1大地测量学习笔记

 大地坐标系：采用大地经度L、大地纬度B和大地高H来描述地面上一点的空间位置的。

 克莱罗定理：

 大地测量学：在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。

 开普勒三定律：行星运动的轨迹是椭圆；太阳位于其椭圆的一个焦点上；

在单位时间内扫过的面积相等；

 运动的周期的平方与轨道的长半轴的立方的比为常数。

 岁差：由于日、月等天体的影响，有类似于旋转陀螺在重力场中的进动，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，旋转周期为26000年。

 章动：月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆，而是类似圆的波浪曲线运动。

 极移：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。

 大地经度Ｌ：为大地起始子午面与该点所在的子午面所构成的二面角，由起始子午面起算，向东为正，称东经（0°～180°），向西为负，称西经（0°～180°）。

 大地纬度：大地纬度Ｂ是过该点作椭球面的法线与赤道面的夹角，由赤道面起算，向北为正，称北纬（0°～90°），向南为负，称南纬（0°～90°）。

 大地水准面：平均海水面按处处与重力方向垂直的特性向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面，是完全静止的海水面所形成的重力等位面。

 总（平均）地球椭球：与地球的物理性质、大地体的几何大小相同的旋转椭球体。

 参考椭球：大地水准面形状不规则，而最佳拟合于区域性大地水准面的旋转椭球面叫做~。

 正常椭球：大地水准面的规则形状（一般指旋转椭球面）。

 椭球定位：指确定该椭球中心的位置，分为：局部定位和地心定位。 )sin1(2e 椭球定向：指确定椭球旋转轴的方向。

 一点定位：

 多点定位：

 大地测量参考框架：固定在地面上的控制网坐标参考架，高程参考架，重力参考架。

第 1 页 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。

注册测绘师--大地测量学习笔记

1.大地测量的任务和特点

1）大地测量的任务：建立国家或大范围的精密测量控制网。

例如：国家一等、二等、三等、四等平面大地控制网和高程控制网， A、B、C、D、E卫星定位控制网

2）现代大地测量的特点：长距离、高精度、实时快速、四维(XYZT)、地心。

2.大地测量的主要作用

（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制；

（2）为空间科学技术和军事用途提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力资料；

（3）为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料;

（4）是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的数理基础和时空参考平台。

3.大地测量系统与参考框架

四个系统，三个框架

1）大地测量系统

大地测量系统规定了大地测量的起算基准和尺度标准及其实现方式（包括理论、模型和方法）。

大地测量系统包括坐标系统、高程系统/深度基准和重力参考系统。

（2）．大地测量参考框架

大地测量参考框架，就是按大地测量系统的规定的原则，采用大地测量技术，在全球或局域范围内所测定的、固定在地面上的点所构成的大地网（点）或其他实体（静止或运动的物体）。是对大地测量系统的具体实现。

与大地测量系统相对应，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。

4.大地测量常数

大地测量常数是指与地球一起旋转且和地球表面最佳吻合的旋转椭球（即地球椭球）几何和物理参数。

分为基本常数和导出常数。

基本常数唯一定义了大地测量系统。导出常数是由基本常数导出，便于大地测量应用。

（1）大地测量基本常数

地球椭球的几何和物理属性可由四个基本常数完全确定，这四个基本常数就是大地测量基本常数。它们是

赤道半径a；

地心引力常数（包含大气质量）GM；

第二章大地测量基础知识

1、 野外测量的基准线和基准面一一铅垂线和水准面

2、 地球椭球：人地体接近于一个具有极小扁率的旋转椭球。椭球面是一个规则的数学曲而。-•般用长半径a和扁 率a (或长、短半径a、b)表示椭球的形状和大小。关系：a = (a・b ) / a

3、参考椭球：把形状和人小与人地体相近，H两者之间相对位置确定的旋转椭球称为参考椭球 4、垂线偏兼u—同一测站点上铅垂线与椭球面法线Z间的夹角。通常用南北方向的投影分量£和东西方向的投影

分量n表示。

人地水准面差距N-大地水准面与椭球面在某一

5、 天球宜角坐标系的定义:原点0

•般定义为

转轴重介，XY平而与赤道面重介，X轴指向赤道 球面坐标系基准面是天球赤道面，基准点是春分

春分点：木阳由南半球向北半球运动所经过的天 交点叫“春分点”

6、 人地坐标系与天文坐标系

P10 表 2-2 7、恒星时与平太阳时之间的关系：地球绕太阳运行一周即365个平太阳口，对于春分点来说，地球自转了 366个

恒星口。

实际上一年等于366. 2422个恒星口 • 一年等于365. 2422个平人阳口。

换算关系：平太阳时=366. 2422/ 365. 2422恒星时二(1+0.002737909)恒星时

8、 垂力g—引力F与离心力P的介力 _ _

觅力位W—引力位V与离心力位Q之和：W

= V + Q =

9、 重力位水准面：与1垂直时，dw=0t即w二 面。重力位水准面之间既不平行，也不相交或相切。

10、 正常重力位：是一个不涉及地球形状和密度的、函数较 为简单可直接计算得到的近似的地球重力位。

11、 水准面的不平行性：重力加速度随随纬度和物质分布的 情况而变化，即gAHgB,所以hAHhB

12、 高程系统之间的关系

似人地水准面与参考椭球面间的高差为高程异常；

从人地水准面沿法线到地球椭球面的距离为人地水准面垦距。

第三章大地控制网的建立