空间大地测量学：：利用自然天体或人造天体精确确定点的位置，确定地球的形状，大小，外部重力场，以及他们随时间的变化状况的一整套理论和方法
空间大地测量两个要素；1,必须利用空间的自然天体或人造天体所发出的信号来进行观测或将他们作为观测目标2,所做的工作必须属于大地测量的范畴，如精确测定点的坐标及其变化率，确定地球重力场及其变化，确定地球的运动和相关参数。
空间大地测量的主要任务：大体分为两类：一类是建立和维持各种坐标框架，1,建立和维持地球参考框架（1）建立和维持全球性的地球参考框架，（2）建立和维持区域性的地球参考框架2,建立和维持国际天球参考框架3,测定地球定向参数。一类是确定地球重力场。空间大地测量技术：VLBI,激光测月（SLR）, GPS （GNSS）, DORIS,利用卫星轨道摄动反演地球重力场，卫星测高，.卫星跟踪卫星，卫星重力梯度测量
时间间隔：事物运动处于两个状态之间所经历的时间过稈，它描述了事物运动在时间上的连续状态时刻：发生某一现象的时间
时间基准：时间测量的一个标准的公共尺度。
时间的起算基准和尺度基准一起决定事件发生的时刻
时间的尺度基准决定两事件之间的时间间隔，也就是决定时段
时间基准的条件：1。运动是连续的、周期性的2,运动周期必须稳定3,运动周期必须具有复现性，即要求在任何时间和地点都可以通过观测和试验来复现这种周期运动
时间基准有三种：1地球自转（建立世界时）2,行星绕太阳公转（历书时）3,电子，原了的谐波振荡（原了时）4,脉冲星发射周期性脉冲信号（脉冲星时）
守时系统：被用来建立和维持时间频率基准，确定任一时刻的时间
方法：通过时间频率测量和比对技术来评价和维持该系统的不同时钟的稳定度和准确度，并据此给予不同的权重，以便用多台钟来共同建立和维持时间系统的框架
授时：通过授时设施（电话网络无线电，电视，专用长波和短波电台和卫星等）向用八传递准确的时间信息和频率信息
时钟的主要技术指标：1频率准确度，振荡器所产生的实际震荡频率与:苴理论值得相对偏差2 ,频率漂移率频率准确度在单位时间内的变化量3,频率稳定度（反映时钟质量的最主要的技术指标）频标在一定的时间间隔内所输出的平均频率的随机变化程度频率准确度和频漂反映了钟的系统误差。频率稳定度反映了随机误差
世界时系统：以地球口转作为时间基准的时间系统。分为恒星时和太阳时
恒星时：以春分点作为参考点，春分点连续两次经过地方上了午圈的时间间隔为一个恒星日，再均匀分割成小时、分和秒。恒星时与地方上子午圈的时间有关，为地方时
恒星时分为真恒星时和平恒星时，真恒星时也即真春分点的地方时角，LAST。平恒星时，LMST LAST - LMST= △屮COSE
GAST一GMST= △屮?COSE
LAST一GAST = LMST一GMST = X
真太阳时：以太阳中心作为参考点。太阳中心连续两次经过某地的上子午圈的时间间隔称为一个真太阳日；再均匀分割为小时、分、秒。人小相当于太阳中心相对于本地子午圈的时角真太阳时不均匀原因：1,地球围绕太阳的轨道为椭圆，近地点角速度大远地点小，2 ,黄道在赤道上的投影不均匀。
建立平太阳时的原因：由于真太阳时的缺陷，建立以平太阳视运动为基准的平太阳时
平太阳：建立假太阳，其周年视运动轨迹位于赤道平面，而不是黄道平面，它在赤道上的运动角速度为恒定的，等于真太阳时的平均角速度，假太阳称为平太阳
平太阳：以地球自转为基础，以平太阳中心作为参考点所建立的时间系统
民用时：将平太阳时的起始点从平正午移到平子夜的平太阳时
世界时（UT）：将格林丿艺治零子午线处的民用时
世界时是以地球自转为基础的，而地球自转轴在地球的内部位置在变化，即存在极移现象, 地球自转速度不均匀，不严格满足建立时间系统的基木条件?广泛应用于天文学和人们口常生活，但因为不均匀，无法应用于高科技，高精度的领域
未经任何改正的世界时UT0,经过极移改正△入，的UT1,经过极移和地球自转速度的季节性改正ATs, UT2
由于地球自转的同时也存在绕太阳公转，太阳口大于恒星口，太阳时大于恒星时
力学时系统：天文学中，天体的星历是根据天体力学中的运动方程编算的，这些方程中，时间T是一个独立的变量，该时间定义为力学时。以行星绕口公转为基础。
力学时分类：历书时(ET),地球动力学时(TDT),太阳系质心力学时(TDB)
历书时：为了避免世界时的不均匀性，1960年引入了一种以地球绕口公转周期为基础的均匀时间系统。历书时的起点，1900年1月0 口 12h.
历书时实际上是通过对月球的观测得到的，将观测得到的天体位置与用历书时计算得到的天体历表比较，就能内插出观测瞬间的历书时
历书时的缺陷：1,太阳，月球，行星历表中的位置与一些天文常数有关，每当这些天文常熟进行了修改，就会导致历书时不连续。2,由于月球的视團积很大，边缘又很不规则，很难精确找准其屮心的位置，所以求得的历书时比理论精度要差很多3,要经过较长时间的观测和数据处理才能得到准确的时间4,由于星表木身的误并，同一瞬间观测月球与观测行星得出的历书时可能不相同
原子时：以原子谐振信号周期为标准，并对它进行连续记数的时标
起点：1958年1月1日Oh,其值与UT2相同
协调世界时(UTC)：世界时的应用比原子时更为广泛，国际天文协会于20世纪60年代建立协调世界时，秒长严格等于原了时的秒长。协调世界时与世界时UT间的时刻差规定需要保持在0.9秒以内，否则将采取闰秒的方式进行调整
GPS时(GPST),时问为原了时，采用原了时的秒长，起点1980年1月6日0
国际原子时IAT-GPST二19s
相对论框架下的几种时间系统：
地球动力学时(TDT)：用于解算围绕地球质心旋转的天体的运动方程，编算其星历时所用的一种时间系统。建立在国际原子时TAI的基础上，秒长与国际原子时的秒长相筹。32. 184 太阳系质心动力学时(TDB)：用于解算坐标原点位于太阳系质心的运动方程并编制其星表时所用的时间系统
地心坐标时(TCG)：原点位于地心的天球坐标系中所用的第四维坐标-时间系统，它是把TDT 从大地水准面上通过相对论转换到地心时的类时变量
质心坐标时(TCB)：以太阳系质心天球坐标系屮的第四维坐标，它是用于计算行星绕日运动方程中的时间变量，也是编制行星星表时的独立变量
空间大地测量屮的常用计时方法：
历法：规定年月日的长度以及他们之间的关系，指定时间序列的一套法则。分为阳历，阴阳历，阴历。阳历，以冋归年为基本单位。阴阳历：以朔望月记月，以冋归年计年，-:者兼顾阴历：以朔塑月为基本单位
阳历分为：儒略历，格里历。
赤道岁差(日月岁差)：由于太阳、月球以及行星对地球上赤道隆起部分的作用力矩而导致赤道平面的进动(或者说天极绕黄极在半径为黄赤交角的小圆上顺时针方向旋转)称为赤道岁差。运动速度为每年西移50. 39秒
黄道岁差(行星岁差)：除太阳和刀球对地球的万有引力外，其他行星对地球和刀球产生万有引力，影响地月系质心绕日公转的轨道平面，黄道面产牛.变化，使春分点产牛?移动。春分点在天球赤道上面每年东移0.1秒，还会使黄赤交角变化
平天极：只考虑岁差运动时的天极
平赤道：对平天极对应的天球赤道
平春分点：平赤道与黄道的交点
?由于赤道岁差和黄道岁差的综合作用，平春分点将从Yo移至Y，从而使天体的
黄经发生变化，称为黄经总岁差。变化量为右下式，
IAU1976, IAU2000, IAU2006 岁差模型
瞬时天球坐标系：以天球中心为原点，X轴指向瞬时的平春分点，Z轴指向瞬时的平北天极, Y 轴亟直于X轴和Z轴形成一个右手亟直直角处标系
岁差改正原因：恒星的位置是在天球坐标系中描述的，由于岁差的影响，不同时刻的瞬时天球坐标系不同，不同时刻的恒星位置无法相互比较，为了比较不同时刻的恒星的位置，必须把不同时刻恒星在不同瞬时坐标系下的位置归算到统一的坐标系下（协议天球坐标系），就必须进行岁差改正
章动：由于日月以及行星相对于地球的位置在不断变化，导致黄道面产牛?周期性的变化，从而使得北天极，春分点，黄赤交角等在总岁差的基础上产生额外的周期性的微小摆动，这种周期性的微小摆动称为章动
主耍因素：刀球绕地球公转的白道平面Z间的夹角会在18。17"到28° 35" Z间以18.6 年周期变化
真天极围绕平天极做周期性运动，真春分点、真赤道分别相对于平春分点、平赤道作相应的周期运动，引起的春分点在黄道上的位移为黄经章动，所引起的黄赤交角的变化为交角章动。极移：由于地球内部物质（地幔对流）和表血上的物质（海潮，洋流）的运动，使得地球相对于口转轴产牛相对运动，引起地级的移动
固定平纬：取6年内测站的瞬时纬度的平均值作为测站的平均纬度，:其数值在长时间内将保持基本稳定，称为固定平纬
历元平纬：将某一历元的纬度值扣除周期项的影响后取值作为该历元的平均纬度。固定平极：由几个纬度观测台站的固定平纬所确定的平均极，如国际协议原点CIO 历元平极：由一个或几个观测台站的历元平纬所确定的平极。我国的JYD196&0 极移的成分：张徳勒摆动（周期427天0.15秒），是弹性地球自转的必然结果受迫摆动（周期1年，0.10秒）主要是由于季节性的天气变化引起的微小摆动：周期1天，0.02秒天球坐标系：描述自然天体和人造天体在空间的位置或方向的一种坐标系
依据所选用的坐标原点不同：站心天球坐标系，原点位于测站屮心。地心天球坐标系，原点位丁地心，太阳系质心天球，原点位丁太阳系质心
基圈与基点：选取一个大圆作为基圈，该基圈的极点称为基点，过基圈的两个极点的大圆皆与;基圈垂直
丄圈和副圈：选取一个过基圈的两个极点的大圆作为丄圈，其余的大圆称为副圈
主点;主圈与基圈的交点
经度：过任一天休S的副圈平面与上圈面之间的夹角。纬度：从球心至天休的联线与基圈平面间的夹角
瞬时天球赤道坐标系：坐标原点位于天球屮心，Z轴指向瞬时北天极，X轴指向瞬时春分点, Y 轴组成右手坐标系的空间直角坐标系。天体的最终位置和方位不易用这种坐标系表示平天球赤道坐标系：只顾岁差运动不顾章动运动所建立的天球坐标系。
Z轴指向历元平天极，X轴和Y轴则位于与之相应的平天球赤道面上，X轴指向平春分点，组成右手坐标系
协议天球坐标系：为了方便地表示天体在空间的位置和方位，编制天体的星历表，就需要在空间建立一个固定的坐标系，该坐标系的三个坐标轴需指向三个固定的方向。2000年1月1
口 12h的平天球坐标系。Z轴指向J2000. 0时的平北天极，X轴指向J2000. 0时的春分点；Y 轴垂直于X, Z轴，构成右手坐标系
国际天球参考系统ICRS是根据一组定义和规定从理论上来加以确定的，该坐标系统还需要有具体的机构通过一系列的观测和数据处理并采用一定的形式来予以实现，坐标系统的具体实现称为坐标框架。国际天球参考系ICRS是由国际地球自转服务IERS所建立的国际天球参考框架ICRF来予以实现的。根据原点的不同分为BCRS （坐标原点位于太阳系质心），GCRS （原点位于地球质心）
协议地球参考系（CTRS）：由一定的组织和机构通过一系列的观测和数据处理后用地球参考框架来具体实现。目前，国际上常用的CTRS和CTRF有国际地球参考系ITRS,国际参考框架 ITRF,和 WGS-84
协议地球坐标系，框架一个满足下列条件：
1,原点位于包括海洋和大气层在内的整个地球的质量中心。2,尺度为广义相对论意义上的局部地球框架內的尺度。3 ,坐标轴的指向最初是BIH1984. 0来确定的。4,坐标轴定向随时间的变化满足地壳无整体旋转这一条件。
4、基于春分点的经典坐标转换方法
从ITRS转换至GCRS的另一种方法是基于春分点的经典转换方法：
[GCRS]= P⑴ N ⑴ R⑴W⑴[/77?S]
■直接用IAU2000岁差/章动模型来计算岁差参数?A,0A,ZA）或（（pA,3A,￡A，xA）和黄经章动△屮及交甬章动厶￡ ,再用它们来组成岁差矩阵P⑴和章动矩阵N（t）
?另一个差别在于用格林尼治（视）恒星时GST取代地球旋转角0来计算旋转矩阵R（t）o
采用经典方法进行坐标转换的过程可用下列流程来表示：
甚长基线十涉测量（VLBI）o两台配备了高精度原子钟、相距遥远的射电望远镜A和B,同时对来自某一射电源的信号进行观测，利用干涉测量的方法对2台分别记录的信号进行相关处理，以求得信号到达A,B两站的时延以及时延的变化率，进而精确确定基线向量AB,以及从射电望远镜至射电源的方向的一整套理论、方法和技术称为其长基线干涉测量。
大气窗口：可见光窗口和无线电窗口
减小波长的限制：1机动过程中天线的变形小丁?波长的1/10, 2天线的平整度高丁-观测波
长的1/20.
联线干涉测量原理：将两台相距为D的两台射电望远镜A和B用电缆线连接起来，共同使用一台钟，将接收到的信号混频后变成屮频，然后通过电缆送往相关器经行相处理，组成一台虚拟的口径为D的大射电望远镜。
两条缆线的作用是传递信号，传递本振信号和传递屮频信号
甚长基线十涉测量的应用：1,能够分辨出射电源精细结构，2,对射电源位置以及望远镜两端测站的相对位置非常敏感，能够分辨他们之间位置的细微变化，3,在天休测量和大地测量中应用广泛。
大大提高了大地测量定位，参考框架的连接，地球自转和极移监测，估计地売运动，绘制河外射电源图像的精度
VLBI天线收到地球引力场的彫响，观测量同时涉及三个参考系：
1 ,市射电源星表实现的射电天球参考系，2, rh空间VLBI的轨道运动方程实现的动力学
参考系。3由地面测站网实现的低谷参考系
空间甚长基线T涉测量：CSVLBI）,将VLBI天线送往太空，人幅度延伸VLBI观测基线长度，
提高观测分辨率。由SVLBI站，地面VLBI站，地面跟踪站，相关处理中心构成
VLBI系统构成：天线，接收机，记录终端，氢原子钟，相关处理机
SVLBI与地面VLBI的比较：1、空间VLBI站木振频率的相频率锁定在地血跟踪站的氢脉泽频标上，这个频标市跟踪站通过S （或X）波段的向上无线电通道发送给空间VLBI站。2、空间VLBI站接收到的射电信号及其他数据通过K （X、S）波段向下无线电通道发送给跟踪站，并经格式化后记录到磁带上。3、空间VLBI站上必须配备高精度的天线姿态调整、轨道控制和检测系统。4、空间VLBI站的能源是通过接收太阳能来提供的。5、空间VLBI必须配备全球覆盖的地面支持系统。
卫星测高原理：利用星载微波雷达测高仪，通过测定微波从卫星到地球海洋表面再反射回来所经过的时间来确定卫星至海面星下点的高度，根据已知的卫星轨道和各种改正来确定某种稳态意义上或一定时间尺度平均意义上的海面相对于一个参考椭球的大地高或海洋大地水准面高。在埋想的情况下，卫星测高仪的测量值应该等于卫星质心到海洋表血的瞬间距离，然而由于测高仪发射的脉冲信号在经过海洋表面反射返冋接收机之前受到多种因素的影响，包括卫星轨道误羌，仪器误羌以及大气对微波信号的散射和折射等，因此，必须对.卫星测高仪的测量值施以各项改正，才能得到卫星质心到海洋表面的瞬时距离
卫星轨道误弟：主要误羌源分为四类：地球重力场模型（主要误羌），大气传播延迟，光压，跟踪站坐标误差。固休潮汐，海洋潮汐。
环境误羌：海况（电磁偏羌）影响，，电离层折射误并，对流层影响，逆气压改正
仪器误差：跟踪系统偏差，波形样本放大校准偏差，平均脉冲形状的不确定性与时间标志偏差测高卫星：GEOS AT, ERS1/2, Topex/Poseiden , GFO, JASON-1, ENVISAT-1, ICEsat 数据预处理：箱化预处理包括依据编辑准则的数据剔除和各项地球物理改正。
卫星测髙数据基准统一和参考框架转换
流程：通过对各类卫星测高观测数据进行预处理精化，包括数据的编辑，统一参考椭球和参考框架，部分消除残余系统偏羌，用共线法确定所有重复共线轨迹的时间平均海面高，以初步消弱轨道误差和海洋时变等残余系统误差，并可显著减小交叉点不符值；最后对所有各类测高轨迹进行近于全组合式扩大的多星组合交叉点平差，进一步消弱径向轨道误差，经得这三步，即可得整个海域各类测高卫星轨迹上的离散点精密海面高，为进一步计算垂线偏差, 重力异常，海洋大地水准面和其他应用准备了高精度的卫星测高数据。
应用：大地测量学，地球物理学，海洋学，全球坏境变化和监测
共线平差目的：1）消除卫星轨道误差2确定平均海平面；3计算重复轨迹的平均时间轨迹实现过程：首先为每一组共线轨迹选择一个时间历元，以保证具有相同的相对时间处，内插处同组内每条共线轨迹的海面高、纬度、经度，然后对共线轨迹进行平差，平差后即可求出所需位置的纬度、经度、海面高。由于共线平差会遇到秩亏，因此可以对共线平差施加约束条件。
交叉点平差目的：1）研究径向轨道误差的大小2）评价定轨屮采用的地球重力场模型的精度；3）校准测高仪时标精度4）研究交叉点不符值在卫星定轨中的可观测性；5）回复重力异常研究；6）研究大洋潮汐；7）研究湍流变化
实现过程：利用内插，一般采用多项式拟合升降轨道然后通过联立求解方程，确定交叉点的时间和位置。求得与经纬度满足的待定一项式系数即可确定。
第一代卫星导航定位系统：子午卫星系统为代表
子午卫星：采用多普勒测量来定轨和定位
系统的组成：空间部分（卫星星座），地面控制中心（计算中心，注入诂，控制中心，海军天文台。）用户部分（多普勒接收机）
定位方法：单点定位，联测定位，短弧法定位
局限性：1 一次定位所需时间过长，2不是一个连续的导航定位系统
DORIS ,采用多普勒测量方式进行卫星定轨和空间无线电定位的综合系统。定轨原理和了午卫星系统类似，但是DORIS系统中无线电信号发射器只是安放在地面跟踪站上的，多普勒接收机则放在卫星上。
武汉大学2004年攻读硕士学位研究生 入学考试试题 科目名称：大地测量学基础科目代号：891 ――――――――――――――――――――――――――――――――――注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。 一、名词解释（每小题4分，共40分） 1、大地水准面 2、高斯投影正算 3、大地高 4、垂线偏差 5、大地主题反算 6、参考椭球定位 7、找准目标的相位 差 8、波道曲率改正 9、静力法重力测量 10、恒星时 二．填空（每小题3分，共45分） 1、我国1954年北京坐标系是采用球参数。 2、已知P点的大地坐标为B=30°22′，L＝114°20′，则P点位于6度投影带 的号带。 3、当大地纬度B＝时，子午曲率半径M等于平均曲率半径。 4、水平角观测时，必须用盘左、盘右取平均值作为最后观测值，这样可以消除 和误差的影响。 5、把地面上的观测方向值（已归心改正）归算到高斯平面上，需 加、、、、等改正。 6、大地测量内业计算的基准面是。 7、在水准测量时，因温度变化引起i角变化产生误差属性质的误差。 8、当椭球面上两点位于和时，两点间的相对法截弧重合。 9、当照准点的大地高H＝时，δ" H ＝0。 10、试写出克劳莱方程。 三、计算和作图（每小题8分，共32分） 1、图中P 1,P 2 是椭球面上P1,P2在高斯平面上的投影点，试绘出： （1） P 1,P 2 之间的大地线描写形； （2） P 1，P 2 两点之间的方向改化； （3） P 1至P 2 方向的平面坐标方位角； （4） P 1 点的平面子午线收敛角。 2、已知某一方向的大地方位角A＝144°04ˊ44.77"，平面子午线收敛角 γ＝+1°34ˊ51.58"，方向改化δ＝+11.14"，试计算该方向的坐标方位角。 3、试作图绘出一个点的正高、正常高、大地高？并写出三者之间的关系式。 4、在二等精密水准测量往测某一奇数站，观测员按规定的顺序报出以下读数（N3水准仪）2406、1986、21983、16006、1809、1391、52138、46163。试计算出该站的高差？并指出该站的成果是否合格。 四、回答（共33分） 1、试写出在白塞尔主题解算方法中，白塞尔提出的三个条件。（5分） 2、写出用高斯投影正、反算公式进行换带计算的步骤。（7分）
大地测量学基础(高起专) 单选题 1. _______要求在全球范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，同时要求椭球中心与地球质心一致或最为接近。(A) 地心定位(B) 单点定位(C) 局部定位(D) 多点定位标准答案是：：A 2. _______用于研究天体和人造卫星的定位与运动。(4分) (A) 参心坐标系(B) 空间直角坐标系C) 天球坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：C 3. 地球坐标系分为大地坐标系和_______两种形式。(4分) (A) 天球坐标系(B) 空间直角坐标系(C) 地固坐标系(D) 站心坐标系标准答案是：：B 4. 地球绕地轴旋转在日、月等天体的影响下，类似于旋转陀螺在重力场中的进行，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，旋转周期为26000年，这种运动成为_______。(4分) (A) 极移(B) 章动(C) 岁差(D) 潮汐标准答案是：：C 5. 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_______。(4分) (A) 恒星时(B) 世界时(C) 协调世界时(D) 历书时标准答案是：：A 多选题 6. 下列属于参心坐标系的有：_______。(4分) (A) 1954年北京坐标系(B) 1980年国家大地坐标系(C) WGS-84世界大地坐标系(D) 新1954年北京坐标系标准答案是：：A,B,D 7. 下列关于大地测量学的地位和作用叙述正确的有：_______。(4分) (A) 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。 (B) 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。 (C) 大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保证。(D) 大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。 标准答案是：：A,B,C,D 8. 大地测量学的发展经历了下列那几个阶段：_______。(4分) (A) 地球圆球阶段(B) 地球椭球阶段(C) 大地水准面阶段(D) 现代大地测量新阶段标准答案是：：A,B,C,D 9. 地固坐标系分为_______。(4分) (A) 地心坐标系(B) 天球坐标系(C) 站心坐标系(D) 参心坐标系标准答案是：：A,D 10. 大地测量学的基本体系由下列哪几个基本分支构成：_______。(4分) (A) 几何大地测量学(B) 物理大地测量学(C) 空间大地测量学(D) 重力大地测量学标准答案是：：A,B,C 判断题 11. 根据椭球定位与定向原理知，在大地原点上的垂线与法线是不重合的。(4分)标准答案是：：错误 12. 纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角。(4分)标准答案是：：错误13. 建立大地基准只需要求定旋转椭球的参数及其定向。(4分)标准答案是：：错误 14. 1954北京坐标系与新1954北京坐标系采用的椭球参数相同，定位相近，但定向不同。标准答案是：：正确 15. 椭球定位是指确定椭球旋转轴的方向。(4分)标准答案是：：错误 16. 物理大地测量学的基本任务是：用全站仪或GPS技术确定地球的形状大小及确定地面点的几何位置。(4分) 标准答案是：：错误 17. 利用GPS定位技术进行点位测定不受任何环境的限制。(4分)标准答案是：：错误 18. 行星运动中，与太阳连线在单位时间内扫过的面积相等。(4分)标准答案是：：正确 19. 黄赤交角指的是黄道与地球赤道的夹角。(4分)标准答案是：：正确 20. 在大地测量学范畴内中，过地面任意两点的铅垂线彼此平行。(4分)标准答案是：：错误 填空题 21. 大地测量学是关于测量和描绘地球形状及其___(1)___ 并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息。(1).标准答案 是：: 重力场 22. 北京54坐标系采用的是___(2)___ 椭球参数。(4分) (1).标准答案 是：: 克拉索夫斯基 23. 80国家大地坐标系的大地原点定在我国中部，具体选址是泾阳县永乐镇，简称为___(3)___ 。(4分) (1).标准答案 是：: 西安原点 24. 站心坐标系是以___(4)___ 为原点而建立的坐标系。(4分) (1).标准答案 是：: 测站 25. 进行不同空间直角坐标系统之间的坐标转换，需要求出坐标系统之间的___(5)___ 。 (1).标准答案 是：: 转换参数 单选题 1. 按地面各点的正常高沿垂线向下截取相应点，将许多这样的点连成的一个连续曲面称为 (A) 大地水准面(B) 水准面(C) 似大地水准面(D) 地球椭球面标准答案是：：C 2. 以_______为参考面的高程系统为大地高程。(6分) (A) 水准面(B) 似大地水准面(C) 大地水准面(D) 地球椭球面标准答案是：：D 3. 地面上任一点沿垂线的方向到大地水准面上的距离称为_______。(6分) (A) 正常高(B) 正高(C) 大地高(D) 力高标准答案是：：B 4. 对地面点A，任取一个水准面，则A点至该水准面的垂直距离为_______。(6分) (A) 绝对高程(B) 海拔(C) 高差(D) 相对高程标准答案是：：D 5. 我们把完全静止的海水面所形成的重力等位面，专称它为
一、解释下列术语（每个2分，共10分） 大地水准面球面角超底点纬度高程异常水准标尺零点差 二、填空（1-15小题每空1分；16题4分，共36分） 1、在地球自转中，地轴方向相对于空间的变化有______和_____。 2、时间的度量单位有______和______两种形式。 3、重力位是______和_____之和，重力位的公式表达式为_______。 4、椭球的形状和大小一般用_______来表示。 5、在大地控制网优化设计中把_____、______和_____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______，表示的意义是_____；的单位是______，表示的意义是_____。 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_____来表示,其意义是______。 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_____来表示,其意义是______。 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=___________________，yA=___________________。 10、精密水准测量中每个测段设置______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______变化到_____。 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，_____投影后长度不变，而投影后为直线的有_____，其它均为凹向_____的曲线。 14、大地线克莱劳方程决定了大地线在椭球面上的_______；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_____带中央子午线经度和6°相同，坐标不用化算。 16、按下表给出的大地经度确定其在高斯投影中的带号和相应的中央子午线经度（答案写在试卷纸上，本小题4分，每空0.5分） 大地点经度六度带三度带
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。研究月球及太阳系行星的形状及重力场。 (2)建立和维持国家和全球的天文大地水平控制网、工程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。 (3)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大地测量计算。 (4)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。 3大地测量学的基本体系：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 （1)几何大地测量学（即天文大地测量学） 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)物理大地测量学：即理论大地测量学 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)空间大地测量学：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。 4现代大地测量的特征： ⑴研究范围大（全球：如地球两极、海洋） ⑵从静态到动态，从地球内部结构到动力过程。 ⑶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。 ⑷测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。 5大地测量学的发展简史：地球圆球阶段地球椭球阶段大地水准面阶段现代大地测量新阶段 6大地测量的展望 (1)全球卫星定位系统(GPS)，激光测卫(SLR)以及甚长基线干涉测量(VLBI),惯性测量统(INS)是主导本学科发展的主要的空间大地测量技术 (2)用卫星测量、激光测卫及甚长基线干涉测量等空间大地测量技术建立大规模、高精度、多用途的空间大地测量控制网，是确定地球基本参数及其重力场，建立大地基准参考框架，监测地壳形变，保证空间技术及战略武器发展的地面基准等科技任务的基本技术方案。(3)精化地球重力场模型是大地测量学的重要发展目标.
《大地测量学基础》习题与思考题 一 绪论 1．试述您对大地测量学的理解？ 2．大地测量的定义、作用与基本内容是什么？ 3．简述大地测量学的发展概况？大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些？ 4．简述全球定位系统（GPS ）、激光测卫（SLR ）、 甚长基线干涉测量（VIBL ）、 惯性测量系统（INS ）的基本概念？ 二 坐标系统与时间系统 1．简述是开普勒三大行星定律？ 2．什么是岁差与章动？什么是极移？ 3．什么是国际协议原点 CIO? 4．时间的计量包含哪两大元素？作为计量时间的方法应该具备什么条件? 5．恒星时、 世界时、 历书时与协调时是如何定义的？其关系如何？ 6．什么是大地测量基准？ 7．什么是天球？天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 ？ 8．什么是时圈 、黄道与春分点？什么是天球坐标系的基准点与基准面？ 9．如何理解大地测量坐标参考框架？ 10．什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件？ 11．什么是参考椭球？什么是总地球椭球？ 12．什么是惯性坐标系？什么协议天球坐标系 、瞬时平天球坐标系、 瞬时真天球坐标系？ 13．试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。 14．什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系？ 15．什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系？如何表达两者之间的关系？ 16．如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。 17．简述一点定与多点定位的基本原理。 18．什么是大地原点？大地起算数据是如何描述的？ 19．简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、 新北京54坐标系的特点以及它们之间存在相互关系。 20．什么是国际地球自传服务(IERS ）、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS 的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明？ 21. 站心坐标系如何定义的？试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系？ 22．试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式？试写出上述两种坐标转换的误差方程式？ 23．什么是广义大地坐标微分方程（或广义椭球变换微分方程）？该式有何作用？ 三 地球重力场及地球形状的基本理论 1．简述地球大气中平流层、对流层与电离层的概念。 2．什么是开普勒三大行星定律？推求公式GM a n =3 2. 3．重力是如何定义的？与物理学中重力有何区别？重力的单位什么？ 4．在引力公式r r r m f F → → -=2中，负号代表的意义？ 5．位的定义？它与引力的关系？ 6．写出质点引力位，离心力位的表达式？
武汉大学 攻读硕士学位研究生入学考试试题二 科目名称：大地测量学基础科目代码：851 一．判断题（对下面叙述做判断，在给定的括号内对的划√符号，错的划×符号，每小题3分，共30分） 1.（）。我国传统国家级平面控制网的布设原则是由大到小，逐级控制。 2.（）。大地控制网的二类优化设计问题也就是观测权的最佳分配问题。 3.（）。一般说，沿地面某点的法线和垂线到达其相应的基准面时，这两条线往往是重合的。 4.（）。国家级精度水准测量中的误差估计可用每公里高差平均值的偶然中误差和系统中误差衡量。 5.（）。我国现行使用的高程类别是正高。 6.（）。赫尔莫特第二类大地微分公式是处理椭球参数变动而引起大地坐标和方位角的改正计算的。 7.（）。对于两端都有起算边和方位的平面网，其最弱点位将会出现在网的中央。 8.（）。水准作业中使前后视距相等可以消除或减弱水准仪的I角误差。 9.（）。导线网的特点是形状自由，精度又高。 10.（）。当高度角为零时，经纬仪水平轴倾斜误差对水平方面的影响也为零。 二．单选题。（从给定的几个选项中选择一个最合适的答案，每括号空出4分，共40分） 1.我国现行使用GPS建立的大地控制网等级划分是按（）。 A.。A B C D------ B。甲乙丙丁-------- C。1 2 3 4-------- D。无等级 2.用描述地球形状的地球椭球体的基本元素（）。 A。长半径和扁率B。长半径和子午圈弧长 C。短半径和偏心率D。第一偏心率和扁率 3.同一大地水准面上的每一点都具有( )的为势， A。不确定B。相同C。变动D。零 且每点的切线都与该点的( )垂直。 A。法线方向B。引力线方向C。离心力线方向D。铅垂线方向 4.在球面上解算小三角形的勒让德尔定理指出，如果将球面上小三角形的各角减去球面角超的（），则该球面三角形的解算就可按平面三角形来处理。 A。1/4 B。1/2 C。1/3 D。1/3.5 5.高斯投影是一种等角投影，在轴子午线方向上投影后长度（）。 A。变形极小B。没有变形C。变形为负D。变形最大 6.大地高是指地面点沿（）法线到（）的距离。 A。似大地水准面B。正常位水准面C。参考椭球面D。大地水准面 7.根据克莱劳定理，位于旋转椭球面上的大地线上各点得（） A。子午圈半径B。卯酉圈半径C。平行圈半径D。赤道半径 与大地线在该点的方位角正弦的乘积总是（） A。零B。一个常数C。按比例改变D。不确定
第一章 大地测量学定义 广义：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。 狭义：大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。包含测定地球形状与大小，测定地面点几何位置，确定地球重力场，以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。 大地测量学最基本的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等行星体的空间信息。 P1 P4 P6(了解几个阶段、了解展望) 大地测量学的地位和作用： 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 5、大地测量学是测绘学科的各分支学科（其中包括大地测量、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）的基础科学 现代大地测量学三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学 第二章 开普勒三大行星运动定律： 1、行星轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 2、行星运动中，与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等 3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数 地轴方向相对于空间的变化（岁差和章动）（可出简答题） 地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化（极移） 历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻。 对于时间的描述，可采用一维的时间坐标轴，有时间原点、度量单位（尺度）两大要素，原点可根据需要进行指定，度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。 任何一个周期运动，如果满足如下三项要求，就可以作为计量时间的方法： 1、运动是连续的 2、运动的周期具有足够的稳定性 3、运动是可观测的 多种时间系统 以地球自转运动为基础：恒星时和世界时 以地球公转运动为基础：历书时→太阳系质心力学时、地球质心力学时 以物质内部原子运动特征为基础：原子时 协调世界时（P23） 大地基准：建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转
大地测量学基础 一、大地测量的基本概念 1、大地测量学的定义 它是一门量测和描绘地球表面的科学。它也包括确定地球重力场和海底地形。也就是研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。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。 测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。 大地测量学中测定地球的大小，是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状；测定地面点的几何位置，是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。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。 大地测量工作为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网，为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点，同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。 内容和分支学科解决大地测量学所提出的任务，传统上有两种方法：几何法和物理法。随着20世纪50年代末人造地球卫星的出现，又产生了卫星法。所以现代大地测量学包括几何大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学3个主要部分。 几何法是用一个同地球外形最为接近的几何体（即旋转椭球，称为参考椭球）代表地球形状，用天文大地测量方法测定这个椭球的形状和大小，并以它的表面为基础推算地面点的几何位置。 物理法是从物理学观点出发研究地球形状的理论。用一个同全球平均海水面位能相等的重力等位面（大地水准面）代表地球的实际形状，用地面重力测量数据研究大地水准面相对于地球椭球面的起伏。 卫星法是利用卫星在地球引力场中的轨道运动，从尽可能均匀分布在整个地球表面上的十几个至几十个跟踪站，观测至卫星瞬间位置的方向、距离或距离差。积累对不同高度和不同倾角的卫星的长期（数年）观测资料，可以综合解算地球的几何参数和物理参数，以及地面跟踪站相对于地球质心的几何位置。 2、大地测量学的任务 ·确定地球形状及其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。 ·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。 ·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。
1 2.1 地球的运动 从不同的角度，地球的运转可分为四类： 天文学的基本概念（预备知识） –与银河系一起在宇宙中运动 –在银河系内与太阳一起旋转 –与其它行星一起绕太阳旋转（公转） –地球的自转（周日视运动） 第二章坐标与时间系统
2 预备知识 z 天球的基本概念 所谓天球，是指以地球质心O 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。 建立球面坐标系统，如图2－1所示. z 参考点、线、面和园
图2－1 天球的概念 3
4 天轴与天极 地球自转轴的延伸直线为天轴，天轴与天球的交点P N 和P S 称为天极，其中P N 称为北天极，P S 为南天极。 天球赤道面与天球赤道 通过地球质心O 与天轴垂直的平面称为天球赤道面。天球赤道面与地球赤道面相重合。该赤道面与天球相交的大圆称为天球赤道。 天球子午面与子午圈 含天轴并通过任一点的平面，称为天球子午面. 天球子午面与天球相交的大园称为天球子午圈。
时圈 通过天轴的平面与天球相交的大圆均称为时圈。 黄道 地球公转的轨道面(黄道面)与天球相交的大园称为黄道。 黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约为23.5度。 黄极 通过天球中心，且垂直于黄道面的直线与天球的交点，称为黄极。其中靠近北天极的交点称为北黄极，靠近南天极的交点称为南黄极。 5
6 春分点与秋分点 黄道与赤道的两个交点称为春分点和秋分点。视太阳在黄道上从南半球向北半球运动时，黄道与天球赤道的交点称为春分点，用γ表示。 在天文学中和研究卫星运动时，春分点和天球赤道面，是建立参考系的重要基准点和基准面 赤经与赤纬 地球的中心至天体的连线与天球赤道面的夹角称为赤纬,春分点的天球子午面与过天体的天球子午面的夹角为赤经。
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。 ③几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900～1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦。 ④定向不明确。 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星体的一门学科。（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）。现代定义精确测定地面点的空间位置，研
武汉大学测绘学院2007 ~ 2008 学年试题B 一、名词解释（10个名词，每个2分，共20分） 双金属标；建筑方格网；多余观测分量；灵敏度；归化法；变形体的几何模型；倒垂线法；准直测量；深泓点；悬带零位 二、对错判断题（只回答对或错，10问，每问1分，共10分） 边角网平差中，边、角的权是无单位的。（） 地面网中的边长测量方法是相同的，所以边长的精度都相等。（） 对于一个确定的工程控制网来说，观测值的可靠性与精度有关。（） 铁路的线路粗测和定测都要做水准测量和导线测量。（） GPS RTK 能用于施工放样。（） 两井定向与导线测量无关。（） 曲线桥梁桥墩中心与线路中心线一致。（） 无定向导线的多余观测数为零。（） 双金属标使用时可以不测温度，因此不需要考虑钢管标点高程的温度改正。（） 波带板激光准直测量中，不同测点上使用的波带板是一样的。（） 三、填空（20个空，每空0.5分，共10分） 工程测量学主要包括以为对象的工程测量和以为对象的两大部。 工程控制网的质量准则有：；；和。 桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以确保施测后能满足和的精度要求。 对于未设竖井和斜井的隧道，设总的横向贯通误差的限差为300mm，则地面控制测量所引起的横向贯通中误差的允许值为mm，洞外高程测量误差所引起的高程贯通中误差的允许值为mm。 在动态变形模型的一般数学表达式中，为,为。 “平均间隙法”是由提出来的，一般用它检验的稳定性。 桥梁施工平面控制网常采用坐标系，对于直线桥梁，其坐标轴采用平行或垂 直方向，对于曲线桥梁，坐标轴可选为平行或垂直于。选择作为投影面。 两直线的交角为(，若用半径为R的单园曲线连接，曲线长为L；若用有缓和曲线的园曲线连接，园曲线的半径仍为R, 缓和曲线长度为l0, 则曲线长度为。 四、选择题（20个空，每空0.5分，共10分） 地形测量与施工放样相比较，以下哪些是对的？（） A 使用仪器相同； B 工作原理一样； C 工作程序相同； D 测量方法相同 E 使用仪器不同； F 工作原理不一样； G 工作程序相反； H 测量方法不同 为使铁路直线与与圆曲线顺畅连接，应在直线与与圆曲线之间加入缓和曲线，设圆曲线外轨抬高为h0 ，关于缓和曲线以下说法正确的是：（） A HY点处缓和曲线曲率半径为∞，外轨抬高为h0 B HY点处缓和曲线曲率半径为R ，外轨抬高为0 C HY点处缓和曲线曲率半径为∞，外轨抬高为0 D HY点处缓和曲线曲率半径为R ，外轨抬高为h0 关于控制网的可靠性，下列说法正确的是（） A 网中观测量精度越高，ri越大 B 对确定的网和设计方案，网中观测量精度越高，ri越小 C ri愈大，观测值在网中的地位愈高
武汉大学 2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (满分值150分) 科目名称：大地测量学基础(A卷) 科目代码：930 注意：所有答案内容必须写在答题纸上，凡写在试题或草稿纸上的一律无效。 一、名词解释(共6小题，每题5分，共30分) 控制网可靠性 大地方位角 地球大地基准常数 协调世界时 正常重力位 天文大地垂线偏差 二、选择题(共5小题，每题4分，共20分) 1、地轴方向相对于空间的变化可分为岁差和章动，假设地轴的变化只 考虑岁差的影响，则与其地轴相对应的赤道称为。 A、瞬时赤道 B、平赤道 C、协议赤道 2、地面上任意一点的是指该点沿方向至的距离。 A、正高、垂线、大地水准面 B、大地高、法线、大地水准面 C、正常高、垂线、参考椭球面 3、高斯投影是投影，兰勃脱投影是投影。 A、正轴圆柱、正轴圆锥 B、横轴椭圆柱、正轴圆锥 C、横轴椭圆柱、横轴圆锥 4、在恒星时、世界时、历书时与原子时几种时间系统中，、是以 地球自转运动为基础建立起来的，是以地球的公转运动为基础建立。 A、恒星时、世界时、历书时 B、恒星时、历书时、原子时 C、恒星时、历书时、世界时 5、在重力归算公式γ=γ0－0.3086H中，γ的单位、γ0与H的意义 各指什么？ A、伽、水准椭球面正常重力、大地高 B、毫伽、大地水准面正常重力、正常高 C、毫伽、水准椭球面正常重力、大地高 三、简答题(共5题，每小题10分，共50分) 1、请解释水准面之间的不平行性。什么是水准测量的理论闭合差？正 常高高差与几何水准高差有何关系？ 2、何谓国际地球自转服务IERS与国际地球参考框架ITRF？IERS的 建立包含了哪些大地测量技术？请加以简要说明。 3、参心坐标系的建立一般需要进行哪几方面的工作？试简述多点定位 的基本原理。 4、简述地球自转运动的规律有哪些？地球定向参数EOP与地球自转 参数ERP有何异同？ 5、简述建立平面大地控制网的原则有哪些？其观测方法及其特点是什 么？
武汉大学测绘学院 2007——2008学年第一学期期末考试 《大地测量学》课程试卷A试题标准答案 一、填空题（20分） 1、控制网一般分为：（1）和（2） 两大类。（1）类解决控制点的坐标，（2）类解决控制点的高程。 2、导线网由于通视方向少，在布网时受障碍物限制较少，又由于边角同 测，其横向位移小于，纵向位移小于，又低于测边网和三角网，尤其在城镇地区应用更具优越性。 3、控制测量的作业流程分别为：收集资料、、图上选 点、、造标埋石、、计算。 4、设想静止平均海水面向陆地延伸所包含的形体是。 5、四等工测三角网中，测角中误差为，三角形闭合差为。 6、在进行水平方向值观测时，2个方向采用测回法观测；当观测方向超过 3时应采用法观测。 7、我国采用的高程系统为高程系统，在直接观测高程中加上 改正数ε和改正数λ，就得正常高高程。 8、二等水准测量中，视线离地面最低高度为 m，基辅分划读数较差为。 9、四等水准可以采用“后—后—前—前”的观测程序，而精密水准必须要采用 的观测程序。- 10、以大地水准面为基准面的高程系统称为。 二、选择题（20分） 1、因瓦水准尺的“基辅差”一般为。 A 351050； B 315500； C 301550 ； D 305150 。 2、水准仪i角误差是指水平视线（视准轴）与水准管轴之间。 A 在垂直面上投影的交角； B 在水平面上投影的交角； C 在空间的交角。 3、导线测量中横向误差主要是由引起的。 A 大气折光； B 测距误差； C 测角误差； D 地球曲率。 4、已知椭球面上某点的大地坐标（L，B），求该点在高斯投影面上的直角坐标（x，y），叫做。
该书全面地讨论了测绘基准与大地控制网、大地水准面与高程系统、参考椭球面与大地坐标系、高斯投影与高斯平面坐标系、大地坐标系的建立等测绘学的基本问题，介绍了与之相关的各类大地测量数据采集技术。 《大地测量学基础》是测绘学科的专业核心课程，在测绘工程专业的课程体系中占有重要地位，本课程以现代大地测量学的新成就和发展为着眼点，着重阐述大地测量学的基础理论、主要技术与方法，这是测绘工程专业学生必须掌握的基本知识与技能，通过该课程的学习，使学生掌握扎实的大地测量理论基础和基本技能，培养学生创新思维和灵活运用能力,具备大地坐标系、大地参考框架、高程基准、大地网建立等方面的系统知识。 该课程重点要求学生掌握以下知识： 1、熟悉现代大地测量学科现状和发展趋势、大地测量学的科学内涵及其在地学研究和工程建设中的作用，了解深空大地测量基本概念。 2、掌握大地测量基本技术与方法：大地控制网的布设方案，利用卫星定位接收机、电子全站仪、数字水准仪等观测技术建立大地控制网的观测与数据处理技术。 3、重点掌握大地测量基本概念与基础理论：包括大地测量坐标系统、时间系统、高程系统，地球重力场的基本概念，地球椭球的基本参数、椭球面上的常用坐标系及其相互关系、椭球面上的大地测量计算、将地面观测值归算至椭球面、地图数学投影变换的基本概念、高斯平面直角坐标系。
4、了解大地控制网的相关规范：全球定位系统测量规范GB/T 18314-2009，国家一、二等水准测量规范GB12897-2006。 5、具备初步的大地测量工程实践能力：通过课间实习掌握精密水准测量工作流程；通过编程实现各种坐标转换、高斯投影正反算、椭球面上大地线长度和大地方位角及曲面面积计算、大地网概算与平差等大地测量计算项目，掌握大地网数据处理的工作过程。 目录 第一章绪论 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 第二章坐标系统与时间系统 2.1 地球的运转 2.2 时间系统 2.3 坐标系统 第三章地球重力场及地球形状的基本理论 3.1 地球形状 3.2 地球重力场的基本原理 3.3 高程系统 3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的概念 3.5关于确定地球形状的基本概念
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。 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-XYZ。 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。
武汉大学大地测量学基础大地章节习题绪论 1(试述你对大地测量学的理解, 2(大地测量的定义、作用与基本内容是什么, 3(简述大地测量学的发展概况,大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些, 4(简述全球定位系统(GPS)、激光测卫(SLR)、甚长基线干涉测量(VIBL)、惯性测量系统(INS)的基本概念, 坐标系统与时间系统 1(简述是开普勒三大行星定律, 2(什么是岁差与章动,什么是极移, 3(什么是国际协议原点 CIO? 4(时间的计量包含哪两大元素,作为计量时间的方法应该具备什么条件? 5(恒星时、世界时、历书时与协调时是如何定义的,其关系如何, 6(什么是大地测量基准, 7(什么是天球,天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 , 8(什么是时圈、黄道与春分点,什么是天球坐标系的基准点与基准面, 9(如何理解大地测量坐标参考框架, 10(什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件, 11(什么是参考椭球,什么是总地球椭球, 12(什么是惯性坐标系,什么协议天球坐标系、瞬时平天球坐标系、瞬时真天球坐标系,
13(试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。 14(什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系, 15(什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系,如何表达两者之间的关系, 16(如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。 17(简述一点定与多点定位的基本原理。 18(什么是大地原点,大地起算数据是如何描述的, 19(简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、新北京54坐标系的特点以及它之间存在相互关系。 20(什么是国际地球自传服务(IERS)、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明, 21(站心坐标系如何定义的,试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系, 22(试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式,试写出上述两种坐标转换的误差方程式, 23(什么是广义大地坐标微分方程(或广义椭球变换微分方程),该式有何作用,
测量学： 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中、地下和海底）点位的科学，是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。就是确定空间点的位置及其属性关系。 大地测量学： 大地测量学，又称为测地学。根据德国著名大地测量学家F.R. Helmert的经典定义，大地测量学是一门量测和描绘地球表面的科学。也就是研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。它也包括确定地球重力场和海底地形，是测绘学的一个分支。 简介： 大地测量学是测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。 大地测量学中测定地球的大小，是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状；测定地面点的几何位置，是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。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。 大地测量工作是为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制
网和高程控制网，为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点，同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。 方法： 解决大地测量学的任务传统上有两种方法，几何法和物理法。所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网，提供地面点的水平位置；通过水准测量方法，获得几何量高差，建立高程控制网提供点的高程。物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。
大地测量学知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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) sin 1(2?βγγ??+=e
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。 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。 1954年北京坐标系：是我国广泛采用的大地测量坐标系。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科沃坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球。 1980年国家大地坐标系(亦称1980西安坐标系) ：是1978年我国决定建立新的国家大地坐标系统，对全国天文大地网施行整体平差。采用国际大地测量协会1975年推荐的参考椭球。 新1954年北京坐标系（BJ54新）：是由1980年国家大地坐标系（GDZ80）转换得,,,K K K K K K K K L B A H H λ?α====正∑∑==min) min(22 新新或ζN