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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思大地测量学问点复习第一章 绪论1.1 大地测量学的定义和作用 1.1.1 大地测量学的定义大地测量学的定义 ：时间和空间参考系下, 测量和描画地球外形 及其重力场 并监测其变化,为人类活动 1.2 大地测量学的基本体系和内容 1.2.1 大地测量学的基本体系供应地球空间信息 的一门学科；1. 量测学 可分为两个分支, 一是一般测量学 ,其讨论范畴是不大的地 球表面；二是大地测量学 ,其讨论的是全球或相当大范畴的地球区域；其中现代大地测量学 归纳为由 几何大地测量学 、物理大地测量学 及空间大地测量学 三个基
2、本分支为主体所构成的基本体系；2. 几何大地测量学 亦即天文大地测量学 ；其基本任务是 确定地球的形 状和大小 及确定地面点的几何位置 ；3. 物理大地测量学 也称为 理论大地测量学 ；其基本任务是 用物理方法 确定地球外形 及其外部重力场 ；4. 空间大地测量学 主要讨论以人造地球卫星及其他空间探测器为代 表的空间大地测量理论、技术和方法；大地测量学的基本内容 1.2.2（1）确定地球外形及外部重力场及其随时间变化,建立统一的大地名师归纳总结 测量坐标系,讨论地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移 ,测定第 1 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -
3、- - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思极移以及海洋水面地势及其变化；（2）讨论月球及太阳系行星的外形及重力场；（3）建立和维护具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平掌握网和精密水准网以及海洋大地掌握网 需要；,以满意国民经济和国防建设的（4）讨论为获得高精度测量成果的仪器和方法等；（5）讨论地球表面对椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测 量运算；（6）讨论大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的 数据处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等；其次章 坐标系统与时间系统2.1 地球的运转 2.1.1 地球绕太阳公转1. 开普勒三定律 : 1 ）行星轨道是一个椭圆,太阳位于
4、椭圆的一个焦点上；2 ）行星运动中,与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等；3 ）行星绕轨迹运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数；2. 黄道：地球绕太阳旋转的轨道；3. 近日点：距离太阳最近的点；4. 远日点：距离太阳最远的点；5. 恒星年：地球绕太阳旋转一圈的时间；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 2.1.2 地球的自转1. 岁差：地球的旋转在空间环绕黄极发生缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角（动称为岁差；=23.5 , 旋转周期为 26000 年,这种运2.
5、 章动：月球绕地球的轨道称为白道,由于白道对于黄道有约 5 的倾斜,这使得月球引力产生的转矩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 9.21 ,这种现象称为章动；18.6 年的短周期圆周运动,振幅为3. 极移：相对与地球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；瞬时极：某一观测瞬时地球北极所在的位置称为瞬时极；平极：某段时间内地极的平均位置称为平极；4.CIO：国际协议原点 5.CTP：协议地球极 2.2 时间系统 1. 历元：对于卫星系统或天文学,某一大事相应的时刻称为历元；2. 时间系统 的两大基本要素 ：时间原点 和尺
6、度 3. 以地球自转为基础 ,建立了 恒星时（ ST）和世界时（ UT）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点为基础, 2.2.1 恒星时（ ST）建立了 原子时（ TAI）名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1. 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；2. 春分点连续两次 经过同一子午圈上中天 的时间间隔为一个 恒星日（一个恒星日等于 23 小时 56 分 04 秒）；3. 恒星时 分为 真恒星时 和平恒星时 2.2.
7、2 世界时（ UT）1. 平太阳连续两次 经过同一子午圈 的时间间隔,称为一个 平太阳日 ；2. 一格林尼治半夜起算的平太阳时 称为世界时 ；3. 平太阳连续两次经过平春分点 2.2.4 原子时（ AT）的时间间隔为一个 回来年；1. 原子时（ AT）是一种以原子谐振信号周期为标准 2. 定义：在零磁场下,铯 -133 原子基态两个超精细能级间跃迁辐射 9192631770周所连续的时间；国际原子时（ TAI）起点定在 1958 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒（UT2）2.3 坐标系统 2.3.1 基本概念；1. 大地基准：用以求定旋转椭球的参数及其定向和定位 2. 大地测量参考系
8、统分为 坐标参考系统 和高程参考系统 3. 坐标参考系统又分为 天球坐标系 和地球坐标系 4. 高程参考系统：（1）. 大地高：从观测点 沿椭球的法线方向到椭球 面的距离 ；（2. 正高： 以大地水准面为参照面的高程系统名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3. 正常高： 以似大地水准面为参照面的高程系统 正高 H 正常及正高 H正与大地高 H之间的关系 H=H 正常+L（高程反常） H=H正+N（大地水准面差距）4. 力高： 区域性工程上的独立高程系统 5. 大地测量擦考框架分为
9、坐标参考框架 、高程参考框架 和重力参考框 架；6. 椭球定向应满意双平行条件（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 2.3.2 惯性坐标系（ CIS）与协议天球坐标系 1. 惯性坐标系是指在空间固定不动或做匀速直线运动的坐标系；2. 瞬时真天球坐标系：考虑岁差又考虑章动的坐标系 3. 瞬时平天球坐标系：仅考虑岁差进动而略去章动影响的坐标系 4. 协议天球坐标系：人为定义的不随时间变化的坐标系 2.3.3 地固坐标系 1. 地固坐标系分为 地心坐标系 和参心坐标系 ,前者以 总地球椭球为基准,后者以 参考椭球为基准 ；2. 参考椭球：某一区域大地水准面正确拟合的
10、椭球 3. 总地球椭球：全球范畴内与大地体正确拟合的椭球名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4. 我国的 1954 北京坐标系是 参心大地坐标系 ,采纳了 克拉索夫斯基 椭球； 54 北京坐标系缺点：（1）椭球参数有较大误差； （2）参考椭球面 与我国大地水准面存在着自东向西明显的系统性倾斜；（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一；（4）定向不明确；5. 我国的 1980 西安国家大地坐标系也是 参心大地坐标系 ,采纳了1975 年国际大地测量与地球物理联合会（椭球基本
11、参数；IUGG）大会上举荐的 4 个 80 西安坐标系特点：（1）是在 54 北京坐标系的基础上建立的；（2）椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合,是多点定位；（3）定向明确；（4）大地原点地处我国中部,位于陕西省西安市泾 阳县永乐镇,简称西安原点； （5）大地高程基准采纳 1956 年黄海高 程系统；6. 我国的 CGCS2000大地坐标系和美国的WGS84坐标系两者都是地心大地坐标系, 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畴内正确拟合, 椭球的短轴与地球自转轴重合,大地纬度为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的交角,大地经度为过地面点的椭球子午面与格林尼治的大地子午面之间
12、的夹角,大地高为地面点沿椭球法线至椭球面的距离；7. 欧勒角：两个直角坐标系进行相互变换的旋转角称为欧勒角；8. 不同的空间直角坐标系的转换名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思小区域“ 四参数”（3 平移+1尺度）大、中型区域“ 布尔莎七参数”（3 平移+3 旋转+1 尺度）第三章 地球重力场及地球外形的基本理论3.2 地球重力场的基本原理 3.2.3 重力位由于重力是引力和离心力的合力, 就重力位就是引力位 V和离心力位Q之和： W=V+Q 3.2.4 正常重力位和正常重力正常重
13、力位： 是一个函数简洁、 不涉及地球外形和密度便可直接运算得到的地球重力位的近似值的帮助重力位；3.3 高程系统 3.3.5 国家高程基准大地水准面： 是假想海洋处于完全静止和平稳状态时的海水面,并延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面；3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念 3.4.1 关于测定垂线偏差的基本概念垂线偏差：地面一点上的重力向量 g 和相应椭球面上的法线向量 n 之间的夹角定义为该点的垂线偏差； 3.4.2 关于测定大地水准面差距的基本概念测定大地水准面差距一般有以下几种方法：地球重力场模型法、 斯托克司方法、卫星无线电测高法、GPS高程拟合法以及最小二乘配置法等；名师
14、归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第四章 地球椭球及其数学投影变换的基本理论 4.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系 4.1.1 地球椭球的基本几何参数 旋转椭球的外形和大小是由子午椭圆的五个基本几何参数来打算的,它们是：椭圆的长半轴 a 椭圆的短半轴 b 椭圆的扁率 椭圆的第一偏心率 椭圆的其次偏心率 两个常用的帮助函数：4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系 4.2.1 各种坐标系的建立 五种常用坐标系：大地坐标系、空间直角坐标系、子午面直角坐标系、地心纬度坐标系及归化纬度
15、坐标系、大地极坐标系；4.3 椭球面上的几种曲率半径五种曲率半径：子午圈曲率半径、酉圈曲率半径、主曲率半径、任意法截弧曲率半径、平均曲率半径；酉圈：过椭球面上一点的法线,可作无限个法截面,其中一个与该名师归纳总结 点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈称为酉圈；第 8 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.5 大地线 大地线：椭球面上两点间的最短曲线叫做大地线；4.6 将地面观测值归算至椭球面 三差改正：垂线偏差改正、标高差改正及截面差改正；4.9 高斯平面直角坐标系 特点：（1）中心子午线投影后为直线；（2）中心子午线投影后长度不变；（3）投影后满意正形投影一般条件；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页