大地测量基础知识

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(完整word版)大地测量学基础

(完整word版)大地测量学基础

大地测量学基础一、大地测量的基本概念1、大地测量学的定义它是一门量测和描绘地球表面的科学。

它也包括确定地球重力场和海底地形。

也就是研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。

测绘学的一个分支。

主要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的空间信息。

是一门地球信息学科。

是一切测绘科学技术的基础.测绘学的一个分支。

研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科.大地测量学中测定地球的大小,是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状;测定地面点的几何位置,是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。

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。

大地测量工作为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网,为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点,同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料. 内容和分支学科解决大地测量学所提出的任务,传统上有两种方法:几何法和物理法。

随着20世纪50年代末人造地球卫星的出现,又产生了卫星法。

所以现代大地测量学包括几何大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学3个主要部分。

几何法是用一个同地球外形最为接近的几何体(即旋转椭球,称为参考椭球)代表地球形状,用天文大地测量方法测定这个椭球的形状和大小,并以它的表面为基础推算地面点的几何位置。

物理法是从物理学观点出发研究地球形状的理论。

用一个同全球平均海水面位能相等的重力等位面(大地水准面)代表地球的实际形状,用地面重力测量数据研究大地水准面相对于地球椭球面的起伏。

卫星法是利用卫星在地球引力场中的轨道运动,从尽可能均匀分布在整个地球表面上的十几个至几十个跟踪站,观测至卫星瞬间位置的方向、距离或距离差。

大地测量基础知识

大地测量基础知识

应用大地测量学
第一节 大地测量的基准面和基准线
二、地球椭球
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。
应用大地测量学
第一节 大地测量的基准面和基准线
二、地球椭球-部分参考椭球参数一览表
参考椭球名称
贝塞尔 克拉克 赫尔墨特 海福特 克拉索夫斯基 1967年大地坐标系 国际大地测量与地球物理联合会IUGG十六届大会推荐值 IUGG十七届大会推荐值 IUGG十八届大会推荐值 WGS-84 CGCS2000
为了满足卫星定位的精度要求,1967年第13届国际计量大会定义了 更高精度的原子时。
以物质内部原子运动周期(如铯原子133能级辐射震荡频率 9192631170周为一秒)定义原子时(IAT)。原子时起点定在1958 年1月1日0时0分0秒(UT2),即在此时刻原子时与世界时重合。但 事后发现,原子时与世界时此刻之差为秒,此后,原子时与世界时之 差便逐年积累。原子时时间精度高,可达毫微秒以上。而平太阳时精 度只能达到毫秒量级。力学时TDT的计量已用原子钟实现,因两者的 起点不同,
推求年代
1841 1866 1906 1909 1940 1971 1975
1979 1983 1984 2000
长半径a 6377397.155 6378206.4 6378140 6378388 6378245 6378160 6378140
6378137 6378136 6378137 6378137
分类:地心大地坐标系与地心空间直角坐标系 应用:空间技术和卫星大地测量中
应用大地测量学
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系

大地测量学基础知识

大地测量学基础知识

第一章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行星体的一门学科。

2.大地测量学的基本体系以三个基本分支为主所构成的基本体系。

几何大地测量学物理大地测量学空间大地测量学3.大地测量学的基本任务精确确定地面点位及其变化研究地球重力场、地球形状和地球动力现象4.大地测量学的基本内容1、大地测量基础知识(基准面和基准线,坐标系统和时间系统,地球重力场等);2、大地测量学的基本理论(地球椭球基本的理论,高斯投影的基本理论,大地坐标系统的建立与坐标系统的转换等);3、大地测量基本技术与方法(经典的、现代的)4、大地控制网的建立(包括国家大地控制网、工程控制网。

形式有三角网、导线网、高程网、GPS网等);5、大地测量数据处理(概算与平差计算)。

5.大地测量学的基本作用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。

第二章1.岁差章动极移由于日、月等天体的影响,类似于旋转陀螺,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生ε=︒,旋转周期为26000缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角23.5年,这种运动称为岁差。

月球绕地球旋转的轨道称为白道,由于白道对黄道有约5︒的倾斜,使得月球引力产生的大小和方向不断变化,从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期运动,振幅为9.21'',这种现象称为章动。

地球自转轴存在相对于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,这种现象称为极移。

2.恒星时太阳时原子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,称为恒星时。

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。

原子时是一种以原子谐振信号周期为标准,并对它进行连续计数的时标。

大地测量学基础知识

大地测量学基础知识

第一章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行星体的一门学科。

2.大地测量学的基本体系以三个基本分支为主所构成的基本体系。

几何大地测量学物理大地测量学空间大地测量学3.大地测量学的基本任务精确确定地面点位及其变化研究地球重力场、地球形状和地球动力现象4.大地测量学的基本内容1、大地测量基础知识(基准面和基准线,坐标系统和时间系统,地球重力场等);2、大地测量学的基本理论(地球椭球基本的理论,高斯投影的基本理论,大地坐标系统的建立与坐标系统的转换等);3、大地测量基本技术与方法(经典的、现代的)4、大地控制网的建立(包括国家大地控制网、工程控制网。

形式有三角网、导线网、高程网、GPS网等);5、大地测量数据处理(概算与平差计算)。

5.大地测量学的基本作用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。

第二章1.岁差章动极移由于日、月等天体的影响,类似于旋转陀螺,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生ε=︒,旋转周期为26000缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角23.5年,这种运动称为岁差。

月球绕地球旋转的轨道称为白道,由于白道对黄道有约5︒的倾斜,使得月球引力产生的大小和方向不断变化,从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期运动,振幅为9.21'',这种现象称为章动。

地球自转轴存在相对于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,这种现象称为极移。

2.恒星时太阳时原子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,称为恒星时。

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。

原子时是一种以原子谐振信号周期为标准,并对它进行连续计数的时标。

大地测量学知识点整理

大地测量学知识点整理

大地测量学知识点整理大地测量学是地球科学中的重要分支,主要研究地球形状、地球尺度、地球重力场以及地球形变等内容,以提供高精度的地球表面形状数据和相应的地球参数,为地理信息系统、地震监测、导航定位等应用领域提供数据支撑。

下面整理了大地测量学的相关知识点,供参考。

1.大地测量学的基本概念和目标-大地测量学是研究地球形状、地球尺度和地球重力场等基本问题的学科。

-目标是通过测量获取地球形状和地球的尺度,研究地球形变以及地球的物理特性。

2.大地测量学中的基本概念-测地线:两点间的最短路径,是地球上长度最短的曲线。

-大地弧长:测地线上两点之间的弧长。

-大地方位角:从给定点出发沿大地弧到达目标点的方位角。

-大地纬度:从球心到椭球面上一点所沿椭球面正常方向得到的经过球面正北方向的夹角。

-大地经度:从球心到椭球面上一点所沿椭球面正常方向得到的经过球面正东方向的夹角。

3.大地测量中的基本测量方法-天文测量法:利用天体的观测数据,如经纬度、高度角等进行测量。

-重力法:通过测量地球上不同位置的重力加速度来推断地球上的形状和尺度。

-大地水准测量法:通过测量水平方向上的高程差来确定地球形状。

-大地测角法:通过测量角度来计算地球上两点之间的距离和方位。

-大地卫星测高法:利用卫星测高技术获取地球表面高程信息。

4.大地测量学中的地球形状与尺度参数-长半轴:椭球长半径。

-短半轴:椭球短半径。

-扁率:长半轴与短半轴之差与长半轴的比值。

-第一偏心率:椭球短半轴和长半轴之差与短半径之和的比值。

-第二偏心率:椭球短半轴和长半轴之差与长半径之和的比值。

-极曲率半径:极点处其中一纬度圈切线半径的倒数。

5.大地测量学中的地球重力场参数-重力加速度:单位质点在地球表面所受的重力作用的大小。

-重力位能:单位质点在其中一高度上的重力位能。

-重力势:单位质点受重力作用产生的势能。

-重力梯度:垂直于重力方向的重力场的变化率。

-重力异常:其中一点的重力场与理论重力场之差。

大地测量学基础

大地测量学基础
3.定义一个空间直角坐标系必须明确: ①原点位置;②坐标轴方向;③长度单位。
2020年10月28日星期三12时57分11秒
(一)天球坐标系
1.天球的基本概念: 天球、天极、天球赤道、天球子午圈、 时圈、黄道、黄赤交角、春分点、黄极、 岁差与章动 2.天球坐标系的建立 1)天球空间直角坐标系 2)天球球面坐标系
第二章 大地测量基础知识
§2-1 大地测量的基准面和基准线 一、水准面与大地水准面
1、水准面 我们把重力位相等的面称为重力等位面,也就 是我们通常所说的水准面。水准面有无数个。 1)水准面具有复杂的形状。 2)水准面相互既不能相交也不能相切。
2020年10月28日星期三12时57分11秒
3)每个水准面都对应着唯一的位能W=C=常 数,在这个面上移动单位质量不做功,亦即所做 的功等于0,即dW=-gsds,可见水准面是均衡面。
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天球基本概念(1)
天球:我们 把以地球M 为中心,以 无穷远的距 离为半径所 形成的球称 作天球。
天极:地球自
转的中心轴线 简称地轴,将 其延伸就是天 轴,天轴与天 球的交点称为 天极,Pn在北 称作北天极, PS,在南称作
南天极。
天球赤道:
通过地球质心 M与地轴垂直 的平面称为天 球赤道面,天 球赤道面与天 球相交的大圆 就称为天球赤 道。
N2d min
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4、但对于天文大地测量及大地点坐标的推算, 对于国家测图及区域绘图来说,往往采用其大小 及定位定向最接近于本国或本地区的地球椭球。 这种最接近,表现在两个面最接近即同点的法线 和垂线最接近。所有地面测量都依法线投影在这 个椭球面上,我们把这样的椭球叫参考椭球。

《大地测量学基础》课件

《大地测量学基础》课件

1
地球自转是指地球围绕自己的轴线旋转的运动, 其周期为24小时,即一天。
2
地球参考系是大地测量的基准,包括国际地球参 考系(ITRS)和世界时(UTC)等。
3
地球自转对大地测量具有重要的意义,因为地球 自转会导致天文经度变化,从而影响大地测量结 果。
大地水准面和地球椭球
大地水准面是指与平均海水面重合且与地球表面大致相吻合的虚拟静止水准面。
合成孔径雷达干涉测量技术
01
合成孔径雷达干涉测量技术是一种利用雷达信号干涉原理获取 地球表面形变的测量技术。
02
该技术在地壳形变监测、地震预报、冰川运动监测等领域具有
广泛的应用前景。
合成孔径雷达干涉测量技术具有全天候、全天时、高精度等优
03
点,但也存在数据处理复杂、对信号源要求高等挑战。
人工智能和大数据在大地测量中的应用
为地球第一偏心率。
地球重力场
地球重力场是由地球质量分布不均匀 引起的引力场,其特点是随地理位置 和时间变化。
地球重力场的研究方法包括大地测量 、卫星轨道测量和地球物理等方法。
地球重力场对大地测量具有重要的意 义,因为大地水准面是大地测量中重 要的参考面,而大地水准面的变化与 地球重力场密切相关。
地球自转和地球参考系
三角测量和导线测量
三角测量
利用三角形原理进行距离和角度的测 量,主要用于建立大地控制网和精密 测量。
导线测量
通过布设导线,逐段测量导线的长度 、角度等参数,以确定点的平面位置 。
GPS定位技术
GPS定位原理
利用卫星信号接收机接收多颗卫星信号,通过测距交会原理确定接收机所在位置。
GPS在大地测量中的应用
海洋大地测量的方法

大地测量基础知识

大地测量基础知识

大地测量基础知识
嘿,朋友们!今天咱来聊聊大地测量基础知识。

你说大地测量是啥呀?就好比给大地这个大巨人量身高、测体重一样!
你想想,咱们生活的地球那可老大了,要是没有大地测量,那得多乱套呀!大地测量就像是给地球画一幅超级精确的画像。

咱先来说说测量的那些工具吧,就像咱画画得有画笔一样。

水准仪,就像一个小机灵鬼,能帮我们知道地面是不是平的。

还有经纬仪,那可是个厉害的角色,能准确地测量角度呢!全站仪就更牛了,集各种本领于一身,简直是测量界的多面手!
那大地测量都干啥呢?比如说要建一座大桥,不得先知道这儿的地形啥样啊,不然桥建歪了咋办?还有盖高楼,要是地基都没测好,那楼还不得摇摇晃晃的呀!
再说说测量的精度吧,这可太重要啦!就好比你做衣服,尺寸差一点那穿上就不合适呀。

测量也是一样,差一点可能就会出大问题呢!你说要是地图上差了一点点,那实际走起来可就差老远啦!
大地测量还和我们的日常生活息息相关呢!你平时用的手机导航,那不就是靠大地测量的数据嘛。

你能准确地找到想去的地方,可都得感谢大地测量的功劳呀!
还有啊,大地测量的人可不容易,他们得背着那些仪器翻山越岭的,风里来雨里去。

他们就像一群勇敢的探险家,为了得到准确的数据,什么苦都能吃!
你说这大地测量是不是特别神奇?它就像一双神奇的眼睛,让我们能看清大地的模样。

没有它,我们的生活可就没那么方便啦!所以啊,可别小看了这大地测量,它可在背后默默地为我们的生活做着大贡献呢!这就是大地测量,有趣又重要,不是吗?。

大地测量相关基础知识培训

大地测量相关基础知识培训
解析:世界时(UT)以地球自转周期为基准,在 1960 年以前一直作为国际时间基准。世界协调时(UTC)是把原子时的秒长和 UT 时刻结合起来的一种时间系统。 GPS时(GPST)是由 GPS 星载原子钟和地面监控站原子钟组成的一种原子时基准。力学时(DT)通过观测行星来维护,是历书时的延伸,是以地球公转周期(年)为基准的时间系统。
测绘仪器
经纬仪、全站仪、水准仪、GPS、重力仪
2.1 经纬仪
经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器,分为光学经纬仪和电子经纬仪。光学经纬仪按“一测回水平方向标准偏差”分为 DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30
思考:一测回测角中误差怎么算?
经纬仪轴线应满足的条件1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校4. HH⊥VV ——横轴的检校5. 竖盘指标差应为零——指标差的检校6. 光学垂线与VV重合——光学对中器的检校7. L'L'∥ VV——圆水准器的检验与校正(次 要)
高斯直角坐标系
采用横切椭圆柱投影(高斯-克吕格投影)方法建立的平面直角坐标系统,称为高斯-克吕格直角坐标系,简称为高斯直角坐标系。高斯直角坐标系以中央子午线为纵轴,以赤道投影为横轴构成。
站心坐标系
以测站为原点的坐标系称为站心坐标系。根据坐标表示方法,可以将站心坐标系分为站心直角坐标系和站心极坐标系。
转换参数的确定:通过公共点,即具有两个不同坐标系坐标的点;至少需要 3 个公共点;将公共点的坐标差作为伪观测值,确定转换参数。
(2)莫洛金斯基(Molodensky)模型
布尔沙模型在进行全球或较大范围的基准转换时较为常用,但是,旋转参数与平移参数具有较高的相关性。 采用莫洛金斯基模型则可以克服这一问题,因为其旋转中心可以人为选定,当网的规模不大时,可以选取网中任意一个点;当网的规模较大时,则可选取网的重心,然后以该点作为固定旋转点进行旋转。应用于局部网坐标转换。

(完整word版)《大地测量学》复习知识点总结word汇编

(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。

地测专业基础知识点

地测专业基础知识点

地测专业基础知识点
1.地球测量学基础知识:地球形状和大小、地球的各种坐标系统、地
球的大地水准面和等高线、地球的自转和公转等。

2.大地测量学:测地线的基本概念和性质、大地测量学的基本原理和
方法、大地测量学中的高程、大地水准面和高程系统等。

3.地形测量学:地面表面形态的测量和描述、地物档案的建立和维护、数字高程模型(DEM)的生成和应用等。

4.GPS测量与导航:GPS测量原理、GPS信号接收与处理、GPS定位和
导航的基本原理和方法、GPS测量在地测中的应用等。

5.遥感与地球信息系统(GIS):遥感数据源与获取方式、遥感影像
的处理和解译、GIS数据库的建立和管理、GIS在地测领域的应用等。

6.地图投影与坐标系统:地图投影的基本原理和分类、常用地图投影
的具体应用、坐标系统的选择与转换等。

7.测绘仪器与软件:各种测绘仪器的原理和使用、测绘软件的功能和
应用、测绘精度与误差分析等。

8.海洋测绘学:船舶测绘的原理和方法、海洋测量的基础知识、海洋
地球物理测量等。

9.卫星测量与导航:卫星测量的基本原理和方法、卫星导航系统的基
本原理和应用、卫星测量与导航在地测中的应用等。

10.阵地地形测量:战场上的地形测量与战争模拟。

11.土地评估与土地规划:土地的权益和规划评估、土地利用规划和决策支持系统等。

以上仅为地测专业基础知识点的一部分,涉及面广泛,内容深入。

掌握这些基础知识,可以为日后从事地测工作打下坚实的基础。

另外,随着技术的发展和应用的推进,地测专业的知识体系也在不断更新和完善,因此,持续学习和不断更新知识是地测专业人员的必备素质。

大地测量学基础知识

大地测量学基础知识
地球的自然表面极其复杂:有高山、丘陵、盆 地、平原、海洋等等……地形起伏很大,但是 从宏观来看,地球仍为一球行星体。
地球最高处为珠穆朗玛峰——8844.43米;
地球最低处为马里亚纳海沟—深11022米;
地球的表面
地球的自然表面大部分是海洋,占地球表面积 的71%,陆地仅占29%,故而地球可以基本看 做是一个表面被水体所包围的球体。
大地水准面与旋转椭球
大地水准面是一个不规则的似球面,它不是一 个数学计算面,即:它不能用一个数学方程来 表示。
它可以满足我们定性研究地球形状与大小的要 求,但是它不能满足我们定量的研究地球的形 状与大小的要求。这给我们研究地球的形状与 大小带来了不便。
经过世界各国诸多大地测量学者百余年的研究 发现:大地水准面的形状基本上是一个旋转椭 球面。
点在空间的位置是绝对的,它不因坐标表达形 式的不同而改变。
点位的空间直角坐标和大地坐标是基于不同的
坐标系统对其空间位置的一种描述,二者是可
以相互转换的。 B L H
X Y Z


X Y Z


N N
N
H H 1
cos B cos L cos B sin L
高 H。
坐标表示:B L H
大地坐标系
大地纬度:过某点的法线与地球椭球赤道面所形 成的锐角。
大地经度:某点所在的(大地)子午面与起始 (大地)子午面所形成的二面角。
大地高:某点沿其法线方向到地球椭球面的距离。
天文坐标系与大地坐标系
天文坐标系 大地水准面、垂线、天文子午面、天文纬度、
假想一个曲面:它在海洋上与平均海水面重合, 并向大陆、岛屿内延伸而形成的包围了整个地 球表面的一个闭合的曲面,称之为大地水准面。

大地测量学基础课程知识要点

大地测量学基础课程知识要点

大地测量学基础课程知识要点1、大地水准面:假定海水面完全处于静止和平衡状态(没有风浪、潮汐及大气压变化的影响),把这个海水面伸延到大陆下面,形成一个封闭曲面,在这个面上都保持与重力方向正交的特性,则这个封闭曲面称为大地水准面。

2、球面角超:球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与(n-2)×180°的差值(或答为球面三角形和180°也可)。

3、底点纬度:在y =0时,把x直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B,叫底点纬度。

4、高程异常:似大地水准面与椭球面的高程差。

5、水准标尺零点差:一对水准标尺的零点误差之差。

6.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。

7.垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆,叫纬圈。

8.我国规定采用正常高高程系统作为我国高程的统一系统。

9、主曲率半径M是任意法截弧曲率半径RA的极小值。

10、M、R、N三个曲率半径间的关系可表示为N>R>M。

11、方向改正中,三等和四等三角测量不加垂线偏差改正和截面差改正,应加入标高差改正。

12.大地基准是指能够最佳拟合地球形状的地球椭球的参数及椭球定位和定向。

13.兰伯特投影是正形正轴圆锥投影。

14.圆锥面与椭球面相切的纬线称之为标准纬线。

15、截面差改正数值主要与照准点的高程有关。

16、我国采用的1954年北京坐标系应用的是克拉索夫斯基椭球参数。

17.在高斯平面上,过p点的子午线的切线的北极方向与坐标轴x正向的交角叫子午线收敛角。

18.与椭球面上一点的子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合圈称为卯酉圈。

19.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20.空间坐标系:以椭球体中心为原点,起始子午面与赤道面交线为X轴,在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴,椭球体的旋转轴为Z轴,构成右手坐标系O-XYZ。

21.垂线偏差改正:将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归算到以法线为依据的方向值应加的改正。

大地测量学基础知识要点考点总结

大地测量学基础知识要点考点总结

《大地测量基础》知识要点第二章坐标与时间系统1、地轴方向相对于空间的变化(岁差和章动)2、地轴相对于地球本身相对位置变化(极移)3、地球自转速度变化(日长变化)4、描述上述三种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 即为ERP 加上岁差和章动5、时间的描述包括时间原点、单位(尺度)两大要素6、地球的自转运动:恒星时(ST) 世界时UT 未经任何改正的世界时表示为UT0,经过极移改正的世界时表示为UT1,进一步经过地球自转速度的季节性改正后的世界时表示为UT2。

地球的公转:历书时ET与力学时DT(太阳系质心力学时TDB 地球质心力学时TDT)物质的振动:原子时(A T) 协调世界时(UTC)7、大地基准所谓基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数(如参考椭球的长短半轴),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。

8、天球坐标系:用于研究天体和人造卫星的定位与运动。

地球坐标系:用于研究地球上物体的定位与运动,是以旋转椭球为参照体建立的坐标系统,分为大地坐标系和空间直角坐标系两种形式。

9、高程参考系统❖以大地水准面为参照面的高程系统称为正高以似大地水准面为参照面的高程系统称为正常高;❖大地水准面相对于旋转椭球面的起伏如图所示,正常高及正高与大地高有如下关系:H=H正常+ζH=H正高+N10、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)所构建坐标参考架、高程参考框架、重力参考框架。

11、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.总地球椭球:除了满足地心定位和双平行条件外,在确定椭球参数时能使它在全球范围内与大地体最密合的地球椭球.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。

大地测量学知识点

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。

测绘技术使用教程之大地测量基础知识梳理

测绘技术使用教程之大地测量基础知识梳理

测绘技术使用教程之大地测量基础知识梳理引言在现代社会中,测绘技术成为了各行各业不可或缺的重要工具。

而在测绘技术中,大地测量作为其中的基础学科,扮演着重要的角色。

本文将对大地测量的基础知识进行梳理,帮助读者理解并掌握这一领域的核心概念与方法。

一、大地测量的概述大地测量是研究地球形状、地球的重力场以及地球上各点的坐标、高程等地球物理现象的测量科学。

其研究范围广泛,涉及到测量仪器的使用、数据处理方法以及地理参考系统等方面。

二、地球形状和坐标系统地球形状是大地测量中的一个重要概念,它是指地球的几何形状,通常将地球简化为一个椭球体。

为了描述地球上各点的位置,需要建立坐标系统。

其中最常用的是经纬度坐标系统,即通过经度和纬度来表示地球上各个点的位置。

此外,还有各种工程坐标系统和地方坐标系统等。

三、大地测量中的基本测量方法1. 三角测量法:通过测量三角形的边长和角度来获得地球上各点的位置。

测量过程中需要使用三角板、经纬仪等仪器,并采用三角形的解算方法来计算目标点的坐标。

2. 重力测量法:通过测量地球上各点的重力场,可以获得地球的重力场分布情况。

这对于研究地球内部结构以及岩石资源的探测具有重要意义。

3. GPS技术:全球定位系统(GPS)是一种利用卫星导航的技术,通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。

GPS技术在大地测量中具有广泛应用,以其高精度和高效率而被广泛接受。

四、高程测量高程是指地球表面某一点相对于参考椭球的垂直距离。

在大地测量中,常见的高程测量方法有水准测量和GPS测高。

水准测量通过测量水平线与目标点之间的高差来确定目标点的高程,而GPS测高则是通过接收卫星信号来测量目标点的高程。

五、大地测量中的误差控制在大地测量中,测量误差是无可避免的。

为了保证数据的准确性和可靠性,需要对误差进行控制和补偿。

常见的误差控制方法包括误差理论、数据平差和误差传播等。

六、地理参考系统地理参考系统是一种用于刻画地球表面、地球内部以及大气层等地球事物的坐标系统。

大地测量学基础知识要点考点总结

大地测量学基础知识要点考点总结

大地测量学基础知识要点考点总结1.大地测量学基本概念和基本原理:包括大地测量学的定义、目的、分类、基本量的定义和测量等。

2.大地测量学的发展历程:包括古代大地测量学的发展和现代大地测量学的发展。

3.大地测量学的基本坐标系统:包括大地水准面、基准面和基准点的概念以及其相互关系。

4.大地测量学的椭球模型:包括椭球参数、椭球面方程、椭球面上的坐标转换等。

5.大地测量学的重力场:包括重力梯度、重力异常、引力公式等。

6.测地线理论:包括测地线的定义、性质、测量以及测角和测距的原理等。

7.大地测量学的变形监测:包括地壳运动、地壳变形监测的方法和技术等。

8.大地水准面:包括大地水准面的概念、测量方法、精度要求等。

9.基线测量:包括基线测量的原理、仪器设备、观测方法和数据处理等。

10.卫星测高技术:包括全球卫星定位系统(GPS)原理、卫星高程测量方法、误差源和应用等。

1.理解大地测量学的基本概念、基本原理和发展历程,并能够将其应用于实际问题的解决中。

2.熟悉大地测量学的基本坐标系统和椭球模型,并能够进行坐标转换和相关计算。

3.理解重力场的基本概念和计算方法,并能够应用于重力异常和引力公式的计算中。

4.理解测地线的定义、性质和测量方法,并能够进行测角和测距的原理和计算。

5.了解大地测量学的变形监测方法和技术,并能够解决地壳变形监测的实际问题。

6.理解大地水准面的概念、测量方法和精度要求,并能够进行水准线的计算和数据处理。

7.了解基线测量的原理、仪器设备和观测方法,并能够进行基线测量数据的处理和分析。

8.了解卫星测高技术的原理、方法、误差源和应用,并能够应用于卫星高程测量问题的解决中。

总之,掌握大地测量学的基础知识对于理解地球形状、地球重力场、地球表面点的坐标、地球表面形状及其变形等内容至关重要。

通过深入学习和理解这些基础知识,可以为实际工程测量和科学研究提供可靠的测量基础。

大地测量学基础课件

大地测量学基础课件

大地测量学的应用领域
总结词
大地测量学的应用领域广泛,包括卫星导航定位、地 球科学、空间科学、气象预报和地震监测等。
详细描述
大地测量学在卫星导航定位领域中发挥着重要作用,通 过大地测量数据可以确定卫星轨道、提高导航定位精度 等。此外,大地测量学还应用于地球科学和空间科学领 域,研究地球各部分之间的相对位置关系、地球重力场 等,为地质勘探、资源开发等领域提供支持。同时,大 地测量学在气象预报和地震监测等领域也有广泛应用, 例如通过大地测量数据可以监测地震活动、预测地震灾 害等。
02
大地测量基本原理
大地水准面与地球椭球
总结词
大地水准面和地球椭球是大地测量的基本概念,它们决定了地球表面的几何形态 和测量基准。
详细描述
大地水准面是假想一个与平均海平面重合并随海面调整变化的闭合曲面,它与地 球质心相连,形成地球椭球的旋转轴。地球椭球是一个对地球的数学模型,用于 描述地球的几何形态,包括地球的赤道、极点和经纬度系统等。
大地测量数据误差分析
Байду номын сангаас
01
02
03
误差来源辨认
分析大地测量数据误差的 来源,如测量设备误差、 数据处理误差等。
误差传播规律研究
研究误差在大地测量数据 处理过程中的传播规律, 为误差控制和修正提供根 据。
误差修正与估计
采用适当的误差修正和估 计方法,减小误差对大地 测量结果的影响,提高数 据的准确性和可靠性。
数据特殊值处理
辨认并处理特殊值,以避免对数据分析结果产生不良影响。
大地测量数据解析与建模
数据特征提取
从大地测量数据中提取关键特征,为后续的建模和分析提供根据。
数学建模
根据提取的特征,建立相应的数学模型,用于描述和预测大地测量数据的变化规律。

《大地测量学》复习知识点总结

《大地测量学》复习知识点总结

《大地测量学》复习知识点总结
大地测量学是地球测量学的重要研究分支之一,面向工程建设、调查集约、水文测量、数据分析、工程设计和科学研究等,是从事大地测量及其应用的理论,方法和技术总称,也是近代测量学中最重要的一个分支,是地理信息系统的理论依据和技术支持事业。

大地测量学的基本内容包括:
一、大地测量的基础理论性内容:坐标系统、视线理论、高程理论、平面测量、直线测量和空间测量。

二、地形测量:包括平面测量、直线测量、高程测量以及使用定位器测量的内容,如光学定位技术、电子定位技术、GPS定位技术等。

三、测量仪器:包括双距仪、激光测距仪、水准仪、气球观测仪、电子全站仪、多功能测距仪、遥感仪等。

四、测量数据处理:包括数据收集、数据处理、测量数据统计、大地及高程坐标系统换算、模型最优化、空间分析和定位精度评价。

五、不确定性测量:包括单位质量信息、随机误差估计、不确定性测量理论、数据可靠性评价、数据精度评价、数据校核及数据融合等。

六、地球椭球体的参数估计:包括椭球体参数计算、椭球参数估计等。

七、地图测量:包括经纬度网络测量、俯仰角测量等内容。

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控制测量学
第二章 大地测量 基础知识
中国矿业大学(北京)地测学院
1
第二章 大地测量基础知识
第一节 大地测量的基准面和基准线 第二节 常用大地测量坐标系统(重点) 第三节 时间系统 第四节 地球重力场基本理论 第五节 高程系统(重点) 第六节 测定垂线偏差和大地水准面差距 的基本方法
2
第一节 大地测量的基准面和基准线
本节重点研究以下几个问题: 地球自然表面 铅垂线与水准面 大地水准面 地球椭球与参考椭球面 总地球椭球 垂线偏差
3
第一节 大地测量的基准面和基准线
地球的自然表面 大地测量是在地球自然表面上进行的,这个表面 高低起伏、很不规则,不能用数学公式描述。 陆地最高点-珠穆朗玛峰:峰顶岩面海拔高 8844.43米 海洋最低点-马里亚纳海沟:-10911米 一、水准面和大地水准面 1、野外测量的基准线和基准面—铅垂线和水准面4
13
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系 (一)天文坐标系
地面点在大地水准面上的位置用天文经度λ 和天文纬度φ表示。若地面点不在大地水准面上, 它沿铅垂线到大地水准面的距离称为正高H正。
14
15
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系 (二)大地坐标系
地面点在参考椭球面上的位置用大地经度L和 大地纬度B表示。若地面点不在椭球面上,它沿法 线到椭球面的距离称为大地高H大。
七、GPS时间系统
GPS时间系统为:秒长为IAT,时间起算点为 1980.1.6.UTC 0时,启动后不跳秒,连续运行的时间 系统。
GPS时=原子时IAT-19s
30
GPS时间系统与各种时间系统
GPS时间系统与各种时间系统之间的关系:
1958.1.1.0h
0s
AT1
19s 1980.1.6
GPS
UTC UT1
与大地坐标系的关系:对于用同一个旋转椭 球定义的地面或空间某一点的大地坐标(B,L,H)
18
与空间大地直角坐标(X,Y,Z)之间有如下的关
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系
(三)空间大地直角坐标系
X (N H)cosBcosL
Y
(N H)cosBsinL
Z [N(1e2) H]sinB
第一节 大地测量的基准面和基准线
2、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,我们称它为大地水准面。
5
第一节 大地测量的基准面和基准线
3、大地水准面的特点 地表起伏不平、地壳内部物质密度分布不均匀,使得重
力方向产生不规则变化。由于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。故大地水准面不能作为大地测量计算的基准面。
原子时时间精度高,可达毫微秒以上。而平太阳时精度
只能达到毫秒量级。
29
第三节 时间系统
六、协调世界时(Coodinated Universal Time)
以原子时秒长定义的世界时为协调世界时(UTC)。协 调世界时秒长为原子时,但表示时间的年月日时分秒 仍是世界时。由于原子时快于世界时,UTC每年要跳 秒,才能保证时分秒与世界时一致。
参考椭球面
u
法 线
铅 垂 线
表示。
垂线偏差
大地水准面差距N—大
垂地线水偏准差和面大与地椭水球准面面在差距某对确定天文坐标与大地坐标
之问一间题点的有上关着系重的、要高地的差球意。椭义球。定位以及研究地球形状和大小等
10
第二节 常用大地测量坐标系统
本节重点研究下列几个坐标系统: 天球坐标系 地球坐标系 天文坐标系 大地坐标系 空间大地直角坐标系 地心坐标系
定义:天球直角坐标系的原点O一般定义为地心, Z轴与地球自转轴重合,XY平面与赤道面重合,12X
第二节 常用大地测量坐标系统
一、天球坐标系 用途:描述人造卫星的位置采用天球坐标系是方 便的。也可以描述天空中的恒星的坐标。 表示方式: 用球面坐标(r,α,δ) 或者直角坐标(X,Y,Z)表示。
二者具有唯一的坐标转换关系(公式2-2,23)。
23
第二节 常用大地测量坐标系统
四、高斯平面直角坐标系 建立过程:如下图
高斯正形投影又称横轴 等角切椭圆柱投影
24
第二节 常用大地测量坐标系统
四、高斯平面直角坐标系
高斯投影的特点:
1. 椭球面上角度投影到平面上后保持不变
2.中央子午线投影后为X轴, 在X轴上投影后




3. 赤 道 投 影 线 为 Y 轴
16
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系
(二)大地坐标系 一般定义:
大地坐标系规定以椭球的赤道为基圈,以起始子 午线(过格林尼治的子午线)为主圈。对于任意 一点P其大地坐标为(L,B,H):
大地经度L—过P点的椭球子午面与格林尼治的起 始子午面之间的夹角。由起始子午面起算,向东 为正,向西为负。
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。参考椭球有许多个。适合于一个国家的参考椭7
第一节 大地测量的基准面和基准线
参考椭球面-部分参考椭球参数一览表
参考椭球名称 贝塞尔
推求年代 长半径a
21
第二节 常用大地测量坐标系统
三、站心坐标系
站心地平直角坐标系与站心地平极坐标系
二者的转换关系如下页
22
第二节 常用大地测量坐标系统
三、站心坐标系
x r cos A cosh
y
r sin
A cosh
z r sinh
r x2 y2 z2
A arctg( y / x)
h arctg(z / x2 y2 )
19
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系
(四)地心坐标系
定义:建立大地坐标系时,如果选择的旋转 椭球为总地球椭球,椭球中心就是地球质心,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。
分类:地心大地坐标系与地心空间直角坐标 系
应用:空间技术和卫星大地测量中
20
第二节 常用大地测量坐标系统
大地纬度B—过P点的椭球面法线与椭球赤道面1的7
第二节 常用大地测量坐标系统
二、地球坐标系
(三)空间大地直角坐标系
建立过程:原点O为椭球中心,Z轴与椭球旋 转轴一致,指向地球北极,X轴与椭球赤道面和格 林尼治平均子午面的交线重合,Y轴与XZ平面正交, 指向东方,X、Y、Z构成右手坐标系,P点的空间 大地直角坐标用(X,Y,Z)表示。
天文观测中,因地球自转的原因,天体的瞬间位置都 与时间有关。
时间系统与坐标系统一样,应有其尺度(时间单位) 与原点(历元)。把尺度与原点结合起来,才能给出时刻 的概念。
26
第三节 时间系统
一、恒星时(Sidereal Time)
恒星时是以春分点为参照点的时间系统(ST)。春分点(或除太 阳以外的任一恒星)连续两次经过测站子午圈的时间间隔为一恒 星日。
WGS-84
1975
1979 1983 1984
1:298.257
1:298.257 1:298.257 1:298.257223563
8
第一节 大地测量的基准面和基准线
三、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:
28
第三节 时间系统
五、原子时(Intemational Atomic Time)
为了满足卫星定位的精度要求,1967年第13届国际计 量大会定义了更高精度的原子时。
以物质内部原子运动周期(如铯原子133能级辐射震荡 频率9192631170周为一秒)定义原子时(IAT)。原 子时起点定在1958年1月1日0时0分0秒(UT2),即 在此时刻原子时与世界时重合。但事后发现,原子时 与世界时此刻之差为0.0039秒,此后,原子时与世界 时之差便逐年积累。
1841
6377397.15 5
扁率f 1:299.1528128
克拉克
1866
6378206.4 1:294.9786982
赫尔墨特 海福特 克拉索夫斯基 1967年大地坐标系
1906 1909 1940 1971
1:298.3 1:297.0 1:298.3 1:298.247167427
国际大地测量与地球物理联合 会IUGG十六届大会推荐值 IUGG十七届大会推荐值 IUGG十八届大会推荐值
11
站心坐标系
第二节 常用大地测量坐标系统
一、天球坐标系
建立过程:地球质心可作为天球中心,地球自转 轴延伸成为天轴,天轴与天球交点为天极,地球 赤道面与天球交线称为天球赤道。地球绕太阳公 转的轨道平面与天球交线为黄道,通过天球中心 且垂直于黄道平面的直线与天球交点叫黄极。太 阳由南半球向北半球运动所经过的天球黄道与天 球赤道的交点叫“春分点”。
三、站心坐标系
站心地平直角坐标系的定义是:原点位于地 面测站点,z轴指向测站点的椭球面法线方向 (又称大地天顶方向),x轴是原点的大地子午 面和包含原点且和法线垂直的平面的交线,指向 北点方向,y轴与x、z轴构成左手坐标系。
类似于球面坐标系和直角坐标系,测站P至 另一点(如卫星)S的距离为r、方位角为A、高 度角为h,构成站心地平极坐标系。
由于地球自转速度不均匀,用其定义的恒星时与平太 阳时不均匀。1958年第十届国际天文协会决定,自 1960年起开始以地球公转运动为基准的历书时代替世 界时。历书时的秒长规定为1900年1月1日12时整回 归年长度的1/31556925.9747,起始历元定在1900 年1月1日12时。
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