同济卫星与天文测量学-2

总地球椭球： 总地球椭球：
配合最佳的 参考椭球面 大地水准 面差距N 面差距
——与全球大地水准面最为 与全球大地水准面最为 接近的椭球。 接近的椭球。
（利用全球的各种卫星测量资 利用全球的各种卫星测量资 全球 料，顾及地球的几何及物理参 数确定椭球元素）。 数确定椭球元素）。
大地 水准面
11
几个世纪以来，许多学者曾算出参考椭球的参数值，如表： 几个世纪以来，许多学者曾算出参考椭球的参数值，如表：
(L，B)54 ，
x
(x,y,z)54 (x,y,z)80
西安80坐标系下： 西安80坐标系下： 80坐标系下
(L，B)80 ，
24
2、外部变换
①空间直角坐标系间的转换 (x，y，z)54 ， ，
Z Z′
(x，y，z) 80 ′ ， ，
7参数转换公式：3个平移，3个旋转，1个尺度变化 参数转换公式： 个平移 个平移， 个旋转 个旋转， 个尺度变化 参数转换公式
第二章 测量学的基本知识
§2.1 地球的形状与大小 §2.2 参考椭球及其定位 §2.3 测量常用坐标系
1
§2.1 地球的形状与大小
认识地球是人类探索的目标之一， 认识地球是人类探索的目标之一，也是测量学的任务之一 绝大多数测量工作是在地球上进行， 绝大多数测量工作是在地球上进行，或作为参考系
一、地球的自然表面——岩石圈的表面 地球的自然表面
高山、丘陵、平原、湖泊、 高山、丘陵、平原、湖泊、海洋 最高点： 最高点： ——珠峰 1975：8848.13m 珠峰 ：
2005：8844.43m ：
最低点： 最低点： ——马里亚那海沟 马里亚那海沟11022m， 相差 马里亚那海沟 ， 相差19.866km

公元1900年，光绪26年，美国基勒用92厘米口径的反射望远镜拍摄了上百个星云，发现拍照星云用反射望远镜更优越，他还在照片上发现了十万个以上的星云，旋涡星云是普遍存在的，对制造大型反射望远镜是一个促进；俄国列别捷夫证明了光压的事实；美国的张伯伦提出太阳系起源的星子假说；法国克劳德和德延古发明棱镜等高仪。

公元1901年，光绪27年，英仙座新星成为全天第三亮星，从视差估计距离为100光年，天文学家用它与1885年仙女座大星云中新星作对比研究；荷兰卡普因发现银河系恒星运动的“二流”现象，并提出解释；美国纽康提出计算黄赤交角公式。

公元1902年，光绪28年，法国试播短波无线电时号。

公元1903年，光绪29年，俄国齐奥尔科夫斯基提出液体燃料火箭最适合于宇航。

公元1904年，光绪30年，经卡普因的归算处理，吉尔拍摄的南天恒星的好望角星表发表，有星454000颗；美国建成帕洛马天文台。

公元1905年，光绪31年，美国海尔太阳单色光照相仪安装于威尔逊山帕萨迪纳；美国开始无线电授时；爱因斯坦在《论动体的电动力学》中提出狭义相对论。

公元1906年，光绪32年，德国沃尔夫发现属于脱罗央群的一颗小行星；美国海福德根据重力确定地球为椭球体；美国洛厄尔根据他的火星观测写成《火星和它的运河》，1908年又写出《火星，生命的居住地》。

公元1907年，光绪33年，丹麦赫兹普龙发现巨星和矮星；美国波特伍德提出测定地球年龄的铀蜕变规律法。

公元1908年，光绪34年，通古斯大陨石落在西伯利亚；美国弗罗斯特发现开阳星是四合星；美国海尔利用谱线的塞曼效应发现了黑子磁场；美国威尔逊山1.53米反射望远镜投入工作，并建成世界上第一座太阳塔。

公元1909年，宣统元年，英国达维特发现地磁南极。

公元1910年，宣统二年，德国威尔森、席纳尔和法国诺德曼测定恒星温度，进而计算恒星直径；德国史瓦西提出恒星运动速度的椭球分布。

公元1911-1912年，宣统三年，奥地利海斯发现宇宙射线；美国勒维特发现造父变星的周期与光度之间的关系；美国罗素建立食双星理论；丹麦赫兹普龙估算了造父变星的距离；美国斯莱弗发现仙女座星系谱线紫移。

天文学基础知识目录一、基本概念 (3)1.1 天文学定义 (4)1.2 天文学研究范围 (4)二、天文观测 (6)2.1 地面观测 (7)2.1.1 光学望远镜 (8)2.1.2 射电望远镜 (10)2.1.3 激光干涉测量 (11)2.2 空间观测 (12)2.2.1 人造卫星观测 (13)2.2.2 天文探测器 (14)三、天体物理学 (15)3.1 天体的物理状态 (16)3.3 天体的能量转换与辐射 (19)四、恒星与星座 (20)4.1 恒星的分类与命名 (21)4.2 星座与星图 (22)4.3 恒星的生命周期与死亡 (23)五、行星系统与太阳系 (24)5.1 行星的定义与分类 (25)5.2 太阳系的构成与运动 (26)5.3 太阳系的起源与演化 (27)六、宇宙结构与大尺度分布 (28)6.1 宇宙的大尺度结构 (30)6.2 星系团与星系际物质 (31)6.3 宇宙的膨胀与演化 (33)七、天文学分支学科 (34)7.2 天体力学 (36)7.3 天体物理学 (38)7.4 天文统计学 (40)7.5 天文技术与方法 (41)八、天文观测技术与设备 (43)8.1 光学观测技术 (45)8.2 射电观测技术 (46)8.3 激光干涉测量技术 (47)8.4 天文仪器与设备 (49)九、天文研究与未来展望 (50)9.1 当前天文研究的热点问题 (51)9.2 天文学的未来发展趋势 (53)9.3 天文与其他学科的交叉领域 (54)一、基本概念宇宙：宇宙是所有存在的事物和空间的整体，包括地球和人类在内的所有事物都存在于宇宙之中。

星座：星座是由一组恒星在天空中的特定位置形成的图案。

通常使用想象线条将它们连接起来以形成特定的形状或图案。

恒星日：恒星日是描述地球自转一周的时间，也就是我们常说的一天。

在这个时间里，恒星在天空中相对于地球的位置是不变的。

太阳系：太阳系是以太阳为中心的行星、卫星、小行星、流星体等天体的集合体。

三角点的密度是指每幅图中包含有多少个控制点，而测图的比 例尺不同，每幅图的面积也不同。所以，三角点的密度也用平 均若干平方公里有一个三角点来表示。常规大地测量和GPS测 量的基本要求：
（1）不同比例尺地图对大地点的数量要求 ：
测图比例尺
1：5万 1：2.5万 1：1万
平均每幅图面积（km2） 350~500 100~125 15~20
国家平面大地控制网
惯性测量系统(INS)
惯性测量是利用惯性力学基本原理，在相距较远的两点之间， 对装有惯性测量系统的运动载体(汽车或直升飞机)从一个已知点 到另一个待定点的加速度，分别沿三个正交的坐标轴方向进行 两次积分，从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的坐标增量 ，进而求出待定点的位置，它属于相对定位，其相对精度为 (1~2)·10-5，测定的平面位置中误差为±25cm左右。 优点：完全自主式，点间也不要求通视；全天候，只取决于汽 车能否开动、飞机能否飞行。 缺点：相对测量，精度不高。
平均每幅图的三角点个数
3
2~3
1
每点控制的面积（km2）
150
50
20
三角网的平均边长（km）
13
8
2~6
相应的三角网等级
二等
三等
四等
国家平面大地控制网布设原则
（2）GPS测量中两相邻点间的距离要求（单位：km)：
等级 相邻点最小距离
A
100
B
15
C
5
D
2
E
1
相邻点最大距离 2000 250 40 15 10
测图比例尺
1∶5万 1∶2.5万 1∶1万 1∶5千 1∶2千
图根点对于三角点 的点位误差(m) ±5.0 ±2.5 ±1.0 ±0.5 ±0.2