大地测量学基础思考题

测量学复习思考题第一章绪论一、填空题1．测量学可分为普通、大地、摄影、工程等分支学科。

2．测量的三项基本工作是距离测量、角度测量、高程测量2．地面任一点到假定水准面的垂直距离称为该点的相对高程。

3．测量工作的目的是要确定地面上各点的地物和地貌4．确定地面点在椭球面上的位置是用和来表示的。

5．同一条上各点的经度相等，同一条上各点的纬度相等。

6．决定参考椭球形状和大小的元素有半轴，和扁率。

7．通过静止的平均海水面的水准面，称为大地水准面。

1、既表示有地物，又表示有地貌的图，称为（3）。

①平面图②地图③地形图④断面图2、经度由首子午面起向东量度称为东径，其取值范围为（）。

①0～90°②0～180°③0～270°④0～360°3、过N点的子午面与首子午面的夹角，即为该点的（）。

①经度②纬度③方位角④象限角4、赤道与地球表面的交线称为赤道，它是（）的起算面。

①经度②纬度③方位角④象限角5.地面点的空间位置是用（）来表示的。

①地理坐标②平面直角坐标③坐标和高程6．绝对高程的起算面是（2）。

①水平面②大地水准面③假定水准面7．地面上某点在高斯平面直角坐标系(6°带)的坐标某=3430152米，y=20637680米，则该点位于第（）投影带，中央子午线经度是（）。

①19116°②20117°③34116°④34117°8．北京地区的地理坐标为北纬39°54′，东经116°28′。

按高斯6°带投影，该地区位于第（）投影带，所在投影带中央子午线的经度为（）。

①19116°②19117°③20116°④20117°三、简答题1．什么叫测量学？测图和测设有何区别？2．测量工作的基准面和基准线是什么？3．水准面、大地水准面和大地体这几个概念有什么不同？水准面有什么特性？4、什么是绝对高程，相对高程、高差？5、测量学中常用的坐标系统有哪些？6、测量工作应遵循的原则是什么？为什么要遵循它7、测量上的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何区别？四、计算题1．根据1956年黄海高程系，测算得A点高程为213.464米，B点高程为214.529米，试计算改用1985年国家高程基准后，A、B两点的高程及高差。

第一章思考题参考答案1. 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．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．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.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.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.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.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。

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。

《大地测量基础》复习题及参考答案二、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=]4sin 42sin 2)[1(20 -+--=⎰B C B BB A e a MdB B ρ 7、平行圈弧公式表示为：r= x=NcosB=21)sin 1(cos 22B e Ba -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ϕλαsin )(L A --=。

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。

测量学课程习题与思考题第一章习题与思考题1.测绘学研究的内容是什么？P1（１）测量学——研究地球形状和大小(包括地球重力场)——确定地面点的空间位置(含地下和空间)（２）地图制图学——研究社会和自然信息的地理分布——绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图2.Geomatids的含义是什么？Geomatics最早于1975年由法国人提出，是一门新兴的交叉科学，我国翻译为: 地球空间信息学。

定义：对所研究的物体，包括地球的整体及其表面和外层空间的各种自然和人造实体，利用接触与非接触式的测量仪器、传感器及其组合系统，对这些实体进行信息的采集、量测、存储、管理、更新、分析、显示、分发(传输)和利用的一门科学和技术3.普通测量学的定义和任务是什么？普通测量学定义：是研究地球形状和大小以及确定地球表面空间点位的科学研究对象: 地球表面实质: 确定地面点位主要任务: 包括测定和测设两大部分(1)测定: 从地面→到图纸→供使用是人类认识自然的过程使用测量仪器和工具，通过测量计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图，供国家建设和科学研究使用。

(2)测设: 从图纸→到地面→作为施工依据是人类改造自然的过程把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置，通过野外测量的方法在地面上标定出来，作为施工的依据。

4.测量学的主要应用领域有哪些？P11. 工程建设的尖兵2. 军事作战的眼睛3. 科学研究的工具4. 现代管理的基础（数字地球、数字中国和数字城市）5、测量学的分支学科有哪些？P1１．大地测量学２．摄影测量与遥感学３．工程测量学４．海洋测量学５．地图制图学６．测绘仪器学７．普通测量学第二章习题与思考题1.何谓大地水准面？它在测量工作中起何作用？P2大地水准面静止平衡状态下的平均海水面, 向大陆岛屿延伸而形成的闭合水准面特性: 唯一性、等位面、不规则曲面作用：测量野外工作的基准面大地体由大地水准面包围的地球形体，是不规则球体。

《大地测量学基础》（第二版）复习思考题（供同学复习时参考，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？常规大地测量学和现代大地测量学主要有哪些分支？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、简述开普勒三大行星运动定律。

2、掌握岁差、章动、极移的基本概念和相关术语。

3、什么是国际协议原点？它的作用是什么？4、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？5、什么是大地水准面和大地体，大地水准面有何特点？6、什么是总地球椭球体和参考椭球体？7、什么是高程异常和大地水准面差距？8、掌握大地坐标系和天文坐标系的定义。

9、质心和参心空间直角坐标系是怎样定义的？10、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？11、什么是参考椭球一点定位和多点定位？12、什么是大地原点及大地起算数据？13、熟悉1954北京坐标系，1980年国家大地坐标系、新1954年北京坐标系，WGS-84世界大地坐标系和CGCS200国家大地坐标系的基本情况。

14、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。

══════════════════════════════════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、什么是位函数？引力位和离心力位的具体表达式如何？3、什么是重力位和重力等位面？重力等位面的性质有哪些？4、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5、顾及α和2常重力如何计算？6、地球大地基准常数的意义？7、什么是水准面的不平行性？对几何水准测量影响如何？8、掌握正高、正常高、力高的定义、基准面及计算公式。

《空间大地测量学》思考题1. 简述天球坐标系与地球坐标系的区别。

答：天球坐标系：不随地球自转的地心坐标系，是空间固定坐标系，用于对卫星位置描述。

地球坐标系：与地球固联的地心坐标系，用于描述用户空间位置。

也就是把地球视为理想球体，以其旋转轴两极的最短球面连线为经线，垂直于经线的是纬线形成的角度坐标系。

二者区别：天球坐标是天文用的，地球坐标是地理用的；天球坐标能描述星体相对于地球的角度位置，地球坐标只描述物体在地球表面的位置。

它们都是角坐标系，但是地球坐标是以地球表面为球面的，是有半径的；而天球坐标半径无关，只要是某一球面即可2. 试述历元天球坐标系到协议地球坐标系的转换过程。

答：（1）岁差旋转变换ZM （t0)表示历元J2000.0年平天球坐标系z 轴指向，ZM （t ）表示所论历元时刻t 真天球坐标系z 轴指向。

两个坐标系间的变换式为：)()(0)()()(t M A z A y A z t M z y x R R Z R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ξθ式中：ζA ，θA ，ZA 为岁差参数。

（2）章动旋转变换类似地有章动旋转变换式： )()()()()(t M x z x t c z y x R R R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∆-∆--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡εψεε式中：ε为所论历元的平黄赤交角，⊿ψ，⊿ε分别为黄经章动和交角章动参数。

（3）瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系的转换关系为：ct G z et z y x R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)(θ下标et 表示对应t 时刻的瞬时极地球坐标系，ct 表示对应t 时刻的瞬时极天球坐标系。

θG 为对应平格林尼治子午面的真春分点时角。

（4）平地球坐标系与瞬时地球坐标系的转换公式：et p x p y em z y x y R x R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡''''-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)()( 下标em 表示平地球坐标系，et 表示t 时的瞬时地球坐标系，p p y x '''', 为t 时刻以角度表示的极移值。

【大地测量学基础】第四部分习题与思考题第四部分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。

大地测量学基础思考题集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？2、大地测量学的发展经历了哪些阶段，简述各阶段的主要贡献和特点。

3、大地测量学如何控制地形测图的,大地测量未来发展方向如何？4、简述物理大地测量的主要任务和内容？5、解释重力、引力、离心力、引力位、离心力位、重力位、地球重力场、正常重力、正常重力位、扰动位等概念，简述其相互关系。

6、简述引力、离心力方向及其决定因素如何？地球引力位公式一般有可以哪几种方式表达？7、如何理解引力位几何意义及其物理学意义？8、引力位、离心力位、重力位是否调和函数，为什么？9、研究重力位有何意义？为何要研究正常重力位？10、解释大地水准面、大地体、总椭球、参考椭球、大地天文学、拉普拉斯点、黄道面、春分点11、重力扁率同椭球扁率之间的关系如何？（克莱罗定理）12、地球大地基准常数有哪些？简述地球重力场与大地测量学的关系？13、分析地球不同高度处的正常重力有何不同？14、解释水准面的含义及性质，为什么说水准面有多个？15、解释大地水准面含义及性质，为什么各国的大地水准面实际上不一致？16、解释似大地水准面含义及性质，简述水准面、大地水准面、似大地水准面的异同点。

17、解释总椭球、参考椭球及正常椭球的含义、性质和作用，分析它们异同点。

28、简述我国的高程基准面、原点高程及确定方法。

19、简述大地测量常用坐标系的定义、建立及相互关系。

20、简述地球椭球基本参数、相互关系及经验结论，绘图说明地球椭球辅助函数W、V的几何意义。

21、什么是椭球中心三角形，其边长大小如何？22、为什么说椭球面上的点（两极及赤道除外）的法线一般不通过椭球中心？23、简述大地纬度、地心纬度、归化纬度的概念，其相互关系如何？24、解释垂线偏差，造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪些?，简述研究垂线偏差有何意义？25、何为拉普拉斯方程，简述大地坐标系与天文坐标系的关系。

大地测量学基础作业题与复习思考题第一章绪论1、什么叫大地测量学？它与普通测量学有什么不同？2、大地测量学的任务和研究的内容有哪些？第二章大地测量基础知识作业题1、天球坐标系中,已知某卫星的r=26600000m,α=45°,δ=45°。

求该卫星的天球直角坐标X，Y，Z。

2、测站P对某卫星测得其r=21000000m, A= 45°, h=45°。

求该卫星的站心地平直角坐标x，y，z。

3、垂直角测量中，地面点P对目标点Q观测的垂直角为0°，如图所示。

水平距离PQ=1000m。

设地球半径OP=OC=R=6378000m，计算Q点对P点的高差h=QC=？球面距离PC=？（提示：P点、C点在球面上为等高，弧长PC=Rθ）4、已知A点正常高和各测段水准高差，计算B点的正常高。

A◎----------1○----------○2------------◎BA点正常高HA=1000m，各测段高差分别为：h1=21.123m、h2=20.014m、h3=19.762m，各测段路线长分别为：3km、2km、3km，各点纬度分别为：φa=33°50′、φ1=33°48′、φ2=33°47′、φb=33°45′。

（提示：先计算各测段高差的水准面不行改正及重力异常改正，再计算B点高程。

由平均纬度计算得系数A=0.00000142335，无重力异常资料）5、GPS卫星绕地球一周的时间为11小时58分(平太阳时), 计算相应的恒星时＝？6、北京时间７时30分对应的世界时＝？7、地的经度Ｌ＝117°, 求该点平太阳时与北京时之差=?8、两地经度之差为30°, 求两地平太阳时之差、两地恒星时之差各为多少？第二章大地测量基础知识复习思考题1、名词定义：水准面、大地水准面、参考椭球面、总地球椭球、垂线偏差、大地水准面差距？4、常用大地测量坐标系统有哪些？5、名词定义：恒星时、平太阳时、世界时、区时、原子时、GPS时间系统？6、水准面不平行性对水准测量成果产生什么影响？7、什么是正高、正常高、大地高？绘图说明它们之间的关系。

习题与思考题一绪论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？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。

《大地测量基础》复习题及参考答案二、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=]4sin 42sin 2)[1(20 -+--=⎰B C B BB A e a MdB B ρ 7、平行圈弧公式表示为：r= x=NcosB=21)sin 1(cos 22B e Ba -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ϕλαsin )(L A --=。

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。

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。

《空间大地测量学》思考题1. 简述天球坐标系与地球坐标系的区别。

答：天球坐标系：不随地球自转的地心坐标系，是空间固定坐标系，用于对卫星位置描述。

地球坐标系：与地球固联的地心坐标系，用于描述用户空间位置。

也就是把地球视为理想球体，以其旋转轴两极的最短球面连线为经线，垂直于经线的是纬线形成的角度坐标系。

二者区别：天球坐标是天文用的，地球坐标是地理用的；天球坐标能描述星体相对于地球的角度位置，地球坐标只描述物体在地球表面的位置。

它们都是角坐标系，但是地球坐标是以地球表面为球面的，是有半径的；而天球坐标半径无关，只要是某一球面即可2. 试述历元天球坐标系到协议地球坐标系的转换过程。

答：（1）岁差旋转变换ZM （t0)表示历元J2000.0年平天球坐标系z 轴指向，ZM （t ）表示所论历元时刻t 真天球坐标系z 轴指向。

两个坐标系间的变换式为：)()(0)()()(t M A z A y A z t M z y x R R Z R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ξθ式中：ζA ，θA ，ZA 为岁差参数。

（2）章动旋转变换类似地有章动旋转变换式： )()()()()(t M x z x t c z y x R R R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∆-∆--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡εψεε式中：ε为所论历元的平黄赤交角，⊿ψ，⊿ε分别为黄经章动和交角章动参数。

（3）瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系的转换关系为：ct G z et z y x R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)(θ下标et 表示对应t 时刻的瞬时极地球坐标系，ct 表示对应t 时刻的瞬时极天球坐标系。

θG 为对应平格林尼治子午面的真春分点时角。

（4）平地球坐标系与瞬时地球坐标系的转换公式：et p x p y em z y x y R x R z y x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡''''-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)()( 下标em 表示平地球坐标系，et 表示t 时的瞬时地球坐标系，p p y x '''', 为t 时刻以角度表示的极移值。

测量学总复习思考题答案复习思考题资源0902班任禹培第⼀章绪论1、测绘学的内容、任务、地位与作⽤是什么测绘学对你所学专业有何意义2、测量学的内容与⽬的是什么3、了解数字测图的发展概况。

第⼆章测量的基本知识1、什么是⽔准⾯、⼤地⽔准⾯、铅垂线以及⽔准⾯的特性⽔准⾯——静⽌的海⽔⾯并向陆地延伸所形成的封闭曲⾯。

⼤地⽔准⾯——假想的、静⽌的平均海⽔⾯并向陆地延伸所形成的封闭曲⾯。

⼤地⽔准⾯是⼀个不规则的曲⾯。

铅垂线——重⼒的作⽤线。

⽔准⾯的特性——a.重⼒等位⾯; b.⽔准⾯上处处与铅垂线垂直。

2、测量外业的基准⾯与基准线是什么测量外业的基准⾯——⼤地⽔准⾯;测量外业的基准线——铅垂线。

3、什么是旋转椭球、地球椭球和参考椭球如何进⾏参考椭球定位注意三者的区别与联系。

旋转椭球——⼀个椭圆绕其对称轴旋转得到的⽴体图形。

地球椭球——代表地球形状和⼤⼩的旋转椭球。

参考椭球——与某个区域（如⼀个国家）⼤地⽔准⾯最为密合的椭球。

参考椭球的定位——如图所⽰，在⼀个国家的适当地点，选择⼀点P，设想椭球与⼤地体相切，切点P＇位于P点的铅垂线⽅向上，这时，椭球⾯上P＇的法线与⼤地⽔准⾯的铅垂线相重合，使椭球的短轴与地轴保持平⾏，且椭球⾯与这个国家范围内的⼤地⽔准⾯差距尽量地⼩，于是椭球与⼤地⽔准⾯的相对位置便确定下来。

4、什么是参考椭球⾯及其法线参考椭球⾯——参考椭球的表⾯。

参考椭球⾯法线——与参考椭球⾯处处垂直的直线，简称法线。

5、测量内业的基准⾯与基准线是什么测量内业的基准⾯——参考椭球⾯；测量内业的基准线——参考椭球⾯法线。

6、怎样确定地⾯点的位置地⾯点的位置⽤三维坐标表⽰，亦即由平⾯坐标和⾼程来表⽰。

7、常⽤的坐标系有哪⼏种基准是什么测量常⽤坐标系：Ⅰ⼤地坐标系①⼤地经度L—过地⾯点P的⼦午⾯与起始⼦午⾯之间的夹⾓取值范围：0 ~ 180°，分东经、西经表⽰。

②⼤地纬度B—过地⾯点P的法线与⾚道⾯之间的夹⾓取值范围：0 ~ 90°，分南纬、北纬表⽰。

《大地测量基础》复习题及参考答案一、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a ba e2 2-=第二偏心率b ba e2 2-='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置的坐标系。

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）。

一填空1 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 经典大地测量学是把地球假设为刚体不变，均匀旋转的球体或椭球体，并在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外部重力场。

3常规大地测量学经过不断发展和完善，已形成了完整的体系。

主要包括：以研究建立国家大地测量控制网为中心内容的应用大地测量学；以研究坐标系建立及地球椭球性质以及投影数学变换为主要内容的椭球大地测量学；以研究测量天文经度、纬度及天文方位角为中心内容的大地天文测量学；以研究重力场及重力测量方法为中心内容的大地重力测量学，以及以研究大地测量控制网平差计算为主要内容的测量平差等。

4 大地测量学同无线电电子学相结合产生了电磁波测距大地测量学；与天体力学及天文学结合产生了宇宙大地测量学，其中包括月球及行星大地测量学；与海洋地质学及海洋导航学结合形成了海洋大地测量学；与地球物理、海洋地质学及地质学相结合形成了地球动力学；与人造地球卫星学及天体力学相结合形成了卫星大地测量学；以惯性原理为基础，利用加速度计测量运动物体某方向加速度，通过计算机积分计算而得到运动物体空间位置的惯性大地测量学；与线性代数、矩阵、概率统计及优化设计、数值计算方法等相结合形成现代大地测量数据处理学等。

5 作为大地测量学理论基础的学科是：数学、计算机科学和物理学6 作为与大地测量学互相渗透、息息相通、相合共生的学科有：地球物理学、空间科学、天文学、海洋学、大气科学以及地质学等7 地球绕太阳旋转(也称地球的公转)的轨道是椭圆，称为黄道8 地球绕太阳旋转一圈的时间是由其轨道的长半轴的大小决定的，称为一恒星年。

9 地轴是过地球中心和两极的轴线。

10 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。

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，分为24个恒星时。

11 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。

⼤地测量学基础习题《⼤地测量学基础》习题集1、现代⼤地测量学由哪三部分组成2、⼤地测量学的发展经历了哪⼏个阶段，各阶段有哪些主要贡献？3、⼏何⼤地测量学的基本任务是什么？4、物理⼤地测量学的基本任务是什么？7、离⼼⼒位函数可如何表⽰8、地球正常椭球可⽤哪⼏个基本参数确定？9、WGS-84地球椭球的有哪些⼤地基准常数？10、⾼出地⾯3 ⽶，正常重⼒值减少多少Gal？为什么？11、我国东部沿海海⽔⾯总趋势如何？13、⼀般地，椭球上⼀点的⼤地纬度B、球⼼纬度φ和归化纬度µ的⼤⼩关系如何？14、椭球长短轴a、b与第⼀偏⼼率e关系为：e=(a－b)／a，则椭球长短轴a、b与第⼆偏⼼率e’关系如何？15、椭球⾯上的⼀点的法线界于椭球⾯与短轴之间的长度，则长轴以上的长度等于多少，在长轴以下的长度等于多少？16、椭球⾯上的⼀点的卯⾣曲率半径等于界于椭球⾯与短轴之间的长度，为什么？17、垂线偏差µ在⼦午圈和卯⾣圈分量分别为ξ、η，在⼤地⽅位⾓为A的法截⾯的投影分量可如何表⽰？19、地⾯任点的正⾼含义如何？22、实际重⼒位与正常重⼒位之差如何？24、卯⾣圈曲率半径随纬度的增⼤如何？25、球⾯及椭球⾯上两点间的最短距离是两点间的直线吗？为什么？28、从解析意义来讲，⼤地测量主题解算含义如何？29、⼤地测量主题正算是指已知⼀点的⼤地坐标（L1，B1）和P1⾄P2点的⼤地线长S及⼤地⽅位⾓A12，推求P2点的⼤地坐标（L2，B2）和⼤地线在P2点的反⽅位⾓A2130、勒让德级数法⼤地测量主题解算的实质如何？31、⼤地测量学为了解决地⾯同椭球⾯的⽭盾及椭球⾯与平⾯的⽭盾，必须进⾏⼤地测量主题解算与平⾯投影计算，为什么？34、⾼斯投影含义如何？35、正形投影的两个基本要求如何？36、椭球⾯上⼤地线长度化S为⾼斯平⾯长度D近似公式如何？38、建⽴⼤地坐标系包括哪三个⽅⾯要求？39、⼤地坐标系统按椭球基准可分⼏种？40、⼤地坐标系统按坐标表⽰⽅式可分⼏种？41、坐标系统按与地球转动关系可分⼏种？42、参考椭球定位与定向的⽅法可分⼏种？44、国家⼀等三⾓锁为何⼀般布设为沿⽹状？47、J2仪器观测限差分⼏种？48、⼀测站4⽅向6测回的⽅向测回总数为多么？为何？50、传统平⾯⼤地控制⽹分为四个等级，测⾓中误差分别如何？51、国家平⾯控制⽹建⽴⽅法主要有⼏种？52、⽔准⽹的布设包括哪⼏部分？53、精度估算是指估算推算元素的精度?估算的基本公式如何？54、在三⾓测量概算中，计算近似边长的⽬的是为了计算归⼼改正，近似坐标、球⾯⾓超及三⾓⾼程？55、影响精密测距的主要因素哪三项？56、任何复杂的三⾓⽹都是由哪三种图形组成，如何？57、⾼斯投影不存在⾓度变形，但存在长度变形（除中央⼦午线外），且离中央⼦午线愈远变形，为什么？60、测⾓的主要误差来源包括哪些来源？61、将实地观测值化⾄⾼斯平⾯⽅向值需加⽅向改正，对三、四等三⾓测量可不加垂线偏差改正、截⾯差改正和标⾼正改正，为什么？62、⽤菲列罗公式计算中误差的数学表达式如何？63、三⾓点的点位设置主要包括⼏个步骤？64、我国计算⾼程的统⼀系统什么？65、三⾓⾼程属于系统吗？66、⾼斯坐标换带通常采⽤哪⼏种⽅式进⾏？67、电磁波测距以载波的⽅法不同分类如何？按测距的⽅法不同分类如何？68、电磁波测距分类有⼏种⽅法？69、精密⽔准测量与普通⽔准测量有何差别？69、我国经纬仪分为哪个系列？70、⽔准仪分有哪⼏系列？73、相位式测距仪主要有哪⼏种？74、S1⽔准仪进⾏⼆等⽔准测量时，其视线长度不得⼤于多少？75、30带范围内的最⼤长度变形相当于60带范围内的最⼤长度变形多少？为什么？76、三⾓⽹推算元素的精度与哪些因素有关？77、⼀测回中的重测⽅向数超过测站⽅向数时，应如何处理。