonass是采用pz-90坐标，都是属于地心坐标系(二)高程系统和高程框架1. 高程基准高程基准定义了陆地上高程测量的起算点。
1985国家高程基准是我国现采用的高程基准，青岛水准原点高程为72.2604m。
2. 高程系统高程系统是相对于不同性质的起算面(如大地水准面、似大地水准面、椭球面等)所定义的高程体系。
1)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是指该点沿重力线方向至大地水准面的距离。
2)正常高系统。
正常高的起算面是似大地水准面。
地面一点沿该点的正常重力线到似大地水准面的距离就是该点的正常高。
我国高程系统采用正常高系统。
3)大地高程。
以椭球面为基准面，是由地面点沿其法线到椭球面的距离。
3. 高程框架我国水准高程框架由国家二期一等水准网，以及国家二期一等水准复测的高精度水准控制网实现，以青岛水准原点为起算基准，以正常高系统为水准高差传递方式。
大地测量坐标系统和参考框架
大地测量坐标系统和参考框架与大地测量系统相对 掃签：大地测毘土标至统分真I 测恶地地心坐标系产生背景*爲世纪50年代.二前，一个国家或一个地区都是在使所选择的参考椭球与 其所在地区的犬地水准面星佳拟合的条件下，按孤度测量方法来建立各自的局部大地坐标系的。
由 于当时除海洋上只有稀疏的重力测量外，大地訓量工作只能在各个大陆上进行，而各大陆的局部大 地坐标系间几乎没有联系*不过在当时的科学发展水平上，局部大地坐标系己能基本满足各国大地 测量和制图工作的要求9但是，为了研究地球形状的整体及其外部重力场以及地球动力现象；特别 是50年代末，人谴地球卫星和远程弹道武器出现后，为了描述它们在空间的位置和运动，以及表示 其地面发射站和跟踪站的位置，都必须采用地心坐标系。
因此，建立全球地心坐标系（也称为世界 坐标系）己成为大地测量所面临的迫切任务°大地测量常数是指地球椭球的几何和协理参数，它分为基本常数和导出常数。
基本常数唯一定 义了大地测量系统。
大地测量常数包括：地心引力常数、地球赤道半径、地球扁率、地球动力构型 因子S 地球标称平均箱速度、地球平均赤道重力等".tom crwyiw/rto/大地测量系统包括：坐标系统*高程系统.深度基准和重力参考系统 应，大地参考框架有三种：坐标参考框架、高程参考框架和重力测量参考框架（1）大地测量坐标系统和大地测量常数大地测最系统和参考框架厨 （2012-0&-3&1»-4?<0*转戟大地测量坐标系统根据其原点的位置不同分为地心坐标系统和参心坐标系统i 从表现形式上又 分为空间直角坐标系5 y> z ）和大地坐标系（B. L. H ）,注：大地高H 是指空间点沿椭球面法线 方向至椭球面的距离。
<2）大地测量坐标框架参心坐标框架：坐标原点位于参考椭球中心，由天文大地网实现和维持，是区域性、二维静态的坐标框架。
如我国的1954北京坐标系和1980西安坐标系。
大地测量系统与参考框架课件
参考框架为地球表面上的点提供统一 的坐标系统，用于描述地球表面的形 状、大小和变化，为各种大地测量应 用提供基础。
参考框架的建立方法
01
02
03
传统方法
利用天文观测和重力测量 数据，通过三角测量和网 平差方法建立参考框架。
现代方法
利用全球定位系统（GPS ）观测数据，通过数据处 理和分析建立参考框架。
地理信息系统的作用
GIS可以用于各种领域，如城市计划、环境保护、资源管理、 灾害监测等，为决策者提供准确、可靠的地理信息数据支持 。
大地测量系统在地理信息系统中的应用场景
地图制作与更新
大地测量系统可以提供精确的地理坐标数据，用于制作高精度的 地图，并实时更新地图信息。
空间分析
大地测量系统可以与其他空间数据结合，进行空间分析，如缓冲区 分析、叠加分析、网络分析等。
定位服务
大地测量系统可以提供精确的定位服务，如GPS定位、北斗定位等 ，为各种应用提供准确的地理位置信息。
大地测量系统在地理信息系统中的优势与挑战
优势
大地测量系统提供的地理坐标数据具有高精度、高可靠性和实时性，能够满足 GIS对地理信息数据的需求。同时，大地测量系统可以与其他空间数据相互融会 ，提高空间数据的综合应用价值。
03
标准化与规范化
为了实现大地测量系统和参考框架之间的协调发展，需要加强标准化和
规范化工作，制定统一的技术标准和规范，促进不同领域之间的交流与
合作。
04
CHAPTER
大地测量系统在地理信息系 统中的应用
地理信息系统的定义与作用
地理信息系统定义
地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的空间信息系统 ，它能够采集、存储、处理、分析、管理和呈现各种地理信 息数据。
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1954年北京坐标系的缺限:
.椭球参数有较大误差。 .参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东的系统性的 倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。 .几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。 .定向不明确。
中国地质大学
（2）1980西安坐标系
中国地质大学
(4) WGS-84坐标系
WGS-84坐标系统的全称是World Geodetical System-84，它 是一个地心坐标系统。由美国国防部制图局建立，于1987年 取代了当时GPS所采用的坐标系统一WGS-72坐标系统而成为 GPS的所使用的坐标系统。 参数： 长半径a=6378137m,
3、主辅站技术 (Master-Auxiliary Concept,MAC)
中国地质大学
A 虚拟参考站技术
2、移动用户向数据处理 与控制中心发送自身概略
坐标(NMEA格式)
5、虚拟基站和 用户构成短基线, 保证了高精度定 位
4、将虚拟基站 的差分改正信息 通过数据链路传 输给移动站用户
1、连续运行参考站
重点： 1、高程基准 2、高程拟合 3、水准面精化
中国地质大学
6、根据作业区域的坐标系统情况，进行坐标系之间 的分析，确定不同的等级、不同的年代控制网的相互 关系。
重点： 1、参心坐标 2、地心坐标 3、坐标转换
中国地质大学
大纲体系：按照工程项目流程组织
控制网（国家、区域、工程）
CORS、GPS、三角网
精密水准
格网
参考
高精度
重力异常 重力场模型 DTM
高程拟合
两类似大地水准面 差值拟合
《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。
大地测量学知识点
大地测量学知识点第一篇：大地测量学知识点1.大地坐标系：地面点在参考椭圆的位置用大地经度和纬度表示，若地面的点不在椭球面上，它沿法线到椭球面的距离称为大地高2.空间大地直角坐标系：是大地坐标系相应的三维大地直角坐标系3.地心坐标系：定义大地坐标系时，如果选择的旋转椭球为总地球椭球，椭球中心就是地质中心，再定义坐标轴的指向，此时建立的大地坐标系叫做地心坐标系大地方位角：p点的子午面与过p点法线及Q点的平面所成的角度正高系统：地面上一点沿铅垂线到大地水准面的距离正常高系统：一点沿铅垂线到似水准面的距离国家水准网布设的原则：从高级到低级，从整体到局部，分为四个等级布设，逐级控制，逐级加密4.理论闭合差：在闭合的环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差5.大地高系统：地面一点沿法线到椭球面的距离6.平面控制网的测量方法三角测量：在地面上按一定的要求选定一系列的点，他们与周围的邻近点通视，并构成相互联接的三角网状图形，称为三角网，网中各点称为三角点，在各点上可以进行水平角测量，精确观测各三角内角，另外至少精确测量一条三角形边长度D和方位角，作为网的起始边长和起始方位角，推算边长，方位角进而推算各点坐标三边测量：根据三角形的余弦公式，便可求出三角形内角，进而推算出各边的方位角和各点坐标7.国家高程基准的参考面有平均海水面，大地水准面，似大地水准面，参考椭球面1956年黄海高程系统1985年国家高程基准8.角度观测误差分析视准轴误差：视准轴不垂直于水平轴产生水平轴误差：水平轴不垂直于垂直轴产生这2个的消除误差方法为取盘左盘右读数取平均值垂直轴倾斜误差：垂直轴本身偏离铅垂线的位置，即不竖直解决的方法：观测时，气泡不得偏离一格，测回之间重新整理仪器，观测目标的垂直角大于3度，按气泡偏离的格数计算垂直轴倾斜改正9.方向观测法是在一测回内将测站上所有要观测的方向先置盘左位置，逐一照准进行观测，再盘右的位置依次观测，取盘左盘右的平均值作为各方向的观测值。
大地测量问答1111
考试题目类型名词解释简答题问答题计算题计算题内容1、ITRF框架转换2、高斯投影（换带计算，中央子午线计算）3、水准，方向观测的记录与计算4、概略高程计算（P324）1、大地测量学？答：在一定的时间与空姐参考系中，测量喝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、大地测量分类？答：分为常规（经典）大地测量和现代大地测量。
常规大地测量：应用大地测量学；椭球大地测量学；天文大地测量学；重力大地测量学；测量平差。
现代大地测量：几何大地测量学；物理大地测量学；空间大地测量学。
3、大地测量的发展经历了哪几个阶段？答：第一阶段：地球圆球阶段；主要是弧度测量第二阶段：地球椭球阶段；首创三角测量法；创立日心说；开普勒发表行星三大定律；伽利略进行第一次重力测量，牛顿提出地球特征：两极扁平的旋转椭球，重力加速度由赤道向两极成比例增加。
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投影法；弧度测量大规模展开；推算了不同的地球椭球参数；第三阶段：大地水准面阶段；天文大地网的布设有了重大发展；铟瓦基线尺出现；提出新的椭球参数第四阶段：现代大地测量新时期；各国各自的大规模水准网建立；有些国家建立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配置法的提出和应用。
4、主要的空间大地测量技术包括哪些？5、天球？春分点？子午面？子午圈？岁差？章动？极移？答：天球：以地球质心为中心，半径为无穷大的假想球体。
春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。
子午面：包含天轴并通过地球上任意一点的平面子午圈：子午面与天球相交的大圆岁差：由于日月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，其锥角等于黄赤交角23.5°，旋转周期为26000年，这种运动叫岁差。
章动：由于月球轨道相对于黄道有倾斜，使得月球引力产生的转矩的大小和方向不断变化，导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期圆周运动，振幅为9.21″极移：地球自转轴存在着相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，导致极点在地球表面的位置随时间而变化，这种现象叫极移6、恒星时？平太阳时？世界时？真太阳时？回归年？原子时？协调世界时？答：恒星时：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叫恒星时。
大地测量题目集(2)
大地测量试题集（2）一、判断正误(正确的在括号内打√，错误的在括号内打×)●地球椭球不仅是一个几何椭球，而且是一个具有物理特征的椭球。
（）●克拉索夫斯基椭球是一个没有物理特征的几何椭球。
（）●新1954年北京坐标系仍然采用克拉索夫斯基椭球参数。
（）●1954年北京坐标系定向不明确，而新1954年北京坐标系有明确的定向。
（）●1954年北京坐标系的大地点坐标是局部平差的结果，而1980年国家大地坐标系中的大地点坐标是经过整体平差的结果。
（）●总地球椭球面是一个正常位的旋转椭球面。
（）●大地水准面是一个正常位的旋转椭球面。
（）●站心坐标系是以测站为原点，测站上的法线(垂线)为Z轴方向的坐标系。
（）●使用7参数转换法模型进行坐标转换，至少需要7公共点。
（）●在我国大地原点，大地经纬度等于天文经纬度。
（）●我国的参考椭球采用在大地原点（永乐镇）按“一点定位”的方法定位的。
（）二、填空题●野外测量的基准面，基准线是；测量计算的基准面是，基准线是。
●现代的参考椭球或地球椭球的基本参数包括：、引力常数与的乘积、地球重力场二阶带球谐系数、。
●大地测量中表示地面点位的方法主要有：、、。
●我国大地测量参考框架主要包括：、、国家重力基本网。
●80年国家大地坐标系采用椭球，54年北京坐标系采用椭球，GPS定位坐标系统采用椭球。
●某点在高斯投影六度带的国家统一坐标为x=3066258.24,y=19123456.78m，则该点的自然坐标（实际坐标）为x= ，y= 。
该点所在六度带的中央子午线的经度为。
●在地球自转中，地轴方向相对于空间的变化有_____ _和__ ___。
●现代国家大地控制网应按_______空间统一布设，传统方法是将其分离成____ __和____ __ 分别进行的。
三、简答题●椭球定位一般须满足哪三个条件？●不同空间直角坐标系转换，一般需哪7个参数转换？●大地原点的大地起算数据包括哪些？●简述建立地固坐标系统必须解决哪些问题？●参考椭球多点定位的条件是什么？●名词解释：总地球椭球参考椭球正常椭球椭球定位椭球定向大地原点大地坐标系极移大地经度大地纬度天文经度天文纬度参心空间直角坐标系岁差章动极移一点定位多点定位大地测量参考框架四、其他试题在不同空间直角坐标系转换中，利用公共点的误差方程解算出△X0，△Y0，△Z0，a1，a2，a3，a4转换参数后，怎样进行坐标转换？（写出公式）。
大地测量综合测试知识(讲义)
地心坐标系
地心坐标系应满足以下条件：
原点位于地球质心 尺度是广义相对论意义下的某一局部地 球框架内的尺度 定向为国际时间局测定的某一历员的协 议地极和零子午线 定向随时间的演变满足地壳无整体运动 的约束条件
空间直角坐标系
椭球中心为坐标 原点
起始子午面与赤 道面交线为x轴
平差结果表明：网中离大地原点最远点的 点位中误差为±0.9m，一等方向中误差为 ±0.46″。采用条件联系数法和附有条件 的间接观测平差法两种方案独立进行平差， 两种方案平差后所得结果基本一致，坐标 最大差为4.8cm。这充分说明我国天文大地 网的精度较高，结果可靠。
经纬仪和光电测距仪及其检验
•光学经纬仪、电子经纬仪、全站型 电子速测仪 •光学经纬仪分类： DJ07,DJ,1DJ2,DJ6,DJ30 •电子经纬仪分类：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ
5.根据卫星定位控制网的特点，依据工程需要 进行似大地水准面(或高程异常模型)的精化工 作，完成卫星定位三维控制网的建设。
6.根据作业区域的坐标系统情况，进行坐标系 之间的分析，确定不同等级、不同年代控制网 间的相互关系。
基本概念
大地测量学：研究确定地球及其他天体 的形状、大小重力场、表面位置、本体 运动和空间运动等问题的学科。
高程系统和高程框架
高程基准定义了陆地上高程测量的起算 点，一般可通过验潮的方式，确定海水 面的平均位置作为高程基准
1956黄海高程系：7年的验潮结果，水 准原点高程为72.289米
1985国家高程基准：近19年的验潮结 果，水准原点高程为72.2604米
高程系统和高程框架
•我国高程系统采用正常高系统，高程起 算面为似大地水准面 •我国的高程框架由国家二期一等水准网 以及复测结果维持与实现 •高程框架还可以由似大地水准面来实现 •我国高程框架分为四个等级，分别定义 为一、二、三、四等水准控制网
国际地球参考框架
ITRF90是ITRS最初实现的ITRF解，它采用了BIH（国际时间局）最终的坐标系BTS87的原点、尺度和定向参 数，以保证IERS地球参考系与BIH地球参考系的连续性。ITRF88是ITRF的第一次实现，它的原点、尺度和定向参 数与ITRF90一致。
(4)时间演变基准：ITRF88至ITFR90采用AMO-2绝对板块运动模型；ITRF91至ITRF92采用NNR-NUIVEL1板块 运动模型；ITRF93加入了IERS的地球自转参数约束条件，它求出的全球站速度场模型与NNR-NUIVEL1A模型存在 一个小的旋转角；TRF94和ITRF9B仍然采用NNR-NUIVEL1A模型，
框架基准
框架基准
一个地球参考框架的定义，是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现的。自 ITRF建立以来，随着技术水平的提高和新的侧t手段的加人(GPS：1991年；DORIS：1994年)，不同ITRF框架的定 义也作了一些改进。其中：
(1)定向基准：TRF93的定向参数与其它的框架之间存在着显著的旋转关系。
ITRF89、ITRF90的原点和尺度由得克萨斯空间研究中心CSR的SSC解给出，在定向上，相对于ITRF88无整体 旋转。
以上框架都没有考虑速度场模型，都是以板块运动模型AMO-2模型作为它们的时间变化模型。
ITRF91以后解的方案与以前相比有了很大的变化。以ITRF94为例，首先它不再采用板块运动的地球物理学 模型归化测站的位置和速度；其次，对各分析中心的解进行了分类，质量好的、计算了测站位置、速度并有协方 差矩阵的解才有资格参加ITR94解的计算。在定向上，摒弃了ITRF93的做法，而与ITRF92在历元1988.0一致，也 就是相对于ITRF91无全球性旋转。ITRF94的原点特选了一些SLR、GPS和DORIS独立解的加权平均值。它的尺度采 用了VLBI、SLR、GPS和DORIS独立解的加权平均值。在时间变化上同地球物理学模型NNR-NUVELlA一致。
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大地测量参考框架(郭际明)
2013-7-15
总地球椭球实例：WGS84, GRS80
WGS84(GPS)
a f J2 ω(rad/s) 6378137 1/298.257223563 108262.999·10-8 7292115·10-11
GRS80(ITRS)
6378137 1/298.257222101 108263·10-8 7292115·10-11
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大地测量参考框架(郭际明)
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椭球定向
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大地测量参考框架(郭际明)
2013-7-15
大地原点和大地起算数据 大地原点也叫大地基准点或大地起算点， 参考椭球参数和大地原点上的起算数据构 成经典大地测量基准。
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大地测量参考框架(郭际明)
2013-7-15
现代大地测量基准/卫星大地测量基准 （几何特征+物理特征）： 总地球椭球（椭球中心与地球质心重合， 椭球旋转轴与地球旋转轴重合，椭球的 起始子午面与地球的起始子午面重合， 在全球范围内椭球面与地球表面最佳拟 合） 地球椭球的四个基本常数：地球椭球赤 道半径a，地心引力常数GM，地球重力 场2阶带谐系数J2（由此导出椭球扁率 f, J 2 5 C 2,0 ）和地球自转角速度w。
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cos L " ( N H ) cos B sin B sin L " M H cos B sin L
X 0 cos B Y " 0 M H Z 0 sin B GDZ 80 0
0 a M (2 e 2 sin 2 B ) sin B cos B " ( M H )(1 ) M (1 e 2 sin B 2 ) sin 2 B GDZ 80 1
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LBJ 54新 LGDZ 80 L BBJ 54新 BGDZ 80 B H BJ 54新 H GDZ 80 H
sin L ( N H ) cos B " L B sin B cos L " M H H cos B cos L 0 N e 2 sin B cos B " ( M H )a N (1 e 2 sin 2 B ) a
长半径(m) 6377397 6378206 6378388
1/f 299.15 294.98 297.00
1940
6378245
298.3
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参考椭球定位与定向 ①选择或求定椭球的几何参数(长半径 a和 扁率α ) ②确定椭球短轴的指向(椭球定向) ③确定椭球中心的位置(椭球定位，建立大 地原点）
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WGS84坐标系统采用的4个基本参数是： a =6 378 137m-484.166 85×10-6 ω =7 292 115×10-11rad/s
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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)
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3.5 协议地球坐标系 以协议地极CTP(Conventional Terrestrial Pole) 为指向点的地球坐标系称为协议地球坐标系 CTS(Conventional Terrestrial System)，而以瞬 时极为指向点的地球坐标系称为瞬时地球坐标 系。在大地测量中采用的地心地固坐标系大多 采用协议地极原点CIO为指向点，因而也是协 议地球坐标系，一般情况下协议地球坐标系和 地心地固坐标系代表相同的含义。
为了改善WGS84系统的精度，1994年6月， 由美国国防制图局(DMA)将其和美国空 军(Air Force)在全球的10个GPS跟踪站的 数据加上部分IGS站的ITRF91数据，进行 联合处理，并以IGS站在ITRF91框架下的 站坐标为固定值，重新计算了这些全球 跟踪站在1994.0历元的站坐标，更新为 WGS84(G730) 1996年，WGS84坐标框架再次进行更新， 得到了WGS84(G873)
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大地测量参考框架(郭际明)
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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 JYD1968.0的方向 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
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3.3 新1954年北京坐标系(BJ54新) 新1954年北京坐标系，是在GDZ80基础 上，改变GDZ80相对应的IUGG1975椭球 几何参数为克拉索夫斯基椭球参数，并 将坐标原点(椭球中心)平移，使坐标轴保 持平行而建立起来的。
X BJ 54 新 X GDZ 80 X 0 YBJ 54 新 YGDZ 80 Y0 Z BJ 54 新 Z GDZ 80 Z 0
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大地测量参考框架(郭际明)
BJ54新的特点是： ① 采用克拉索夫斯基椭球参数。 ② 是综合 GDZ80和BJ54建立起来的参心坐标系。 ③ 采用多点定位，但椭球面与大地水准面在我国境内 不是最佳拟合。 ④ 定向明确，坐标轴与 GDZ80 相平行，椭球短轴平 行于地球质心指向1968.0地极原点的方向 ⑤ 大地原点与 GDZ80 相同，但大地起算数据不同。
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20世纪60年代以来，美国和原苏联等国 家利用卫星观测等资料，开展了建立地 心坐标系的工作。美国国防部曾先后建 立过世界大地坐标系(World Geodetic System，简称为WGS)WGS60，WGS66 和WGS72，并于1984年开始，经过多年 修正和完善，建立起更为精确的地心坐 标系统，称为WGS84。
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3.4 地心地固坐标系
地心地固空间直角坐标系的定义是：原 点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极， X轴指向格林尼治平均子午面与地球赤道 的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐 标系。 地球北极是地心地固坐标系的基准指向 点，地球北极点的变动将引起坐标轴方 向的变化。
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H(m)
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3.6 WGS84世界大地坐标系 WGS84是一个协议地球参考系CTS。该坐标 系的原点是地球的质心， Z 轴指向 BIH1984.0定义的协议地球极CTP方向，X轴指 向BIH1984.0零度子午面和CTP赤道的交点， Y轴和Z、X 轴构成右手坐标系
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坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴的指向和尺度所 定义的，对于地固坐标系，坐标原点选在参考椭球中 心或地心，坐标轴的指向具有一定的选择性，国际上 通用的坐标系一般采用协议地极方向CTP(Conventional Terrestrial Pole)作为 Z 轴指向，因而称为协议坐标系。 地球旋转轴的指向 1)空间指向的变化（岁差、章动） 2)地球旋转轴相对于地球内部结构的变化（极移） 3)地球绕地轴旋转速度的变化（日长变化）
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平差后提供的大地点成果属于1980年西 安坐标系，它和原1954年北京坐标系的 成果是不同的。这个差异除了由于它们 各属不同椭球与不同的椭球定位、定向 外，还因为前者是经过整体平差，而后 者只是作了局部平差。 不同坐标系统的控制点坐标可以通过一 定的数学模型，在一定的精度范围内进 行互相转换，使用时必须注意所用成果 相应的坐标系统。
GM(m3 s-2)
3986005·108
3986005·108
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3坐标参考系统
以参考椭球为基准的坐标系，叫做参心坐标系； 以总地球椭球为基准的坐标系，叫做地心坐标 系。无论是参心坐标系还是地心坐标系均可分 为空间直角坐标系和大地坐标系两种，它们都 与地球体固连在一起，与地球同步运动，因而 又称为地固坐标系，以地心为原点的地固坐标 系则称为地心地固坐标系(ECEF)，主要用于描 述地面点的相对位置；另一类是空间固定的坐 标系，与地球自转无关，称为惯性坐标系或天 球坐标系，主要用于描述卫星和地球的运行位 置和状态。
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2013-7-15
定义卫星大地测量基准，将涉及到地球 重力场模型、地极运动模型、地球引力 常数、地球自转速度等。 不同大地测量基准的差异对坐标的影响， 可根据公共点的大地观测数据求得，并 进而求解出转换模型，实现不同基准下 的坐标转换，但由于观测误差的存在， 导致转换模型误差，其精度取决于公共 点的数量和分布、观测精度、数据处理 方法等。
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大地测量参考框架(郭际明)
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3.7 地方坐标系
1）目的 减小图上距离或坐标反算距离与实测距离的 差值； 工程建设的急需； 满足特定工程的精度要求； 满足工程特定的使用习惯。 2）依据：长度归化从观测表面到投影面，当投 影面低于观测表面时变短，反之变长；高斯 投影的长度比大于1，并且离中央子午线越远， 长度比越大。在城市或工程建设地区要求归 化变形和投影变形的代数和不超过1:40000(相 当于每公里2.5cm)