大地/控制测量复习题
1．大地测量得基本体系如何?
大地测量得基本体系分为：几何大地测量学，物理大地测量学及空间大地测量学
（1）现代大地测量得测量范围大，它可在国家、国际、洲际、海洋及陆上、全球，乃至月球及太阳行星系等广大宇宙空间进行得
（2）研究得对象与范围不断地深入、全面与精细，从静态测量发展到动态测量，从地球表面测绘发展到地球内部构造及动力过程得研究。
（3）观测得精度高。
（4）观测周期短。
2．野外测量得基准面、基准线各就是什么?测量计算得基准面、基准线各就是什么?为什么野外作业与内业计算要采取不同得基准面?
野外测量得基准面就是大地水准面、基准线就是铅垂线。
测量计算得基准面就是参考椭球面、基准线就是法线。
由于地球内部质量分布不均匀及地壳有高低起伏，所以重力方向有局部变化，致使处处与重力方向垂直得大地水准面也就不规则，即无法用数学公式准确地表达出来，所以它不能作为大地测量计算得基准面。所以必须寻找一个与大地体相近得，且能用简单得数学模型表示得规则形体代替椭球。
3．名词解释
（1）大地水准面：平均海水面就是代替海水静止时得水面，就是一个特定重力位得水准面。
（2）大地体：大地水准面向陆地延伸形成得封闭曲面所包围得地球实体。（3）总地球椭球：使其中心与地球质心重合，短轴与地轴重合，起始子午面与起始天文子午面重合，在全球与大地体最为密合得地球椭球。
（4）参考椭球：具有一定几何参数、定位及定向得用以代表某一地区大地水准面得地球椭球叫做参考椭球。
（5）大地水准面差距：从大地水准面沿法线到地球椭球体面得距离
（6）水准椭球：
4．何谓垂线偏差?造成地面各点垂线偏差不等得原因有哪些?
大地水准面得铅垂线与椭球面得法线之间得夹角称为垂线偏差。
原因：大地水准面得长波、所采用得椭球参数、地球内部质量密度分布得局部变化。
5．现代大地测量定位技术，除传统得方法以外，主要还有哪些方法？简要说明它们得基本原理及特点。
（1）GPS测量
全球定位系统GPS可为各位用户提供精密得三维坐标、三维速度与时间信息。
特点：应用领域广泛
（2）甚长基线干涉测量系统
甚长基线干涉测量系统就是在甚长基线得两端，用射电望远镜，接收银河系或银河系以外得类星体发出得无线电辐射信号，通过信号对比，根据干涉原理，直接测定基线长度与方向得一种空间技术。特点：定位精度高（3）惯性测量系统
惯性测量系统就是利用惯导技术，同时快速地获得大地测量数据得一种新技术。
惯性测量就是利用惯性力学基本原理，在相距较远得两点之间，对装有惯性测量系统得运动载体从一个已知点到另一个待定点得加速度，分别沿三个正交得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得坐标增量，进而求出待定点得位置与其她大地测量数据。
特点：完全自主式，全天候，全能快速，机动灵活。
6．为什么在直伸形支导线中，边长测量误差主要引起纵向误差，而测角误差与起始方位角误差则主要引起横向误差？
由于量边有误差，将使导线点在导线长度方向产生位移，这种位移称为纵向误差。
由于测角有误差，将使导线点在导线长度得垂直方向上产生位移，这种位移称为横向误差
7．城市或工程导线测量共分哪些等级与布设形式？主要技术指标就是什么？
等级：二、三、四等与一、二级
布设形式：
8．何谓照准目标得相位差?它属于何种误差性质?作业中应采取什么措施来减弱其影响？
照准实体目标时，未能正确地照准目标得真正中心轴线，从而给观测带来得误差称为照准目标得相位差。
措施：半数测回在上午观测，半数测回在下午观测。微相位差照准圆筒。9．什么就是微相位差照准圆筒？作为观测时得照准目标起到什么作用？
微相位差照准圆筒：
作用：减弱照准目标得相位差
10．我国光学经纬仪系列分为J07，J1、J2、J6等型号，试述J字及其右下角码数字各代表什么含义？
J字表示“经纬仪”得汉语拼音第一个字母，右下角码数字表示该仪器一测回水平方向中误差。
11．正确理解光学测微器行差得意义。
光学测微器行差就是指测微器在度盘上两相邻分划线间角距得实际量得值与理论设计值之差。或度盘半格得名义值与测微器实际量得值得差值
12、何谓隙动差？如何消除它得影响？
旋进测微螺旋与旋出测微螺旋，照准特制分划尺上同一分划线在测微器分划尺上得读数之差
在作业时只采用需旋进测微螺旋进行读数
13．什么就是经纬仪得三轴误差？如何测定？它们对水平角观测有何影响？在观测时采用什么措施来减弱或消除这些影响？
经纬仪得三轴误差：视准轴误差、平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差
视准轴误差
原因：望远镜得十字丝分划板安置不正确；望远镜调焦镜运行时晃动；气温变化引起仪器部件得膨胀，特别就是仪器受热不均匀使视准轴位置变化。视准轴误差对水平方向观测值得影响为，取盘左盘右读数平均值即可抵消。
水平轴倾斜误差
原因：仪器左、右两端得支架不等高、水平轴两端轴径不相等都会产生水平
轴倾斜误差。水平轴倾斜了角，对水平方向观测值得影响为，取盘左、盘右读数平均值即可消除。
垂直轴倾斜误差
原因：找准不得水准管轴不严格垂直于竖轴；仪器整平不够精确；在测量过程中由于外界因素得作用。
若已知水平轴倾斜角，由于垂直轴倾斜角而引起水平轴倾斜对水平方向观测值得影响得公式
措施：尽量减少垂直轴得倾斜角值；测回间重新整平仪器；对水平观测值施加垂直轴倾斜改正数。
14．垂直轴倾斜误差得影响能否用两个度盘位置读数取平均值得方法来消除？为什么?
不能通过盘左与盘右取平均值得方法来消除。由于垂直轴得倾斜角V得大小与倾斜方向一般不会因照准部得转动而有所改变，因此由于垂直轴倾斜而引起水平轴倾斜得方向在望远镜倒转前后也就是相同得，因而对任一观测方向在盘左、盘右观测结果得平均值不能消除这中年误差得影响。
15．为什么说垂直轴倾斜误差对方向观测值得影响与观测目标得垂直角与方位有关？
垂直轴本身不垂直时，水平轴得位置也不正确，当照准部在旋转时，水平轴得倾斜角也在不断变化，而且视准轴得位置也不正确，照准得方向也会有偏差。16．何谓水平折光差?为什么说由它引起得水平方向观测误差呈系统误差性质?在作业中应采取什么措施来减弱其影响?
光线通过密度不均匀得空气介质时，经过连续折射后形成一条曲线，并向密度大得一方弯曲，实际照准方向与理想得照准方向得微小夹角叫做微分折光，其在水平方向得投影叫做水平折光差。
微分折光得水平分量（又称为旁折光）影响着视线得水平方向，对精密测角得观测成果产生系统性质得误差影响
措施：
在选点时，应避免使视线靠近山坡、大河或与湖泊得岸线平行，并应尽量避免视线通过高大建筑物、烟囱与电线杆等实体得侧方。在造标石时应使橹柱旁离视线至少10cm，一般在有微风或阴天进行观测。
17．当某照准方向得垂直角超过±3°时，该方向如何进行2C互差比较，为什么？
当照准目标得垂直角超过±3°时，该方向得2C值不与其她方向得2c值作比较，
因为当照准目标得垂直角超过±3°时，则受水平轴倾斜误差得影响也较大，若将垂直角较大得方向得2c值与其她垂直角较小得方向得2c相比较，就显得不合理
18．电磁波测距仪有哪些分类方法？各就是如何分类得?p241
按测定时间T得方法、按测程分、按载波源分、按载波数分、按反射目标分按测定时间T得方法，可分为脉冲式测距仪、相位式测距仪
按测程分：长程、中程、短程测距仪
按载波源分：光波、微波、
按载波数分：单载波、双载波、三载波
按反射目标分：漫反射目标、合作目标、有源反射器。
19．电磁波测距仪表示标称精度得公式有哪些？
M=A+B*D
20．为什么电磁波测距仪一般都采用两个以上得测尺频率？利用单一频率能否进行距离测量？为什么？
由于测相器只能测定余长,而不能测出整周数。而且由于测相精度只能达到，
所以想要用单一频率得测量来获得距离得单值解，则精度与测程就不可能兼顾，相位式测距仪一般采用一组“测尺”共同测距，即用精测频率测定余长以保证精度，设置多级频率来解算N 而保证测程，从而解决“多值性”问题。
用两个频率测量同一距离所得得相位相位差，就等于用其差频频率测量距离
得相位差，因此可以用频率得观测结果来见解求得相应于差频频率得观测结果
21．相位式测距仪测距得求距基本公式与基本原理就是什么？试简述其中得N 值确定方法。
原理：它就是用一种连续波作为“运输工具”，测距时，通过测量调制波在
待测距离上往返传播所产生得相位变化，间接地确定传播时间t ，进而求得待测距离。()()22c D N N N f
φπμ=+?=+? 解算N 得方法有直接测尺频率方式与间接测尺频率方式两种
直接测尺频率：它就是在仪器中设置2个或3个固定不变得测距频率，其一
为“高频”，又叫精测频率；其余为“低频”，又叫粗测频率。利用这些固定频率测距时可直接确定N 值。
间接测尺频率：在一些远程得激光测距中改用一组数值上比较接近得测尺频
率，利用其差频频率作为粗测频率，间接确定N 值，从而得到与直接测尺频率方式相同得效果。
22．测距误差共有哪些？哪些属于比例误差？哪些属于固定误差？P316
测距误差分为固定误差、比例误差、仪器与反射镜得对中误差、置平改正误差、偏心改正误差等。
与距离长短无关得测相误差，常数误差称为固定误差。
与距离成比例得真空光速值误差，频率误差与大气折射率误差称为比例误差。
23．为什么说城市与工程建设高程水准网就是国家高程控制网得组成部分？简要说明城市与工程建设高程控制网得基本规格。
国家高程控制网就是通过高精度得几何水准测量方法建立得。
水准测量就是建立工程高程控制网得主要办法，为了统一水准测量得规格，并
考虑到城市与工程建设得特点，水准测量得等级依次分为二、三、四等。首级高程控制网不应低于三等水准。
24．平面控制测量作业中，我们将确定控制点位得工作称为选点，而把高程控制测量时所进行得相应工序称为水准测量选线，这就是为什么？
图上设计完成后，需进行实地选线，其目得在于为了使设计方案能符合实际
情况，以确定切实可行得水准路线与水准点得具体位置。
25．何谓水准原点？何谓1985国家高程基准？
水准原点：高程控制网起算得水准测量基准点
1985国家高程基准：用青岛水准原点与根据青岛验潮站1952年到1979年
得验潮数据确定得黄海平均海水面所定义得高程基准。 其水准原点起算高程为72、260m 。
26．我国水准仪系列包括S05、S1、S3、S10等型号，试问S 字母及下角码数字
各代表什么含义？
S字母表示“水准仪”得汉语拼音得第一个字母，下角码数字表示该仪器以毫米为单位得每千米往返高差中数得偶然中误差标称值。
27．试述精密水准仪、水准尺与普通水准仪、水准尺得异同点。
精密水准仪、水准尺与普通水准仪、水准尺结构相同，用途相同，不同点有：精密水准仪望远镜光学系统质量更高，仪器结构更坚固稳定，测微器装置精度更高，管水准器灵敏度更高。补偿器装置得性能更高。对于精密水准尺来说，受湿度与温度影响要十分微小，甚至为零，分划必须十分正确与精密，尺身比普通得增加两个扶尺环，另外普通水准尺为红黑双面尺，精密水准尺为单面黑线分划尺。28．精密光学水准仪上得平行玻璃板有什么作用？测微器就是将水准尺上1cm 细分为多少份？
作用：通过调节测微螺旋，平行玻璃板移动，并带动测微分划尺作相应移动，同时水平视线上下平行移动，使读数发生变化。
测微器就是将水准尺上1cm细分为100份。
29．在进行三、四等水准测量时，为什么要求前后视距差不得大于所规定得限差？
消除或减弱与距离有关得各种误差对观测高差得影响，如i角误差与垂直折光等影响。
30．什么就是水准仪得i角误差与交叉误差？这两项误差各对观测成果有何影响？如何检验与校正?
与水准轴既不在同一平面内，也不相互平行，而就是两条空间直线。在垂直平面上投影得交角，称为i角误差，在水平面上投影得交角，称为交叉误差。31．试述精密水准测量中得各种误差来源?
仪器误差：i角得误差影响，角误差得影响，两水准标尺零点差得影响，水准标尺每米长度误差得影响
外界因素：温度变化对i角得影响，大气垂直折光得影响，仪器与水准标尺垂直位移得影响。
观测误差：水准器气泡居中得误差，照准水准标尺上分划得误差与读数得误差。
32．大地测量上使用哪几种高程系统？说明各种高程系统得意义及相互关系？如何求地面上一点在各高程系统中得高程值？
正高高程系：就是以大地水准面为高程基准面，地面上任一点得正高系指该点沿铅垂线方向至大地水准面得距离。
正常高高程系：将正高系统中不能精确测定得用正常重力代替，便得到另一种系统得高程，称为正常高。
大地高高程系：就是以椭球面为高程基准面，地面上任一点得大地高程，即该点沿法线方向至大地水准面得距离。
33．何谓一对水准标尺零点差及基、辅分划读数差常数？在作业中采取何种措施才能消除其影响？为什么？
一对水准标尺基、辅分划读数差常数：在同一视线高度时，水准尺上得基本分划与辅助分划得读数差。
一对水准标尺零点差：两水准标尺得零点误差之差。
消除误差：在水准测量工作中各测段得测站数目应安排成偶数，且在相邻测站上使两水准标尺轮流作为前视尺与后视尺。
34．水准测量作业时，一般要求采取下列措施：
(1)前后视距相等；消除或减弱与距离有关得各种误差对观测高差得影响，如i角误差与垂直折光等影响。
(2)按“后一前一前—后”程序操作；消除仪器下沉引起得误差
(3)同一测站得前、后视方向不得作两次调焦；避免测微器隙动差对观测成果得影响。
(4)旋转微倾斜螺旋及测微轮最后为“旋进”。避免倾斜螺旋与测微器隙动差对观测成果得影响。
试述上列措施分别可以减弱哪些误差得影响？还有哪些主要误差不能由这些措施得到消除？
不能消除得误差：两水准尺得零点误差
35．水准面得不平行性就是由于什么原因引起得?这种现象对水准测量会产生什么影响?
由于水准面就是一重力等位面，正常重力得大小与纬度有关，当纬度一定时，两水准面之间得距离与重力成反比，从而导致两水准面之间得不平行。这种现象会引起经过不同路线测定某点得高程不同，使某点高程产生多值性。
36．何谓电磁波测距三角高程？讨论研究这种方法有什么意义？试推导其高差计算公式。
电磁波测距三角高程：就是通过观测测站点至照准点得竖直角，再用电磁波测距仪测取此两点间得距离，根据平面三角公式计算此两点间得高差，进而推求待定点高程。
用水准测量方法测定高程控制点得高差，其精度较高，但应用在地形起伏变化较大得山区、丘陵地区十分困难。在这种情况下，通常采用电磁波测距三角高程测量得方法。
37、用GPS接收机测得A点得空间直角坐标系坐标为：
X=-1 500 415、008(m)
Y= 5 171 480、288(m)
Z= 3 408 079、468(m)
试计算①该点在2000坐标系中得大地坐标（L,B,H），
②该点得平均曲率半径R，
38．为什么要研究投影？我国目前采用得就是何种投影？
就就是为了将椭球面上得元素（包括坐标、方位与距离）按已订购得数学法则投影到平面上，所以要研究地图投影。
我国目前采用横轴椭圆柱面等角投影，即所谓得高斯投影
39．控制测量对投影提出什么样得基本要求？为什么要提出这种要求？
首先，应当采用等角投影（又称为正形投影）。这就是因为假如采用正形投影得话，在三角测量中大量得角度观测元素在投影前后保持不变，这样就免除了大量投影计算工作；另外，我们测制得地图主要就是为国防与国民经济建设服务，采用这种等角投影可以保证在有限得范围内使地图上图形同椭球上保持相似，这给识图用图将带来很大便利。
其次，在所采用得正形投影中，还要求长度与面积变形不大，并能够应用简单公式计算由于这些变形而带来得改正数。在一般情况下，从理论上说，不管投影变形有多大，都就是可以计算出来得。但计算很大得变形，比起直接在椭球面上进行数据处理，显得并不简单，从而将失去投影得意义。
最后，对于一个国家乃至全世界，投影后应该保持具有一个单一起算点得统一得坐标系，但这就是不可能得，因为这样得话，变形将会很大，并且难以顾及，这同上面要求相矛盾。为了解决这个矛盾，测量上往往就是将这样大得区域按一定规律分为若干小区域（或带）。每个带单独投影，并组成本身得直角坐标系，然后，在将这些带用简单得数学方法连接在一起，从而组成统一得系统。因此，要求投影能很方便按分带进行，并能按高精度得、简单得、同样得计算公式与用表把各带连成整体。
40．椭球就是一个不可展曲面，将此曲面上得测量要素转换到平面上去，必然会产生变形，此种变形一般可分为哪几类？我们可采取什么原则对变形加以控制与运用?
投影变形可分为长度变形、角度变形、方向变形与面积变形。
使某种变形为零，其她变形最小。
41．高斯投影应满足哪些条件？6°带与3°带得分带方法就是什么？如何计算中央子午线得经度？
高斯投影需满足以下三个条件：
（1）中央子午线投影后为直线；
（2）中央子午线投影后长度不变；
（3）投影具有正形性质，即正形投影条件。
分带方法：
6°带自零度子午线起每隔经差6°自西向东分带。
3°分带从东经1o30’起，每3o为一带。
中央子午线得经度计算：
6°带：L=6n -3
3°带：L=3n
42．高斯6°投影带得实际带宽就是多少？为什么这样规定？
43．正形投影有哪些特征？何谓长度比？
正形投影得特征：在正形投影中长度比与方向无关。
投影后角度保持不变
长度比：投影面上一小段距离与平面上相应得水平距离之比。
44．投影长度比公式得导出有何意义？导出该公式得基本思路就是什么？
距离改化时与长度变形有关，所以要解决距离改化得问题，就必须解决长度比及长度变形问题
基本思路：在正形投影中，某点得长度比仅与该点得位置有关。
45．学习了正形投影得充要条件与一般公式之后，您对高斯投影得实质就是怎样理解得？
高斯投影由于就是正形投影，故保证了投影得角度得不变性，图形得相似性以及在某点各方向上得长度比得同一性。由于采用了分带投影，这既限制了长度变形，又保证了在不同投影带中采用得简便公式与数表进行由于变形所引起得各项改正得计算，并且带与带间得互相计算也能够用相同得公式与方法进行。46．高斯投影坐标计算公式包括正算公式与反算公式两部分，各解决什么问题？
高斯投影坐标正算公式就是通过大地坐标（L，B）能求出高斯平面坐标（x，y）。高斯投影坐标反算就是通过高斯平面坐标（x，y）能求出大地坐标（L，B）。
47．试述建立高斯投影坐标正算公式得基本思路及主要过程。
48．高斯投影正算就是已知(L,B) 求(x,y) ，由于
值不大，故此公式可以认为就是在中央子午线上点上展开
得幂级数；反算公式中底点纬度B f 就是指当时得子午线弧长所对应得纬度，由于值不大，故此公式可认为就是在中央子午线上点上展开得幂级数。
49．某点得平面直角坐标x、y就是否等于椭球面上该点至赤道与中央子午线得距离?为什么?
就是，在投影面上，中央子午线与赤道得投影都就是直线，并且中央子午线与赤道得交点作为坐标原点，以中央子午线得投影为纵坐标轴，以赤道得投影为横坐标轴。
50．什么就是平面子午线收敛角？试用图表示平面子午线收敛角γ之下列特性：平面子午线收敛角：直角坐标纵轴及横轴分别与子午线与平行圈投影间得夹角。
(1)点在中央子午线以东时，γ为正，反之为负；
(2)点与中央子午线得经差愈大，γ值愈大；
(3)点所处得纬度愈高，γ值愈大。
51．椭球面上得三角网投影至高斯平面，应进行哪几项计算？
椭球面上得三角网投影至高斯平面上，包括坐标、曲率改化、距离改化与子午线收敛角等项计算工作。
52．何谓法截面？何谓法截线（弧）？何谓大地线？107
法截面：过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面得法线，包含这条法线得平面叫做法截面。
法截线：法截面同椭球面交线叫做法截线。
大地线：椭球面上两点间得最短程曲线叫做大地线。
53、何谓子午曲率半径？何谓卯酉曲率半径？平均曲率半径有何用处？
子午曲率半径：过椭球表面上任一点A作作法线AL，通过法线得平面与椭球所截成得截面叫做法截面。同时过法线与椭球旋转轴得截面为子午圈截面，子午圈曲率半径通常就是A点上所有截面得曲率半径中得最小值。
卯酉曲率半径：卯酉圈截面就是垂直于子午圈得截面，即过A点得法线AL 并垂直于子午圈截面得法截面E’PE，它具有P点上所有截面得曲率半径得最大值。
54、何谓恒星时？何谓世界时？
以春分点作为基本参考点，由春分点周日视运动确定得时间，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得时间，称为真太阳时。
55、大地测量参考框架就是指何意？
大地测量参考框架就是大地测量参考系统得具体实现，就是通过大地测量手段确定得固定在地面上得控制网（点）所构建得，分为坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架。
56、地轴运动得岁差与章动就是由什么引起得？
章动就是由月球引起得。岁差就是由太阳与月球共同作用引起得。
武汉大学2004年攻读硕士学位研究生 入学考试试题 科目名称：大地测量学基础科目代号：891 ――――――――――――――――――――――――――――――――――注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。 一、名词解释（每小题4分，共40分） 1、大地水准面 2、高斯投影正算 3、大地高 4、垂线偏差 5、大地主题反算 6、参考椭球定位 7、找准目标的相位 差 8、波道曲率改正 9、静力法重力测量 10、恒星时 二．填空（每小题3分，共45分） 1、我国1954年北京坐标系是采用球参数。 2、已知P点的大地坐标为B=30°22′，L＝114°20′，则P点位于6度投影带 的号带。 3、当大地纬度B＝时，子午曲率半径M等于平均曲率半径。 4、水平角观测时，必须用盘左、盘右取平均值作为最后观测值，这样可以消除 和误差的影响。 5、把地面上的观测方向值（已归心改正）归算到高斯平面上，需 加、、、、等改正。 6、大地测量内业计算的基准面是。 7、在水准测量时，因温度变化引起i角变化产生误差属性质的误差。 8、当椭球面上两点位于和时，两点间的相对法截弧重合。 9、当照准点的大地高H＝时，δ" H ＝0。 10、试写出克劳莱方程。 三、计算和作图（每小题8分，共32分） 1、图中P 1,P 2 是椭球面上P1,P2在高斯平面上的投影点，试绘出： （1） P 1,P 2 之间的大地线描写形； （2） P 1，P 2 两点之间的方向改化； （3） P 1至P 2 方向的平面坐标方位角； （4） P 1 点的平面子午线收敛角。 2、已知某一方向的大地方位角A＝144°04ˊ44.77"，平面子午线收敛角 γ＝+1°34ˊ51.58"，方向改化δ＝+11.14"，试计算该方向的坐标方位角。 3、试作图绘出一个点的正高、正常高、大地高？并写出三者之间的关系式。 4、在二等精密水准测量往测某一奇数站，观测员按规定的顺序报出以下读数（N3水准仪）2406、1986、21983、16006、1809、1391、52138、46163。试计算出该站的高差？并指出该站的成果是否合格。 四、回答（共33分） 1、试写出在白塞尔主题解算方法中，白塞尔提出的三个条件。（5分） 2、写出用高斯投影正、反算公式进行换带计算的步骤。（7分）
第一章 1.大地测量学是通过在广大的地面上建立大地控制网，精确测定大地控制网点的坐标，研究测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。 2.大地测量的基本任务 (1)技术任务:精确测定大地控制点的位置及其随时间的变化也就是它的运动速度场，建立精密的大地控制网，作为测图的控制，为国家经济建设和国防建设服务。 (2)科学任务:测定地球形状、大小和重力场，提供地球的数学模型，为地球及其相关科学服务。 3.大地测量的作用 (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。 4.大地测量学的主要研究内容 大地测量、椭球测量学、天文测量大地重力学、卫星大地测量学、惯性大地测量学 第二章 1.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. 特点：重力方向不规则变化:原因是地表起伏不平、地壳内部物质密度分布不均匀 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。 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。另外，水准面是外业观测时的基准面，铅垂线是外业观测时的基准线 3.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： （1）椭球质量等于地球质量，两者的旋转角速度相等。 （2）椭球体积与大地体体积相等，它的表面与大地水准面之间的差距平方和为最小。 （3）椭球中心与地心重合，椭球短轴与地球平自转轴重合，大地起始子午面与天文起始子午面平行。 大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距，用N表示。 4.垂线偏差：同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。两者之间的夹角u称为垂线偏差 5.常用的坐标系统： 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 站心坐标系高斯平面直角坐标系 6.高斯投影的特点： （1）高斯投影是正形投影的一种，投影前后角度相等。 （2）中央子午线投影后为一直线，且长度不变。距中央子午线越远的子午线，投影后弯曲越大，长度变形越大。 （3）椭球面除中央子午线外其他子午线投影后均向中央子午线弯曲，并向两极收敛，对称于中央子午线呵赤道。 （4）在椭球面上对称于赤道的纬圈，投影后仍为对称的曲线，并与子午线的投影曲线相互垂直且凹向两极。 7.时间系统
《大地测量学基础》试题 班级 _________ 学号________ 姓名________________ 成绩______________ 一?填空（20分，每题1分） 1?—大地测量学是一门地球信息学科，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。它既是基础学科，又是应用学科。 2?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_。3?两个无穷接近的水准面之间的距离不是一个常数，这是因为重力加速度在水准面不同点上的数值是不同的。 4?设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸 到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面_，它是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭曲面。由它包围的形体称为大地体_，可近似地把它看成是地球的形状。5? _似大地水准面—与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2?4m的差异。它尽管不是水准面，但它可以严密地解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。 6?垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，叫纬圈_。 7.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。 8?以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的_正高坐标_系指该点沿垂 线方向至大地水准面的距离。 9 ?我国规定采用_正常高_高程系统作为我国高程的统一系统。 10.坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴的指向和__度_所定义的。 11 ? _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 12 ?过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线，包含这条法线的 平面叫做法截_面，该面与椭球面的交线叫法截_线。 13 ?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。 14?椭球面上两点间的最短程曲线叫做—大地_线，该线上各点的主法线与 该点的曲面法线重合。 15 .某一大地线常数等于椭球半径与该大地线穿越赤道时的大地方位角的 正弦乘积，或者等于该大地线上具有最大纬度的那一点的—平行圈一半径。16?通常将地面观测的水平方向归算至椭球面上，需要进行三差改正。这三项改正分别是—垂线偏差改正 _、_标高差改正_、_截面差改正_。
大地测量坐标系统及其转换 雷伟伟 河南理工大学测绘学院 wwlei@https://www.doczj.com/doc/1414642852.html,
基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式：(, ,)L B H 大地经度L ：地面一点P 地的大地子午面N P S 与起始大地子午面所构成的二面角； 大地纬度B ：P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角； 大地高H ：P 地点沿法线到椭球面的距离。 赤道面 S W 2、空间直角坐标系 坐标表示形式：(,,)X Y Z 以椭球中心O 为坐标原点，起始子午面N G S 与赤道面的交线为X 轴，椭球的短轴为Z 轴（向北为正），在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴，构成右手直角坐标系O X YZ 。
Y W 3、子午平面坐标系 坐标表示形式：(,,) L x y 设P点的大地经度为L，在过P点的子午面上，以椭圆的中心为原点，建立x、y平 面直角坐标系。则点P的位置用(,,) L x y表示。 x
坐标表示形式：(,,)L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面，以椭球中心O 为圆心，以椭球长半径a 为半径，做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线，交横轴于1P 点，交辅助圆于2P 点，连结2P 、O 点，则21P O P 称为P 点的归化纬度，用u 来表示。P 点的位置用(,)L u 表示。 当P 点不在椭球面上时，则应将P 沿法线投影到椭球面上，得到点0P ，0PP 即为P 点的大地高，0P 点的归化纬度，就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,)L u H 表示。 x y P u 点在椭球面上时的 P u 点不在椭球面上时的x
《大地测量学基础》习题与思考题 一 绪论 1．试述您对大地测量学的理解？ 2．大地测量的定义、作用与基本内容是什么？ 3．简述大地测量学的发展概况？大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些？ 4．简述全球定位系统（GPS ）、激光测卫（SLR ）、 甚长基线干涉测量（VIBL ）、 惯性测量系统（INS ）的基本概念？ 二 坐标系统与时间系统 1．简述是开普勒三大行星定律？ 2．什么是岁差与章动？什么是极移？ 3．什么是国际协议原点 CIO? 4．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? 5．恒星时、 世界时、 历书时与协调时是如何定义的？其关系如何？ 6．什么是大地测量基准？ 7．什么是天球？天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 ？ 8．什么是时圈 、黄道与春分点？什么是天球坐标系的基准点与基准面？ 9．如何理解大地测量坐标参考框架？ 10．什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件？ 11．什么是参考椭球？什么是总地球椭球？ 12．什么是惯性坐标系？什么协议天球坐标系 、瞬时平天球坐标系、 瞬时真天球坐标系？ 13．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。 14．什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系？ 15．什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系？如何表达两者之间的关系？ 16．如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。 17．简述一点定与多点定位的基本原理。 18．什么是大地原点？大地起算数据是如何描述的？ 19．简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、 新北京54坐标系的特点以及它们之间存在相互关系。 20．什么是国际地球自传服务(IERS ）、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS 的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明？ 21. 站心坐标系如何定义的？试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系？ 22．试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式？试写出上述两种坐标转换的误差方程式？ 23．什么是广义大地坐标微分方程（或广义椭球变换微分方程）？该式有何作用？ 三 地球重力场及地球形状的基本理论 1．简述地球大气中平流层、对流层与电离层的概念。 2．什么是开普勒三大行星定律？推求公式GM a n =3 2. 3．重力是如何定义的？与物理学中重力有何区别？重力的单位什么？ 4．在引力公式r r r m f F → → -=2中，负号代表的意义？ 5．位的定义？它与引力的关系？ 6．写出质点引力位，离心力位的表达式？
我国大地测量技术的新进展 摘要：我国是一个幅员辽阔的国家，其面积占据了亚洲的大部分地区，因此对 于土地的测量成为了一个必不可少的工作。其不仅能够为农业，工业的发展提供 便利，更能够让我国的战略部署得到参考，因此如何进行有效的大地测量是非常 重要的。本文就是针对了我国现有的大地测量技术进行探讨，从而得出，我国的 大地测量工作在那些地方可以开发全新的技术。 关键词：大地测量；数据处理；技术应用 随着科技的发展，当今的世界已经走向了信息化，数字化的时代，对于大地 的测量，也开启了科技化的时代。曾经的人工丈量已经完全不适用于当今的社会，而且人工测量存在着非常大的误差，因此科技测量，是当前最为主要的手段。不 得不说，在大地测量的新技术研发方面，我国是遥遥领先的。其主要原因为我国 幅员辽阔，比大部分国家都需要进行大地测量。 1当今大地测量学的特征 1.1多维度大地测量的建立和发展应用 在古代，大地测量主要是采取人工手工丈量的方式，这种丈量是二维的，只 能从单纯的长宽来进行大地测量。但是随着时代的发展，光学仪器为代表的测量 方式诞生，其测量方式就变成了三维的，能够通过长，宽，高，来进行测量，这 种测量相对准确，但是耗时太多，对人力的需求较大，依旧是一种难以大范围应 用的方式。但是先进，空间大地测量技术开启，在测量的时候，能够将所需要测 量的地点置于绝对的地球质心的三维绝对位置，这不仅提高了测量的精准度，也 让测量的速度大大增加，对于人力的需求逐渐减少。 1.2完成了动态测量的构建，不局限于静态的数据。 传统的大地测量，只能得出一个静态的数据，这个数据只能代表测量时一瞬 间的大地状态，而且能够参考的时间也较少，一些数据难以应用。就导致了原本 的大地测量技术存在着严重的缺陷，只能应用于一些不需要实时变更的计划中。 但是现今的大地测量技术，实现了对地球整体动态的检测，能够实时反映地球的 数据，这就让大地测量变得生动，其数据也从单纯的数据图表，变成了一个不断 变化的数据库，在任何的计划和应用中，都能起到实际作用，而不仅仅是单纯的 参考作用。这就是动态测量构建的具体意义。 1.3从相对到绝对，从局面到全面，大地测量不仅局限于单纯的相对指标，而是发展成为绝对指标的代名词。 在曾经，大地的测量因为科技的不够全面，导致了其测量的维度是有限的， 只能在一定的范围内得出可以相对参考的数据，这些数据通常用处不大，只能起 到一定的参考和指示的作用。因此，可以说，在曾经的时代，是不具备一个完善 的大地测量技术的。但是随着空间大地测量技术的开启，对于大地的测量就是多 维度的，是全面的，也是绝对嘚能够在空间之中，对地球的位置进行监控，从而 了解地球的多数指标，对于地球是一种全面的监控。尤其是在地球运行的演示中，空间大地测量技术，能够更好的还原出地球的本貌，让数据更加的生动形象。 2大地测量数据的融合作用 2.1参数选择的原因 在曾经的大地测量中，由于测量数据过于死板，就导致一些都要依靠参数的 建立。这些参数的建立还存在着数据的不够全面，而且其变化规律也不够直观明显。因此，在建立参数图表的同时，科研人员存在着一定得片面性，导致所建立
第一章 大地测量学定义 广义：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。 狭义：大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。包含测定地球形状与大小，测定地面点几何位置，确定地球重力场，以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。 大地测量学最基本的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等行星体的空间信息。 P1 P4 P6(了解几个阶段、了解展望) 大地测量学的地位和作用： 1、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 2、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独具风貌的特殊作用 3、大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障 4、大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要 5、大地测量学是测绘学科的各分支学科（其中包括大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等）的基础科学 现代大地测量学三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 第二章 开普勒三大行星运动定律： 1、行星轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 2、行星运动中，与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等 3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数 地轴方向相对于空间的变化（岁差和章动）（可出简答题） 地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化（极移） 历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻。 对于时间的描述，可采用一维的时间坐标轴，有时间原点、度量单位（尺度）两大要素，原点可根据需要进行指定，度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。 任何一个周期运动，如果满足如下三项要求，就可以作为计量时间的方法： 1、运动是连续的 2、运动的周期具有足够的稳定性 3、运动是可观测的 多种时间系统 以地球自转运动为基础：恒星时和世界时 以地球公转运动为基础：历书时→太阳系质心力学时、地球质心力学时 以物质内部原子运动特征为基础：原子时 协调世界时（P23） 大地基准：建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转
大地测量习题
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第一章绪论１．大地测量学的定义是什么? 答：大地测量学是关于测量和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。 2．大地测量学的地位和作用有哪些？答:大地测量学是一切测绘科学技术的基础，在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用;在防灾，减灾,救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用; 是发展空间技术和国防建设的重要保障；在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 3．大地测量学的基本体系和内容是什么? 答：大地测量学的基本体系由三个基本分支构成：几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学。基本内容为: 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．建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网、工程控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要; 4.研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等; 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据处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。4.大地测量学的发展经历了哪几个阶段? 答:大地测量学的发展经历了四个阶段:地球圆球阶段、地球椭球阶段、大地水准面阶段和现代大地测量新时期。5．地球椭球阶段取得的主要标志性成果有哪些？答：有: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形投影方法;弧度测量大规模展开;推算了不同的地球椭球参数。 6.物理大地测量标志性成就有哪些？答：有:克莱罗定理的提出；重力位函数的提出；地壳均衡学说的提出；重力测量有了进展，设计和生产了用于绝对重力测量的可倒摆以及用于相对重力测量的便携式摆仪。极大地推动了重力测量的发展。７.大地测量的展望主要体现在哪几个方面？答：主要体现在：（１）全球卫星定位系统（GPS),激光测卫(SLR)以及甚长基线干涉测量(ＶLBI), 惯性测量统(INＳ)是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术；（2)用卫星测量、激光测卫及甚长基线干涉测量等空间大地测量技术建立大规模、高精度、多用途的空间大地测量控制网,是确定地球基本参数及其重力场，建立大地基准参考框架,监测地壳形变,保证空间技术及战略武器发展的地面基准等科技任务的基本技术方案;( 3）精化地球重力场模型是大地测量学的重要发展目标。 第二章坐标系统与时间系统 1. 何谓椭球局部定位和地心定位？答：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。局部定位要求在一定范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，而对椭球的中心位置无特殊要求；地心定位要求在全球范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合,同时要求椭球中心与地球质心一致或最为接近。2.椭球定向的两个条件是什么?答:椭球定向是指确定椭球旋转轴的方向，不论是局部定位还是地心定位,都应满足两个平行条件：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。这两个平行条件是人为规定的，其目的在于简化大地坐标、大地方位角同天文坐标、天文方位角之间的换算。3．建立地球参心坐标系，需要进行哪几项工作?需满足哪些条件? 答：建立地球参心坐标系，需进行如下几个方面的工作: ①选择或求定椭球的几
武汉大学测绘学院 2007-2008学年度第一学期期末考试 《大地测量学基础》试卷（A）[200516101-8（必修）、200511401（选修）] 出题者刘宗泉、丁仕俊审核人 班级学号姓名成 绩 一、解释下列术语（每个2分，共10分） 大地水准面球面角超底点纬度高程异 常水准标尺零点差 二、填空（1-15小题每空1分；16题4分，共36分） 1、在地球自转中，地轴方向相对于空间的变化有______和_____。 2、时间的度量单位有______和______两种形式。 3、重力位是______和_____之和，重力位的公式表达式为_______。 4、椭球的形状和大小一般用_______来表示。 5、在大地控制网优化设计中把_____、______和_____作为三个主要质量控制标准。 6、测距精度表达式中，的单位是______，表示的意义是_____；的单位是______，表示的意义是_____。 7、利用测段往返不符值计算的用来衡量水准测量外业观测的精度指标用_____来表示,其意义是______。 8、利用闭合环闭合差计算的用来衡量水准测量外业观测的精度指标用_____来表示,其意义是______。 9、某点在高斯投影3°带的坐标表示为XA=3347256m, YA=37476543m,则该点在6°带第19带的实际坐标为xA=___________________， yA=___________________。 10、精密水准测量中每个测段设置______个测站可消除水准标尺______零点差的影响。 11、点P从B=0°变化到B=90°时,其卯酉圈曲率半径从______变化到_____。
大地测量坐标系统及其转换 基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式:(, ,L B H 大地经度L :地面一点P 地的大地子午面N P S 与起始大地子午面所构成的二面角; 大地纬度B :P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角; 大地高 H :P 地点沿法线到椭球面的距离。 赤道面 S W 2、空间直角坐标系
坐标表示形式:(,,X Y Z 以椭球中心O 为坐标原点,起始子午面N G S 与赤道面的交线为X 轴,椭球的短轴为Z 轴(向北为正,在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴,构成右手直角坐标系O X YZ 。 Y W 3、子午平面坐标系 坐标表示形式:(,, L x y 设P点的大地经度为L,在过P点的子午面上,以椭圆的中心为原点,建立x、y 平
面直角坐标系。则点P的位置用(,, L x y表示。 x 坐标表示形式:(,,L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面,以椭球中心O 为圆心,以椭球长半径a 为半径,做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线,交横轴于1P 点,交辅助圆于2P 点,连结2P 、O 点,则21P O P 称为P 点的归化纬度,用u 来表示。P 点的位置用(,L u 表示。 当P 点不在椭球面上时,则应将P 沿法线投影到椭球面上,得到点0P ,0PP 即为P 点的大地高,0P 点的归化纬度,就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,L u H 表示。
x y P u 点在椭球面上时的 P u 点不在椭球面上时的x
坐标表示形式:(,, L φρ 设P 点的大地经度为L ,连结O P ,则POx φ∠=,称为球心纬度,OP ρ=,称为P 点的向径。P 点的位置用(,,L φρ表示。 x 6、大地极坐标系 坐标表示形式:(,S A 以椭球面上某点0P 为极点,以0P 的子午线为极轴,从0P 出发,作一族A =常数的大地线和S =常数的大地圆。它们构成相互正交的坐标系曲线,即椭球面上的大地极坐标系,简称地极坐标系。在大地极坐标系中,点的位置用(,S A 来表示。 P A =常数 S =常数 坐标表示形式:1(,,P X Y Z -
武汉大学测绘学院2007 ~ 2008 学年试题B 一、名词解释（10个名词，每个2分，共20分） 双金属标；建筑方格网；多余观测分量；灵敏度；归化法；变形体的几何模型；倒垂线法；准直测量；深泓点；悬带零位 二、对错判断题（只回答对或错，10问，每问1分，共10分） 边角网平差中，边、角的权是无单位的。（） 地面网中的边长测量方法是相同的，所以边长的精度都相等。（） 对于一个确定的工程控制网来说，观测值的可靠性与精度有关。（） 铁路的线路粗测和定测都要做水准测量和导线测量。（） GPS RTK 能用于施工放样。（） 两井定向与导线测量无关。（） 曲线桥梁桥墩中心与线路中心线一致。（） 无定向导线的多余观测数为零。（） 双金属标使用时可以不测温度，因此不需要考虑钢管标点高程的温度改正。（） 波带板激光准直测量中，不同测点上使用的波带板是一样的。（） 三、填空（20个空，每空0.5分，共10分） 工程测量学主要包括以为对象的工程测量和以为对象的两大部。 工程控制网的质量准则有：；；和。 桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以确保施测后能满足和的精度要求。 对于未设竖井和斜井的隧道，设总的横向贯通误差的限差为300mm，则地面控制测量所引起的横向贯通中误差的允许值为mm，洞外高程测量误差所引起的高程贯通中误差的允许值为mm。 在动态变形模型的一般数学表达式中，为,为。 “平均间隙法”是由提出来的，一般用它检验的稳定性。 桥梁施工平面控制网常采用坐标系，对于直线桥梁，其坐标轴采用平行或垂 直方向，对于曲线桥梁，坐标轴可选为平行或垂直于。选择作为投影面。 两直线的交角为(，若用半径为R的单园曲线连接，曲线长为L；若用有缓和曲线的园曲线连接，园曲线的半径仍为R, 缓和曲线长度为l0, 则曲线长度为。 四、选择题（20个空，每空0.5分，共10分） 地形测量与施工放样相比较，以下哪些是对的？（） A 使用仪器相同； B 工作原理一样； C 工作程序相同； D 测量方法相同 E 使用仪器不同； F 工作原理不一样； G 工作程序相反； H 测量方法不同 为使铁路直线与与圆曲线顺畅连接，应在直线与与圆曲线之间加入缓和曲线，设圆曲线外轨抬高为h0 ，关于缓和曲线以下说法正确的是：（） A HY点处缓和曲线曲率半径为∞，外轨抬高为h0 B HY点处缓和曲线曲率半径为R ，外轨抬高为0 C HY点处缓和曲线曲率半径为∞，外轨抬高为0 D HY点处缓和曲线曲率半径为R ，外轨抬高为h0 关于控制网的可靠性，下列说法正确的是（） A 网中观测量精度越高，ri越大 B 对确定的网和设计方案，网中观测量精度越高，ri越小 C ri愈大，观测值在网中的地位愈高
常规大地测量基本技术与方法 1、国家平面大地控制网建立的基本原理 大地测量学的基本任务之一，是在全国范围内建立高精度的大地测量控制网，以精密确定地面点的位置。确定地面点的位置，实质上是确定点位在某特定坐标系中的三维坐标，通常称其为三维大地测量。例如，全球卫星定位系统(GPS)就是直接求定地面点在地心坐标系中的三维坐标。传统的大地测量是把建立平面授制网和高程控制网分开进行的，分别以地球椭球面和大地水准面为参考面确定地面点的坐标和高程。因此，下面将分别进行介绍。 2、建立国家平面大地控制网的方法 2.1 常规大地测量法 2.1.1．三角测量法 1)网形 如下图所示，在地面上选定一系列点位1，2，…，使其构成三角形网状，观测的方向需通视，三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值，由这些方向值可计算出三角形的各内角。 2)坐标计算原理 如果已知点1的坐标(2t，y1)，又精密地测量了点l至点2的边长3，z和坐标方位角01z，就可用三角形正弦定理依次推算出三角网中其他所有边长，各边的坐标方位角及各点的坐标。这些三角形的顶点称为三角点，又称大地点。把这种测量和计算工作称为三角测量。 3)三角网的元素三角网的元素是指网中的方向(或角度)、边长、方位和坐标。根据其来源的不同，以分为三类。①起算元素：已知的坐标、边长和已知的方位角，也称起算数据。②观测元素：三角网中观测的所有方向(或角度)。②推算元素：由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。 2.2.2．导线测量法 在地面上选定相邻点间互相通视的一系列控制点A、B、C…，连接成一条折线形状(如图)，直接测定各边的边长和相互之间的角度。若已知A点的坐标(又d，y4)和一条边的方位角(例如AAJ边的方位角04“)，就可以推算出所有其他控制点的坐标。这些控制点称为导线点，把这种测量和计算工作称为导线测量。
武汉大学测绘学院 2007——2008学年第一学期期末考试 《大地测量学》课程试卷A试题标准答案 一、填空题（20分） 1、控制网一般分为：（1）和（2） 两大类。（1）类解决控制点的坐标，（2）类解决控制点的高程。 2、导线网由于通视方向少，在布网时受障碍物限制较少，又由于边角同 测，其横向位移小于，纵向位移小于，又低于测边网和三角网，尤其在城镇地区应用更具优越性。 3、控制测量的作业流程分别为：收集资料、、图上选 点、、造标埋石、、计算。 4、设想静止平均海水面向陆地延伸所包含的形体是。 5、四等工测三角网中，测角中误差为，三角形闭合差为。 6、在进行水平方向值观测时，2个方向采用测回法观测；当观测方向超过 3时应采用法观测。 7、我国采用的高程系统为高程系统，在直接观测高程中加上 改正数ε和改正数λ，就得正常高高程。 8、二等水准测量中，视线离地面最低高度为 m，基辅分划读数较差为。 9、四等水准可以采用“后—后—前—前”的观测程序，而精密水准必须要采用 的观测程序。- 10、以大地水准面为基准面的高程系统称为。 二、选择题（20分） 1、因瓦水准尺的“基辅差”一般为。 A 351050； B 315500； C 301550 ； D 305150 。 2、水准仪i角误差是指水平视线（视准轴）与水准管轴之间。 A 在垂直面上投影的交角； B 在水平面上投影的交角； C 在空间的交角。 3、导线测量中横向误差主要是由引起的。 A 大气折光； B 测距误差； C 测角误差； D 地球曲率。 4、已知椭球面上某点的大地坐标（L，B），求该点在高斯投影面上的直角坐标（x，y），叫做。
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。原子时的基本单位是原子时秒， 3.协调世界时 为保证时间与季节的协调一致，便于日常使用，建立以原子时秒长为计量单位、
武汉大学大地测量学基础大地章节习题绪论 1(试述你对大地测量学的理解, 2(大地测量的定义、作用与基本内容是什么, 3(简述大地测量学的发展概况,大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些, 4(简述全球定位系统(GPS)、激光测卫(SLR)、甚长基线干涉测量(VIBL)、惯性测量系统(INS)的基本概念, 坐标系统与时间系统 1(简述是开普勒三大行星定律, 2(什么是岁差与章动,什么是极移, 3(什么是国际协议原点 CIO? 4(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? 5(恒星时、世界时、历书时与协调时是如何定义的,其关系如何, 6(什么是大地测量基准, 7(什么是天球,天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 , 8(什么是时圈、黄道与春分点,什么是天球坐标系的基准点与基准面, 9(如何理解大地测量坐标参考框架, 10(什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件, 11(什么是参考椭球,什么是总地球椭球, 12(什么是惯性坐标系,什么协议天球坐标系、瞬时平天球坐标系、瞬时真天球坐标系,
13(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。 14(什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系, 15(什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系,如何表达两者之间的关系, 16(如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。 17(简述一点定与多点定位的基本原理。 18(什么是大地原点,大地起算数据是如何描述的, 19(简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、新北京54坐标系的特点以及它之间存在相互关系。 20(什么是国际地球自传服务(IERS)、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明, 21(站心坐标系如何定义的,试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系, 22(试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式,试写出上述两种坐标转换的误差方程式, 23(什么是广义大地坐标微分方程(或广义椭球变换微分方程),该式有何作用,
浅析GPS技术在大地测量中的应用 GPS定位技术由于其测量的准确性、快速性、便于移动性、方便快捷性在大地测量方面有广泛的应用。大地测量不仅是对物体所在空间的测量，其中还需要很多测量学的知识，而GPS定位技术即可解决这类问题。GPS定位技术在日常生活中也被广泛应用，为生活提供了很多便利。文章主要对GPS技术的简述、特点说明及其在大地测量方面的具体应用进行分析，仅供以后该方面研究提供参考。 标签：GPS技术；大地测量；特点；应用 大地测量包括确定地面点位、地球的宏观大小及测量地球重力场。内容包括三角测量、精密导线测量、卫星大地测量、重力测量和大地测量的有关计算等。一般在大地测量学的任务上是通过精密导线、三角测量等方法建立有关水平控制网，来提供水平的大地位置。近些年由于GPS技术测量的准确性、快速性、便于移动性、方便快捷性在大地测量方面有广泛的应用，且几乎可以代替传统的几何和物理测量法。 1 GPS技术的简述 GPS是英文Global Positioning System即全球定位系统的简称。GPS最初是由美国研制出的一种全天候、高精度的全球卫星定位导航系统，主要满足于全球所有地方的军事使用，可以准确的确定三维的位置、动态和时间等等。这使得卫星通信技术与导航结合起来，在很大程度上提高了全社会的信息交流水平，并且有效地推动了互联网经济的发展。 GPS系统的空间卫星部分由24颗卫星组成，其巧妙的布局保证了GPS定位的准确性。地面观测部分主要由三方面组成，有主控、地面天线处和监测站。主控站即起到主要控制调整作用，其位于美国的空军基地，是对整个地球表面监控系统的管理和技术中心。监测站则是采集主要数据，包括GPS卫星数据和监测站位置的环境数据，发送给主控站。用户部分主要为GPS接收机，主要作用是利用GPS卫星传来的信息来计算用户当时所在的三维位置和时间等。 2 GPS技术在大地测量中的特点 2.1 GPS技术测量的精准性 GPS定位系统最重要的特点就是精准性，且其可以根据不同的测量精度、不同的作业方式进行调整。在大地测量控制网中，各个测量点都可以直接从GPS 发出的讯号中获得三维定位的准确信息。在控制网中每个网点之间不会出现积累误差或逐点计算的情况。 2.2 仪器操作简单方便
大地测量学思考题集及答案(2014)
大地测量学思考题集 1．解释大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？ 大地测量学----是测绘学科的分支，是测绘学科的各学科的基础科学，是研究地球的形状、大小及地球重力场的理论、技术和方法的学科。 大地测量学由以下三个分支构成：几何大地测量学，物理大地测量学及空间大地测量学。 几何大地测量学的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。作用：可以用来精密的测量角度，距离，水准测量，地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型 物理大地测量学的基本任务是用物理方法确定地球形状及其外部重力场。主要内容包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法等。 空间大地测量学主要研究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的理论、技术与方法。 2、大地测量学的发展经历了哪些简短，简述各阶段的主要贡献和特点。 分为一下几个阶段：地球圆球阶段，地球椭球阶段，大地水准面阶段，现代大地测量新时期 地球圆球阶段，首次用子午圈弧长测量法来估算地球半径。这是人类应用弧度测量概念对地球大小的第一次估算。 地球椭球阶段，在这阶段，几何大地测量在验证了牛顿的万有引力定律和证实地球为椭球学说之后，开始走向成熟发展的道路，取得的成绩主要体现在一下几个方面： 1）长度单位的建立 2）最小二乘法的提出 3）椭球大地测量学的形成 4）弧度测量大规模展开 5）推算了不同的地球椭球参数
这个阶段为物理大地测量学奠定了基础理论。 大地水准面阶段，几何大地测量学的发展：1）天文大地网的布设有了重大发展，2）因瓦基线尺出现 物理大地测量学的发展 1）大地测量边值问题理论的提出 2）提出了新的椭球参数 现代大地测量新时期：以地磁波测距、人造地球卫星定位系统及其长基线干涉测量等为代表的新的测量技术的出现，使大地测量定位、确定地球参数及重力场，构筑数字地球等基本测绘任务都以崭新的理论和方法来进行。由于高精度绝对重力仪和相对重力仪的研究成功和使用，有些国家建立了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法的配置法的提出和应用。 5.在精密水准测量概算中包括哪些计算工作？ 答：水准测量概算主要计算工作： （1）水准标尺每米长度误差的改正数计算（2）正常水准面不平行的改正数计算 （3）水准路线闭合差计算（4）高差改正数的计算 6．什么是水准测量理论闭合差？试阐述产生理论闭合差的原因？ 答：如果不考虑仪器本身的误差与观测误差，由同一起始水准点出发，由几何水准测量经不同的水准线路测量同一未知点的高程是不相同的，换句话说，由同一起始点测量水准闭合环线的高程闭合差不等与零，其闭合差称为水准理论闭合差。 水准理论闭合差是由于水准面不平行的原因所引起的，因此在精密水准测量中，为了消除水准面不平行对水准测量的影响，一般要在几何水准观测高差中加入水准面不平行改正计算。 5、椭球面子午线曲率半径为M，卯酉线曲率半径为N，则平均曲率半径R=MN。它们的长度通常不相等，其M、R、N大小关系为N≥R≥M。
第五章高程控制测量 1 ?何谓一对水准标尺零点差及基、辅分划读数差常数？在作业中采取何种措施才能 消除其影响？为什么？ 答：两水准标尺的零点误差不相等，他们都会在水准标尺上长生误差！ 同一高度的基本分划与辅助分划读数相差一个常数，称为基辅差 故在实际水准测量作业中各测段的测站数目应安排成偶数，且在相邻测站上使两水准标尺轮流作为前视尺和后视尺 测站I上顾及两水准标尺的零点误差对前后视水准标尺上读数bl, al的影响，则测站I的观测高差为02 =（印-乜）-（b, -讣）二⑻-^）-.估=b 在测站n上，顾及两水准标尺零点误差对前后视水准标尺上读数a2,b2的影响，则测站n 的观测高差为h23 =（b2 - ：b） -@2 - a） =（b2 -a2）- ：b a 则1、3点的高差，即I、n测站所测高差之和为 h l3 = h,2 ' h23 （3i -^b］）（b^ —^82） 由此可见，尽管两水准标尺的零点误差■ - =b，但在两相邻测站的观测高差之和中，抵消了这种误差的影响。 2. 水准观测误差来源有哪些？各由什么因素引起？对观测有何影响？如何减弱或消 除？ 3 ?分析超限原因： 1）闭合路线中环线闭合差很小，而测段往返测高差不符值超限； 2）附合路线中各测段往返测高差不符值均很小，而路线闭合差超限。 4 ?水准测量作业时，一般要求采取下列措施： （1）前后视距相等； （2）按后一前一前一后”程序操作； （3）同一测站的前、后视方向不得作两次调焦； （4）旋转微倾斜螺旋及测微轮最后为旋进”。 试述上列措施分别可以减弱哪些误差的影响？还有哪些主要误差不能由这些措施得到 消除？ 5、名词解释 （1）正常位水准面⑵重力异常（3）重力位水准面（4）理论闭合差（5）正高系统（6）正高（7）正常高系统（8）似大地水准面。 6、大地测量上使用哪几种高程系统？说明各种高程系统的相互关系？如何求地面上一 点在各高程系统中的高程值？ 7、精密水准仪的角和交叉误差是如何产生的，它们对水准测量成果有什么影响？进行观测时应采取哪些措施以削弱由于角的变化和交叉误差残余影响所引起的误差。 8、设有一水准网如图所示，A、B、C为已知点，F为结点，（1, 2, 3）表示各水准路 线之长度（以公里为单位），试问网中最弱点在哪条路线上？在何位置？又若要求网中最弱点相对已知点之高程中误差不大于15mm，问应配置何等级水准测量？