大地测量测试答案

一、填空题
1、时间系统有恒星时ST 、平太阳时MT 、世界时UT 、原子时AT 、 GPS时间
系统GPST 和历书时(ET)与力学时(DT)
2、确定地球形状的基本方法有天文大地测量方法、重力测量方法和空间大地
测量方法。

3、确定椭球的大小与形状的元素有椭圆长半轴a 、椭圆短半轴b 、椭圆扁
率α、第一偏心率e 和第二偏心率 e’。

4、椭球面上某一点子午线的曲率半径为M，卯酉线的曲率半径为N，则该点的平均曲
率半径R=MN，M、N、R在极点处相等，且大小等于极曲率半径c 。

5、控制网的优化设计大体上分为零类设计（基准设计）、一类设计（图形设计）、
二类设计（权设计）和三类设计（加密设计）。

6、测定绝对重力的方法有自由落体和振摆，测定相对重力的方法有动
力法（摆仪法）和静力法。

7、GPS网的布设方式有跟踪站式、会战式、多基准站式、同步图形
扩展式、星形布网方式和 ? 。

二、名词解释
1、岁差: 在日月引力和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行
时自转轴的方向不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢的西移。

2、极移: 地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称为地极移动，简称极移。

3、垂线偏差:地面点重力方向与该点相应椭球面上的法线之间的夹角，用μ表示，
子午（南北）分量为ξ，卯酉（东西）分量为η
4、卯酉圈: 过某点的法线且与该点的子午面垂直的法截面与椭球的交线。

5、大地线: 椭球面上两点间最短程曲线
6、静态定位：把GPS接收机安置于固定不动的待定点上，进行数分钟及更长时间
的观测，以确定出该点的三维坐标。

（又称绝对定位）
三、简答题
1、大地测量学的基本内容？
1)、确定地球形状、外部重力场及其变化；建立大地测量坐标系；研究地壳形变（包
括地壳垂直升降及水平位移），测定极移和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)、建立和维护具有高科技水平的国家和全球天文大地水平控制网、精密水准网及海
洋大地控制网，以满足国民经济建设的需要。

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。

2、简述开普勒的三大行星运动定律
①、行星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与太阳的质心相重合
②、行星质心与太阳质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等
③、行星运动周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量
3、时间的计量包含哪两大元素？作为计量时间的方法应该具备什么条件？
包含时间原点、度量单位（时间尺度）两大元素；
作为计量时间的方法应该具备：
a.运动是连续的；
b.周期有足够的稳定性；
c.运动是可观测的。

4、如何理解大地测量坐标参考框架？
是进行测量工作的平面位置的参考框架，分为参心坐标框架（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）和地心坐标框架（坐标原点位于地球质心，由空间大地测量技术手段实现与维持，是全球性的、三维动态的坐标框架。

如我国的2000国家大地坐标系。

）
5、何谓大地主题解算？什么是大地主题正算？什么是大地主题反算？
大地主题解算：已知某些大地元素推求另一些大地元素，分为正解与反解
正解：已知Pl点的大地坐标(L1，B1)，P1至P2的大地线长S及其大地方位角A12，计算P2点的大地坐标(L2，B2)和大地线S在P2点的反方位角A21。

反算：如果已知P1和P2点的大地坐标(L1，B1)和(L2，B2)，计算P1至P2的大地线长S及其正、反方位角A12，A21。

6、试绘图表示地面一点的正高、正常高、大地高以及它们之间的关系，并给出关系式及说明？
正高: 以大地水准面为参考面
正常高: 以似大地水准为参考面
大地高H：地面点沿法线到椭球面的距
离。

7、试阐述建立国家平面大地控制网的布设原则？
1、大地控制网应从高到低，分级布设、逐级控制三角网
2、大地控制网应有足够的精度。

3. 大地控制网应有一定的密度
4、大地控制网应有统一的技术规格和要求
四、推算题
1、试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。

协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间差异由于岁差引起的，可经坐标系的旋转来进行
转换。

其中ZA ，θA ，ζA 为岁差参数
瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系差异是由于岁差引起的，可经坐标系的旋转来进行
转换。

ε，Δε，ΔΨ为黄赤交角，交角章动，黄经章动
2、试写出不同空间直角坐标系转换的关系式。

只考虑旋转的情况
考虑平移、旋转、尺度变化的情况
3、试推导空间直角坐标与大地坐标之间的关系。

a. M 在椭球面上
b. M 不在椭球面上
c. 轴空间直角坐标推算大地坐标
其中B 要采用迭代法计算,直至两次之差小于允许误差为止.
L B N L M O X B N B nM M O
cos cos cos cos cos ='==='
五、试述你对大地测量学的理解。

定义：大地测量学是为人类活动提供空间信息的科学，着重研
究地球的几何特征（形状和大小）和基本物理特性（重力场）及其变化。

性质：地球科学的一个分支，是一门地球信息科学，既是基础
科学，又是应用科学
任务：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；研究宇宙空间其它星球的状态。

经典大地测量学：视地球为不变刚体，均匀旋转球体或椭球
体，在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外
部重力场。

现代大地测量学：以空间大地测量学为主要标志，研究地球及外部宇宙空间。

与经典大地测量学相比，在研究方法、手段方面有显著不同。

\1主要表现在人造卫星、空间探测器、计算机、通讯技术等先进技术的应用。

、是国民经济建设和社会发展基础先行性的重要保证。

确定地球的形状、大小重力场参数；统一全国坐标框架，建立国家和精密城市控制网，精确测定控制点的坐标，为经济建设服务
国民经济建设需要地形图及相关资料，测绘地形图需要建立控制网，建立控制网需要建立坐标框架，建立坐标框架须知道地球的形状、大小及重力参数。

而这些方面正是大地测量学所研究的内容。

2、在防灾、减灾、救灾及环境保护、监测、评价中的作用
1). 建立大地形变监测系统，为地震预报提供有关资料；
2). 监测泥石流、山体滑坡、雪崩、森林火灾、洪水等灾害，
并为灾后评估提供资料；
3). 监测海水面的变化；
4). 为灾难事件救援提供快速定位；如空难、海难、交通事故；
5). 环境监测，如沙漠，森林，土地利用情况等；
这些监测一般是利用GPS、遥感卫星、VLBI、激光测卫（SLR）等技术，必须要知道地球的形状大小、重力场模型、地心坐标等。

3、是发展空间技术和国防建设的重要保障
1). 为卫星、导弹、航天飞机及其它宇宙探测器提供精确的地球参考框架和全球重力场模型；
2). 为战争提供军事测绘保障，超前储备保障，动态实时保障。

如提供战区电子地图、数字影像图，打击目标的精确三维坐标。

4、在当代地球科学研究中有重要地位
1). 建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的三维大地网，长期监测网点随时间的变化；
2). 监测和分析各种地球动力学现象；提供有关地球动力（地壳板块运动）过程中时空度量上的定量定性信息；
3). 测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时间的变化，进一步精化地球重力场模型；
5、是测绘科学的各分支学科的基础科学，极大地影响着测绘科学的发展。