1.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。
2.参考椭球：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，叫参考椭球。
3.大地线：椭球面上两点间的最短程曲线叫做大地线。
4.力高：水准面在纬度45度处的正常高。
5.大地主题解算：已知某些大地元素推求另一些大地元素的计算工作叫大地主
题解算。
6.大地主题正算：已知P１点的大地坐标(L１，Ｂ１），Ｐ１至P２的大地线长
S及其大地方位角，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，这类问题叫做大地主题正算。
7.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
8.高斯投影：横轴椭圆柱等角投影（假象有一个椭圆柱横套在地球椭球体外，
并与某一条子午线相切，椭球柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱上，再将此柱面展开成投影面）。
9.大地测量学：是指在一定的时间与空间参考系中，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的一门科学。
10.理论闭合差：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。
11.地心坐标系：地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。原点O
设在大地体的质量中心，用相互垂直的X，Y，Z三个轴来表示，X轴与首子
午面与赤道面的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y 轴与XOZ平面垂直构成右手系。
12.高斯投影正、反算公式进行换带计算的步骤。
这种方法的实质是把椭球面上的大地坐标作为过度坐标。首先把某投影带内
利用高斯投影反算公式换算成椭球面上的大地坐有关点的平面坐标（x，y）
1
+l，然后再由大地坐标(B,l)，利用投影正算公式标（B，l），进而得到L=L
在计算时，要根据第2带的中央子午线换算成相邻带的平面坐标（x，y）
2
来计算经差l，亦即此时l=L-L
0。
13.高斯投影应满足哪三个条件？
（1）正形投影：投影长度比在一个点上与方向无关；
（2）中央子午线投影后为一直线，且是投影点的对称轴；
（3）中央子午线投影后长度不变。
14.建立国家平面大地控制网的方法？
答：基本方法：
1）、常规大地测量法：（1）三角测量法（2）导线测量法（3）三边测量及边角同测法；
2）、天文测量法；
3）、利用现代定位新技术：（1）GPS测量 （2）甚长基线干涉测量系统(VLBI) （3）惯性测量系统(INS)。
15.试写出我国常用的参心和地心坐标系。
16.水准面的不平行性对水准测量的影响？
⑴为水准面不平行性，如果沿水准面观测高差不等于零（应该等于零），要加改
正数。
⑵水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异；
⑶环形路线闭合差不等于零，理论闭合差。
17.白塞尔大地主题解算的基本思想
步骤：
1）按椭球面上的已知值球面相应值，即实现椭球面的过程。
2）在球面上解算大地问题。
3）按球面上得到的数值椭球面上的相应数值即实现椭球的过渡。
18.试写出我国常用的参心坐标系（北京54坐标系为参心大地坐标系）和地心坐标系（WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。）
我国常用的参心坐标系：有BJZ54（原）、GDZ80和BJZ54等三种。
参心坐标系通常分为：参心空间直角坐标系（以x，y，z为其坐标元素）和参心大地坐标系（以B，L，H为其坐标元素）。
参心坐标系是在参考椭球内建立的O-XYZ坐标系。原点O为参考椭球的几何中心，X轴与赤道面和首子午面的交线重合，向东为正。Z轴与旋转椭球的短轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。
19.大地测量作业的基准面和基准线?
大地水准面和铅垂线是大地测量作业的基准面和基准线。参考椭球面是测量计算的基准面,法线是测量计算的基准线。
20.什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？
椭球定位：确定椭球中心的位臵。
椭球定向：确定旋转轴和起始子午面的方向。
椭球的定向一般应该满足双平行条件：
a.椭球短轴平行于地球旋转轴；
b.大地起始子午面平行于天文起始子午面。
21.什么是法截面和法截线?
过椭球面上任意一点可作垂直于椭球面的法线，包含这条法线的平面就叫法
截面。
法截线（法截弧）：法截面与椭球面的交线。
22.一控制网共有15个点，其中三个点已知“1980年国家大地坐标系”的坐标
为P 1（B 1，L 1，H 1）、P 2（B 2，L 2，H 2）、P 3(B 3，L 3，H 3)。现用GPS 观测获得
WGS —84坐标系统的三维坐标Pi （Xi ，Yi ，Zi ）（i=1,2,3…15）。试述用间接
法获取“1980年国家大地坐标系”各点高斯平面坐标的步骤和方法。
23.椭球面三角网归算到高斯平面上的计算内容？
将起始点的大地坐标B ，L 归算为高斯平面直角坐标x ，y ；为了检核还应进行
反算，亦即根据x ，y 反算B ，L 。
2) 通过计算该点的子午线收敛角及方向改正，将椭球面上起算边大地方位角归
算到高斯平面上相应边的坐标方位角。
3) 通过计算各方向的曲率改正和方向改正，将椭球面上各三角形内角归算到高
斯平面上的由相应直线组成的三角形内角。
4) 通过计算距离改正，将椭球面上起算边的长度归算到高斯平面上的直线长度。
5) 当控制网跨越两个相邻投影带，需要进行平面坐标的邻带换算。
6) 由S 化至D 所加的△S 改正称为距离改正 。
24.高斯投影坐标正反算公式：公式里各符号的含义（课本166页）
1.正高：地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。
正常高：地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。
大地高：地面点沿法线到椭球面的距离。
高程异常ζ：似大地水准面到参考椭球面的高度。
大地水准面差距N ：大地水准面到参考椭球面的高度。
2.我国1954年北京坐标系应用是克拉索夫斯基椭球。
3.椭球面到平面的正形投影的一般公式表达为：
q y l x l y q x ??-=????=??, 由平面到椭球面正形投影一般条件表达式为：
y q x l y l x q ??-=????=??, 4.个参数分别是 三个平移参数、三个旋转参数、一个尺度参数和两个地球椭球元素变化参
数 。
5.我国采用的高程系是正常高高程系 。
6.简述三角测量中，各等级三角测量应如何加入三差改正？
要点：在一般情况下，一等三角测量应加入三差改正，二等三角测量应加垂线偏差改正和标
高改正，而不加截面差改正；三等三角测量可不加三差改正，但当 时或 时，则应加垂线偏
差改正和标高改正，这就是说，在特殊情况下，应该根据测区的实际情况作具体分析，然后
再作出加还是不加入改正的规定。
7.建立国家平面大地控制网基本原则是什么？
答：基本原则：
1）、大地控制网应分级布设、逐级控制
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
8.为什么要将地面观测值归算至椭球面上？并指出在归算中的两条基本要求。
参考椭球面是测量计算的基准面，但是野外测量是在地面上进行，观测的基准线不是各点相
应的椭球面的法线，而是各点的垂线，各点的垂线与法线存在着垂线偏差，所以不能直接在
地面上处理观测成果，应先归算。
要求：
1）以椭球面的法线为基准；
2）将地面观测元素化为椭球面上大地线的相应元素。
9. 将地面观测的水平方向归算至椭球面上的三差改正：垂线偏差改正δu ，标高差改正δh ，
截面差改正δg 。
一、名词解释：
1、子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。
2、卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。
3、椭园偏心率：
第一偏心率第二偏心率
4、大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位臵的坐标系。
5、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。
6、法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成圈。
7、相对法截线：设在椭球面上任意取两点A和B，过A点的法线所作通过B点的法截线和过B点的法线所作通过A点的法截线，称为AB两点的相对法截线。
8、大地线：椭球面上两点之间的最短线。
9、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。
10、标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。11、截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。
12、起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭球面以法线为依据的大地方位角。
13、大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大地线长度及其正、反大地方位角。
14、大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素，这样的计算称为大地主题解算。
15、大地主题正算：已知P１点的大地坐标，P１至P２的大地线长及其大地方位角，计算P２点的大地坐标和大地线在P２点的反方位角。
16、大地主题反算：如果已知两点的大地坐标，计算期间的大地线长度及其正反方位角。
17、地图投影: 将椭球面上各个元素（包括坐标、方向和长度）按一定的数学法则投影到平面上。
18、高斯投影：横轴椭圆柱等角投影（假象有一个椭圆柱横套在地球椭球体外，并与某一条子午线相切，椭球柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱上，再将此柱面展开成投影面）。
19、平面子午线收敛角：直角坐标纵轴及横轴分别与子午线和平行圈投影间的夹角。
20、方向改化：将大地线的投影曲线改化成其弦线所加的改正。
21、长度比：椭球面上某点的一微分元素与其投影面上的相应微分元素的比值。
22、参心坐标系：依据参考椭球所建立的坐标系（以参心为原点）。
23、地心坐标系：依据总参考椭球所建立的坐标系（以质心为原点）。
24、站心坐标系：以测站为原点，测站上的法线（垂线）为Z轴（指向天顶为正），子午线方向为x轴（向北为正），y轴与x,z轴垂直构成左手系。
25、垂线偏差：地面一点上的重力向量g和相应椭球面上法线向量n之间的
夹角定义为该点的垂线偏差。
26、大地水准面差距：大地水准面与椭球面在某点上的高差；当大地水准面
超过椭球面时N>0,当大地水准面低于椭球面时N<0。
27、正高：地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。
28、正常高：地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。
29、大地高：地面点沿法线到椭球面的距离。
30、参考椭球：具有确定参数，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。
31、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。
32.岁差：地球绕地抽旋转，可以看做巨大的陀螺旋转，由日、月等天体的影响，类似于旋转陀螺在重力场中的运动，地球的旋转轴在空间围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ε=23.5°，旋转周期为26000年，这种运动称为岁差。是地轴方向相对于空间的长周期运动。
33.章动：月球绕地球旋转的轨道称为白道，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18.6年的短周期圆周运动，振幅为9.21″，这种现象称为章动。
34.极动：地球自转轴除了上述空间的变化外，还存在相对于地球体自身内部的相对位臵的变化，从而导致极点在地球表面上的位臵随时间而变化，这种现象称为极动。
35.时间间隔：是两个时刻点之间的差值，指某一现象的持续时间的长短。
36．时刻:是时间轴上的坐标点,是相对时间轴的原点而言的,是指发生某一现象的瞬间。37．
二、填空题：
1、旋转椭球的形状和大小是由子午椭园的５个基本几何参数来决定的，它们分别是长半轴、短半轴、扁率、第一偏心率、第二偏心率。
2、决定旋转椭球的形状和大小，只需知道５个参数中的２个参数就够了，但其中至少有一个长度元素。
3、传统大地测量利用天文大地测量和重力测量资料推算地球椭球的几何参数，我国1954年北京坐标系应用是克拉索夫斯基椭球，1980年国家大地坐标系应用的是７５国际椭球（１９７５年国际大地测量协会推荐）椭球，而全球定位系统（GPS）应用的是WGS-84(１７届国际大地测量与地球物理联合会推荐) 椭球。
4、两个互相垂直的法截弧的曲率半径，在微分几何中统称为主曲率半径，它们是指M 和N 。
5、椭球面上任意一点的平均曲率半径R等于该点子午曲率半径M和卯酉曲率半径N 的几何平均值。
6、椭球面上子午线弧长计算公式推导中，从赤道开始到任意纬度B的平行圈之间的弧长表示为：X=
7、平行圈弧公式表示为：r= x=NcosB=
8、克莱洛定理(克莱洛方程)表达式为lnsinA+lnr=lnC(r*inA=C)
9、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点大地线上具有最大纬度的那一点的平行圈半径。
10、拉普拉斯方程的表达式为。
11、投影变形一般分为角度变形、长度变形和面积变形。
12、地图投影中有等角投影、等距投影和等面积投影等。
13、高斯投影是横轴椭圆柱等角投影，保证了投影的角度的不变性，图形的相似形性，
以及在某点各方向上的长度比的同一性。
14、采用分带投影，既限制了长度变形，又保证了在不同投影带中采用相同的简便公式进行由于变形引起的各项改正数的计算。
15、椭球面到平面的正形投影的一般公式表达为：
16、由平面到椭球面正形投影一般条件表达式为：
17、由于高斯投影是按带投影的，在各投影带内经差l 不大，l/p 是一微小量。故可将函数，展开为经差l 的幂级数。
18、由于高斯投影区域不大，其中y 值和椭球半径相比也很小，因此可将展开为y 的幂级数。
19、高斯投影正算公式是在中央子午线点展开l 的幂级数，
高斯投影反算公式是在中央子午线点展开y 的幂级数。
20、一个三角形的三内角的角度改正值之和应等于该三角形的球面角超的负值。
21、长度比只与点的位臵有关，而与点的方向无关。
22、高斯—克吕格投影类中，当m0=1时，称为高斯－克吕格投影，当m0=0.9996时，称为横轴墨卡托投影（UTM投影）。
23、写出工程测量中几种可能采用的直角坐标系名称（写出其中三种）：
国家３度带高斯正形投影平面直角坐标系、抵偿投影面的３度带高斯正形投影平面直角坐标系、任意带高斯正形投影平面直角坐标系。
24、所谓建立大地坐标系，就是指确定椭球的形状与大小，椭球中心以及椭球坐标轴的方向（定向）。
25、椭球定位可分为局部定位和地心定位。
26、参考椭球的定位和定向，就是依据一定的条件，将具有确定参数的椭球与地球的相关位臵确定下来。
27、参考椭球的定位和定向，应选择六个独立参数，即表示参考椭球定位的三个平移参数和表示参考椭球定向的三个绕坐标轴的旋转参数。
28、参考椭球定位与定向的方法可分为两种，即一点定位和多点定位。
29、参心大地坐标建立的标志是参考椭球参数和大地原点上的其算数据的确立。
30、不同大地坐标系的换算，包含9个参数，它们分别是三个平移参数、
三个旋转参数、一个尺度参数和两个地球椭球元素变化参数。
31、三角网中的条件方程式，一类是与起算数据无关的，称为独立网条件，包括图形条件、水平条件和极条件。
32、三角网中的条件方程式，一类是与起算数据有关的，称为起算数据条件或强制符合条件条件，包括方位角（固定角）、基线（固定边）及纵横坐标条件。33、大地经度为120°09′的点，位于6°带的第２１带，其中央子午线经度为１２３。
34、大地经度为132°25′的点，位于6°带的第２３带，其中央子午线经度为１３５。
35、大地线方向归算到弦线方向时，顺时针为正，逆时针为负。
36、地面上所有水平方向的观测值均以垂线为依据，而在椭球上则要求以该点的法线为依据。
37、高斯平面子午线收敛角由子午线投影曲线量至纵坐标线，顺时针为正，逆时针为负。
38、天文方位角是以测站的垂线为依据的。
三、选择与判断题：
1、包含椭球面一点的法线，可以作２法截面，不同方向的法截弧的曲率半径４。
①唯一一个②多个
③相同④不同
2、子午法截弧是２方向，其方位角为４。
①东西②南北③任意
④00或1800 ⑤900或2700 ⑥任意角度
3、卯西法截弧是１方向，其方位角为５。
①东西②南北③任意
④00或1800 ⑤900或2700 ⑥任意角度
4、任意法截弧的曲半径RA不仅与点的纬度B有关，而且还与过该点的法截弧的３有关。
①经度②坐标③方位角A
5、主曲率半径M是任意法截弧曲率半径RA的２。
①极大值②极小值③平均值
6、主曲率半径N是任意法截弧曲率半径RA的１。
①极大值②极小值③平均值
7、M、R、N三个曲率半径间的关系可表示为１。
①N >R >M ②R >M >N ③M >R >N ④R >N >M
8、单位纬差的子午线弧长随纬度升高而２，单位经差的平行圈弧长则随纬度升高而１。
①缩小②增长③相等④不变
9、某点纬度愈高，其法线与椭球短轴的交点愈２，即法截线偏３。
①高②低③上④下
10、垂线偏差改正的数值主要与１和３有关。
①测站点的垂线偏差②照准点的高程
③观测方向天顶距④测站点到照准点距离
11、标高差改正的数值主要与２有关。
①测站点的垂线偏差②照准点的高程
③观测方向天顶距④测站点到照准点距离
12、截面差改正数值主要与４有关。
①测站点的垂线偏差②照准点的高程
③观测方向天顶距④测站点到照准点距离
13、方向改正中，三等和四等三角测量４。
①不加截面差改正，应加入垂线偏差改正和标高差改正；
②不加垂线偏差改正和截面差改正，应加入标高差改正；
③应加入三差改正；④不加三差改正；
14、方向改正中，一等三角测量３。
①不加截面差改正，应加入垂线偏差改正和标高差改正；
②不加垂线偏差改正和截面差改正，应加入标高差改正；
③应加入三差改正；④不加三差改正；
15、地图投影问题也就是１。
①建立椭球面元素与投影面相对应元素间的解析关系式
②建立大地水准面与参考椭球面相应元素的解析关系式
③建立大地坐标与空间坐标间的转换关系
16、方向改化２。
①只适用于一、二等三角测量加入
②在一、二、三、四等三角测量中均加入
③只在三、四等三角测量中加入
17、设两点间大地线长度为，在高斯平面上投影长度为s,平面上两点间直线长度为D,则１。
①SD ②sD ③s
18、长度比只与点的２有关，而与点的１无关。
①方向②位臵③长度变形④距离
19、我国采用的1954年北京坐标系应用的是２。
①1975年国际椭球参数②克拉索夫斯基椭球参数
③WGS-84椭球参数④贝塞尔椭球参数
20、我国采用的1980图家大地坐标系应用的是１。
①1975年国际椭球参数②克拉索夫斯基椭球参数
③WGS-84椭球参数④贝塞尔椭球参数
21、子午圈曲率半径M等于３。
①②③④
22、椭球面上任意一点的平均曲率半径R等于４。
①②③④
23、子午圈是大地线（对）。
24、不同大地坐标系间的变换包含7个参数（错）。
25、平行圈是大地线（错）。
26、定向角就是测站上起始方向的方位角（对）。
27、高斯投影中的3度带中央子午线一定是6度带中央子午线，而6度带中央子午线不一定是3度带中央子午线（错）。
28、高斯投影中的6度带中央子午线一定是3度带中央子午线，而3度带中央子午线不一定是6度带中央子午线（对）。
29、控制测量外业的基准面是４。
①大地水准面②参考椭球面③法截面④水准面
30、控制测量计算的基准面是２。
①大地水准面②参考椭球面③法截面④高斯投影面
31、同一点曲率半径最长的是（２）。
①子午线曲率半径②卯酉圈曲率半径③平均曲率半径
④方位角为450的法截线曲率半径
32、我国采用的高程系是（３）。
①正高高程系②近似正高高程系
③正常高高程系④动高高程系
四、问答题：
1、大地坐标系是大地测量的基本坐标系，其优点表现在什么方面？
要点：以旋转椭球体建立的大地坐标系，由于旋转椭球体是一个规则的数学曲面，可以进行严密的数学计算，而且所推算的元素（长度、角度）同大地水准面上的相应元素非常接近。
2、什么是大地线？简述大地线的性质。
要点：椭球面上两点间的最短程曲线叫做大地线。
大地线是一条空间曲面曲线；大地线是两点间唯一最短线，而且位于相对法截线之间，并靠近正法截线，与正法截线间的夹角为；大地线与法截线长度之差只有百万分之一毫米，所以在实际计算中，这样的差异可以忽略不计；在椭球面上进行量测计算时，应当以两点间的大地线为依据。在地面上测得的距离，方向等，应当归化到相应的大地线的方向和距离。何为大地线微分方程？写出其表达形式。
所谓大地线微分方程，是指表达dL,dB,dA各与dS的关系式。
3、简述三角测量中，各等级三角测量应如何加入三差改正？
要点：在一般情况下，一等三角测量应加入三差改正，二等三角测量应加垂线偏差改正和标高改正，而不加截面差改正；三等三角测量可不加三差改正，但当时或时，则应加垂线偏差改正和标高改正，这就是说，在特殊情况下，应该根据测区的实际情况作具体分析，然后再作出加还是不加入改正的规定。
4、简述大地主题解算直接解法的基本思想。
要点：直接解算极三角形P1NP2。比如正算问题时，已知数据是边长S,P1N及角A12，有三角形解算可得到另外的元素l,β及P2N，进而求得未知量常用的直接解法是白塞尔解法。
5、简述大地主题解算间接解法的基本思想。
要点：根据大地线微分方程，解出经度差dl，纬度差dB及方位角之差dA
再求出未知量
常用的间接解法有高斯平均引数公式。
6、简述高斯平均引数公式的优点。
要点：基本思想是首先把勒让德尔级数在P1点展开改在大地线长度中点M展开，以使级数公式项数减少，收敛快，精度高；其次考虑到求解中点M的复杂性，将M点用大地线两端点平均方位角相对应的m点来代替，并借助迭代计算，便可顺利地实现大地主题正算。
7、试述控制测量对地图投影的基本要求。
要点：首先应当采用等角投影；
其次，在所采用的正形投影中，还要求长度和面积变形不大，并能够应用简单公式计算由于这些变形而带来的改正数。
最后，要求投影能够方便的按照分带进行，并能按高精度的、简单的、同样的计算公式和用表把各带连成整体。
8、什么是高斯投影？为何采用分带投影？
要点：高斯投影又称横轴椭圆柱等角投影。它是想象有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线（此子午线称为中央子午线或轴子午线）相切，椭圆柱的中心轴通过椭圆柱体中心，然后用一定投影方式，将中央子午线两侧各一定经度范围内的地区投影到椭球柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。
由于采用了同样法则的分带投影，这既限制了长度变形，又保证了在不同投影带中采用相同的简便公式和数表进行由于变形引起的各项改正的计算，并且带与带间的互相换算也能采用相同的公式和方法进行。
9、简述正形投影区别于其它投影的特殊性质。
要点：在正形投影中，长度比与方向无关，这就成为推倒正形投影一般条件的基本出发点。
10、叙述高斯投影正算公式中应满足的三个条件。
要点：中央子午线投影后为直线；中央子午线投影后长度不变；投影具有正形性质，即正形投影条件。
11、叙述高斯投影反算公式中应满足的三个条件。
要点：x坐标轴投影成中央子午线，是投影的对称轴；x轴上的长度投影保持不变；正形投影条件，即高斯面上的角度投影到椭球面上后角度没有变形，仍然相等。
12、试述高斯投影正、反算间接换带的基本思路。
要点：这种方法的实质是把椭球面上的大地坐标作为过度坐标。首先把某投影带内有关点的平面坐标（x,y）1利用高斯投影反算公式换算成椭球面上的大地坐标（B,l），进而得到L=L0+l，然后再由大地坐标(B,l)，利用投影正算公式换算成相邻带的平面坐标（x,y）2在计算时，要根据第2带的中央子午线来计算经差l，亦即此时l=L-L0。
13、试述工程测量中投影面和投影带选择的基本出发点。
要点：1）在满足工程测量精度要求的前提下，为使得测量结果得一测多用，这时应采用国家统一3度带高斯平面直角坐标系，将观测结果归算至参考椭球面上。2）当边长的两次归算投影改正不能满足要求时，为保证工程测量结果的直接利用和计算的方便，可以采用任意带的独立高斯投影平面直角坐标系，归算结果可以自己选定。可以采用抵偿投影面的高斯正形投影；任意带高斯正形投影；具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影。
14、控制测量概算的主要目的是什么？
要点：1）系统地检查外业成果质量，把好质量关；2）将地面上观测成果归算到高斯平面上，为平差计算作好数据准备工作；3）计算各控制点的资用坐标，为其它急需提供未经平差的控制测量基础数据。
15、简述椭球定向的平行条件和目的。
要点：平行条件：椭球短轴平行于地球自转轴；大地起始子午面平行于天文起始子午面。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。
16、大地测量学研究内容
（1）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，以满足国民经济和国防建设以及地学科学研究的需要。（2）
研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法。（3）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。（4）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、控制
测量数据库的建立及应用等。
17、三角网、导线网各自观测量及优缺点
三角网：观测网中的全部或大部分方向值和部分边长
优点：图形简单，网的精度较高，有较多检核条件，易于发现观测中的
粗差，便于计算。
缺点：在平原地区或隐蔽地区易受障碍物的影响，布网困难大，有时不
得不建造高觇标
导线网：观测角度和边长
优点：（1）网中各点上的方向数较少，除节点外只有两个方向，因而受
通视要求限制较小，易于选点和降低觇标高度，甚至无须造标。（2）导线网
的图形非常灵活，选点时可根据具体情况随时改变。（3）网中边长都是直接
测定的，因此边长精度较均匀。
缺点：导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少，有时不易发现
观测值中的粗差，因而可靠性不高。
18、工程测量水平控制网的布设原则
（1）分级布网，逐级控制
（2）要有足够的精度
（3）要有足够的密度
（4）要有统一的规格
19、精密测角的一般原则
（1）观测应在目标成像清晰、稳定有利于观测时间进行，以提高照准精
度和减小旁折光的影响；（2）观测前应认真调好焦距，消除视差；（3）配臵
度盘；（4）上下半测回照准目标次序应相反，并使观测每一目标的操作时间
大致相同；（5）为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误
差，要求每半测回开始观测前，照准部按规定方向先预转1-2周；（6）使用
照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向应为旋进；（7）观测过程中
应保持照准部水准器气泡居中，若气泡偏离水准器中央一格时，应在测回间
重新整平仪器。
20、方向观测法一测站观测程序
（1）设在测站上有1，2，3，……，n个方向要观测，首先应选定边长适
中、通视良好、成像清晰稳定的方向作为观测的起始方向。
（2）上半测回用盘左位臵先照准零方向，然后按顺时针方向转动照准部
依次照准方向2，3，……，n再闭合到方向1，并分别在水平度盘上读数。
（3）下半测回用盘右位臵，仍然先照准零方向1，然后按逆时针方向转动
照准部依相反的次序照准方向n，……，3,2,1，并分别在水平度盘上读数。
21、电子经纬仪按测角原理分类：光栅度盘和编码读盘
22、T2,T3经纬仪配臵度盘的方法，计算竖直角及指标差公式
T2 s=180/n+10 T3 s=180/n+4
T2 α左=90-L+i ，α右=R-270-i，i=（L+R-360）/2
T3 α左=2(L-90)-i ，α右=2(90-R)+i，i=L+R-180
23、用于测距的电磁波种类按测距方法不同测距仪分类：脉冲式和相位式
24、相位法测距仪确定N值的方法
25、精密水准测量的一般原则
1、仪器距前、后视水准标尺的距离应尽量相等，其差应小于规定的限
值；2、在相邻两测站上，应按奇、偶数测站的观测程序进行观测，对于往
返奇数测站按后前前后、偶数测站按前后后前的观测程序在相邻测站上交替进行；3、每一段的往测与返测，其测站数均应为偶数；4、每一测段的水准测量路线应进行往测和返测；
5、一个测段的水准测量路线的往测和返测应在不同的气象条件下进行；
6、同一测站上观测时，不得两次调焦；转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋，其最后旋转方向均应为旋进；
7、水准测量的观测工作间歇时，最好能结束在固定的水准点上。
26、精密水准测量测站观测程序：
往测时，奇数测站照准水准标尺分划的顺序为：
后视标尺的基本分划
前视标尺的基本分划
前视标尺的辅助分划
后视标尺的辅助分划
往测时，偶数测站照准水准标尺分划的顺序为：
前视标尺的基本分划
后视标尺的基本分划
后视标尺的辅助分划
前视标尺的辅助分划
返测时，奇、偶数测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇数测站相同。
3、什么是大地主题正反算？简述高斯平均引数正反算的基本思想。
答：已知某些大地元素推求另一些大地元素的计算工作叫大地主题解算
1）大地测量主题正算（解）：
已知：P１(L１，Ｂ１），Ｐ１至P２的大地线长S及其大地方位角Ａ１２，
计算：P２(L２，Ｂ２），和大地线S在P２点的反方位角Ａ２１，这类问题叫做大地主题正算。
2）大地测量主题反算（解）：
已知：P１(L１，Ｂ１）和P２(L２，Ｂ２），
计算：P１至P２的大地线长S及其正、反方位角A１２和Ａ２１，这类问题叫做大地主题反算。
高斯平均引数正反算基本思想：
（1）把勒让德级数在P１点展开改在大地线长度中点Ms/2处展开，以使级数的公式项数减少，收敛快，精度高；
（2）考虑到求定中点M的Bs/2和As/2复杂性，将M点用大地线两端点平均纬度及平均方位角相对应的m点来代替大地线的中点Ms/2 ；
（3）迭代计算。
2、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
4、为什么要分带和换带计算？有哪两种换带方法？坐标换带的实质是什么？
答：1）为什么要分带和换带计算？限制变形，要分带，存在邻带坐标换算。
（1）当一个网跨两个投影带，为了在某一带内进行平差，需把另一带的坐标换算为该带的坐标。
（2）分界子午线附近重叠部分的大地点需计算相邻两带坐标系的坐标值，
（3）6°带同3°、1.5 °带之间相互坐标换算
（4）因特殊需要，把国家带的坐标化为任意带坐标
2）换带方法：（1）间接法：利用高斯投影正反算公式进行换带计算（2）直接法3）坐标换带的实质：利用椭球面上的坐标过渡，只不过中央子午线经度不同而已
大地测量学基础复习提纲 第一部分误差理论与测量平差基础 第一章绪论 1. 什么是观测误差？分为哪几类？它们各自是怎样定义的？对观测成果有何影 响？如何处理？试举例说明。 2. 什么是观测条件？它与观测结果的质量有何联系？ 3. 什么是多余观测？测量中为什么要进行多余观测？ 4. 测量平差的基本任务是什么？ 第二章误差分布与精度指标 1. 什么是观测值的真值和真误差、最或是值（最或然值、平差值）和改正数？三角形的闭合差是什么观测值的真误差？同一量的双观测值之差是不是真误差？ 2. 在相同的观测条件下，大量的偶然误差呈现出什么样的规律性？ 3. 什么是精度？衡量精度的指标有哪些？它们各自是怎样定义的？如何计算？ 4. 什么是准确度？什么是精确度？精度、准确度和精确度三者有何区别与联系？* 5.什么是测量数据的不确定性和不确定度？评定不确定度的关键是什么？ 6. 相关观测向量X的协方差阵是怎样定义的？试说明DXX中各元素的含义。若X 向量中各个分量相互独立时，其协方差阵有何特点？ 7. 两个独立观测值是否可称为不相关观测值？而两个相关观测值是否就是不独立 观测值呢？ 第三章协方差传播律及权 1. 协方差（和协因数）的定义？什么是协方差（和协因数）传播律？有何用途？主要有哪几个公式？试写出这些公式的推导过程。 2. 当观测值的函数为非线性形式时，应用协方差（和协因数）传播律应注意哪些问题？试举例说明。 3. 简述协方差（和协因数）传播律的计算步骤。 4. 水 准测量中两种计算高差中误差的公式为和＜7^ = 它们
各在什么前提条件下使用？并推导之。 5. 试简述同精度独立观测值的算术平均值中误差的计算公式A = 的推导过 程，并说明该式使用的前提条件。 6. 权是怎样定义的？权与中误差有何关系？有了中误差为什么还要讨论权？ 7. 什么是单位权、单位权观测值及单位权中误差？对于某一平差问题，它们的值是唯一的吗？为什么？ 8. 水准测量中的两种常用的定权公式巧=|^和/^. = 以及由不同次数的同 精度观测值求算术平均值的权的定权公式乃=$各在什么前提下使用？并说C 明式屮C的含义。 9. 在非列罗公式~ = V^T rtl,Wi代表什么量？n是观测值的个数吗？计算 得到的是什么量的中误差 A 10.在公式e7Q = f=12"中，6是什么量的权？n等于什么？求得的单位权中 误差^^代表什么量的中误差。 11. 何为观测值的综合误差？它包括哪些误差？观测值的综合方差是怎样定义的？ 12. 试写出系统误差的传播公式及系统误差与偶然误差的联合传播公式。 第七章间接平差 1. 在间接平差中，为什么独立参数的个数应等于必要观测数，而且参数之间要函数独立？能否说选了足够的参数，每一个观测值都能表示成参数的函数？ 2. 在平面控制网中，应如何选取参数？ 3. 误差方程有何特点？
1大地测量学:是指在一定的时间与空间参考系中，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的一门学科。 2大地测量学的基本内容 (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。研究月球及太阳系行星的形状及重力场。 (2)建立和维持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。 (3)研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关大地测量计算。 (4)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。 3大地测量学的基本体系：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 （1)几何大地测量学（即天文大地测量学） 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。 主要内容：国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，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等。 (2)物理大地测量学：即理论大地测量学 基本任务：是用物理方法(重力测量)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。 (3)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。 4现代大地测量的特征： ⑴研究范围大（全球：如地球两极、海洋） ⑵从静态到动态，从地球内部结构到动力过程。 ⑶观测精度越高，相对精度达到10-8~10-9，绝对精度可到达毫米。 ⑷测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。 5大地测量学的发展简史：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阶段 6大地测量的展望 (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.
物理大地测量学 习题集 编写：物理大地测量学课程组 单位：武汉大学测绘学院 时间：2006年6月
第一章概述 1、物理大地测量学的主要任务是什么？ 用物理的方法研究和测定地球的形状、地球重力场及其各自随时间的变化。 2、为什么要研究和确定地球重力场？ ●地球重力场同其他物理场一样，是客观存在的，不以人的意志为转移，是物质的一种存 在形式。 ●重力场是地球最重要的物理特性，制约着该行星上及其附近空间发生的有关力学事件， 引力是宇宙物质存在的最普遍属性，制约着宇宙的形成和发展。 ●地球重力场反应地球物质的空间分布，运动和变化，确定地球重力场的精细结构及其随 时间的相依变化将为现代地球科学解决人类面临的资源问题，环境和灾害等紧迫课题提供基础地学信息。 3、物理大地测量学的学科内容有哪些？ ?重力位理论： ?地球形状及其外部重力场的基本理论 ?全球性地球形状： ?区域性地球形状 ?重力探测技术 第二章重力测量原理 1、给出重力的定义及单位。 狭义的重力是指地球表面上物体所受的地球的吸引力和离心力的和，广义的重力指宇宙中所有形体对物体的吸引力以及离心力的和，重力的单位是Gal，此外还有mGal，微伽等。 地球所有质量对任一点所产生的引力以及该点随地球相对于惯性中心运动而产生的离心力之和
宇宙中所有物质对任一点产生的引力以及该点随地球相对于惯性中心运动而产生的离心力之和 2、重力测量方式有哪些？目前有哪些重力测量技术？ 重力测量方式有绝对重力测量，相对重力测量，固定台站重力测量，流动台站重力测量。 重力测量技术有动力法重力测量技术以及静力法重力测量技术 3、什么是重力基准？我国历史上采用了哪些重力基准？ 相对重力测量测定的是两点的重力差，为了求得绝对重力值，必须有一个已知的绝对重力点作为相对重力测量的起始点，为此必须建立统一的重力基准。 国家57重力基本网 国家85重力基本网 国家2000重力基本网 4、简述利用自由落体测定绝对重力的基本原理。 5、简述利用振摆测定绝对重力和相对重力的基本原理。 6、简述垂直型弹簧重力仪测定相对重力的基本原理。 7、什么是零飘？在重力测量中如何消除零飘？ 因弹性系统存在弹性疲劳现象，在不受外力作用下重力仪的读书随时间而连续变化 8、陆地重力测量主要受哪些因素的影响？ 9、重力测量数据处理包括哪些内容？
大地测量学基础(高起专) 单选题 1. _______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。(A) 地心定位(B) 单点定位(C) 局部定位(D) 多点定位标准答案是：：A 2. _______用于研究天体和人造卫星的定位与运动。(4分) (A) 参心坐标系(B) 空间直角坐标系C) 天球坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：C 3. 地球坐标系分为大地坐标系和_______两种形式。(4分) (A) 天球坐标系(B) 空间直角坐标系(C) 地固坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：B 4. 地球绕地轴旋转在日、月等天体的影响下，类似于旋转陀螺在重力场中的进行，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，旋转周期为26000年，这种运动成为_______。(4分) (A) 极移(B) 章动(C) 岁差(D) 潮汐标准答案是：：C 5. 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_______。(4分) (A) 恒星时(B) 世界时(C) 协调世界时(D) 历书时标准答案是：：A 多选题 6. 下列属于参心坐标系的有：_______。(4分) (A) 1954年北京坐标系(B) 1980年国家大地坐标系(C) WGS-84世界大地坐标系(D) 新1954年北京坐标系标准答案是：：A,B,D 7. 下列关于大地测量学的地位和作用叙述正确的有：_______。(4分) (A) 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。 (B) 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。 (C) 大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保证。(D) 大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 标准答案是：：A,B,C,D 8. 大地测量学的发展经历了下列那几个阶段：_______。(4分) (A) 地球圆球阶段(B) 地球椭球阶段(C) 大地水准面阶段(D) 现代大地测量新阶段标准答案是：：A,B,C,D 9. 地固坐标系分为_______。(4分) (A) 地心坐标系(B) 天球坐标系(C) 站心坐标系(D) 参心坐标系标准答案是：：A,D 10. 大地测量学的基本体系由下列哪几个基本分支构成：_______。(4分) (A) 几何大地测量学(B) 物理大地测量学(C) 空间大地测量学(D) 重力大地测量学标准答案是：：A,B,C 判断题 11. 根据椭球定位与定向原理知，在大地原点上的垂线与法线是不重合的。(4分)标准答案是：：错误 12. 纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角。(4分)标准答案是：：错误13. 建立大地基准只需要求定旋转椭球的参数及其定向。(4分)标准答案是：：错误 14. 1954北京坐标系与新1954北京坐标系采用的椭球参数相同，定位相近，但定向不同。标准答案是：：正确 15. 椭球定位是指确定椭球旋转轴的方向。(4分)标准答案是：：错误 16. 物理大地测量学的基本任务是：用全站仪或GPS技术确定地球的形状大小及确定地面点的几何位置。(4分) 标准答案是：：错误 17. 利用GPS定位技术进行点位测定不受任何环境的限制。(4分)标准答案是：：错误 18. 行星运动中，与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等。(4分)标准答案是：：正确 19. 黄赤交角指的是黄道与地球赤道的夹角。(4分)标准答案是：：正确 20. 在大地测量学范畴内中，过地面任意两点的铅垂线彼此平行。(4分)标准答案是：：错误 填空题 21. 大地测量学是关于测量和描绘地球形状及其___(1)___ 并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息。(1).标准答案 是：: 重力场 22. 北京54坐标系采用的是___(2)___ 椭球参数。(4分) (1).标准答案 是：: 克拉索夫斯基 23. 80国家大地坐标系的大地原点定在我国中部，具体选址是泾阳县永乐镇，简称为___(3)___ 。(4分) (1).标准答案 是：: 西安原点 24. 站心坐标系是以___(4)___ 为原点而建立的坐标系。(4分) (1).标准答案 是：: 测站 25. 进行不同空间直角坐标系统之间的坐标转换，需要求出坐标系统之间的___(5)___ 。 (1).标准答案 是：: 转换参数 单选题 1. 按地面各点的正常高沿垂线向下截取相应点，将许多这样的点连成的一个连续曲面称为 (A) 大地水准面(B) 水准面(C) 似大地水准面(D) 地球椭球面标准答案是：：C 2. 以_______为参考面的高程系统为大地高程。(6分) (A) 水准面(B) 似大地水准面(C) 大地水准面(D) 地球椭球面标准答案是：：D 3. 地面上任一点沿垂线的方向到大地水准面上的距离称为_______。(6分) (A) 正常高(B) 正高(C) 大地高(D) 力高标准答案是：：B 4. 对地面点A，任取一个水准面，则A点至该水准面的垂直距离为_______。(6分) (A) 绝对高程(B) 海拔(C) 高差(D) 相对高程标准答案是：：D 5. 我们把完全静止的海水面所形成的重力等位面，专称它为
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
武汉大学测绘学院 2005-2006学年度第二学期期末考试 《物理大地测量学》课程试卷（A卷）答案要点及评分标准 一、名词解释（共20分，每小题4分） 1、扰动位：某点的扰动位等于该点的重力位与正常重力位之差，即。 2、重力垂线偏差：指某点的重力方向与该点的正常重力方向之间的夹角，垂线偏差描述了大地水准面的倾斜。 3、大地水准面：如果在某曲面上重力位处处相等，则此曲面称为重力等位面，又称为水准面。设想海洋面处于静止状态，则海洋面上的重力必然垂直于海洋面，否则，海水必然会流动。因此，处于静止状态的海洋面与一个重力等位面重合。这个假想的静止海洋面向整个地球大陆内部延伸形成的封闭曲面，称为大地水准面。大地水准面是高程测量中正高系统的起算面。 4、GPS水准测量：在某点上实施GPS测量获取该点的大地高，同时在该点实施精密水准测量获取该点的正常高或正高（考虑重力场改正），则可以获得该点的大地水准面高或高程异常，即 或。 5、重力：（1）狭义定义：地球所有质量对任一质点所产生的引力与该点随地球相对于惯性中心运动而引起的的离心力之合力；（2）广义定义：宇宙间全部物质对任一质点所产生的引力与该点随地球相对于惯性中心运动而引起的的离心力之合力。 二、简答题（共50分） 1、简述物理大地测量学的主要任务及学科内容。（5分） 答：主要任务：用物理方法研究和测定地球形体、地球重力场及各自随时间的变化，又称地球（大地）重力学。
学科内容：（1）重力位理论：它是利用重力以及同重力有关的卫星观测资料确定地球形状及其外部重力场的理论基础，主要研究重力位函数的数学特性和物理特性；（2）地球形状及其外部重力场的基本理论：主要研究解算位理论边值问题，例如按斯托克斯理论或莫洛坚斯基理论或布耶哈默尔理论等解算，以此推求大地水准面形状或真正地球形状和地球外部重力场；（3）全球性地球形状：利用全球重力以及同重力有关的卫星观测资料，按确定地球形状及其外部重力场的基本理论，推求以地球质心为中心的平均地球椭球的参数，以此建立全球大地坐标系，并在此基础上推求全球重力场模型、大地水准面差距、重力异常和重线偏差等。（4）区域性地球形状：按确定地球形状及其外部重力场的基本理论，采用局部地区的天文、大地和重力资料，将含有地球重力场影响的地面各种大地测量数据归算到局部大地坐标系中，以此建立国家大地网和国家水准网。利用地面重力资料、卫星测高资料、卫星跟踪卫星数据及其他重力场信息，推求高精度高分辨率区域重力场和大地水准面模型。（5）重力探测技术：研究获取地球重力场信息的技术和方法，包括地面重力测量、海洋重力测量、航空重力测量、卫星雷达测高、卫星跟踪卫星、卫星重力梯度测量等的技术原理和数据处理方法。 2、简述地球引力位球谐展开式中零阶项、一阶项和二阶项的物理意义。（7分） 答：地球引力位球谐展开式为： 其中，，这表示地球质量全部集中在地球质心上所产生的引力位，因此零阶项与地球质量有关。 ，该项与地球质心坐标有关，如果将坐标原点选在地球质心，则。 二阶项与地球的惯性积和地球形状有关，如果将坐标轴选在地球的主惯性轴上，则；如果地球是一个旋转体，即赤道是圆，则。
《测绘学基础》知识要点与习题答案 Crriculum architecture & answers to exercise of Fundamentals of Geomatics 总学时数：测绘64；地信、规划48实验学时：12，计4次学分：6/4 课程性质：专业基础课先修课程：高等数学，专业概论，概率统计学 教学语言：双语教学考核方式：考试实习：3周计3学分 平时成绩: 20％(实验报告、提问、测验、课堂讨论及作业) 1.课程内容 测绘学基础是测绘科学与技术学科的平台基础课。该分支学科领域研究的主要内容是小区域控制测量、地形图测绘与基本测绘环节的工程与技术，即：应用各类测绘仪器进行各种空间地理数据的采集包括点位坐标与直线方位测定与测设、地形图数字化测绘等外业工作和运用测量误差与平差理论进行数据处理计算、计算机地图成图等内业工作。授课内容主要包括地球椭球与坐标系、地图分幅、空间点位平面坐标与高程及直线方位测定与测设、误差理论与直接平差、大比例尺地形图数字成图等基本理论与方法。 2.课程特色 测绘学基础为测绘学科主干课程，为学生进一步学习以“3S”为代表的大地测量学、摄影测量学、工程测量学等专业理论与技术奠定基础。同时，该课程本身也是测绘学的一门分支学科──地形测量学（Topographical Surveying）。该门课程具有理论、工程和技术并重、实践性强等特点，其教学水平和教学质量是衡量测绘学科教育水准的关键要素，实施多样化课堂教学，注重培养学生动手能力和创新能力，以达到国家级精品课的要求为建设目标。 3.课程体系 第一章绪论Chapter 1 Introductory 内容：⑴了解测绘学科的起源、发展沿革与分支学科的研究领域；⑵测绘学的任务与作用。 重点：大地测量学与地形测量学的研究领域和工作内容。 难点：无。 §1-1测绘学的定义DEFINITION OF GEOMATICS 研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图
第一章概论 1.大地测量学的基本体系：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 空间大地测量学主要研究利用自然天体或人造天体来精确测定点的位置，确定地球的形状、大小、外部重力场，以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法。 2. 国家平面坐标系统实现过程主要工作 （1）国家平面控制网布设 （2）建立大地基准、确定全网起算数据 （3）控制网的起始方位角的求定 （4）控制网的起始边长的测定 （5）其它工作 3.传统大地测量常规方法的局限性 （1）测站间需保持通视：采用光电仪器，必须通视；需花费大量人力物力修建觇标；边长受限制；工作难度大、效率低。 （2）无法同时精确确定点的三维坐标：平面控制网和高程控制网是分别布设的；并且增加了工作量。 （3）观测受气候条件影响：雨天、黑夜、大雾、大风、能见度低时不宜测量。 （4）难以避免某些系统误差的影响：光学仪器的测量值会因为大气密度不同而受到不同的弯曲影响，地球引力由两极到赤道减小，大气密度变化也逐渐减小。 （5）难以建立地心坐标系：海洋区域无法布设大地控制网，陆地只能区域测量，建立区域参考椭球与区域大地水准面吻合；无法建立全球参考椭球。 4. 时代对大地测量提出的新要求 （1）要求提供更精确的地心坐标：空间技术和远程武器迅猛发展，要求地心坐标； （2）要求提供全球统一的坐标：全球化的航空、航海导航要求全球统一的坐标系统 （3）要求在长距离上进行高精度的测量：如研究全球性的地质构造运动、建立和维持全球的参考框架、不同坐标系间的联测等； （4）要求提供精确的（似）大地水准面差距：GNSS等空间定位技术逐步取代传统的经典大地测量技术成为布设全球性或区域性的大地控制网的主要手段；人们对高精度的、高分辨率的大地水准面差距N或高程异常的要求越来越迫切。 （5）要求高精度的高分辨率的地球重力场模型：精密定轨和轨道预报（尤其是低轨卫星）需要高精度的高分辨率的地球重力场模型来予以支持。 （6）要求出现一种全天候，更为快捷的、精确、简便的全新的大地测量方法。 5. 空间大地测量产生的可能性 （1）空间技术的发展：按需要设计卫星，并能精确控制姿态，精确测定卫星轨道并进行预报，为卫星定位技术的产生奠定了基础。 （2）计算机技术的发展：为大量资料的极其复杂的数学处理提供了可能性。 （3）现代电子技术，尤其是超大规模集成电路技术。 （4）其他技术：多路多址技术、编码技术、解码技术等通讯技术，信号和滤波理论；大气科学的发展。 6. 空间大地测量学 利用自然天体或人造天体来精确测定测点的位置，从而精确确定地球的形状，大小，外部重力场以及它们随时间的变化状况的一整套理论和方法(或一门科学)称为空间大地测量学。7. 空间大地测量的主要任务 一类是建立和维持各种坐标框架：
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。积累对不同高度和不同倾角的卫星的长期（数年）观测资料，可以综合解算地球的几何参数和物理参数，以及地面跟踪站相对于地球质心的几何位置。 2、大地测量学的任务 ·确定地球形状及其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。 ·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。 ·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。 ·研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。 ·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。 ·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的理论和方法，测量数据库建立及应用等。
大地测量学的复习提纲 Chap1 1.大地测量学的定义 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.应用大地测量学的任务 通过实地观测和数据处理，精密地确定出控制点在全区域统一坐标系统中的空间位置和重力场参数，并且监测这些控制网点随时间的变化量，这是应用大地测量学的基本任务。 Chap2 1.大地水准面的定义 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。 2.垂线偏差的定义 垂线偏差——地面一点上，铅垂线方向和相应的椭球面法线方向之间的夹角。 3.大地经度的定义 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。 4.大地纬度的定义 大地纬度B—过P点的椭球面法线与椭球赤道面的夹角。由赤道起算，从0到90°，向北为正，向南为负。 5.大地高的定义 大地高H—由P点沿椭球面法线至椭球面的距离。 6.大地方位角A的定义 过P点和另一地面点Q点的大地方位角A就是P点的子午面与过P点法线及Q点的平面所成的角度，由子午面顺时针方向量起。 7.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。 8.水准面的不平行性 （1)水准面之间为什么是不平行的？ 水准面的不平行性是由两部分造成的。地面上一点的重力加速度分为正
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、
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_____。 12、某点P的大地纬度B=30°，则该点法线与短轴的交点离开椭球中心的距离为_____。 13、高斯投影中，_____投影后长度不变，而投影后为直线的有_____，其它均为凹向_____的曲线。 14、大地线克莱劳方程决定了大地线在椭球面上的_______；在椭球面上某大地线所能达到的最大纬度为60°，则该大地线穿越赤道时的大地方位角表达式为_____（不用计算出数值） 。 15、在换带计算中，3°的_____带中央子午线经度和6°相同，坐标不用化算。 16、按下表给出的大地经度确定其在高斯投影中的带号和相应的中央子午线经度（答案写在试卷纸上，本小题4分，每空0.5分） 大地点经度六度带三度带
1.垂线同总地球椭球(或参考椭球)法线构成的角度称为 绝对(或相对)垂线偏差 2.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 3.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。一个真太阳日就是真太阳连续两次经过某地的上中天（上子午圈）所经历的时间。 4. 以格林尼治平子夜为零时起算的平太阳时称为世界时 5.原子时是一种以原子谐振信号周期为标准 6.归算：就是把地面观测元素加入某些改正，使之成为椭球面上相应元素。 7.把以垂线为依据的地面观测的水平方向值归算到以法线为依据的方向值而加的改正定义为垂线偏差改正 7.大地线椭球上两点间的最短程曲线。 8. 设椭球面上P点的大地经度L，在此子午面上以椭圆中心O为原点建立地心纬度坐标系; 以椭球长半径a为半径作辅助圆，延长Ｐ２Ｐ与辅助圆相交Ｐ１点，则OP１与x轴夹角称为P点的归化纬度u。 9.仪器加常数改正因测距仪、反光镜的安置中心与测距中心不一致而产生的距离改正，称仪器加常数改正,包括测距仪加常数和反光镜加常数。 10. 因测距仪的基准频率等因素产生的尺度参数成为乘常数。 11. 基本分划与辅助分划相差一个常数301.55cm，称为基辅差，又称尺常数
12．控制网可靠性：控制网能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差的影响 13. M是椭球面上一点，MN是过M的子午线，S为连接MP的大地线长，A 为大地线在M点的方位角。以M为极点；MN为极轴；P点极坐标为（S, A)?一点定位,如果选择大地原点：则大地原点的坐标为： ?多点定位,采用广义弧度测量方程 1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。 1954年北京坐标系的缺限: 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西向东明显的系统性的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。 ③几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900～1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦。 ④定向不明确。 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星体的一门学科。（研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科）。现代定义精确测定地面点的空间位置，研
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
该书全面地讨论了测绘基准与大地控制网、大地水准面与高程系统、参考椭球面与大地坐标系、高斯投影与高斯平面坐标系、大地坐标系的建立等测绘学的基本问题，介绍了与之相关的各类大地测量数据采集技术。 《大地测量学基础》是测绘学科的专业核心课程，在测绘工程专业的课程体系中占有重要地位，本课程以现代大地测量学的新成就和发展为着眼点，着重阐述大地测量学的基础理论、主要技术与方法，这是测绘工程专业学生必须掌握的基本知识与技能，通过该课程的学习，使学生掌握扎实的大地测量理论基础和基本技能，培养学生创新思维和灵活运用能力,具备大地坐标系、大地参考框架、高程基准、大地网建立等方面的系统知识。 该课程重点要求学生掌握以下知识： 1、熟悉现代大地测量学科现状和发展趋势、大地测量学的科学内涵及其在地学研究和工程建设中的作用，了解深空大地测量基本概念。 2、掌握大地测量基本技术与方法：大地控制网的布设方案，利用卫星定位接收机、电子全站仪、数字水准仪等观测技术建立大地控制网的观测与数据处理技术。 3、重点掌握大地测量基本概念与基础理论：包括大地测量坐标系统、时间系统、高程系统，地球重力场的基本概念，地球椭球的基本参数、椭球面上的常用坐标系及其相互关系、椭球面上的大地测量计算、将地面观测值归算至椭球面、地图数学投影变换的基本概念、高斯平面直角坐标系。
4、了解大地控制网的相关规范：全球定位系统测量规范GB/T 18314-2009，国家一、二等水准测量规范GB12897-2006。 5、具备初步的大地测量工程实践能力：通过课间实习掌握精密水准测量工作流程；通过编程实现各种坐标转换、高斯投影正反算、椭球面上大地线长度和大地方位角及曲面面积计算、大地网概算与平差等大地测量计算项目，掌握大地网数据处理的工作过程。 目录 第一章绪论 1.1 大地测量学的定义和作用 1.2 大地测量学的基本体系和内容 1.3 大地测量学的发展简史及展望 第二章坐标系统与时间系统 2.1 地球的运转 2.2 时间系统 2.3 坐标系统 第三章地球重力场及地球形状的基本理论 3.1 地球形状 3.2 地球重力场的基本原理 3.3 高程系统 3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的概念 3.5关于确定地球形状的基本概念
1.海洋地形分为:海岸带、大陆边缘和大洋底。 海岸带:是海陆交互的地带,是在波浪潮汐和海流等作用下形成的。组成:海岸、海滩及水下岸坡。 大陆边缘:是大陆和大洋连接的边缘地带。组成：大陆架、大陆坡、大陆隆及海沟。 大洋底:是大陆边缘之间的大洋全部部分。组成：大洋中脊，大洋盆地。 海岸:就是陆地和海洋相互作用,相互交界的地带。 海岸线:是近似于多面平均大潮高潮的痕迹所形成的水陆分界线。 2.海洋资源:海洋能；海洋矿物资源，海洋生物资源。 3.海洋测绘:是海洋测量和海图绘制的总称，是一门对海洋表面及海底的形状和性质参数进行准确的测定和描述的科学。 主要内容:海洋大地测量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、障碍物探测、水温要素钓场、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋专题测量、海区资料调查；以及各种海图、海图集、海洋资料的编制和出版，海洋地理信息的分析处理及应用。 海洋测绘的任务:①科学任务:1.为了研究地球形状提供更多的数据资料;2.为研究海底地质的构造运动提供必要的资料;3.为海洋环境研究工作提供测绘保障。 ②实用性任务:主要指的是对各种不同的海洋开发工程，提供它们所需要的海洋测量服务工作。 服务对象：海洋自然资源的勘测和离岸工程；航运；救援与航道；济南工程；渔业捕捞；其他海底工程（海底电缆）；海上划界；海洋地理信息系统。 4.海洋测量分为：海洋重力测量，海洋磁力测量，海水面的测定，大地控制与海底控制测量，定位、测深、海底地形勘测和制图等 海洋测量的特点:①海洋测量中垂直坐标（即船体之下的深度）是和船体的平面位置同步测定的;②海洋控制点设置相当困难，海洋测量中的测量作用距离比陆地长得多;
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。