大地測量學(xué)基礎(chǔ) 習(xí)題與思考題1

1、 習(xí)題與思考題 緒論 1試述你對大地測量學(xué)的理解？ 2大地測量的定義、作用與基本內(nèi)容是什么？ 3簡述大地測量學(xué)的發(fā)展概況？大地測量學(xué)各發(fā)展階段的主要特點(diǎn)有哪些？ 4.簡述全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光測衛(wèi)（SLR）、甚長基線干涉測量（VIBL ）、慣性 測量系統(tǒng)（INS）的基本概念？ 坐標(biāo)系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 1簡述是開普勒三大行星定律？ 2什么是歲差與章動？什么是極移？ 3什么是國際協(xié)議原點(diǎn) CIO? 4時間的計(jì)量包含哪兩大元素？作為計(jì)量時間的方法應(yīng)該具備什么條件 5恒星時、 世界時、 歷書時與協(xié)調(diào)時是如何定義的？其關(guān)系如何？ 6什么是大地測量基準(zhǔn)？ 7什么是天球？天軸、天極、天球赤道、天球赤道面與

2、天球子午面是如何定義的 8什么是時圈 、黃道與春分點(diǎn)？什么是天球坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)與基準(zhǔn)面？ 9如何理解大地測量坐標(biāo)參考框架？ 10什么是橢球的定位與定向 ?橢球的定向一般應(yīng)該滿足那些條件？ 11什么是參考橢球？什么是總地球橢球？ 、瞬時平天球坐標(biāo)系、 瞬時真天球坐標(biāo) 12什么是慣性坐標(biāo)系？什么協(xié)議天球坐標(biāo)系 系？ 13試寫出協(xié)議天球坐標(biāo)系與瞬時平天球坐標(biāo)系之間，瞬時平天球坐標(biāo)系與瞬時真天球 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)關(guān)系式。 14什么是地固坐標(biāo)系、地心地固坐標(biāo)系與參心地固坐標(biāo)系？ 15什么協(xié)議地球坐標(biāo)系與瞬時地球坐標(biāo)系？如何表達(dá)兩者之間的關(guān)系？ 16如何建立協(xié)議地球坐標(biāo)系與協(xié)議天球坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，寫

3、出其詳細(xì)的數(shù)學(xué)關(guān) 系式。 17簡述一點(diǎn)定與多點(diǎn)定位的基本原理。 18什么是大地原點(diǎn)？大地起算數(shù)據(jù)是如何描述的？ 19.簡述1954年北京坐標(biāo)系、1980年國家大地坐標(biāo)系、新北京54坐標(biāo)系的特點(diǎn)以及它之 間存在相互關(guān)系。 20 什么是國際地球自傳服務(wù)（IERS ）、國際地球參考系統(tǒng)（ITRS）、國際地球參考框架 （ITRF）? ITRS的建立包含了那些大地測量技術(shù)，請加以簡要說明？ 21 .站心坐標(biāo)系如何定義的？試導(dǎo)出站心坐標(biāo)系與地心坐標(biāo)系之間的關(guān)系？ 22. 試寫出不同平面直角坐標(biāo)換算、不同空間直角坐標(biāo)換算的關(guān)系式？試寫出上述兩種 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的誤差方程式？ 23. 什么是廣義大地坐標(biāo)微分方程（或

4、廣義橢球變換微分方程）？該式有何作用？ 地球重力場及地球形狀的基本理論 1簡述地球大氣中平流層、對流層與電離層的概念。 2什么是開普勒三大行星定律？推求公式n a3 =GM . 3重力是如何定義的？與物理學(xué)中重力有何區(qū)別？重力的單位什么? T 4在引力公式 F = -f馬丄中，負(fù)號代表的意義？ 5位的定義？它與引力的關(guān)系? 6. 寫出質(zhì)點(diǎn)引力位，離心力位的表達(dá)式？ 7寫出引力位對任意方向偏導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式？ (2) S =414 306.538, A,2 =36勺201.027, A? =218ll26.798; (3) S =1143 360.835, A,2 =138 3ll9.97l, Aq

5、j =3231443.445。 30. 地圖投影按投影參照體的軸線方向是如何分類的 31. 32. 33. 34. 際坐標(biāo)為 什么是高斯平面直角坐標(biāo)？ 為什么要分帶？如何分帶？國家統(tǒng)一坐標(biāo)系是如何規(guī)定的？ 橢球面元素歸算到高斯平面包含哪些內(nèi)容？ 某點(diǎn)在高斯投影六度帶的坐標(biāo)表示為X =3066258m, Y =19123456.789m o則該點(diǎn)的實(shí) X =, Y =。點(diǎn)所在六度帶的中央子午線的經(jīng)度為 35. 某點(diǎn)在高斯投影 6帶的坐標(biāo)表示為3026255m, Y20478561m,則該點(diǎn)在3 帶第 39 帶的實(shí)際坐標(biāo)為 Xa =, yA =o （即柯西黎曼 36. 正形投影的特點(diǎn)是什么？如何根

6、據(jù)長度比推出正形投影的一般公式 條件）？ 37. 高斯投影應(yīng)滿足的三個條件是什么？為什么說高斯投影是正形投影的一種? 38 高斯投影的長度比 M與 這是因?yàn)?有關(guān)。當(dāng)高斯平面坐標(biāo) 丫=0時，長度比M= 39. 什么是高斯投影的正反算？高斯投影的三個基本條件在正反公式推導(dǎo)中起什么作 用？ 40. 編程進(jìn)行高斯投影正反算計(jì)算練習(xí)（參見大地測量學(xué)基礎(chǔ)教材 示例）。 41. 什么是平面子午線收斂角？它有何用途？ 42. 什么是方向改化？它有何作用？ 43什么叫距離改化？在什么情況下需要進(jìn)行距離改化計(jì)算? 44. 為什么要鄰帶換算？如何進(jìn)行鄰帶換算？ 45. 已知點(diǎn)A （六度帶第21帶）和點(diǎn)B （三度帶

7、第42帶）兩點(diǎn)的高斯平面坐標(biāo)值。試 回答以下各題的解題方法和思路：（1 ）求A、B兩點(diǎn)間的平面直線距離；（2）求A、B兩點(diǎn) 的大地坐標(biāo)；（3）求A、B兩點(diǎn)間的大地線長度及其正反大地方位角。 46.已知點(diǎn)C （三度帶第40帶）和點(diǎn)D （六度帶第20帶）兩點(diǎn)的高斯平面坐標(biāo)值。試 回答以下各題的解題方法和思路：（1 ）求C、D兩點(diǎn)間的平面直線距離；（2）求C、D兩點(diǎn) 的大地坐標(biāo)；（3）求C、D兩點(diǎn)間的大地線長度及其正反大地方位角。 47.已知：某控制點(diǎn)在 6。帶內(nèi)坐標(biāo)為 為=1923 011.354 , % = 20701641.064，編程 計(jì)算該點(diǎn)21帶的坐標(biāo)（答案：為=1926 685.567

8、 , % =21 063665.915 ）。 48. 何謂橫軸卡托投影？橫軸卡托投影有何特點(diǎn)? 49. 什么是蘭勃脫投影？蘭勃脫投影的形變有何特征？ 50. 工程測量與城市測量中，為什么要提出投影帶和投影面的選擇問題？有哪些可選擇 的途徑？ 51. 工程測量投影帶和投影面的選擇的原則是什么？ 五大地測量基本技術(shù)與方法 1.建立國家平面大地控制網(wǎng)的方法有哪些？目前主要采用哪些方法? 2. 試闡述建立國家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)原則？ 3. 簡述控制網(wǎng)設(shè)計(jì)書一般包含哪些主要內(nèi)容？ 4. 什么是控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)？控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)大體上分為那幾類? 5. 優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法有哪些？怎樣進(jìn)行控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)？ 6

9、. 何謂控制網(wǎng)的可靠性？什么是內(nèi)部靠性與外部可靠性？ 7. 國家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則有那些？各等級高程控制網(wǎng)有何作用? &如何理解水準(zhǔn)測量精度評定公式M A = JM / R/（4咱），M w = JWW/F/N , 它有何作用？它與水準(zhǔn)測量平差得到單位位權(quán)中誤差有何區(qū)別？ 9.在什么情況下水準(zhǔn)測量需要加重力改正？為什么要加重力改正？ 10.精密水準(zhǔn)測量的主要誤差來源有哪些？在實(shí)際作業(yè)過程與數(shù)據(jù)處理中如何加以消除 與削弱？ 11 .精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定有哪些？這些規(guī)定有何作用？ 12何謂水準(zhǔn)測量的間歇點(diǎn)？規(guī)范中對間歇點(diǎn)有何要求？ 12 精密水準(zhǔn)測量的概算包含哪些內(nèi)容？為什么要加上相應(yīng)的改

10、正? 13. 跨河水準(zhǔn)測量的方法有哪些？它們的主要特點(diǎn)有哪些？ 14. 你對徠卡全站儀編碼讀盤與光柵讀盤的測角原理是如何理解的？你對徠 TPS系列的儀器的特點(diǎn)與功能有哪些了解？ 15. 徠卡系統(tǒng)TPS1200超站儀有何特點(diǎn)？ 16. 據(jù)你所知目前常用的氣泡式精密水準(zhǔn)儀、 有哪些？對其主要特點(diǎn)有哪些了解？ 17. 精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺與普通水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺有何不同？ 18. 什么是大氣折射率？電磁波測距儀大氣改正公式是如何導(dǎo)出的？改正計(jì)算需要考慮 哪些氣象元素？ 19 .簡述相位式測距儀與脈沖式測距儀測距的基本原理？ 20.采用可變頻率法與固定頻率法如何確定整周相位數(shù)N，試簡述各自的基本原理? TC

11、系列與 自動安平精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀的型號 21.電磁波測距測距的主要誤差來源有哪些？觀測距離一般要加入哪些改正計(jì)算? 22.測距的標(biāo)稱精度公式一般表示為ms = (a +b X S)，試中各符號代表什么含義? 23.測距的標(biāo)稱精度公式一般采用什么方法來加以檢驗(yàn), 簡述其基本方法? 24 什么是絕對重力測量與相對重力測量？ 25.測定絕對重力與相對重力的方法有哪些？寫出公式并簡述其原理? 26.在進(jìn)行相對相對重力測量時，為何需要聯(lián)測一些絕對重力點(diǎn)? 27. 什么是重力基準(zhǔn)？請簡述目前我國的重力基準(zhǔn)的現(xiàn)狀？ 28. 試簡要敘述GPS測量定位的基本原理？ 29. 什么是絕對定位？何謂相對定位？ 30. GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式有哪些？說明各自有何特點(diǎn)以及適用范圍? 31.如何建立GPS基線向量在地心空間直角坐標(biāo)系中的平差數(shù)學(xué)模型? 32.參心空間坐標(biāo)系中，GPS基線向量與地面觀測值的誤差方程式是如何建立的？三維 網(wǎng)平差、三維網(wǎng)聯(lián)合平差、三維網(wǎng)約束平差等平差方法你是如何加以區(qū)