现代大地控制测量大纲
大地测量学基础：第5章 大地测量基本技术与方法(1)
§5－1 建立国家平面大地控制网的基本原理 §5－2 建立国家高程控制网的基本原理 §5－3 建立工程测量控制网的基本原理 §5－4 大地测量仪器 §5－5 精密角度测量方法 §5－6 精密距离测量方法 §5－7 精密高差测量方法 备讲1—精密水准仪与水准尺的检验 备讲2—球气差系数和大气折光系数 备讲3—三角高程测量的精度 备讲4—垂线偏差对三角高程的影响
折角，折线上的转折点叫导线点（控制点）。 • 测定导线点平面坐标的工作叫导线测量。通过测量导线边长和转
折角，再根据起算点及附合点的已知数据，可求出所有导线点的 平面坐标。
β
D
• 导线的形式：附合导线、闭合导线、支导线和导线网。
• 导线网是由若干条附合导线或闭合导线构成的网状图形。 • 导线网包括：一个节点的导线网、两个以上节点的导线网和两个
A
a
az B
• VLBI测量长度的相对精度可达10-6。
• 该技术在研究地球极移、地球自转速率的短周期变化、地球固体 潮、大地板块运动的相对速率和方向中得到广泛的应用，在常规 大地测量中很少用。
3*、惯性测量系统(INS)
• 惯性测量是利用惯性力学基本原理，在相距较远的两点之间，对 装有惯性测量系统的运动载体(汽车或直升飞机)从一个已知点到另 一个待定点的加速度，分别沿三个正交的坐标轴方向对加速度分 量进行两次积分，从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的坐标 增量，进而求出待定点的位置。
• 因此，在普遍应用全站仪和GPS定位技术的现代，城市控制测量 和工程控制测量基本上不采用三角网。
2. 导线测量法 • 导线：由设站点（控制点）连成的折线（若干条直线首尾相连）。 • 布设控制点时，使点与点之间单线相连形成链状折线，测量出边
清华考研辅导班-2021清华大学807大地测量考研经验真题参考书
清华考研辅导班-2021清华大学807大地测量考研经验真题参考书清华大学807大地测量考试科目，2020年初试时间安排为12月22日下午14:00-17:00进行考试，考试时间为3小时一、适用院系专业：清华大学003土木工程系081601大地测量学与测量工程二、考研参考书目清华大学807大地测量没官方指定的考研参考书目，盛世清北根据专业老师指导及历年考生学员用书，推荐使用如下参考书目：《大地测量学基础》武汉大学出版社孔祥元等著《现代大地控制测量》测绘出版社施一民《误差理论与测量平差基础》武汉大学出版社武汉大学测绘学院等编盛世清北建议参考书阅读方法：目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。
体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。
问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
三、重难点知识梳理清华大学807大地测量2020年暂未提供考试大纲，但盛世清北的课程中总结了复习的大体方向，考试重难点知识梳理内容如下：（一）大地测量的基本技术与方法1.大地测量学的发展及新技术2.国家平面大地控制网的建立3.国家高程控制网的建立4.工程测量控制网的建立5.大地测量的基本方法（二）地球重力场及地球形状的基本理论1.地球重力场基本概念2.大地水准面3.高程系统4.垂线偏差与大地水准面差距5.地球形状的确定（三）大地坐标系建立及坐标换算1.大地测量常用坐标系2.椭球定位和定向3.地球参心坐标系4.地心地固坐标系5.站心坐标系6.坐标系换算（四）地球椭球及其数学投影变换的基本理论1.地球椭球的数学性质2.地面观测值归算至椭球面3.大地测量主题解算4.地图数学投影变换的基本概念5.高斯平面直角坐标系6.几种基本投影的概念四、考研真题一、术语解释(每小题 2分，共 20分)1、数字地图2、大地水准面3、空间信息可视化4、高程5、工程测量学6、1985国家高程基准7、中误差8、间接平差9、空间关系10、3S技术在空间数据库的支持下，利用图形算法、地图学方法和数据挖掘技术，为通过视觉感受与形象思维而获取新知识的空间数据处理、分析及显示的技术。
大地测量学基础：第五章 大地测量技术-1-2-3
（1）不同比例尺地图对大地点的数量要求 ：
测图比例尺
1：5万 1：2.5万 1：1万
平均每幅图面积（km2） 350~500 100~125 15~20
国家平面大地控制网
惯性测量系统(INS)
惯性测量是利用惯性力学基本原理，在相距较远的两点之间， 对装有惯性测量系统的运动载体(汽车或直升飞机)从一个已知点 到另一个待定点的加速度，分别沿三个正交的坐标轴方向进行 两次积分，从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的坐标增量 ，进而求出待定点的位置，它属于相对定位，其相对精度为 (1~2)·10-5，测定的平面位置中误差为±25cm左右。 优点：完全自主式，点间也不要求通视；全天候，只取决于汽 车能否开动、飞机能否飞行。 缺点：相对测量，精度不高。
平均每幅图的三角点个数
3
2~3
1
每点控制的面积（km2）
150
50
20
三角网的平均边长（km）
13
8
2~6
相应的三角网等级
二等
三等
四等
国家平面大地控制网布设原则
（2）GPS测量中两相邻点间的距离要求（单位：km)：
等级 相邻点最小距离
A
100
B
15
C
5
D
2
E
1
相邻点最大距离 2000 250 40 15 10
测图比例尺
1∶5万 1∶2.5万 1∶1万 1∶5千 1∶2千
图根点对于三角点 的点位误差(m) ±5.0 ±2.5 ±1.0 ±0.5 ±0.2
国家大地测量基本技术规定
1954 年北京坐标系存在问题
• (1) 采用的克拉索夫斯基椭球与现代椭球相比， 长半轴大了 108 m，扁率倒数大了 0.04； • (2) 椭球定位定向有较大偏差，与我国大地水准 面存在着自西向东明显的系统性倾斜，最大倾斜 量达 65 m； 椭球短轴的定向也不明确； • (3)坐标系原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃， 取名 为“北京坐标系”名不符实； • (4) 几何大地测量与物理大地测量采用的椭球也不 统一，给实际使用带来不便；
HNCORS网图
三、国家大地测量基本技术规定 基本内容
• • • • • • •
1、适用范围 2、术语和定义 3、总则 4、大地基准与大地控制网 5、高程基准和高程控制网 6、重力基准与重力测量控制网 7、深度基准
1、国家大地测量基本技术规定 适用范围
本标准规定了建立与维持国家大地控制 网、高程控制网和重力控制网，确定似大 地水准面的基本技术指标和技术要求，以 实现全国陆海统一的大地基准、高程基准 以及与其相应的深度基准、重力基准。在 中华人民共和国领域和管辖的其他海域从 事的大地测量活动必须遵守本标准。
• 从70年代开始，在近10年的时间，完成全国天文 大地网4.8万余大地测量控制点的整体平差，采用 了当时国际推荐的地球椭球参数，而相应的椭球 的定位采用局部定位，即与我国的区域大地水准 面最佳拟合的方法来确定，由此重新严格定义了 我国国家坐标系统，既1980年中国大地坐标系统 （简称1980年西安大地坐标系）和以上述天文大 地网为骨干的国家坐标框架。1980年西安大地坐 标系的建立，确立了我国的二维坐标系统，是我 国的国家平面基准，达到80年代初期经典大地测 量技术的世界领先水平。
国家大地测量基本技术规定
***
***省测绘局
《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。
《测量学》教学大纲
《测量学》教学大纲一、课程基本信息课程名称：测量学课程类别：专业基础课课程学分：＿____课程总学时：＿____适用专业：＿____二、课程的性质与任务测量学是一门研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学，它是一门古老而又现代的学科，在国民经济建设、国防建设和科学研究中都有着广泛的应用。
本课程的性质是一门实践性很强的技术基础课，是测绘工程、土木工程、地质工程、交通工程等专业的重要专业基础课之一。
本课程的主要任务是使学生掌握测量学的基本理论、基本方法和基本技能，能够正确使用常规测量仪器进行测量工作，具备进行小区域控制测量、地形测量、工程施工测量等工作的能力，为后续专业课程的学习和今后从事相关工作打下坚实的基础。
三、课程教学目标1、知识目标（1）了解测量学的任务、作用和发展现状。
（2）掌握测量坐标系、地面点位的确定方法。
（3）熟悉水准测量、角度测量、距离测量的原理和方法。
（4）掌握测量误差的基本理论和处理方法。
（5）了解控制测量的基本原理和方法。
（6）熟悉地形图的测绘和应用。
（7）了解工程测量的基本内容和方法。
2、能力目标（1）能够正确使用水准仪、经纬仪、全站仪等常规测量仪器进行测量工作。
（2）能够进行水准测量、角度测量、距离测量等外业观测，并能正确记录和处理测量数据。
（3）能够进行小区域控制测量的外业观测和内业计算。
（4）能够测绘地形图，并能进行地形图的应用。
（5）能够进行工程施工测量的基本工作。
3、素质目标（1）培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和工作作风。
（2）培养学生的团队合作精神和沟通能力。
（3）培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
四、课程教学内容（一）绪论1、测量学的任务和作用（1）介绍测量学的定义、任务和在国民经济建设中的作用。
（2）举例说明测量学在工程建设、国土资源管理、城市规划等领域的应用。
2、测量学的发展概况（1）简述测量学的发展历程，从传统测量到现代测量的技术变革。
（2）介绍当前测量学的新技术、新方法和新仪器。
控制测量学课程实验教学大纲
《控制测量学》课程实验教学大纲
课程名称：控制测量学课程负责人：邓明镜
Control surveying
课程分类：专业课课程类型：必修
适用专业：测绘工程专业
课程总学时：64学时课程总学分：4 学分
实验学时： 16学时实验学分： 0.5学分
开课单位：土木建筑学院
一、实验教学的目的、任务与要求
控制测量学是测绘工程专业的重要的专业技术基础课之一，是从事各种测绘工作的基础，因此，本课程的实验目的是使学生掌握控制测量的用途及布设控制网的方法等，通过实验，学生应达到如下要求：
1．掌握控制测量的理论、方法及其应用；
2．掌握各种精密经纬仪、精密水准仪、全站仪等的使用方法；
3．掌握控制测量的内业数据处理方法和流程。
二、实验课程内容（项目）及学时分配
三、教材（讲义、指导书）：
教材：《控制测量学实习指导书》，邓明镜编，内部教材，2006年7月
参考书：《控制测量学》，孔祥元等编，武汉大学出版社，2003年7月
四、考核方式
教师根据学生在实习中的表现（30%）、实习成果质量（40%）及实习报告（30%），采用百分制来给学生评定成绩。
五、使用说明
大纲制定人：邓明镜
大纲审定人：刘国栋。
如何使用GNSS进行大地控制测量及数据处理
如何使用GNSS进行大地控制测量及数据处理近年来，随着科学技术的不断发展，全球导航卫星系统（GNSS）在大地控制测量和数据处理中扮演了重要角色。
GNSS是一种利用卫星信号进行位置、速度和时间测量的技术，并且已经成为现代测量领域的主要工具之一。
本文将介绍如何使用GNSS进行大地控制测量及数据处理的相关知识。
首先，了解GNSS系统的原理和组成是理解如何使用它的基础。
GNSS系统由一组卫星、地面接收器和数据处理软件等组成。
目前全球使用最广泛的GNSS系统是美国的全球定位系统（GPS），它由多颗卫星组成，向地面发射信号。
当地面接收器接收到这些信号后，可以计算出自己的位置和时间。
在进行大地控制测量时，首先需要建立一个控制网。
控制网是一种用来表达和确定地面上各个点位置关系的网络，它是测量的基准和起点。
在建立控制网之前，需要选择适当的控制点，这些点必须具备良好的观测条件和稳定的地面条件。
通过在这些控制点上安装GNSS接收器，测量其位置坐标并进行校正，就可以得到一组准确的控制点。
控制网建立完成后，就可以对需要测量的点进行观测。
观测时，需要在测站上安装GNSS接收器，并进行长时间的连续观测。
通过观测卫星的信号，并进行相关处理，可以得到测站的坐标和高程数据。
得到观测数据后，就需要进行数据处理。
数据处理是将观测数据进行计算和分析，得到最终的测量结果的过程。
数据处理过程主要包括数据预处理、数据过滤和平差计算三个步骤。
在数据预处理阶段，需要对观测数据进行编辑和修正。
这一步骤主要是为了消除观测误差和提高数据的可靠性。
常见的预处理方法包括数据编辑、数据修正和数据质量控制等。
数据过滤是在数据预处理之后，通过一系列统计分析方法，对数据进行筛选和修正的过程。
这一步骤主要是根据观测数据的误差特点，将异常值和粗差进行去除，以保证数据的准确性和可靠性。
最后，进行平差计算。
平差计算是将观测数据进行数学处理，通过最小二乘法等方法，得到测量结果及其精度估计的过程。
2-大地测量参考框架
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2020/3/13
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2020/3/13
LBJ 54新 LGDZ80 L
BBJ 54新 BGDZ80 B
H BJ 54新 HGDZ80 H
L
(
N
sin L H ) cosB
"
B H
sin B c M
os H
1841 1866 1910 1940
6377397 6378206 6378388 6378245
299.15 294.98 297.00 298.3
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参考椭球大小、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
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▪ 大地测量参考框架(Geodetic Reference Frame)：是大地测量参考系统的具体实 现，是通过大地测量手段确定的固定在 地面上的控制网（点）所构建的，分为 坐标参考框架、高程参考框架、重力参 考框架。（）
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2000国家GPS控制网由国家测绘局高精度GPS A、B级网,总参测 绘局GPS 一、二级网，中国地壳运动观测网组成,共2609个点。
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讨论题：
1 大地基准、坐标系统、参考框架之间的 关系。
2 “从整体到局部”的测量原则是如何通过 坐标参考框架体现的？
3 大地原点、水准原点在建立大地测量参 考框架中的作用是什么？
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▪ 现代大地测量基准/卫星大地测量基准 （几何特征+物理特征）：
控制测量的任务及其基本内容
1.1控制测量的任务及其基本内容现代大地测量()⎪⎩⎪⎨⎧GPS 空间大地测量大地测量理论物理几何大地测量几何大地测量------确定地球的形状和大小与地面点的位置。
主要内容：国家大地控制网（平面与高程）的建立基本原理与方法；精密测角（方向）、测边，精密水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影以及地球椭球几何参数的数学模型等。
1.1.1控制测量的任务⑴控制测量是研究精确测定地面点空间位置的学科。
X,Y,H L,B,H ⑵控制测量的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作。
测量范围比大地测量小，测量手段多样化。
⑶工程建设大体可分为设计、施工、运营3个阶段。
设计阶段------测图控制网施工阶段------施工控制网运营阶段------变形观测专用控制网1.1.2控制测量的基本内容设计阶段：可行性论证，估计（算）技术经济指，写技术设计报告等。
施测阶段：选点、埋石、建标、观测、数据处理。
使用阶段：主要是对控制网的成果进行有效的管理。
1.2控制测量的基准面和基准线1.2.1铅垂线与大地水准面重力测量外业的基准面------大地水准面基准线------铅垂线1.2.2参考椭球与总地球椭球大地水准面是个物理面，不是数学面。
参考椭球：形状和大小与本国或本地区的大地体相近并且两者的相对位置确定的两极略扁的旋转椭球。
测量计算的基准面。
总地球椭球。
1.2.3垂线偏差与大地水准面差距1.3控制网的布设形式1.3.1水平控制网的布设形式1三角网网形一组公式： CB s s sin /sin 2.13.1=3.13.13.1cos αs x =∆,3.13.13.1sin αs y =∆ (1-3) 3.113x x x ∆+=,3.113y y y ∆+= (1-4)观测量------方向或角度。
起算数据------独立网4个：x,y,s,α或两点坐标。
推算元素------坐标，边长，坐标方位角。
大地测量学基础大纲
大地测量学基础教学大纲与2009年考研考试大纲对比注：教学要求中有下划线的内容即为考研考试大纲内容，不一样的要求用小括号说明并加画下划线。
●课程学习的基本要求一本课程的性质本课程是测绘专业的专业基础课，必修课；开课对象：测绘专业学生。
二本课程的特点与教学内容为了适应新形势下教学的需要，在原有课程的基础上，删除了陈旧、过时的内容，增添了大量的新理论、新技术。
所涉及的内容较为广泛。
如地球重力学、实用天文学、椭球大地测量学、控制测量学、大地坐标系的建立与变换等相关内容。
内容广、难、深。
但课时短。
在教学内容基本要求如下：第一章绪论部分侧重于（了解）大地测量学的基本概念，掌握大地测量学的定义和内容、地位与作用、（了解）发展简史及未来展望，熟练掌握（熟悉）经典大地测量与现代大地测量的区别。
第二章坐标系统与时间系统，1、了解行星运动的三大规律，掌握岁差、章动、极移的概念，掌握恒星时、世界时、历书时、力学时、原子时、协调世界时的概念以及它们之间的相互关系。
2、了解坐标系统的基本概念，熟练掌握惯性坐标系、协议天球坐标系、瞬时平天球坐标系、瞬时真天球坐标系的定义以及其相互关系；3、掌握地固坐标系的定义，熟练掌握协议地球坐标系、瞬时地球坐标系的定义及其相互关系；熟练掌握协议地球坐标系与协议天球坐标系的其相互关系；4、了解参心坐标系的建立方法，一点定位和多点定位的基本原理；了解北京54坐标系、80坐标系、新北京54坐标系的主要特点及其相互联系与区别；了解地心坐标系的建立方法，掌握国际地球参考系统（ITRS）与国际地球参考框架（ITRF）的概念；5、熟练掌握站心坐标系的定义、站心坐标系与空间直角坐标系之间的相互关系；6、熟练掌握坐标系之间的换算关系（平面之间坐标、空间直角坐标、不同大地坐标等）。
（熟练掌握几种坐标系统的定义以及其相互换算关系）；第三章地球重力场基本原理1、了解地球的基本概念；掌握地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重力的概念；掌握正常重力公式推导思路；2、了解正常重力场参数；掌握正常椭球、水准椭球、总地球椭球、参考椭球的概念；3、熟练掌握正高系统、正常高系统的概念，了解（掌握）力高高程系统的定义（概念）；4、熟练掌握国家高程基准；5、了解（掌握）垂线偏差和大地水准面差距的定义与测定方法；了解（掌握）确定地球形状的基本方法。
河南理工大学控制测量学设计大纲及指导书
《控制测量学》课程设计教学大纲一、课程类别:必修二、课程属性:专业三、适用专业和学时适用专业: 测绘工程学时: 1周四、实验教学大纲类别:自编五、本实验课的目的和任务:实验目的:1．通过实践, 加强学生对该课程理论知识的理解和认识；2. 掌握如何根据一个测区的实际情况布设该区平面（GPS网）、高程控制网；3. 掌握水准网精度估算的方法；4. 了解布设控制网时经费预算的方法；5.进行技术总结。
1.设计任务:2.认真学习课程设计指导说明书；3.根据测区环境设计GPS网、高程控制网；4.对坐标系统作出选择, 计算出投影面的位置, 对经费作出预算；5.画出平面和高程控制网图并提交设计说明书；6.水准网的精度评定、设计存在的问题及处理方案、今后设计应注意的问题和建议等。
六、本实验课教学的基本要求本实验要求学生必须完成大地测量学基础、测量平差、测量学等课程, 通过课程设计, 增强学生对理论知识的理解, 掌握基本控制网的布设方法。
七、本实验教学的方法和特点:本实验课具有很强的理论性实践性, 但要求学生必须修完大地测量学基础后方可参加设计。
由于本设计要求学生独立完成, 采用教师指导, 主要由学生完成设计的教学方法。
八、实验项目及学时分配设计内容1. 学习课程设计指导说明书和大纲。
0.5天2. 在设计图纸上完成网形设计 1.5天3. 完成各种计算（包括水准网精度估算、坐标系统的选择、经费预算等）1.5天4. 撰写设计说明书。
1.5天九、实验项目选择原则:根据教学大纲的要求十、实验成绩考核及标准:实习结束后, 学生除要提交课程设计说明书外, 还应提交1: 50000设计用图, 1: 100000选点图以及加密控制网图。
1. 由指导教师每日对所指导的学生设计情况进行考核。
10%2. 对每名学生设计的控制网合理性进行考评。
30%3.对每名学生设计中的计算是否正确进行考评........30%4. 考察学生的经费预算是否合理。
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现代大地控制测量大纲一：授课内容课程性质、目的与任务本课程是土木工程学院测量系测绘工程、地理信息系统的专业基础课。
随着以 GPS 、 GIS 、 RS 三大技术为标志的测绘科学技术的飞速发展，按照教学内容现代化的要求 , 本课程的教学目的已不再仅仅是为了建立大地控制网，将从空间定位及点位、图形的几何表述方面来为后续的 GPS 、 GIS 、 RS 专业课打基础。
围绕着大地控制网的建立 , 势必涉及测量学、测量平差、测量平差、地图投影、大地天文学、工程测量学、卫星大地测量、物理大地测量等多门课程的有关内容，它作为一门核心课程也正是贯串和联系这些课程的纽带。
GPS 和 GIS 已深入到地球科学的各个领域 , 因此《现代大地控制测量》亦可作为我校地球物理和海洋学专业的选修或辅修课。
课程基本要求(一) 地球坐标系和地球椭球1. 掌握各类地球坐标系和地球椭球的意义和作用以及地球坐标系与其相应的地球椭球的关系 ,2. 掌握运用微分几何知识对地球椭球面的数学性质进行分析；掌握各种法截线以及大地线的曲率及曲率半径的计算；掌握子午线弧长及平行圈半径、弧长和面积的计算。
3. 了解大地线的定义与性质；了解以弧长和大地方位角为参数的大地线参数方程；熟悉椭球面上的各种坐标系。
4. 了解椭球面上大地坐标的计算；熟悉大地坐标的微分公式。
5. 熟练掌握 X、Y 、Z与B、L 、H 之间的函数及微分关系式 , 并能进行计算；熟悉B 、L、 H 与椭球元素之间的微分关系式以及空间直角坐标系之间的旋转变换；熟练掌握站心地平坐标系与空间大地直角坐标系间的转换关系以及两类旋转角的关系式 , 熟悉站心地平坐标系的各种应用；熟悉两个空间大地直角坐标系之间的转换模型 ( 布尔莎 - 沃尔夫模型、莫洛金斯基模型、范士模型 ) 。
6. 了解垂线偏差公式和拉普拉斯方程；熟悉参考椭球的定位与定向以及由此建立的参心坐标系；了解协议地球坐标系的定义和建立以及当今技术条件下的平均地球椭球( 二 ) 高斯投影及高斯平面直角坐标1. 了解地图投影的意义与实质、投影变形及其表述；熟悉投影长度比、等量纬度及其表示式；了解主方向和变形椭圆、方向变形与角度变形、面积比与面积变形等概念、了解地图投影的分类。
2. 掌握正形投影的概念和投影方程以及高斯 - 克吕格投影的条件和性质,熟练掌握高斯投影坐标正算和反算公式。
3. 熟悉平面子午线收敛角的概念和算式以及长度比计算公式。
4. 熟练掌握高斯投影距离与方向改化以及坐标方位角与大地方位角的关系式。
5. 了解通用横轴墨卡托投影。
6. 熟练掌握工程控制网中水平方向、边长的归算以及局部区域中的高斯投影与及相应的区域性椭球。
( 三 ) 国家坐标系的建立与国家控制网的平差1. 熟悉我国现有的二维天文大地坐标系的建立及国家大地网的整体平差。
2. 了解国际地球参考系 (ITRF) 的建立。
3. 了解全国三维地心坐标系的建立。
4. 了解国家 GPS A 级网的平差解算。
( 四 ) 城市及工程平面控制网的建立与平差1. 掌握工程平面控制网的测设特点及布设形式 , 掌握平面坐标系的选择与确定原则。
2. 掌握工程控制网的技术设计与布网原则。
3. 熟练掌握平差前各类观测值 ( 电磁波测距边、 GPS 基线向量 ) 的归算改化。
4 熟悉依城市控制网 ( 三角网、测边网、边角网、 GPS 网 ) 的几何条件检查观测值质量。
5. 熟练掌握各种观测值( 同类且等精度、同类但不同精度、不同类且不等精度 ) 的观测值的权之先验确定 , 了解赫尔默特方差分量估计方法。
6. 熟练掌握单导线和导线网的布设与不同的平差方法 , 熟练掌握边角网的按参数平差。
7. 熟练掌握附加基准条件的平差 , 掌握秩亏自由网平差的性质与应用。
8. 熟练掌握 GPS 控制网的平差转换原理与方法包括到既有的城市平面坐标系归算9. 掌握平面控制网的坐标基准与协方差基准。
10. 掌握多级平面控制网中绝对和相对点位精度的合理评定。
( 五 ). 高程控制网的建立1. 掌握水准面的定义和性质 , 了解水准测量高差的多值性及高程系统和国家高程基准。
2. 掌握国家与工程精密水准网的布设、施测与平差解算 , 掌握电磁波测距三角高程测量3 了解 GPS 水准的应用课程基本内容( 一 ). 绪论1. 大地测量学的定义、分类和任务2. 空间大地测量技术概述3. 地球形状表述的数学模型和物理性质大地水准面—具有物理意义的地球形状的一种近似的几何表述参考椭球面—最佳拟合于区域性大地水准面的旋转椭球面平均地球椭球面—最佳拟合于全球大地水准面且是正常位面的旋转椭球面高程系统 ( 正高、正常高、力高和地区力高 )( 二 ). 地球坐标系和地球椭球1. 地球椭球面的数学性质和有关计算地球椭球的几何、物理元素；旋转椭球面的参数表示及数学性质 ( 经线和纬线的曲线方程 , 椭球面法线与子午线法线的同一性及经、纬线的 Frenet 标架 , 旋转椭球面及经纬线的参数方程 , 旋转椭球面的几何性质 ) ；椭球面法截线的曲率及曲率半径；椭球面的第一基本形式及子午线弧长、平行圈弧长计算利用经纬线格网计算椭球面的面积；大地线 ( 定义与性质 , 大地坐标系中大地线的微分方程 , 以弧长和大地方位角为参数的大地线参数方程 , 基于大地线的椭球面曲线坐标系─大地线极坐标系、测地坐标系 ) ；2. 椭球面上大地坐标的计算国家大地网水平方向、空间边长观测值归算至国家参考椭球面的改正；工程控制网中水平方向、边长的归算；椭球面三角形的解算 ( 球面角超、解算球面三角形的勒让德定理 ) ；大地主题解算 ( 纬度差、经度差、方位角差展开为大地线长度的级数式、高斯平均引数正、反解公式、测地坐标系与大地坐标系间的坐标转换、大地主题微分公式 ) ；3. 空间大地直角坐标系及其转换模型空间大地直角坐标与所相应的大地坐标的函数关系式、微分关系式及迭代解法以及 B 、 L 、 H 与椭球元素 a 、e之间的微分关系式；空间直角坐标系之间的旋转变换的两种方法；站心地平坐标系及其应用 ( 站心地平直角坐标系与空间大地直角坐标系、站心地平直角坐标系及站心极坐标系间的转换关系 , 两空间大地直角坐标系之间与所相应的站心地平直角坐标系之间旋转角的对应关系 , 站心地平直角坐标系应用示例 ) ；两个空间大地直角坐标系之间的转换模型( 布尔莎 - 沃尔夫转换模型，莫洛金斯基转换模型，范士转换模型，卫星网与地面网之间的转换) ，大地坐标的微分公式；垂线偏差公式和方位角的归算 ( 天文经度、天文纬度和天文方位角 , 大地水准面差距、垂线偏差、垂线偏差公式和拉普拉斯方程 ) ；参考椭球的定位与定向 ( 意义、条件及实际做法 ) ；参心坐标系的建立；5. 协议地球参考系 (CTRS) 和平均地球椭球协议地球坐标系的定义和建立；当今技术条件下的平均地球椭球；( 三 ). 高斯投影及高斯平面直角坐标1. 地图投影概述地图投影的意义与实质；地图投影变形及其表述 ( 投影长度比、等量纬度及其表示式 , 主方向和变形椭圆 , 方向变形与角度变形 , 面积比与面积变形 ) ；地图投影的分类 ( 按投影变形的性质分类 , 按所采用的投影面和投影方式分类 ) ；2. 正形投影与高斯 - 克吕格投影正形投影的概念和投影方程；高斯 - 克吕格投影的条件和性质；3. 高斯投影坐标正算和反算公式4. 平面子午线收敛角和长度比5. 高斯投影距离与方向改化以及坐标方位角的计算6. 通用横轴墨卡托投影墨卡托投影通用横墨卡托投影通用横墨卡托投影与高斯投影的比较7. 局部区域中的高斯投影及相应的区域性椭球( 四 ). 国家坐标系的建立与国家控制网的平差1. 我国现有的二维天文大地坐标系的建立及国家大地网的整体平差2. 国际地球参考系 (ITRF) 的建立3. 全国三维地心坐标系的建立4. 国家 GPS A 级网的平差解算( 五 ). 城市及工程平面控制网的建立与平差1. 工程平面控制网的测设特点及布设形式2. 平面坐标系的选择与确定平面坐标系的确定原则和三大要素；GPS 控制网归算到既有的城市平面坐标系 ( 用 GPS 技术改造原有控制网的两种方案 , GPS 网转换到城市坐标系的要点 ) ；3. 工程控制网的布网原则、技术设计、选点与埋石4. 平差前各类观测值的归算改化与质量检验电磁波测距边归算至投影面及高斯平面上边长；水平方向观测值的获得 ( 测站限差及测站平差 , 全组合测角法及其测站平差 ) ；水平方向观测值归算至高斯平面上弦线的方向值；GPS 基线向量的归算；依城市控制网几何条件检查观测值质量 ( 三角网、测边网、边角网、 GPS 网的几何条件检验 ) ；5. 观测值的权之确定和方差估计观测值的权之先验确定 ( 分别对于同类且等精度对于同类但不同精度不同类且不等精度的观测值；赫尔默特方差分量估计 ( 计算公式及计算步骤 ) ；6. 单导线和导线网的布设与平差单导线的平差解算 ( 附合导线的按条件平差 , 无定向及单定向导线按设有未知参数的条件平差 , 导线网的按参数平差 , 导线网的布设与精度估计；7. 边角网的按参数平差及模拟法优化设计8. 附加基准条件的平差及秩亏自由网平差的性质与应用9. 相关平差与卡尔曼滤波10. GPS 控制网的平差与转换11. 平面控制网的坐标基准与协方差基准12. 平面控制点相对点位精度的合理评定( 六 ). 高程控制网的建立1. 国家高程基准2. 国家与工程精密水准网的布设、施测与平差解算3. 电磁波测距三角高程测量4. GPS 水准的应用实验或上机内容另有《控制测量实验》课程在同一学期开设，来配合本课程的理论教学。
之后在第 3 学期安排集中 3 周的《控制测量及GPS实习》。
教学学时分配书本教学内容学时分配，总学时72，具体分配如下：教材及主要参考书建议教材：《现代大地控制测量》，施一民，测绘出版社，第一版，2003年6月参考教材：《控制测量学》，金国雄等，测绘出版社，第四版，1994年《椭球体大地测量学》，熊介，解放军出版社，第一版，1988年《全球定位系统 (GPS) 的原理与数据处理》，刘大杰、施一民、过静珺同济大学出版社，第二版 1998年《现代大地测量理论与技术》，宁津生、刘经南、陈俊勇、陶本藻，武汉大学出版社 ,2006 年《空间大地测量理论基础》，李征航等，武汉大学出版社，1998 年《大地测量学基础》，孔祥元，郭际明，刘宗泉，武汉大学出版社，2001 年前修课程要求测量学、高等数学、线性代数、测量平差二：实习内容实验性质与目的《控制测量实验》是测绘专业学习《控制测量学》的配套课程，属专业基础课。
学生学习本课程的目的主要是使学生在课堂上已学过的理论知识，通过测量仪器的使用，进一步巩固和加深理解控制测量理论知识。