大地测量学考试复习资料汇总
- 格式:docx
- 大小:22.06 KB
- 文档页数:6
大地测量学考试复习资料㈠考试题型:填空题、选择题、名词解释、简答题、绘图题、计算题㈡名词解释:1.大地测量学的定义:大地测量学是测量和描述地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息的一门地球信息学科,既是基础学科,又是应用学科。
2.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。
3.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。
4.大地主题反算:已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。
5.地图投影:将椭球面上元素(包括坐标,方位和距离)按一定的数学法则投影到平面上,研究这个问题的专门学科叫地图投影学。
6.大地水准面:假定海水面完全处于静止和平衡状态(没有风浪、潮汐及大气压变化的影响),把这个海水面伸延到大陆下面,形成一个封闭曲面,在这个面上都保持与重力方向正交的特性,则这个封闭曲面称为大地水准面。
7.球面角超:球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与(n-2)×180°的差值(或答为球面三角形和180°也可)。
8.底点纬度:在y =0时,把x直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B,叫底点纬度。
9.高程异常:似大地水准面与椭球面的高程差。
10.水准标尺零点差:一对水准标尺的零点误差之差。
11.总椭球体:总椭球体的中心与地球的质心重合,其短轴与地球的地轴重合,起始子午面与起始天文子午面重合,而且与地球体最佳密合的椭球体。
12.子午线收敛角:高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。
13.水准标尺基辅差:精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划之差。
14.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。
15.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。
⼤地测量学复习资料(考试必备)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。
1、大地水准面:假定海水面完全处于静止和平衡状态(没有风浪、潮汐及大气压变化的影响),把这个海水面伸延到大陆下面,形成一个封闭曲面,在这个面上都保持与重力方向正交的特性,则这个封闭曲面称为大地水准面。
2、球面角超:球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与(n-2)×180°的差值3、底点纬度:在y =0时,把x 直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B ,叫底点纬度。
4、高程异常:似大地水准面与椭球面的高程差。
5、水准标尺零点差:一对水准标尺的零点误差之差。
2、总椭球体:总椭球体的中心与地球的质心重合,其短轴与地球的地轴重合,起始子午面与起始天文子午面重合,而且与地球体最佳密合的椭球体。
3、大地主题反算:已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。
4、子午线收敛角:高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。
5、水准标尺基辅差:精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划差。
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。
大地测量学的基本体系:几何大地测量学(确定地球的形状和大小及地球地面点的几何位置)、物理大地测量学(重力测量,确定地球形状及其外部重力场)、空间大地测量。
建立大地基准的任务:就是求定旋转椭球的参数及定向和定位。
建立大地基准的目的:建立一个与某个国家或地区拟合最佳的旋转椭球。
正高:以大地水准面为参考的高程系统。
正常高:以似大地水准面为参考面的高程系统。
地高:把纬度45°重力值作为高程系统的重力水准面。
三者关系:H=H 正常+ξ H=H 正+N ξ—高程异常 N —大地水准面差距1954北京坐标系: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的系统倾斜。
3)几何大地测量和物理大地测量的应用参考面不统一。
4)定向不明确。
1980国家大地坐标系:1)采用1975国际大地测量与地球物理联合会上推荐的4个椭球参数。
一.概念(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)大地水准面差距:(3)正高:以大地水准面为参照面的高程系统称为正高(4)正常高:以似大地水准面为参照面的高程系统称为正常高(5)力高:(6)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。
(7)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。
(8)正常椭球、水准椭球(9)大地高(10)法截面:过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线,包含这条法线的平面叫作法截面。
(11)卯酉圈:过椭球面上一点的法线,可作无限个法截面,其中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称为卯酉圈。
(12)相对法截线;过椭球面上一点A,可以做无数个法截面,其中通过椭球面上另一点B 的法截面与椭球面的交线,称为A、B相对法截线.(13)平均曲率半径(14)子午线收敛角(15)大地线:(16)大地元素(17)地图投影(18)七参数(19)天文大地点(20)拉普拉斯点(21)等量纬度(22)重力扁率(23)底点纬度(24)垂足纬度(25)岁差:地球受到日、月等天体的影响,导致地球旋转轴相对于空间围绕黄极呈倒圆锥体的运动,周期为26000年,这种长周期的运动称为岁差。
(26)章动:由于受到月球引力的影响,导致地球旋转轴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,周期为18.6年,振幅为9.21″的短周期运动。
2.大地测量学的研究内容;外业测量、内业计算的基准面、线。
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。
②建立和维护国家和全球的天文大地水平控制网、全球控制网。
③研究获得高精度测量成果的仪器和方法等。
④研究地球表面向椭球面和平面投影的数学变换及计算方法。
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-L0。
《大地测量学基础》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。
现代大地测量学包括空间、物理和几何大地测量学2.现代大地测量的三个分支是几何:确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。
物理:用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。
空间:以人造地球卫星及格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。
3.大地测量是测绘学的一个分支。
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。
4.人类认识地球阶段地球圆球阶段,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.现代大地测量技术传统方法:几何法和物理法。
随着人造地球卫星的出现,又产生了卫星法。
6.大地测量基本任务是技术任务: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.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。
大地测量学复习重点第一章绪论1、测量学的分支:分为普通测量学(简称测量学)和大地测量学。
2、大地测量学的定义和作用定义: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。
作用:①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。
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。
3、大地测量学的基本体系由几何大地测量学(天文大地测量学)、物理大地测量学(理论大地测量学)、空间大地测量学构成。
4、几何大地测量学、物理大地测量学以及空间大地测量学的基本任务和内容①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基本任务: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。
5、现代大地测量的特征答:①研究范围大(全球:如地球两极、海洋);②从静态到动态,从地球内部结构到动力过程;③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;④测量与数据处理周期短,但数据处理越来越复杂。
第二章时间和坐标系统1、天球的概念概念:所谓天球,是指以地球质心O(或测站)为中心,半径r为任意长度的一个假想的球体。
在天文学中,通常均把天体投影到天球的球面上,并利用球面坐标来表达或研究天体的位置及天体之间的关系。
2、大地基准与大地基准的建立大地基准:指用以描述地球形状的参考椭球的参数,以及参考椭球在空间中的定位及定向,还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
大地测量考试题库及答案大地测量学是一门研究地球形状、大小以及地球表面点位置的科学。
以下是一份大地测量考试题库及答案,供学生复习和练习使用。
一、选择题1. 大地测量学的主要研究对象是什么?A. 地球的物理特性B. 地球的化学成分C. 地球的形状和大小D. 地球的气候条件答案:C2. 地球的形状通常被描述为什么?A. 完美的球体B. 扁球体C. 椭球体D. 立方体答案:C3. 下列哪项不是大地测量学中常用的测量方法?A. 卫星定位B. 重力测量C. 磁力测量D. 水准测量答案:C4. 地球的赤道半径大约是多少?A. 6357 kmB. 6378 kmC. 6371 kmD. 6436 km答案:B5. 什么是大地水准面?A. 地球表面的一个理想平面B. 地球表面的平均海平面C. 地球表面的一个真实平面D. 地球表面的一个虚拟平面答案:C二、填空题1. 地球的极半径大约是______ km。
答案:63572. 地球的平均半径大约是______ km。
答案:63713. 地球的赤道周长大约是______ km。
答案:400754. 地球的表面积大约是______ km²。
答案:5105. 大地测量学中,______是用来描述地球表面点位置的坐标系统。
答案:地理坐标系统三、简答题1. 简述大地测量学在现代科技中的应用。
答案:大地测量学在现代科技中有广泛的应用,包括但不限于:导航定位、地图制作、城市规划、土地管理、环境监测、灾害预防与评估等。
通过大地测量技术,可以精确地确定地球表面点的位置,为各种科技活动提供基础数据。
2. 解释什么是大地水准面,并说明其在大地测量中的重要性。
答案:大地水准面是地球表面的平均海平面,是一个假想的重力等势面。
在大地测量中,大地水准面是确定地面点高程的基准面,对于测量地球表面的地形起伏、水文地质研究以及工程建设等具有重要意义。
四、计算题1. 假设地球是一个完美的椭球体,其赤道半径为6378 km,极半径为6357 km。
大地测量学基础一、填空题:1、时间的计量包括时间原点和度量单位(尺度)两个元素。
坐标的计量包括坐标原点、坐标轴的指向和坐标的尺度三个元素。
2、测量外业工作的基准线是铅垂线,基准面是大地水准面。
在椭球面上进行大地测量计算的基准线是法线,基准面是椭球面。
3、经纬仪十字丝分划板上丝和下丝的作用是测量视距。
4、衡量精度的指标有中误差、极限误差、或然误差、平均误差、相对误差。
5、过椭球面上一点P 的垂线与赤道面的夹角称为大地纬度,椭球面上一点P 与椭球中心的连线与赤道面的夹角称为地心纬度,在过椭球面上一点P 的子午面上,以椭圆中心O 为圆心,以椭球长半径a 为半径做辅助圆,反向延长过P 点并与x 轴垂直的垂线,与辅助圆交于P 1点,则P 1与椭球中心的连线与赤道面的夹角称为归化纬度,符号q= BBN B M 0cos d 表示等量纬度。
6、某直线的方位角为123°20’,该直线的反方位角为303°20’。
已知P 1点坐标(-2,-2),P 2点坐标(-4,-4),则P 1P 2的方位角为225°,P 2P 1的方位角为45°。
【注释】在同一高斯平面直角坐标系内一条直线的正、反坐标方位角相差180°,即:α12=α21±180°。
(详见数字测图课本23页)7、水准路线按布设形式分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线。
8、高斯投影属于横轴椭圆柱等角投影,保证了投影的角度不变性,图形的相似性,以及在某点方向上的长度比的同一性。
在高斯平面直角坐标系中,中央子午线的投影为坐标x 轴。
9、旋转椭球的形状和大小是由子午椭圆的5个基本几何参数来决定的,他们分别是长半轴a 、短半轴b 、扁率、第一偏心率、第二偏心率。
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,它们是指子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径,椭球面上任意一点的平均曲率半径R 等于该点的子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径的几何平均值。
大地测量学基础复习题一、名词解释1、大地测量学:大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场,以及测定地面点空间位置的学科。
2、椭球:大地水准面所包围的地球椭球体称为椭球。
3、大地水准面:由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。
4、垂线偏差:大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差。
5、大地纬度:地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度。
6、大地经度:地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度。
7、卯酉圈曲率半径:椭球面上平行于卯酉圈的曲率半径称为卯酉圈曲率半径。
8、子午圈曲率半径:椭球面上平行于子午圈的曲率半径称为子午圈曲率半径。
9、大地测量坐标系:以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系。
10、大地原点:作为国家大地的基准点称为大地原点。
二、选择题1、下列哪个选项不是大地测量学的研究对象?( )A.地球的形状和大小B.地球的重力场C.空间点位置的测定D.大气物理2、下列哪个选项不是大地水准面的特点?( )A.大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则封闭曲面B.大地水准面上一点与椭球面上的垂线的偏离称为垂线偏差C.大地水准面与椭球面的差异是地球表面地形地貌的反映D.大地水准面与椭球面的差异是由地球内部物质分布不均匀造成的3、下列哪个选项不是大地纬度的特点?( )A.地面点在椭球面的法线与赤道平面的夹角称为大地纬度B.大地纬度的起算原点是赤道C.大地纬度的变化范围是0°-90°D.大地纬度的度量单位是度、分、秒4、下列哪个选项不是大地经度的特点?( )A.地面点在椭球面的切线与子午线的夹角称为大地经度B.大地经度的起算原点是本初子午线C.大地经度的变化范围是0°-180°D.大地经度的度量单位是度、分、秒5、下列哪个选项不是椭球的形状?( )A.短轴近似圆形,长轴略呈扁平形B.短轴近似圆形,长轴略呈梨形C.短轴近似圆形,长轴略呈扁球形D.短轴近似圆形,长轴略呈长球形6下列哪个选项不是大地测量坐标系的特征?( )A以参考椭球中心为原点,大地经圈为基准面的直角坐标系称为大地测量坐标系B大地测量坐标系的x轴指向北极,y轴指向东经0°方向C大地测量坐标系的x轴指向南极,y轴指向东经0°方向D大地测量坐标系的z 轴指向地球北极7下列哪个选项不是地球重力场的特征?( )A重力加速度随纬度增高而增大B重力加速度随海拔增高而减小C重力加速度随纬度增高而减小D重力加速度随海拔增高而增大8下列哪个选项不是进行大地测量时必须考虑地球自转的影响?( )A地面点的空间位置B大地水准面与椭球面的差异C大气折射改正D重力加速度的测定三、问答题1简述大地测量学的基本任务是什么?2简述大地水准面的特点。
大地测量学第一章1.大地测量学的定义?大地测量学与普通测量学有哪些主要区别?大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置、研究地球形状和大小、研究地球表面和外部重力场及其变化的学科。
区别在于:(1)测量的精度等级更高,工作更加严密。
(2)测量的范围更加广阔,常常是上百平方公里乃至整个地球。
(3)侧重研究的对象不同。
普通测量学侧重于研究如何测绘地形图以及进行工程施工测量的理论和方法。
大地测量学侧重于研究如何建立大地坐标系、建立科学化、规范化的大地控制网并精确测定控制网点坐标的理论和方法。
2.大地测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。
一·基本任务可以概括为:1.在地球表面的陆地上建立高精度的大地测量控制网,并监测其数据随时间的变化;2.确定地球重力场及其随时间的变化,测定和描述地球动力学现象;3.根据地球表面和外部空间的观测资料确定地球形状和大小。
二·主要研究内容: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.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;4.研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法;5.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;6.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。
三·国民经济建设中的地位:(1)为地形测图和大型工程测量提供基本控制;(2)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;(3)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特殊的作用;(4)大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障;(5)大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。
1、普通测量学概念:研究地球表面局部区域内测绘工作的基本理论、仪器和方法的学科,是测绘学的一个基础部分。
局部区域指在该区域内进行测量、计算和制图时,可以不顾及地球的曲率,把这区域的地面简单地当作平面处理,而不致影响测图的精度。
普通测量学研究的主要内容,是局部区域内的控制测量和地形图的测绘。
基本工作包括距离测量、角度测量、高程测量和测绘地形图。
普通测量学随着测图区域和应用范围的日益扩大,相继发展和形成了大地测量学、摄影测量学、工程测量学和地图制图学等独立学科。
2、大地测量学定义: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。
它的基本任务是研究全球,建立与时相依的地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。
3、岁差定义:地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的长期性运动。
(或因地球自转轴的空间指向和黄道平面的长期变化而引起的春分点移动现象。
)4、章动定义:地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的周期性运动。
(或地轴指向在空固坐标系中的周期变化。
)5、极移的定义: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。
时间系统满足的条件:运动是连续的;运动的周期具有足够的稳定性;运动是可观测的。
6、恒星时: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。
7、世界时:以格林尼治平子夜为零时起算的平太阳时。
8、春分点和天球赤道面,是建立天球坐标系的重要基准点和基准面。
9、大地测量参考框架:是大地测量参考系统的具体实现,是通过大地测量手段确定的固定在地面上的控制网(点)所构建的,分为坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架。
10、测量常用的基准包括:平面基准、高程基准、重力基准。
11、椭球的定向: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。
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。
大地测量学复习资料题型:名词解释、填空题、简答题、计算题、分析推导题、附加题1.概念(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。
根据所采用的椭球不同分为绝对垂线偏差及相对垂线偏差。
(2)大地水准面差距:从大地水准面沿法线到地球椭球体面的距离。
①绝对大地水准面差距②相对大地水准面差距。
测定大地水准面差距一般有以下几种方法:地球重力场模型法、斯托克司方法、卫星无线电测高方法、GPS高程拟合法以及最小二乘配置法等。
(3)正高:以大地水准面为高程基准面,地面上任一点的正高是指该点沿垂线方向至大地水准面的距离。
(4)正常高:正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。
某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离。
(5)力高:一点的力高就是水准面在纬度45度处的正常高(6)参考椭球:具有一定几何参数、定位及定向的用以代表某一地区大地水准面的地球椭球叫做参考椭球。
(7) 总地球椭球:顾及地球的几何和物理参数,在全球范围内与大地体最佳吻合的地球椭球。
(8) 正常椭球:正常椭球面所包围的形体,是大地水准面的规则形状。
可有多个水准椭球:水准椭球面所包围的形体,是大地水准面的规则形状。
仅有一个正常水准椭球:其表面为正常重力位水准面的旋转椭球。
(9)大地高:地面点沿椭球法线至椭球面的距离。
(10)法截线(法截面):过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线,包含这条法线的平面叫做法截面,法截面同椭球面交线叫做法截线(或法截弧)。
(11)卯酉圈:过椭球面上一点的法线,可作无限个法截面,其中一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球相截形成的闭合的圈成为卯酉圈。
卯酉圈的曲率半径用N表示。
(12)相对法截线:过椭球面上A点向另外一点B作法截面,与椭球面交线称A到B的相对法截线(正反相对法截线不共线)。
(13)平均曲率半径:平均曲率半径R是指经过曲面任意一点所有可能方向上的法截线曲率半径RA的算术平均值。
大地测量学基础知识要点考点总结1.大地测量学基本概念和基本原理:包括大地测量学的定义、目的、分类、基本量的定义和测量等。
2.大地测量学的发展历程:包括古代大地测量学的发展和现代大地测量学的发展。
3.大地测量学的基本坐标系统:包括大地水准面、基准面和基准点的概念以及其相互关系。
4.大地测量学的椭球模型:包括椭球参数、椭球面方程、椭球面上的坐标转换等。
5.大地测量学的重力场:包括重力梯度、重力异常、引力公式等。
6.测地线理论:包括测地线的定义、性质、测量以及测角和测距的原理等。
7.大地测量学的变形监测:包括地壳运动、地壳变形监测的方法和技术等。
8.大地水准面:包括大地水准面的概念、测量方法、精度要求等。
9.基线测量:包括基线测量的原理、仪器设备、观测方法和数据处理等。
10.卫星测高技术:包括全球卫星定位系统(GPS)原理、卫星高程测量方法、误差源和应用等。
1.理解大地测量学的基本概念、基本原理和发展历程,并能够将其应用于实际问题的解决中。
2.熟悉大地测量学的基本坐标系统和椭球模型,并能够进行坐标转换和相关计算。
3.理解重力场的基本概念和计算方法,并能够应用于重力异常和引力公式的计算中。
4.理解测地线的定义、性质和测量方法,并能够进行测角和测距的原理和计算。
5.了解大地测量学的变形监测方法和技术,并能够解决地壳变形监测的实际问题。
6.理解大地水准面的概念、测量方法和精度要求,并能够进行水准线的计算和数据处理。
7.了解基线测量的原理、仪器设备和观测方法,并能够进行基线测量数据的处理和分析。
8.了解卫星测高技术的原理、方法、误差源和应用,并能够应用于卫星高程测量问题的解决中。
总之,掌握大地测量学的基础知识对于理解地球形状、地球重力场、地球表面点的坐标、地球表面形状及其变形等内容至关重要。
通过深入学习和理解这些基础知识,可以为实际工程测量和科学研究提供可靠的测量基础。
《大地测量学》复习知识点总结
大地测量学是地球测量学的重要研究分支之一,面向工程建设、调查集约、水文测量、数据分析、工程设计和科学研究等,是从事大地测量及其应用的理论,方法和技术总称,也是近代测量学中最重要的一个分支,是地理信息系统的理论依据和技术支持事业。
大地测量学的基本内容包括:
一、大地测量的基础理论性内容:坐标系统、视线理论、高程理论、平面测量、直线测量和空间测量。
二、地形测量:包括平面测量、直线测量、高程测量以及使用定位器测量的内容,如光学定位技术、电子定位技术、GPS定位技术等。
三、测量仪器:包括双距仪、激光测距仪、水准仪、气球观测仪、电子全站仪、多功能测距仪、遥感仪等。
四、测量数据处理:包括数据收集、数据处理、测量数据统计、大地及高程坐标系统换算、模型最优化、空间分析和定位精度评价。
五、不确定性测量:包括单位质量信息、随机误差估计、不确定性测量理论、数据可靠性评价、数据精度评价、数据校核及数据融合等。
六、地球椭球体的参数估计:包括椭球体参数计算、椭球参数估计等。
七、地图测量:包括经纬度网络测量、俯仰角测量等内容。
大地测量学考试复习资料㈠考试题型:填空题、选择题、名词解释、简答题、绘图题、计算题㈡名词解释:1.大地测量学的定义:大地测量学是测量和描述地球并监测其变化,为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息的一门地球信息学科,既是基础学科,又是应用学科。
2.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。
3.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。
4.大地主题反算:已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。
5.地图投影:将椭球面上元素(包括坐标,方位和距离)按一定的数学法则投影到平面上,研究这个问题的专门学科叫地图投影学。
6.大地水准面:假定海水面完全处于静止和平衡状态(没有风浪、潮汐及大气压变化的影响),把这个海水面伸延到大陆下面,形成一个封闭曲面,在这个面上都保持与重力方向正交的特性,则这个封闭曲面称为大地水准面。
7.球面角超:球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与(n-2 ) X 180 °的差值(或答为球面三角形和180°也可)。
8.底点纬度:在y =0时,把x直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B,叫底点纬度。
9.高程异常:似大地水准面与椭球面的高程差。
10.水准标尺零点差:一对水准标尺的零点误差之差。
11.总椭球体:总椭球体的中心与地球的质心重合,其短轴与地球的地轴重合,起始子午面与起始天文子午面重合,而且与地球体最佳密合的椭球体。
12.子午线收敛角:高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。
13.水准标尺基辅差:精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划之差。
14.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。
15.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。
16.椭园偏心率:第一偏心率第二偏心率17.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。
18.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-XY乙19.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。
20.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。
21.大地线:椭球面上两点之间的最短线。
22.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。
23.标高差改正:由于照准点高度而引起的方向偏差改正。
24.截面差改正:将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。
25.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。
26.勒让德尔定理:如果平面三角形和球面三角形对应边相等,则平面角等于对应球面角减去三分之一球面角超。
27.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)。
28.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。
29.方向改化:将大地线的投影曲线改化成其弦线所加的改正。
30.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。
31.参心坐标系:依据参考椭球所建立的坐标系(以参心为原点)。
32.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)。
33.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。
㈢简答题:1.建立国家平面大地控制网的基本原则答: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2.国家高程控制网的布设原则答:①从高到低、逐级控制②水准点分布应满足一定的密度③水准测量达到足够的精度④一等水准网应定期复测3.工程平面控制网的布设原则答: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4.什么是水准理论闭合差?理论闭合差产生的原因?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于零,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。
5.什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:P l (L 1,B1) ,P1至P2的大地线长S及其大地方位角A12, 计算:P2 (L 2,B2),和大地线S在P 2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 (L 1,B1 )和P2 (L 2,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。
6.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7.试述高斯投影正、反算间接换带的基本思路。
答: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)i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=L o+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I,亦即此时l=L-L 0。
8•什么叫大地主题解算?为什么要研究大地主题解算?其解析意义是什么?答:椭球面上点的大地经度L、大地纬度B,两点间的大地线长度S及其正、反大地方位角12A、21A,通称为大地元素。
如果知道某些大地元素推求另一些大地元素,这样的计算问题就叫大地主题解算,大地主题解算有正解和反解。
椭球面上两控制点大地坐标,大地线长度及方位角的正解和反解问题同平面上两控制点平面坐标、平面距离及方位角的正反算是相似的,但是解算椭球面上的大地问题要比平面上相应计算复杂得多。
所以必须进行研究,才能保证大地主题解算的精度和结果的准确性。
大地主题正解和反解,从解析意义来讲,就是研究大地极坐标与大地坐标间的相互变换9 .试述精密水准测量中的各种误差来源?答:1.仪器误差:i角误差、角误差、水准标尺每米长度误差、两水准标尺零点差;2.外界因素引起的误差:温度变化对i角的影响、仪器和水准标尺(尺台或尺桩)垂直位移的影响、大气垂直折光的影响、磁场对补偿式自动安平水准仪的影响、观测误差;㈣填空题1、在地球自转中,地轴方向相对于空间的变化有岁差禾_ —章动_。
2、时间的度量单位有时刻和时间间隔两种形式。
3、重力位是引力位和离心力位之和,重力位的公式表达式为___________ 。
4、椭球的形状和大小一般用a和a来表示。
5、在大地控制网优化设计中把精度标准、可靠性标准和费用标准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mm表示的意义是固定误差;的单位是ppm表示的意义是比例误差系数。
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M△来表示,其意义是每千米水准测量的偶然中误差。
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Mw来表示,其意义是每千米水准测量的全中误差。
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=3347256m yA=-23457m。
10、精密水准测量中每个测段设置偶数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a变化到C=a2/b。
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,中央子午线投影后长度不变,而投影后为直线的有中央子午线和赤道,其它均为凹向中央子午线的曲线。
14、大地线克莱劳方程决定了大地线在椭球面上的走向;_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—单数(奇数)—带中央子午线经度和6°相同,坐标不用化算。
、以春分点作为基本参考点,由春分点周日视运动运动确定的时间称为恒星时以格林尼治子夜起算的平太阳时称为世界时。
3、高斯投影中,中央子午线投影后长度不变,而投影后为直线的有赤道,其它均为凹向两 _______极的曲线。
5、大地线克莱劳方程决定了大地线在椭球面上的走向,皿地线穿越赤道时的大地方位角A= 60°,则能达到的最小平行圈半径为长半轴a的 _____ 倍。
6、正常重力公式是用来计算椭球面正常重力,其中系数是称为重力扁率。
高出椭球面H米高度处正常重力与椭球表面正常重力间的关系为_________________ 。
8、地面水平观测值归算至椭球面上需要经过标高改正、垂线偏差改正、截面差改正改正。
9、椭球面子午线曲率半径,卯酉线曲率半径,平均曲率半径。
它们的长度通常不满相等,其大小关系为。
10、、某点在高斯投影6°带的坐标表示为3026255m, 20478561m,则该点在3带第39带的实际坐标为3026255m,—21438m,其三度带的中央子午线经度为117度。
1.大地测量学是一门地球信息学科, 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。
它既是基础学科,又是应用学科。
2 •重力位相等的面称为重力等位面,这也就是我们通常所说的水准面________ 。