大地测量学基础(第5章大地测量仪器)

大地测量学大地测量学是地球学科的重要分支，是测绘科学的基础学科，在测绘专业的课程设置中占有重要的地位和作用。

其主要测定地球大小；研究地球形状；测定地面点的几何位置，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。

就其本质来说，他是一门地球信息学，即为人类的活动提供地球空间信息的学科。

大地测量学的的内容包括几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学。

几何大地测量学主要是研究确定地球形状、大小和确定地面点三维空间的理论及技术、因此有关精密的角度、距离测量、水准测量，地球椭圆球体的参数及模型，椭圆面上测量成果的计算、平差、投影变换以及大地控制网建立的原理和技术方法等，是几何大地测量学的基本内容。

物理大地测量学研究用武力方法（重力测量）确定地球的形状及外部重力场。

它的主要内容是重力测量及其归化、地球及外部重力场模型、大地测量边值问题、重力为理论、球谐函数、利用重力测量研究地球形状及椭圆球体参数等。

空间大地测量学是研究以卫星及其它空间探测器实施大地测量的理论和技术。

主要内容包括卫星多普勒技术，海洋卫星雷达测高，激光卫星测距以及卫星定位系统（GPS)和GLONASS，我国的“北斗”卫星定位导航系统，卫星定位定轨理论以及应用卫星及空间探测器在全国性大地测量控制网，全球性的地球动态参数求定和重力场模型的精华、地壳形变、板块运功的、海空导航、导弹制导等方面的研究。

因此较确切地讲。

空间大地测量学的开创。

使大地测量学迈入了以可变地球为研究对象，实施全球动态就对测量的现代大地测量新时期。

学科发展史——萌芽阶段在17世纪以前，大地测量只是处于萌芽状态。

公元前 3世纪，亚历山大的埃拉托斯特尼首先应用几何学中圆周上一段弧AB的长度S、对应的中心角r同圆半径R的关系，估计了地球的半径长度，由于圆弧的两端A和B大致位于同一子午圈上，以后在此基础上发展为子午弧度测量。

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。

1.大地测量学的定义：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.大地测量学的作用：（1）为人类活动提供地球信息。

（2）在防灾减灾和救援活动中发挥日益增强的作用。

（3）在环境监测和保护等领域中发挥重要作用。

（4）探索地球物理现象的力学机制，获取表征地球运动和形变的参数。

（5）为空间技术和国防现代化建设提供重要保障。

3.在测量工作中，为了不使误差积累，必须遵循“从整体到局部”，“先控制后碎部”的原则。

4.布设原则：从高级到低级逐级加密。

国家水准网遵循“从整体到局部、由高级到低级、逐级控制、逐级加密”的原则布设为一、二、三、四等。

5.大地测量学的基本任务：建立控制网，确定控制点的位置。

6.大地测量学的基准面和基准线：椭球面、参考椭球面、水准面、大地水准面、高斯面、地球自然表面、(似)大地水准面、首子午面、赤道；(铅)垂线、法线地球自转轴。

7.我国的参考椭球：1954北京坐标系、1980西安坐标系，“1980年国家大地坐标系”（简称80系）（大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇）。

8.大地水准面的铅垂线与椭球面的法线必然不重合,两者之间的夹角u称为垂线偏差。

9.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。

似大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为高程异常，用 表示。

大地高——地面点沿法线至椭球面的距离，正高——地面点沿实际重力(垂)线至大地水准面的距离，正常高——地面点沿实际重力(垂)线至似大地水准面的距离。

10.经纬仪仪器误差：⑴视准轴误差⑵度盘偏心误差⑶横轴(水平轴)倾斜误差⑷竖轴倾斜误差11.度盘偏心误差：度盘中心与照准部旋转中心不重合，即度盘中心与地面点不在同一铅垂线上。

误差特点：在度盘的不同位置对读数的影响不同。

减弱或消除办法：(1)不同测回间配置度盘，使读数均匀分布在度盘上；(2)采用度盘对径分划取平均值的办法；(3)盘左盘右取平均值的办法。

大地测量学基础:《大地测量学基础》是2010年5月1日武汉大学出版社出版的图书，作者是孔祥元。

图书简介:该书是“十一五”国家级规划教材，也是国家精品课程教材。

本教材严格按照教育部批准的“十一五”国家级规划教材立项要求和全国高等学校测绘学科教学指导委员会以及武汉大学的具体要求进行编写，是全国高等学校测绘工程专业本科教学用教材，也可供从事测绘工程专业及相关专业的科技人员、管理人员及研究生等参考。

图书目录:序第二版前言前言第1章绪论1.1 大地测量学的定义和作用1.1.1 大地测量学的定义1.1.2 大地测量学的地位和作用1.2 大地测量学的基本体系和内容1.2.1 大地测量学的基本体系1.2.2 大地测量学的基本内容1.2.3 大地测量学同其他学科的关系1.3 大地测量学的发展简史及展望1.3.1 大地测量学的发展简史1.3.2 大地测量的展望第2章坐标系统与时间系统2.1 地球的运转2.1.1 地球绕太阳公转2.1.2 地球的自转2.2 时间系统2.2.1 恒星时(ST)2.2.2 世界时(UT)2.2.3 历书时(ET)与力学时(DT)2.2.4 原子时(AT)2.2.5 协调世界时(UTC)2.2.6 卫星定位系统时间2.3 坐标系统2.3.1 基本概念2.3.2 惯性坐标系(ClS)与协议天球坐标系2.3.3 地固坐标系2.3.4 坐标系换算第3章地球重力场及地球形状的基本理论3.1 地球及其运动的基本概念3.1.1 地球概说3.1.2 地球运动概说3.1.3 地球基本参数：3.2 地球重力场的基本原理3.2.1 引力与离心力3.2.2 引力位和离心力位3.2.3 重力位3.2.4 地球的正常重力位和正常重力3.2.5 正常椭球和水准椭球，总的地球椭球和参考椭球3.3 高程系统3.3.1 一般说明3.3.2 正高系统3.3.3 正常高系统3.3.4 力高和地区力高高程系统3.3.5 国家高程基准3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念3.4.1 关于测定垂线偏差的基本概念3.4.2 关于测定大地水准面差距的基本概念3.5 关于确定地球形状的基本概念3.5.1 天文大地测量方法3.5.2 重力测量方法3.5.3 空间大地测量方法第4章地球椭球及其数学投影变换的基本理论4.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系4.1.1 地球椭球的基本几何参数4.1.2 地球椭球参数间的相互关系4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系4.2.1 各种坐标系的建立4.2.2 各坐标系间的关系4.2.3 站心地平坐标系4.3 椭球面上的几种曲率半径4.3.1 子午圈曲率半径4.3.2 卯酉圈曲率半径4.3.3 主曲率半径的计算4.3.4 任意法截弧的曲率半径4.3.5 平均曲率半径4.3.6 M，N，R的关系4.4 椭球面上的弧长计算4.4.1 子午线弧长计算公式4.4.2 由子午线弧长求大地纬度4.4.3 平行圈弧长公式4.4.4 子午线弧长和平行圈弧长变化的比较4.4.5 椭球面梯形图幅面积的计算4.5 大地线4.5.1 相对法截线4.5.2 大地线的定义和性质4.5.3 大地线的微分方程和克莱劳方程4.6 将地面观测值归算至椭球面4.6.1 将地面观测的水平方向归算至椭球面4.6.2 将地面观测的长度归算至椭球面4.7 大地测量主题解算概述4.7.1 大地主题解算的一般说明4.7.2 勒让德级数式4.7.3 高斯平均引数正算公式4.7.4 高斯平均引数反算公式4.7.5 白塞尔大地主题解算方法4.8 地图数学投影变换的基本概念4.8.1 地图数学投影变换的意义和投影方程4.8.2 地图投影的变形4.8.3 地图投影的分类4.8.4 高斯投影简要说明4.9 高斯平面直角坐标系4.9.1 高斯投影概述4.9.2 正形投影的一般条件4.9.3 高斯投影坐标正反算公式4.9.4 高斯投影坐标计算的实用公式及算例4.9.5 平面子午线收敛角公式4.9.6 方向改化公式4.9.7 距离改化公式4.9.8 高斯投影的邻带坐标换算4.10通用横轴墨卡托投影和高斯投影族的概念4.10.1 通用横轴墨卡托投影概念4.10.2 高斯投影族的概念4.11兰勃脱投影概述4.11.1 兰勃脱投影基本概念4.11.2 兰勃脱投影坐标正、反算公式4.11.3 兰勃脱投影长度比、投影带划分及应用第5章大地测量基本技术与方法5.1 国家平面大地控制网建立的基本原理5.1.1 建立国家平面大地控制网的方法5.1.2 建立国家平面大地控制网的基本原则5.1.3 国家平面大地控制网的布设方案5.1.4 大地控制网优化设计简介5.2 国家高程控制网建立的基本原理5.2.1 国家高程控制网的布设原则5.2.2 国家水准网的布设方案及精度要求5.2.3 水准路线的设计、选点和埋石5.2.4 水准路线上的重力测量5.2.5 我国国家水准网的布设概况5.3 工程测量控制网建立的基本原理5.3.1 工程泓量控制网的分类5.3.2 工程平面控制网的布设原则5.3.3 工程平面控制网的布设方案5.3.4 工程高程控制网的布设5.4 大地测量仪器5.4.1 精密测角仪器——经纬仪5.4.2 电磁波测距仪5.4.3 全站仪5.4.4 GPS接收机5.4.5 TPS和GPS的集成——徕卡系统1200-超站仪(system1200-SmartStation5.4.6 精密水准测量的仪器——水准仪5.5 电磁波在大气中的传播5.5.1 一般概念5.5.2 电磁波在大气中的衰减5.5.3 电磁波的传播速度5.5.4 电磁波的波道弯曲5.6 精密角度测量方法5.6.1 精密测角的误差来源及影响5.6.2 精密测角的一般原则5.6.3 方向观测法5.6.4 分组方向观测法5.6.5 归心改正5.7 精密的电磁波测距方法5.7.1 电磁波测距基本原理5.7.2 N值解算的一般原理5.7.3 距离观测值的改正……第6章深空在地测量简介主要参考文献。

第一章绪论1、大地测量学：在一定时间、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。

最基本任务：测量和描绘地球并检测其变化，为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息经典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，并一定范围内测绘地和研究其形状、大小及外部重力场。

2、大地测量学地位及作用：（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）大地测量学是发展空间技术和国防建设的重要保障。

（4）大地测量学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类分支学科（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）的基础学科。

3、大地测量学的三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学。

4、现代大地测量学同传统大地测量学之间没有严格界限，但是现代大地测量学确实具有许多新的特征（测量范围大，动态方式，周期短，精度高）。

5、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（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水平面地形及其变化等。

（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）研究为获得告警的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。

第二章坐标系统与时间系统1、地球的运转可分为四类：（1）与银河系一起在宇宙中运动。

（2）在银河系内与太阳系一起旋转。

（3）与其他行星一起绕太阳旋转（公转或周年视运动）（4）绕其瞬时旋转轴旋转（自转或周日视运动）。

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教案2014—2015学年第 1 学期授课班级：测绘工程1241-1242 课程名称：大地测量学基础任课教师：刘小强院部名称：土木工程学院二〇一四年八月十八日上课日期2014年 9 月 2 日第 1 讲章节第1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教学目的要求了解大地测量学的定义和作用理解大地测量学的基本体系和内容了解大地测量学的发展简史及展望重点及处理方法大地测量学的基本体系和内容 重点、详细讲授难点及处理方法无授课方式讲授时间分配5分钟10分钟20分钟40分钟10分钟教学内容1。

本门课程在测绘工程专业中的介绍2。

本门课程的主要内容与课程安排3.大地测量学的定义和作用4.大地测量学的基本体系和内容5.大地测量学的发展简史及展望6。

本讲小结5分钟主要教学方法与手段多媒体+板书+提问课后作业1.大地测量学有什么作用?试举例说明。

2.简述大地测量学的基本体系和内容。

参考资料《应用大地测量学（第三版)》，张华海,王宝山，赵长胜著，中国矿业大学出版社,2007《大地测量学基础（第一版）》,吕志平，乔书波著,测绘出版社，2010教学后记大地测量学的核心是定位，是一门重要的测绘基础学科.主要教学方法与手段多媒体+板书+提问课后作业1。

岁差和章动指的是什么？它们会造成什么影响? 2。

时间系统的要素是什么？如何描述时间系统？3.几种典型的时间系统各自有什么用途？参考资料《应用大地测量学（第三版）》,张华海，王宝山，赵长胜著，中国矿业大学出版社，2007《大地测量学基础（第一版)》，吕志平，乔书波著,测绘出版社，2010教学后记时间对于大地测量学而言是一个非常重要的参数。

大地测量中的常用仪器与测量方法大地测量是测量地球形状、地球重力场以及大地水准面等地理要素的一门学科。

在大地测量中，常常需要使用一些特殊的仪器和测量方法，以获取精确的测量数据。

一、全站仪：精确高效的测量仪器全站仪是一种集合了测角、测距和测高等功能于一体的仪器。

它通过内置的激光器和接收器，以及高度计等附加设备，可以实现高精度的三维测量。

全站仪的使用大大提高了测量的效率和精度。

在大地测量中，全站仪常常用于测量点的坐标和高程等数据。

二、水准仪：测量地球表面水平面的利器水准仪是一种用于测量地球表面水平面的仪器。

它利用重力和测量仪器的自身特点，可以精确测量地面高程差。

常见的水准仪有光学水准仪和电子水准仪。

在大地测量中，水准仪通常用于确定测量点与参考水准面之间的高程差，从而绘制出地图或制定工程计划。

三、GNSS技术：高精度定位的利器GNSS（全球导航卫星系统）技术是一种利用卫星信号进行三维定位的技术。

它通过接收来自多颗卫星的信号并测量其传播时间，从而计算出测点的三维坐标。

GNSS技术的应用范围广泛，它在大地测量中可以实现高精度的定位和导航，为地图绘制、工程建设等提供了重要支持。

四、卫星测高技术：测量地球重力场的工具卫星测高技术是一种利用卫星测量地面高程的技术。

通过卫星发射激光束并测量其反射回来的时间，可以计算出地面的高程。

卫星测高技术在大地测量中常用于测量山脉、地震活动区等地区的地质变化，从而预测可能发生的地质灾害。

五、激光测距仪：高精度测量距离的工具激光测距仪是一种利用激光测量物体距离的仪器。

它通过发送激光脉冲并测量其返回时间，从而计算出物体的距离。

激光测距仪具有高精度、远距离和快速测量等特点，在大地测量中被广泛应用于测量地面、建筑物等对象的距离。

以上提到的仪器和测量方法只是大地测量中的一部分，随着科技的进步和技术的发展，还会不断涌现出新的仪器和方法。

这些仪器和方法的出现，不仅提高了大地测量的效率和精度，也为地理学、环境科学、工程建设等领域的发展提供了重要支持。

1.什么是大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？2.什么是重力、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，简述其相应关系。

3.什么是大地水准面、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、大地水准面差距。

4.解释水准面的含义及性质,为什么说水准面有多个?5.解释似大地水准面含义和性质，简述水准面、大地水准面、似大地水准面的异同点？6.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。

7.简述地球椭球基本参数、相互关系。

8.简述大地纬度、地心纬度、归化纬度的概念，其相互关系如何？9.水准测量中，研究高程系统的作用如何？高程系统分为几种，我国规定采用哪种作为高程的统一系统。

10.绘图说明大地高,正高与正常高的关系.11.什么叫子午圈、平行圈、法截面、法截线、卯酉圈？12.简要叙述M、N、R三种曲率半径之间的关系。

13.子午线弧长和平行圈弧长是怎么变化的？14.怎样理解克莱洛定理中大地线常数C的含义？15.地面观测的方向值归算至椭球面应加哪些改正？16.白塞尔投影条件是什么？17.论述白塞尔大地主题解算步骤。

18.简述地图投影变形有几种，分别适用于何种情况。

19.简述高斯投影过程,高斯投影应满足那些条件?20.6°带和3°带的分带方法是什么?如何计算中央子午线的经度及测区带号?21.正形投影有那些特征？何为长度比?22.椭球定位分几类？什么是参数坐标系？什么是地心坐标系？其区别表现在什么方面？23.布设全国统一的平面控制网及高程控制网，分别应遵守哪些原则？24.岁差25.球面角超26.垂线偏差27.参考椭球28.理论闭合差29.大地水准面30.正高系统31.正常高系统32.垂线偏差33.空间直角坐标系34.法截面35.法截线（法截弧）36.卯酉圈：37.相对法截线38.大地线39.垂线偏差改正40.标高差改正41.截面差改正42.大地主题正解43.大地主题反解44.地图数学投影45.长度比（m）46.以___________作为基本参考点，由春分点___________运动确定的时间称为恒星时;以格林尼治子夜起算的___________称为世界时。

大地测量中的常用仪器和测量方法介绍大地测量是地球科学中极为重要的一个分支，涉及到地球形状、重力场、地壳变形等方面的研究。

在大地测量中，使用各种仪器和测量方法来获取地球表面各种参数和数据信息，为地球科学研究和应用提供了必要的基础。

一、GPS测量全球定位系统（GPS）是目前应用最广泛的测量技术之一。

通过卫星与接收机的通信，可以准确测量出接收机所在位置的三维坐标。

这一技术在地球测量中的应用非常广泛，可以用来确定任意一点的经纬度、高程等参数，精度较高。

目前，GPS在大地测量和导航定位等领域都发挥着重要作用。

二、激光扫描测量激光扫描测量是一种通过激光束扫描目标表面并测量扫描点坐标的测量方法。

激光扫描仪通过发射激光束并接收反射的激光束，可以得到被测目标表面的三维坐标信息，包括位置和形状等参数。

激光扫描测量技术具有高精度、高效率和无接触等特点，在地质勘探、建筑测量等领域得到广泛应用。

三、测绘仪器测绘仪器是大地测量的重要工具之一，主要包括经纬仪、水平仪、高程仪等。

经纬仪用于测量地球上某一点的经度和纬度，可以提供精确的地理坐标信息；水平仪用于测量某一点的水平方向和水平角度；高程仪则用于测量某一点的高度和高程差等参数。

这些测绘仪器通常用于实地测量，对于地理信息的采集和整理至关重要。

四、重力仪器重力仪器主要用于测量地球重力场的变化。

重力仪器可以通过测量物体受到的重力大小和方向，来推断地球地壳的形状、密度和变形情况。

常用的重力仪器包括重力测量仪、万有引力仪等。

重力测量在大地测量中有着重要的应用，可以用于地壳运动的监测和地震灾害的预测等。

五、人工卫星测量人工卫星测量是大地测量中一种先进的技术手段。

通过搭载在卫星上的各种测量设备，可以对地球表面进行全方位的测量和观测。

人工卫星测量可以获取大范围和高精度的地理和地形信息，对地球形状、地壳变形等问题提供重要依据。

近年来，人工卫星测量在地质灾害监测、资源勘查等方面的应用越来越广泛。

大地测量学基础教学大纲与2009年考研考试大纲对比注：教学要求中有下划线的内容即为考研考试大纲内容，不一样的要求用小括号说明并加画下划线。

●课程学习的基本要求一本课程的性质本课程是测绘专业的专业基础课，必修课；开课对象：测绘专业学生。

二本课程的特点与教学内容为了适应新形势下教学的需要，在原有课程的基础上，删除了陈旧、过时的内容，增添了大量的新理论、新技术。

所涉及的内容较为广泛。

如地球重力学、实用天文学、椭球大地测量学、控制测量学、大地坐标系的建立与变换等相关内容。

内容广、难、深。

但课时短。

在教学内容基本要求如下：第一章绪论部分侧重于（了解）大地测量学的基本概念，掌握大地测量学的定义和内容、地位与作用、（了解）发展简史及未来展望，熟练掌握（熟悉）经典大地测量与现代大地测量的区别。

第二章坐标系统与时间系统，1、了解行星运动的三大规律，掌握岁差、章动、极移的概念，掌握恒星时、世界时、历书时、力学时、原子时、协调世界时的概念以及它们之间的相互关系。

2、了解坐标系统的基本概念，熟练掌握惯性坐标系、协议天球坐标系、瞬时平天球坐标系、瞬时真天球坐标系的定义以及其相互关系；3、掌握地固坐标系的定义，熟练掌握协议地球坐标系、瞬时地球坐标系的定义及其相互关系；熟练掌握协议地球坐标系与协议天球坐标系的其相互关系；4、了解参心坐标系的建立方法，一点定位和多点定位的基本原理；了解北京54坐标系、80坐标系、新北京54坐标系的主要特点及其相互联系与区别；了解地心坐标系的建立方法，掌握国际地球参考系统（ITRS）与国际地球参考框架（ITRF）的概念；5、熟练掌握站心坐标系的定义、站心坐标系与空间直角坐标系之间的相互关系；6、熟练掌握坐标系之间的换算关系（平面之间坐标、空间直角坐标、不同大地坐标等）。

（熟练掌握几种坐标系统的定义以及其相互换算关系）；第三章地球重力场基本原理1、了解地球的基本概念；掌握地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重力的概念；掌握正常重力公式推导思路；2、了解正常重力场参数；掌握正常椭球、水准椭球、总地球椭球、参考椭球的概念；3、熟练掌握正高系统、正常高系统的概念，了解（掌握）力高高程系统的定义（概念）；4、熟练掌握国家高程基准；5、了解（掌握）垂线偏差和大地水准面差距的定义与测定方法；了解（掌握）确定地球形状的基本方法。