第一篇大地测量
一、各词解释及问答
1、什么叫大地测量？其主要任务？
大地测量是为研究地球的形状及表面特性而进行的实际测量工作。其主要任务是建立国家或大范围的精密控制测量网，内容有三角测量、导线测量、水准测量、天文测量、重力测量、惯性测量、卫星大地测量和各种大地数据处理等。
2、什么叫大地测量系统？
是一种固定在地球上，随地球一起转动的非惯性坐标系统，根据其原点位置不同，分为地心生标系和参心生标系。
3、什么叫2000国家大地控制网？
2000国家大地控制网是定义在ITRS2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。分为三级,第一级为动态地心坐标框架,第二级准动态地心坐标框架,第三级为加密大地控制点。
4、什么叫大地水准面？什么叫大地高？
大地水准面也称重力水准面，相当于地球上静止的海水所包围的一个曲面。
地面点沿法线到参考椭球面的距离叫大地高。
5、什么叫组合法确定大地水准面？
即以GPS水准确定的高精度但分辨较低的几何大地水准面作为控制，将重力学方法确定的高分辨但精度较低的重力大地水准面拟合，以达到精化局部大地水准面的目的。
6、什么叫正高？
地面点沿重力线到大地水准面的距离。
7、简述三角测量与导线测量的优缺点。
三角测量优点是：检核条件多，图形结构强度高；采取网状布设，控制面积较大，精度较高；主要工作是测角，受地形限制小，扩展迅速。缺点是：在交通或隐蔽地区布网困难，网中推算的边长精度不均匀，距起始边愈远精度愈低。
导线测量优点是：单线推进速度快，布设灵活，容易克服地形障碍和穿过隐蔽地区；边长直接测定，精度均匀。尤其是电磁波测距技术的发展，使导线测量法应用比较普遍。主要缺点是：几何条件少，图形结构强度低；控制面积小。我国在西藏地区天文大地网布设中主要采用导线测量法。
9、简述现代大地测量的特点：
长距离、大范围、高精度、实时快速、四维、地心、学科融合
10、单向观测高度计算公式
h1。2=S0+tag a1.2+CS02+i l-a2
式中S0为A、B两点间的水平距离；C为垂直折光差与地球弯曲差综合影响的系数，即球气差；a1.2为A点观测B点的垂直角；i l为A点仪器高；a2为B点觇标高。
二、填空：
1、大地测量常数分为几何常数、物理常数。
2、大地测量地心坐标分为地心坐标系、参心坐标系。
3、大地坐标用经度φ、纬度λ、大地高H表示，空间直角坐标一般X、Y、Z表示。
4、大地测量坐标系统包括坐标系统、高程系统、深度基准、重力系统。
5、时间测量的高考标准包括时刻的参考标准和时间时隔的尺度标准。
6、测距仪按测程分短程、中程、长程。
7、卫星定位连续基准站网按管理形式划分为国家基准站网、区域基准站网、专业应用站网。
8、卫星定位连续基准站主要包括哪四个部分：用户部分、数据传输部分、控制中心、基准站部分。
9、国家重力控制测量分为国家重力基本网、国家一等重力网、国家二等重力网。
三、选择
1、传统大地控制测量通过测边、测角推算大地控制测量网点，其方法有（ A、B、
C、D ）。
A、三角测量法
B、导线测量法
C、三边测量法
D、边角同测法
E、GPS测量法
2、大地测量参考框架包括（ A、B、C、D ）。
A、坐标参考框架
B、高程参考框架
C、重力参考框架
D、时间参考框等
3、三角网布设原则（ A、B、C、D ）。
A、分级布网逐级控制
B、具有足够的精度
C、具有足够的密度
D、统一的规格
4、垂直角观测法有：（ A、B ）。
A、中丝法
B、三丝法
C、十字丝法
D、双丝法
四、判断
1、测程小于3km为中程。（×）
2、GPS/水准似大地水准面精度高程分辨率低。（√）
3、GPS测量分为A、B、C、D、E级。（√）
4、一、二等导线边测回总数为8回。（×）
5、高等级点选址埋设后即可进行观测。（×）
五、选择
1、GPS观测静态方式最少需要（ B ）颗星。
A、3
B、4
C、5
D、6
2、卫星定位连续运行基准站可采用下列哪些技术进行构网。（ A、B、C ）
A、VRS
B、FKP
C、主辅站
D、单基站
E、多基站
7、水准观测误差主要由（ B ）引起的。
A、读数误差
B、调焦误差
C、照准误差
D、整平误差
第二篇工程测量
名词解释及简答：
1、简述工程测量内容。
包括工程控制网建立、工程地形图测绘、施工放样定位、竣工测量、工程变形测量。
2、简述工程控制网特点。
1)控制网的大小、形状、点位分布应与工程的大小形状相适应。
2)地面控制网的精度保证某一个方向或某几个点的相对高精度。
3)控制点坐标反算两点间长度要与实地两点间长度之差尽可能小。
4)可采用独立坐标系，其坐标线应平行或垂直于建筑物的主轴线。
3、简述工程测量技术方案的主要内容。
任务概述、测区情况、已有资料及其分析、技术方案设计、组织与劳动计划、仪器配备与供应计划、财务预算、检查验收计划及安全措施等。
4、简述大比例尺地形测图的主要工作流程。
野外踏勘、技术设计、图根控制测量、野外数据采集、内业成图、质量检查、成果验收等。
5、水下地形图测量的主要任务。
测量水下地形图和水下断面图。
6、什么叫平曲线、竖曲线？
在平面内连接不同方向的曲线叫平曲线。
在竖面上连接不同方向的曲线叫竖曲线。
7、简述平面放样有哪几种方法。
1）、直角坐标法 2）、极坐标法 3）、坐标法
4）、距离交会法 5）、角度交会法 6）、角边交会法
8、什么叫变形测量？
利用测量仪器或专用仪器对变形体的变化状况进行监视、监测的工作。其目的是要获得变形体的空间位置随时间变化的特征，同时还要解释变形的原因。
9、什么叫精密工程测量？
是指绝对测量精度达到毫米或亚毫米量级，相对测量精度达到10-6，以先进的测量方法、仪器和设备在特殊条件下进行的测量工作。
二、填空
1、工程高程控制主要采用水准测量、三角高程、GPS 水准方法三种方法。
2、优化设计方法有解析法、模拟法两种。
3、工程初步设计一般选用1:1000、1:500两种比例尺。
4、平差主要对偶然误应进行处理。
5、规划定线测量使用解析实钉法和解析拔定法两种方法。
6、井巷贯通一般分为平斜巷道贯通和立井贯通两种类型。
7、变形监测网点一般分为基准点、工作基点、变形观测点三种。
三、选择
1、工程测量中平坦地区高程中误差一般不超过（ A ）。
A 、31Hd
B 、
21Hd C 、32Hd D 、1Hd 2、工程测量中图根控制点的精度，相对于邻近控制点的点位中误差不应大于图上
（ A ）。
A 、0.1mm
B 、0.2mm
C 、0.3mm
高程中误差不应大于测图基本等高距的（ A ）。
A 、110
B 、12
C 、13
3、曲线测没的方法有（ A 、B 、C 、D ）。
A 、极坐标法
B 、坐标法
C 、偏角法
D 、切线支距法
4、地下管线探查方法包括（ A 、B 、C ）。
A 、明显管线的实际调查
B 、隐蔽管线的物探调查
C 、隐蔽管线的开挖调查
四、判断题
1、水下地形图宜采用与陆地统一的平面和高程基准。 （√）
2、对于螺旋形隧道每次向前延伸时，都应从洞外复测。 （√）
3、一井定向测量，指单重投点法。 （×）
4、基准点一般选在影响变形区域范围内的稳固可靠的位置。 （×）
第三篇 摄影测量
1、摄影测量：即基于像片的量测和解译。是利用光学或数码摄像机所获得的影像，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。
2、遥感：泛指通过非接触传感器遥测的物体的几何与物理特性的技术。
3、简述投影差特性。
1）越靠近像片边缘，投影差越大；
2）地物点高度越大，投影差越大；
3）摄影机的主距越大，相应的投影差越小。
4、内方位元素
描述摄影中心与像片之间相互位置关系的参数，包括像主距f和像主点坐标（x、y）。
5、外方位元素
描述摄影光线在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，包括三个线元素和三个角元素。
6、光线方程
中心投影的构像方程。
7、人造立体必须符合的几个条件。
1）两张像片是两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；
2）每只眼睛只能观测像对中的一张像片；
3）同名像点连线与眼基线大致平行；
4）两张像片的比例尺大致相近。
8、相对定向
确定两张影像相对位置关系的过程。
9、影像的内定向
所量测的像点坐标从扫锚坐标到像片坐标的转换过程。
10、像片纠正
将竖直摄影的航摄像片，通过投影变换，获得相当于航摄像机物镜主光轴在铅垂位置摄影的水平像片；同时归化到规定的比例尺，这种作业过程叫像片纠正。
二、填空
1、摄影测量经历了模拟法、解析法、数字化三个阶段。
2、遥感技术主要由遥感图像技术和遥感信息处理技术两部分组成。
3、传感器工作方式可分为主动方式和被动方式两种。
4、像点位移由像片倾斜或地面起伏两方面原因产生。
5、解析法相对定向计算过程中，同名光线必须对对相交。
6、主体像对的空间前方交会是摄影测量法点位测定和生成DEM的基础。
7、最常用的数字影像重采样方法包括最邻近像元法、双线性内插法。
8、DOM信息丰富直观、具有良好的可判读性和可量测性。
三、判断
1、航摄像片是正射投影。（×）
2、同一张像片的影像比例尺是处处相等的。（×）
3、空中解析三角测量至少要有2个地面控制点。（×）
4、5个相对定向元素至少要由6对同名点相计算。（√）
5、相对立向是采用空间三维相似变换模型来计算的。（×）
6、胶片影像采样间隔越小，影像越清晰。（√）
四、选择：
1、解析空中三角测量，最少需要 B 个控制点才能解求地物点空间坐标。
A、2
B、3
C、4
D、5
2、解求5个相对之间元素至少需要 C 个同名像对。
A、2
B、4
C、6
D、8
3、解译标志分为： A、B 。
A、直接解译标志
B、间接解译标志
C、不同地物的影像特征
4、我们常说的航摄外业指 A、B、D 。
A、调绘
B、像控
C、GPS测量
D、航飞
5、外业像控点包括 A、B、C 。
A、平高点
B、平面点
C、高程点
D、GPS点
6、解析空中三角测量根据平差范围可分为： A 。
A、单模型法、单航带法、区域网法
B、航带法、独立模型法、光束法
C、航带法、区域网法、光束法
7、机载POS系统由哪几部分组成 A 、B、C、D 。
A、IMU
B、GPS接收机
C、计算机系统
D、数据后处理软件
第四篇地图编绘
1、地图特性：地图以其特有的数学基础，地图语言，抽象概括法则来表现地球或其它星球自然表面的时空现象。
1）可量测性；2）直观性；3）一览性
2、地图比例尺：地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比。
3、地图三要素：数学要素、地理要素、辅助要素。
4、地图数据的三个信息范畴：图形数据、属性数据、时间因素。
5、地图投影：将地球表面上的点、线、面投影到平面的方法。
6、地图定向三北方向：磁北方向、坐标北方向、真北方向。
7、制图综合：地图以概括、抽象的形式反映出制图对象带有规律性的类型特征，而
将那些次要的、非本质的物体舍弃，这个过程叫制图综合。
8、地形图编绘原则：
1）根据对地图用途的要求（国防和国民经济对地图的要求）；
2）地形图内容应具有地图比例尺所容许的地图容量；
3）客观反映制图区域的地理特征。
9、地图设计的基本步骤：
1）确定地图的用途和对地图的基本要求；
2）分析已成图；
3）研究制图资料；
4）研究制图区域的地理概况；
5）设计地图的数学基础；
6）地图的分幅和图面设计；
7）地图内容及表示方法设计；
8）各要素制图综合指标的确定；
9）地图制作工艺设计；
10）样图试验。
10、简述我国老、新地图分幅编号的基本方法。
11、电子地图：是以数字地图为基础，以各种媒体显示的地图数据的可视化产品。
二、填空
1、数学地图是以数字形式存储的抽象地图。
2、地图比例尺有数字式、文字式、图解式三种形式。
3、地图按内容分类分普通地图、专题地图等。
4、地图符号按比例尺分为不依、半依、依比例尺符号。
5、在普通地图中比例尺有大、中、小三种比例尺。
6、地图的数字要素包括坐标网、控制点、比例尺、定向等内容。
7、地图分幅有矩形分幅、径纬线分幅两种。
8、我国的基本比例尺地形图都是在1:100万比例尺地形图的基础上进行的。
9、制作地图有实测地图、编绘地图两种。
三、选择：
1、地图符号分为 A 。
A、点状符号、面状符号、线状符号、体积符号
B、点状符号、面状符号、线状符号
C、点状符号、面状符号
2、直线比例尺指的地图比例尺的哪一种 C 。
A、数字式
B、文字式
C、图解式
3、按投影变形性质分类有 A 。
A、等角投影、等面积投影、任意投影
B、等角投影、等面积投影
C、几何投影、条件投影
4、投影变形指 A、B、C 。
A、长度变形
B、面积变形
C、角度变形
5、地图投影有 C 几种形式。
A、圆锥、圆柱2种投影
B、圆柱、方位2种投影
C、圆锥、圆柱、方位3种投影
6、制图综合两种基本处理指 A 。
A、取舍与概括
B、数字与图形
C、属性与图形
7、国家基本比例尺有 B 种形式。
A、9种
B、11种
C、13种
四、判断题
1、导航电子地图是一种特殊的电子地图。（√）
2、J-50-5是新图幅分幅方式的1:25万图幅号。（×）
3、一幅25万的图幅含16幅1:10万的图幅。（×）
4、H49G049051中心G指比例尺代码。（√）
5、相邻图幅接边要素相差图上0.6mm的可直接平行位移接边。（√）
第五篇地理信息系统
一、填空
1、国家标准化管理委员会全国地理信息标准化技术委员会在《地理信息标准体系框架》中将地理信息系统分为：基础地理信息系统、专业应用的地理信息系统和专项应用的地理信息系统。
2、基础地理信息系统与其他地理信息系统一样，主要由软件系统、硬件系统和基础地理数据等组成。
3、空间数据一般具有空间、属性和时间3个基本特径。
4、基础地理数据从数据模型和数据结构上可分为两大类：矢量数据和栅格数据。
5、栅格数据组成的最基本的单元是像元或像素。
简答题
1、GIS的主要功能。
答：主要功能：1）数据采集与输入；2）数据编辑与更新；3）数据存储与管理；
4）空间查询与分析；5）数据显示与输出。
2、基础地理数据采集主要有哪三种方法？
答：基础地理数据采集主要有：1）全野外数据采集；2）航空摄影测量和航天遥感；3）原图数字化技术三种方法。
选择
1、基础地理数据更新主要涉及5大步骤，下面步骤排列正确的是（C）。
①变化数据采集②变化信息获取③确定更新策略④现势数据提供⑤现势数据生产
A、①②④③⑤
B、②①⑤④③
C、③②①⑤④
D、③①②⑤④
2、基础地理数据“4D”产品主要是指哪4种（A、B、D、E）。
A、DOM
B、DEM
C、DWG
D、DRG
E、DLG
3、从功能上看：GIS有别于其他信息系统、CAD、数据库系统的地方最主要的是GIS具有。（ E ）
A、数所输入功能
B、数据管理功能
C、查询与检索功能
D、数据输出功能
E、空间分析功能
名词解释
1、概念设计：是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型的过程。
2、地理信息系统：是为特定的应用目标而建立的空间信息系统，是在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理，输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。
第六篇地籍测绘
一、名词解释
1、地籍调查：是政府为了取得土地权属和土地利用现状等基本地籍资料而组织的一项系统性的社会调查工作。
2、界址点：是土地权属界限的拐点。
3、宗地：是地籍的最小单元，是有边界、有权属主和利用类别的土地。
二、填空
1、地籍测绘的主要内容包括地籍控制、地籍要素测绘、地籍调查、动态监测与更新。
2、宗地图是以宗地为单位编绘的地籍图，分幅地籍图是以地图标准分幅为单位编绘的地籍图。
3、界址测量是地籍测量的核心。
4、地类要素的测量方法应采用调查和测绘相结合的方法。
三、选择
1、地籍图应表示的基本内容包括（①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩）：
①界地点、界址线；②地块及编号；③宗地或区的编号和名称；④土地利用类别；
⑤永久性建筑物或构筑物；⑥各级行政界线；⑦平面控制点；⑧道路和水域；⑨有关地理名称及重要单位名称；⑩另外根据需要还可表示其他要素。
2、城镇地区地籍图比例尺一般可选用（③）。
①1:2千②1:5千③1:500～1:1000
3、城市面积量算中使用解析法求出的面积精度主要取决于 A、C 。
A、野外测量精度
B、图纸伸缩误差
C、内业计算精度
四、判断
1、地籍测绘是一种政府行为，属于法定行为。（√）
2、地籍控制测量主要是平面位置的测量。（√）
3、地籍测量中的面积量算主要是指一种多层次的表面积测算。（×）
五、简答
1、地籍图内容选取的基本要求是什么？
答：地籍图内容选取的基本要求为：1）以地籍要素为基本内容，突出表示界址点、线；2）具有严格的数学精度，应有必需的数学要素；3）必须表示基本的地理要素，特别是与地籍有关的地物要素；4）图面应主次分明，便于用户添加专题要素。
2、什么是土地权属？
答：土地权属现阶段在我国是指单位和个人对国有土地的所有权和使用权的归属。
3、地籍调查的原则。
答：由各级人民政府来领导，由国家承认的测量单位及有关部门来组织实施。必要时组成联合调查组开展工作。
第七篇界线测绘
一、填空
1、行政区域界线是国家实施分级行政管理的重要依据。
2、界线测绘的依据是《行政区域界线测绘》。
二、名词解释
1、勘界测绘：勘定行政区域界线的测绘工作。
2、行政区域界线：是指省、自治区、直辖市人民政府批准的行政区域毗邻的各有关人民政府行使行政区域管辖权的分界线。
三、判断题
1、行政区域界线测绘中界址点分为一、二级，精度要求分别为±0.05m和±0.075m。（×）
2、省级与县级界线的测量方法是不相同的。（×）
第八篇房产测绘
一、选择题
1、房产测绘成果包括（A、B、C）。
A、房产簿册
B、房产数据
C、房产图集
D、界址点成果表
2、在房产测绘中形成的图件有（A、B、D）
A、房地产分幅平面图
B、房地产分丘平面图
C、宗地图
D、分层分户平面图
3、根据《房产测量规范》规定，房产测量控制用控制点的末级相邻基本控制点的相对点位中误差不超过（ C ）。
A、±0.05m
B、±0.01m
C、±0.025m
二、填空
1、房屋调查与测绘以幢为单位分户进行。
三、判断题
1、房产平面控制点的密度与测图比例尺有直接关系。（×）
四、简答题
1、计算建筑面积的房屋原则上应具备哪几个条件？
答：原则上应具备以下普遍性的条件：
1）应具有上盖；
2）应有围护物；
3）结构牢固，属永久性的建筑物；
4）层高在2.20m或2.20m以上；
5）可作为人们生产或生活的场所。
2、共有建筑面积的分摊原则。
答：共有建筑面积的分摊，执行按比倒分摊的原则，由上而下依次进行，即先分摊幢，然后分摊功能区，再分摊层，最后把共有建筑面积分摊至套或户。
3、分层分户平面图的特点。
比例尺大，注记详细，一户一图。
第九篇测绘航空摄影
简答题
1、空间分辨率：某一摄影机系统所拍摄影像光学质量的综合反映，数字影像的分辨率是用地面采样间隔来描述的。
2、航摄比例尺：指像片上的一个单位距离与所代表的实际地面距离之比。
S= 摄像机主距
相对航高=
H
f
3、航线弯曲：把一条航线的航摄像片根据地物影象叠拼起来，每张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称为航线弯曲。
4、像片旋偏角：在航空摄影测量中，为了抵抗风向交叉的作用，飞机的实际朝向会与飞行的地面航迹之间产生一个角度，称为像片旋偏角。
5、所谓航天摄影，就是以卫星或其他航天飞行器为遥感平台，对地球或月球表面进行摄影的技术。
6、IMU/DGPS辅助航空摄影测量
指利用装在飞机的GPS与地面上的一个或多个基站点的GPS同步观测，通过GPS 载波相位差分技术获取航摄仪的位置参数，利用IMU装置直接测定瞬间姿态参数，通过DGPS、IMU联合处理获得高精度的外方位元素的航空摄影测量理论技术和方法。
7、航摄飞行质量：是航摄像片的航摄重叠度、旁向重叠度、像片倾斜面、旋偏角、航线弯曲度、实际航高与预定航高之差、摄区和摄影分区的边界覆盖率等质量要求的总称。
8、简述航摄质量包含的几个方面：
①像片的重叠度；
②像片的倾斜角；
③像片的旋偏角；
④航线的弯曲度；
⑤航高保持；
⑥摄区、分区、图廓覆盖保证；
⑦图幅中心线和两相邻图幅图廓线敷设航线的飞行质量；
⑧控制航线（构架航线）；
⑨漏洞补摄；
⑩飞行记录填写等。
9、遥感图像的目视解译原则和步骤。
答：原则：总体观察、综合分析、对比分析、重点分析、尊重影像的客观实际；
步骤：从已知到未知，先易后难，先山区后平原，先地表后深部，先整体后局部，先宏观后微观，先图形后线形。
填空
1、GPS与辅助空中摄影主要能减少对地面控制点的数量要求。
2、通常规定航线弯曲度不得大于 3% 。
3、航空摄影按倾角分类可分为竖直航空摄影、倾斜航空摄影。
4、航摄像片的影像质量的最基本要求是在整个像幅内，影像具有清晰而准确的几何特征，并具有良好的判读性能。
5、像片的重叠度指航向重叠度和旁向重叠度。
6、现代航空摄影有胶片式摄影和数码式摄影。
7、胶片摄影仪的像幅均为 23㎝×23㎝。
8、航空摄影测量，航空重叠度应达到 56%～65% ，最小应有 50%，旁向重叠度应达到 30%～35% 。
选择
1、当成图比例尺为1：1000时，航摄比例尺一般采用 B 。
A、1：2000—1：3500
B、1：3500—1：7000
C、1：7000—1：1400
2、当在平地航摄作业时，航摄时间的选定原则 A 。
A、太阳高度角＞20，阴影倍数＜3；
B、太阳高度角＞30，阴影倍数＜2；
C、太阳高度角＞45，阴影倍数≤1。
3、对航摄仪来讲，为了获取较高的影像质量，要求 A 。
A、快门有较宽的曝光时间间隔范围，光效系数要高；
B、快门有较窄的曝光时间间隔范围，光效系数要低；
C、快门有较宽的曝光时间间隔范围，光效系数要低。
4、航摄/成图比例尺≥1000时，设计用图比例尺 A 。
A、1：10000
B、1：12000～1：50000
C、1：10万—1：25万
判断题
1、航摄分区界线要与图廓线尽量保持一致。（√）
2、当航摄比例尺大于或等于1：7000时，一般不应大于1/6相对航高。（√）
3、成图比例尺一定时，在地形高差许可的条件下，航摄分区的跨度尽可能大。（√）
4、利用GPS领航时，需计算每条航线的首末的经纬度。（√）
5、常规方法敷设航线时，航线可以不平行于图廓线。（×）
第十篇海洋测量
简答题
1、海洋测绘的任务。
答：海洋测绘的任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。
2、声纳方程：声波从发射到接收的整个过程构成了声纳方程，它是将声传播介质、目标、背景干扰以及声纳设备参数综合在一起的关系式。
判断题
1、各种海图一般选用高斯投影。（×）
填空
1、海图的内容可以划分成数学要素、图形要素、辅助要素3大类。
2、水声定位系统通常有测距和测向两种定位方式。
3、海图按用途可分为通用海图、专用海图、航海图3大类。
现代大地测量 题目：现代大地测量课程报告 姓名： 学号： 专业：大地测量学与测量工程
本学期通过对现代大地测量这门课程的学习，使我对经典大地测量学和现代大地测量学的发展有了一些了解，尤其是现代大地测量学的发展及在其领域的应用有了深刻的认识。 按照 F , R 赫尔默特(1980)的经典定义，大地测量学是“测定和描绘地球表面的科学”。这是赫尔默特对“Geodesy"这个词的定义，但从这个定义的内涵去理解，倒不如说它是测绘学的定义更为恰当一些。实际上"Geodesy"这个词曾经有人译成测地学。就大地测量来说，这一定义一直沿用了很长的时期，它包括测定地面点位置、地球重力场和海底表面。通常按照这一定义，大地测量学具有两大任务：一是科学任务，即测定地球形状参数(形状和大小)和外部重力场;另一是工程技术任务，即建立全球的或区域的(国家的)高精度天文大地控制网，为测绘全国范围的各种比例尺地形图服务。而传统大地测量技术和手段，由于其定位的平均极限精度只能是10-5-10-6，一般不能分辨地球的动态变化，只能以刚性均匀旋转地球假设为前提，所以在完成以上两大任务时，其成果具有静态性、相对性、局限性，这就大大限制了大地测量学深人地球科学和工程科学去扩展其科学和工程应用目标的能力。 1．现代大地测量学的特点： 1．长距离，大范围现代大地测量学所量测的范围和间距，已可以从原来的几十公里扩展到几千公里，不再受经典大地测量中“视线”长度的制约，现代大地测量学能提供协调一致的全球性大地测量数据，例如测定全球的板块运动，冰原和冰川的流动，洋流和海平面的变化等等，因此过去总在局部地域中进行的大地测量现在已扩展为洲际的、全球的和星际的。 2．高精度现代大地测量的量测精度相对于经典大地测量而言，已提高了2 到3个数量级。例如我国天文大地网是中国60年代大地测量的最高精度，其相对精度约为3ppm，而目前GPS定位的相对精度一般情况下都可以做到0.1ppm。 3．实时，快速经典大地测量的外业观测和内业数据处理是在有相当时间间隔内完成的两个不同的工序。而现代大地测量的这两个工序，几乎可以在同一时间段内完成，即实时或准实时地完成。例如对静态或动态目标的实时定位（导航），对形变的实时监测，可以准实时测定由于大气和海洋角动量的变化与地球自转的关系。
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/657711442.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
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
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
现代大地测量数据库系统的研究与构建 发表时间：2019-09-12T17:19:25.077Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：赵冰[导读] 摘要：大地测量技术在测量过程当中需要一定的参考地点，该项技术主要是将地球椭球面作为参考点面位置进行。 黑龙江荟旺农业工程设计有限公司黑龙江哈尔滨 150090摘要：大地测量技术在测量过程当中需要一定的参考地点，该项技术主要是将地球椭球面作为参考点面位置进行。其中主要涉及到地球椭球大小、地面点以及几何位置等多个方面。测绘科学技术是大地测量学出现的基础与前提，该项技术可实现对测绘学科以及基础学科性质的全面融合。大地测量学与工程测量学的基础理论以及实践应用在大地测量学当中得到进一步的发挥。 关键词：大地测量；数据库；系统构建 1 实时数据分析 主数据库存储大地测量数据，包括三角测量数据、重力数据、水准测量数据、卫星导航数据，特别是国家定位卫星在时间站连续采样24分1秒（或50Hz）。真正集中存储、管理、应用和服务是现代大地数据服务的新功能。 2 数据实体建模分析 根据大地测量数据的内容特点，可归纳为观测数据类型、数据类型结果、抽象数据和辅助数据，以及四类模型分析数据实体，如图1所示。 图1数据建模分析 原始测量数据记录观测数据，包括卫星定位基站观测数据的连续运行、观测数据重力观测、基准点和观测点数据点、观测点数据点赤纬控制等，这些数据结构程度较低，文件化往往作为应用的粒度。通过计算得到的结果数据的数据观察，包括由时间序列、速度、高度测量、重力测量等得到的位置坐标，以及这些结果的高度数据结构，用于细粒度应用。 摘要数据描述GPS测点、基准点和焦点的特征和摘要信息，主要是一些不太规范的站点信息、点描述和描述性文档文件。 辅助数据显示汇总数据、数据结果、空间分布的观测数据，提供电子地图、行政区划、数据库设计、数据库字典等，可使用多种数据存储类型的公共援助信息数据库。 3 基于数据库DBFS技术的实时数据存储结构设计 实时观测数据的组织主要以中国连续卫星定位站的实时数据为基础。实时观测数据存储在作为基本单元的数据单元中，基于行政区域和站点的组织分类。 组织策略半结构化数据和非结构化方法由面向对象和关系代数表示，具有半固态的结构化非结构化属性，以确保复杂结构在本质上是整体连接的，以描述实体的目标。 存储在关系数据库中LOB文件以二进制模式，尽管它们是平行的，并发，平行，细粒度的访问控制、事务完整性控制、透明的压缩和加密、生命周期管理的支持，数据安全战略和其他优势，然而，与文件系统存储文件管理方法相比，它有相当大的缺点。具有大量非结构化文件数据的系统通常使用数据库系统和文件系统来存储和管理数据资源，从而牺牲数据库的优势来弥补数据库性能的不足。访问文件数据。OracleDBFS数据库技术克服了缺乏的弱点数据库LOB管理系统，提高存储机制，LOB数据访问和发布的文件系统的性能，甚至在某些情况下在一定程度上得到了增强，同时，支持应用程序现在arquivo访问数据。主动脉dbfs技术系统还增加了LOB数据文件系统应用程序接口，实现了数据库应用程序编程接口访问LOB数据引擎。在此基础上，现代大地测量数据库、实时定位卫星数据文件连续运行，利用带数据库的文件系统存储特定技术，支持DBFS应用，如图2所示。 图2是基于DBFS的实时数据存储结构在DBFS中，服务器是一个Oracle数据库，文件存储在表的SecureFilesLOBs字段中。一组PLSQL存储过程，提供访问文件系统的基本操作，如create，open，read，write，ls。DBFS目录允许每个数据库用户创建一个或多个文件系统，并且可供客户端使用。每个文件系统都有一个专有数据表，用于保证文件系统的内容。 OracleDBFS在文件和目录上创建默认的文件系统结构，并将数据存储在数据库基表中。DBFS与NFS非常相似，因为它提供与本地文件系统相同的共享网络文件系统，并且与NFS一样，由服务器和客户机组成，如图3所示。 图3基于DBFS实时数据访问机制 4 测量数据的可视化
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 -
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。
《大地测量学基础》（第二版）复习思考题 （供遥感院15级同学复习时参考，不作为期末考试出题依据） ══════════════════════════════════ 第1章思考题 1、什么是大地测量学？它的地位和作用体现在哪几个方面？ 2、普通测量学和大地测量学有何区别和联系？现代大地测量学有何特征？ 3、了解大地测量的发展过程。 4、为什么说现代大地测量是以空间测量技术为代表的？ ══════════════════════════════════ 第2章思考题 1、掌握岁差、章动、极移的基本概念和相关术语。 2、什么是国际协议原点？它的作用是什么？ 3、研究时间的重要性？时间的两个含义？作为时间基准的周期运动应满足哪三项要求？ 4、什么是大地水准面和大地体，大地水准面有何特点？ 5、什么是总地球椭球体和参考椭球体？ 6、什么是高程异常和大地水准面差距？ 7、掌握大地坐标系和天文坐标系的定义。 8、质心和参心空间直角坐标系是怎样定义的？ 9、什么是椭球定位和定向？局部定位和地心定位？定向满足的两个平行条件？ 10、什么是参考椭球一点定位和多点定位？ 11、什么是大地原点及大地起算数据？ 12、熟悉1954北京坐标系，1980年国家大地坐标系，WGS-84世界大地坐标系和CGCS200国家大地坐标系的基本情况。 13、掌握二维直角坐标变换的四参数公式和三维直角坐标变换的七参数公式及其公共点选取等相关概念。 ══════════════════════════════════
第3章思考题 1、什么是地球引力、离心力、重力？重力的单位是什么？ 2、什么是重力位和重力等位面？重力等位面的性质有哪些？ 3、什么是正常重力位？为什么要引入正常重力位？ 的正常重力公式？并搞清各项的意义，高出椭球面H米的正 4、顾及α和2 常重力如何计算？ 5、地球大地基准常数的意义？ 6、什么是水准面的不平行性？对几何水准测量影响如何？ 7、掌握正高、正常高、力高的定义、基准面及计算公式。正高、正常高和大地高的关系如何？ 8、什么是高程基准面？是怎样确定的？ 9、掌握正常位水准面不平行改正数的计算公式。 10、什么是水准原点，一般而言，我国通常采用哪两种高程基准，其原点高程值为多少？ 11、什么是垂线偏差？垂线偏差分为哪两个分量？其计算公式如何？ 12、计算大地方位角的拉普拉斯方程如何？ ══════════════════════════════════ 第4章思考题 1、掌握椭球体上基本线和面的定义（法线、法截面和法截弧、子午面和子午圈、赤道面与赤道、平行圈、卯酉面和卯酉圈）。 2、掌握椭球的基本元素及辅助量的表达式及它们间的关系。 3、我国几种常用椭球的参数值（主要指a和α）？ 4、掌握各种坐标系的定义及相互关系。 5、掌握子午曲率半径M、卯酉曲率半径N、任意法截弧曲率半径R A、平均曲率半径R的定义、性质和计算公式，在同一纬度处大小关系如何？ 6、怎样计算椭球面上的子午圈弧长和平行圈弧长？以及它们的变化情况？ 7、什么是相对法截弧？有何性质？什么是大地线？引入大地线的作用是什么？大地线和相对法截弧的位置关系怎样？ 8、大地线在大地坐标系中的微分方程如何？什么是大地线克莱劳方程？它
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、
第一章概论 1.测量学的基本体系：几何测量学、物理测量学、空间测量学 空间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：海洋区域无法布设控制网，陆地只能区域测量，建立区域参考椭球与区域水准面吻合；无法建立全球参考椭球。 4. 时代对测量提出的新要求 （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）水准面差距：GNSS等空间定位技术逐步取代传统的经典测量技术成为布设全球性或区域性的控制网的主要手段；人们对高精度的、高分辨率的水准面差距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、简便的全新的测量方法。 5. 空间测量产生的可能性 （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)称为空间测量学。 7. 空间测量的主要任务 一类是建立和维持各种坐标框架：
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。
2015级地信班方游游 第一章 大地测量学定义 在一定时间空间的参考系统中，测量和描绘地球以及其他行星体的一门学科。 大地测量学作用 1.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.在防灾减灾救灾以及环境监测、评价和保护中发挥着独具风貌的特殊作用 3.是发展空间技术和国防建设的重要保证 4.在当代地球科学研究中地位越来越重要 5.是测绘学科各分支学科的基础科学 现代大地测量学的特点 1.测量范围大 2.从静态发展到动态，从表面深入到地球内部构造及动力过程 3.观测精度高 4.测量周期短 大地测量学基本内容 1.确定地球形状以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 究地球形变，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和精密水准为以 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.研究地球表面向托球迷或平面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 大地测量学发展简史 1.地球圆球阶段 2.地球椭球阶段 3.大地水准面阶段 4.现代大地测量新时期 大地测量的展望 1.GNSS,SLR,VLBI是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术 2.空间大地网是实现本学科科学技术任务的主要技术方案 3.精化地球重力场模型是大地测量学的主要发展目标 4.新一代国家测绘基准建设工程已经启动 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，与太阳连线在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立方之比为常数。 岁差 由于日月等天体影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，是地轴方向相对于空间的长周期运动。 章动 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″。 极移 地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化。 国际协议原点CIO 国际上五个ILS站以1900~1905年的平均纬度所确定的平极作为基准点。 时间的计量包括哪两大元素 1.时间原点。 2.度量单位。 计量时间的方法满足的条件（3点） 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。 春分点 当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。 什么是大地测量基准？ 用以描述地球形状的参考椭球的参数、参考椭球在空间中的定位及定向、描述这些位置时所采用的单位长度的定义。包括：平面基准、高程基准、重力基准等。 什么是大地测量参考系统与参考框架，两者有何关系？ 大地测量系统包括坐标系统、高程/深度基准和重力参考系统。 大地测量参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。是大地测量参考系统的具体实现。 什么是椭球定位与定向？ 椭球定位指确定椭球中心的位置，分为局部定位和地心定位； 椭球定向指确定椭球旋转轴的方向。