大地测量学

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。

1、大地测量学的定义、作用及基本内容。

定义：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形状及其重力场并监测其变化为人类活动提供空间信息的一门学科。

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大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。

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，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。

研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。

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。

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学处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。

2、什么是大地测量基准？用于定义地球参考椭球的一系列参数，主要包括椭球的大小和形状，椭球短半轴，椭球中心的位置。

3、什么是椭球定位与定向？椭球定向一般应满足那些条件？椭球定位：确定椭球中心的位置，可分为两类：局部定位和地心定位。

椭球定向：确定椭球旋转轴的方向。

椭球定向满足两个平行条件：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。

4、什么是天球坐标系，地固坐标系，地心地固坐标系，参心地固坐标系？天球坐标系——用于研究天体和人造卫星的定位与运动，为了确定天球上某一点的位置所引进的坐标系。

地固坐标系——也称地球坐标系，是固定在地球上与地球一起旋转的坐标系。

地心地固坐标系——以总地球椭球为基准的坐标系，与地球体固连在一起且与地球同步运动，以地心为原点的坐标系。

参心地固坐标系——以参考椭球为基准的坐标系，与地球固连在一起且与地球同步运动，以参考椭球的中心为原点的坐标系。

大地测量学基础一、名词解释1、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学科。

2、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。

3、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。

4、岁差：地球绕地轴旋转，由于日、月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄级发生缓慢移动。

5、章动：地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短期周圆周运动，振幅为9.21秒，这种现象称为章动。

6、极移：地球自转使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，这种现象被称为极移。

7、恒星时(ST)：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。

8、真太阳时MT：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。

9、大地水准面：假想海洋处于完全静止的平衡状态时海水面延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面，叫大地水准面。

10、正常椭球：与地球质量相等且质量分布均匀的椭球。

11、正常重力加速度：正常椭球对其表面与外部点所产生的重力加速度。

12、正常位水准面：相应于正常重力加速度的重力等位面。

13、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。

14、正常椭球面：是大地水准面的规则形状（一般指旋转椭球面）。

因此引入正常椭球后，地球重力位被分成正常重力位和扰动位两部分，实际重力也被分成正常重力和重力异常两部分。

15、总的地球椭球：一个和整个大地体最为密合的。

总地球椭球中心和地球质心重合，总的地球椭球的短轴与地球地轴相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，总地球椭球和大地体最为密合。

16、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。

第一章绪论1、大地测量学的任务：一是精确确定地面点位及其变化，二是研究地球重力场、地球形状和地球动力现象。

2、大地测量的作用：（一）在地形图测绘、工程建设和交通运输方面的作用一是控制测图误差的积累。

二是统一坐标系统。

三是解决椭球面和平面的矛盾。

（二）在空间技术应用和国防建设中的作用（三）在地球科学研究中的作用（四）在资源开发、环境监测与保护中的作用（五）在防灾、减灾和救灾中的作用3、大地测量学的分类：一、按照研究地球空间的范围大小分：理论大地测量学、大地控制测量学、海洋大地测量学、工程大地测量学二、按照所研究地球的时空属性分：几何大地测量学、物理大地测量学、动力大地测量学、整体大地测量学三、按实现基本任务的技术手段分：地面大地测量学、空间大地测量学、惯性大地测量学第二章1、天文测量是研究如何运用测量天体的方法来确定地面点在地球上的位置和某一方向线的方向，即地面地面点的天文经纬度和到某方向的天文方位角。

2、天球与地球自转有关的几个基本圈、线、点P373、天体（球）的周日视运动：一种直观的由于地球由西向东自转而产生的天球或天体的视运动4、黄赤交角：黄道面与赤道面的夹角。

用g表示。

g=23°27′黄道面：地球绕太阳公转的平均轨道面5、时间系统时间是物质存在和运行的客观形式。

原则：选择一种连续而均匀的物质运动周期作为计量时间单位的标准，而且这种运动周期是可以测定和复制的。

根据这一原则已选择三种物质建立时间单位：地球自转、地球公转、原子内部能级跃迁。

恒星时系统：选春分点作为参考点，用它的周日视运动周期所确定的时间计量系统。

真太阳时，选取真太阳为参考点，并以周日视运动周期为基准所建立的一种时间计量系统。

平太阳时，选取平太阳为参考点，并以其周日视运动周期为基准建立的一种时间计量系统。

6、地球重力就是单位质点所受的地球引力和地球自转离心力的合力。

绝对重力测量指直接测定一点的重力值。

有两种方法，一种是利用可倒摆测定；另一种就是运用物体的自由运动测定。