大地測(cè)量學(xué)重點(diǎn)

1、第一章 1大地測(cè)量學(xué):是指在一定的時(shí)間與空間參考系中，測(cè)量和描繪地球形狀及其重力場(chǎng)并監(jiān)測(cè)其變化，為人類活動(dòng)提供關(guān)于地球的空間信息的一門學(xué)科。  2大地測(cè)量學(xué)的基本內(nèi)容 (1)確定地球形狀及外部重力場(chǎng)及其隨時(shí)間的變化，建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系，研究地殼形變(包括垂直升降及水平位移)，測(cè)定極移以及海洋水面地形及其變化等。研究月球及太陽(yáng)系行星的形狀及重力場(chǎng)。 (2)建立和維持國(guó)家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的需要。 (3)研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法等。研究地球表面向

2、橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)大地測(cè)量計(jì)算。 (4)研究大規(guī)模、高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理的理論和方法，測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)建立及應(yīng)用等。  3大地測(cè)量學(xué)的基本體系：幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)、空間大地測(cè)量學(xué) （1)幾何大地測(cè)量學(xué)（即天文大地測(cè)量學(xué)） 基本任務(wù)：是確定地球的形狀和大小及確定地面點(diǎn)的幾何位置。 主要內(nèi)容：國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng)(包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng))建立的基本原理和方法，精密角度測(cè)量，距離測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量；地球橢球數(shù)學(xué)性質(zhì)，橢球面上測(cè)量計(jì)算，橢球數(shù)學(xué)投影變換以及地球橢球幾何參數(shù)的數(shù)學(xué)模型等。 

3、;(2)物理大地測(cè)量學(xué)：即理論大地測(cè)量學(xué) 基本任務(wù)：是用物理方法(重力測(cè)量)確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)。 主要內(nèi)容：包括位理論，地球重力場(chǎng)，重力測(cè)量及其歸算，推求地球形狀及外部重力場(chǎng)的理論與方法。 (3)空間大地測(cè)量學(xué)：主要研究以人造地球衛(wèi)星及其他空間探測(cè)器為代表的空間大地測(cè)量的理論、技術(shù)與方法。  4現(xiàn)代大地測(cè)量的特征： 研究范圍大（全球：如地球兩極、海洋） 從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，從地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)到動(dòng)力過(guò)程。 觀測(cè)精度越高，相對(duì)精度達(dá)到10-810-9，絕對(duì)精度可到達(dá)毫米。 測(cè)量與數(shù)據(jù)處理周期短，但數(shù)據(jù)處理越來(lái)越

4、復(fù)雜。  5大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史：地球圓球階段地球橢球階段大地水準(zhǔn)面階段現(xiàn)代大地測(cè)量新階段 6大地測(cè)量的展望 (1)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)，激光測(cè)衛(wèi)(SLR)以及甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(VLBI),慣性測(cè)量統(tǒng)(INS)是主導(dǎo)本學(xué)科發(fā)展的主要的空間大地測(cè)量技術(shù) (2)用衛(wèi)星測(cè)量、激光測(cè)衛(wèi)及甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量等空間大地測(cè)量技術(shù)建立大規(guī)模、高精度、多用途的空間大地測(cè)量控制網(wǎng)，是確定地球基本參數(shù)及其重力場(chǎng)，建立大地基準(zhǔn)參考框架，監(jiān)測(cè)地殼形變，保證空間技術(shù)及戰(zhàn)略武器發(fā)展的地面基準(zhǔn)等科技任務(wù)的基本技術(shù)方案。 (3)精化地球重力場(chǎng)模型是大地測(cè)量學(xué)的重要

5、發(fā)展目標(biāo).第二章 1地軸方向相對(duì)于空間的變化（歲差和章動(dòng)） 歲差:地球自轉(zhuǎn)軸在空間的變化，是日月引力的共同結(jié)果。假設(shè)月球的引力及其運(yùn)行軌道是固定不變的,由于日、月等天體的影響，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間圍繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺，形成一個(gè)倒圓錐體（見(jiàn)下圖），其錐角等于黃赤交角=23.5 ，旋轉(zhuǎn)周期為26000年，這種運(yùn)動(dòng)稱為歲差，是地軸方向相對(duì)于空間的長(zhǎng)周期運(yùn)動(dòng)。歲差使春分點(diǎn)每年向西移動(dòng)50.3  章動(dòng):月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道稱為白道，月球運(yùn)行的軌道與月的之間距離是不斷變化的，使得月球引力產(chǎn)生的大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致北天極在天球上繞黃極旋

6、轉(zhuǎn)的軌道不是平滑的小園，而是類似園的波浪曲線運(yùn)動(dòng)，即地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加周期為18.6年，且振幅為9.21的短周期運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為章動(dòng).  2時(shí)間的描述包括時(shí)間原點(diǎn)、單位（尺度）兩大要素。 #時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的連續(xù)的表現(xiàn)，選擇測(cè)量時(shí)間單位的基本原則是選取一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。時(shí)間的特點(diǎn)是連續(xù)、均勻，故一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該連續(xù)、均勻。  3周期運(yùn)動(dòng)滿足如下三項(xiàng)要求，可以作為計(jì)量時(shí)間的方法。  #運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的；  #運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的穩(wěn)定性；  #運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。 

7、60;4時(shí)間系統(tǒng)   恒星時(shí)(ST):以春分點(diǎn)作為基本參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)周日視運(yùn)動(dòng)確定的時(shí)間，稱為恒星時(shí)。   平太陽(yáng)時(shí)MT:以真太陽(yáng)作為基本參考點(diǎn)，由其周日視運(yùn)動(dòng)確定的時(shí)間，稱為真太陽(yáng)時(shí)。一個(gè)真太陽(yáng)日就是真太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地的上中天（上子午圈）所經(jīng)歷的時(shí)間。   世界時(shí)UT:以格林尼治平子夜為零時(shí)起算的平太陽(yáng)時(shí)稱為世界時(shí)。UT = GAMT + 12;GAMT 代表格林尼治平太陽(yáng)時(shí)角。 未經(jīng)任何改正的世界時(shí)表示為UT0，經(jīng)過(guò)極移改正的世界時(shí)表示

8、為UT1，進(jìn)一步經(jīng)過(guò)地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性改正后的世界時(shí)表示為UT2。UT1=UT0+,  UT2=UT1+T   原子時(shí)(AT):原子時(shí)是一種以原子諧振信號(hào)周期為標(biāo)準(zhǔn)。原子時(shí)的基本單位是原子時(shí)秒，定義為：在零磁場(chǎng)下，位于海平面的銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射192631770周所持續(xù)的時(shí)間為原子時(shí)秒，規(guī)定為國(guó)際單位制中的時(shí)間單位。 原子時(shí)的原點(diǎn)定義：1958年1月1日UT2的0時(shí)。 AT=UT20.0039(s) 地球自轉(zhuǎn)的不均性，原子時(shí)與世界時(shí)的誤差逐年積累   世界協(xié)調(diào)時(shí)(UT

9、C):原子時(shí)與地球自轉(zhuǎn)沒(méi)有直接聯(lián)系，由于地球自轉(zhuǎn)速度長(zhǎng)期變慢的趨勢(shì)，原子時(shí)與世界時(shí)的差異將逐漸變大，秒長(zhǎng)不等，大約每年相差1秒，便于日常使用，協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，建立以原子時(shí)秒長(zhǎng)為計(jì)量單位、在時(shí)刻上與平太陽(yáng)時(shí)之差小于0.9秒的時(shí)間系統(tǒng)，稱之為世界協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)。  4:大地基準(zhǔn)：所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點(diǎn)、線、面，在大地測(cè)量中，基準(zhǔn)是指用以描述地球形狀的參考橢球的參數(shù)（如參考橢球的長(zhǎng)短半軸），以及參考橢球在空間中的定位及定向，還有在描述這些位置時(shí)所采用的單位長(zhǎng)度的定義。測(cè)量常用的基準(zhǔn)包括平面基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、重力基準(zhǔn)等。  5高程參考系統(tǒng)

10、0;以大地水準(zhǔn)面為參照面的高程系統(tǒng)稱為正高;      H=H正常+ 以似大地水準(zhǔn)面為參照面的高程系統(tǒng)稱為正常高； H=H正高+N    6橢球定位和定向概念 橢球的類型: 參考橢球: 具有確定參數(shù)(長(zhǎng)半徑 a和扁率)，經(jīng)過(guò)局部定位和定向，同某一地區(qū)大地水準(zhǔn)面最佳擬合的地球橢球.   總地球橢球: 除了滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數(shù)時(shí)能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球.

11、0; 7橢球定位:是指確定橢球中心的位置，可分為兩類：局部定位和地心定位。 局部定位：要求在一定范圍內(nèi)橢球面與大地水準(zhǔn)面有最佳的符合，而對(duì)橢球的中心位置無(wú)特殊要求； 地心定位：要求在全球范圍內(nèi)橢球面與大地水準(zhǔn)面最佳的符合，同時(shí)要求橢球中心與地球質(zhì)心一致。  8橢球的定向：指確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向，不論是局部定位還是地心定位，都應(yīng)滿足兩個(gè)平行條件： 橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸； 大地起始子午面平行于天文起始子午面。  9：WGS-84是CTS, 坐標(biāo)系的原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，Z 軸指向 

12、;BIH1984.0 CTP方向，X軸指向 BIH1984.0零子午面和 CTP 赤道的交點(diǎn)，Y 軸和 Z、X 軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 1引力位:單位質(zhì)點(diǎn)受物質(zhì)M的引力作用產(chǎn)生的位能稱為引力位，或者說(shuō)將單位質(zhì)點(diǎn)從無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到該點(diǎn)引力所做的功  2重力是引力和離心力的合力，重力位W是引力位V和離心力位Q之和  3我們把完全靜止的海水面所形成的重力等位面，專稱它為大地水準(zhǔn)面  4正常橢球面：是大地水準(zhǔn)面的規(guī)則形狀（一般指旋轉(zhuǎn)橢球面）。因此引入正常橢球后，地球重力

13、位被分成正常重力位和擾動(dòng)位兩部分，實(shí)際重力也被分成正常重力和重力異常兩部分。  #總的地球橢球：一個(gè)和整個(gè)大地體最為密合的。總地球橢球中心和地球質(zhì)心重合，總的地球橢球的短軸與地球地軸相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，總地球橢球和大地體最為密合。  5大地水準(zhǔn)面高度又稱大地水準(zhǔn)面差距 N，似大地水準(zhǔn)面高度又稱高程異常  6 理論閉合差：由于水準(zhǔn)面不平行的原因，即使水準(zhǔn)測(cè)量沒(méi)有誤差，水準(zhǔn)環(huán)線高程閉合差也不等于零，這種由于水準(zhǔn)面不平行引起的水準(zhǔn)環(huán)線閉合差稱為理論閉合差。 7以大地水準(zhǔn)面為參照面的高程系

14、統(tǒng)稱為正高;      H=H正常+ 以似大地水準(zhǔn)面為參照面的高程系統(tǒng)稱為正常高； H=H正高+N （我國(guó)統(tǒng)一高程系統(tǒng)正常高）  8大地水準(zhǔn)面差距N：大地水準(zhǔn)面超出參考橢球面的差距  9:垂線偏差：地面一點(diǎn)上的重力向量g和相應(yīng)橢球面上的法線向量 n之間的夾角 絕對(duì)垂線偏差：垂線同總地球橢球(或參考橢球)法線構(gòu)成的角度 相對(duì)垂線偏差：垂線同參考橢球法線構(gòu)成的角度 測(cè)量垂線偏差的方法：天文大地測(cè)量法、重力測(cè)量法、天文重力測(cè)量法、G

15、PS測(cè)量法  10水準(zhǔn)面的不平行性：由于兩水準(zhǔn)面之間的差距為dh=-dw/g，由于重力在水準(zhǔn)面不同點(diǎn)上的數(shù)值是不同的，兩個(gè)無(wú)窮接近的水準(zhǔn)面之間的差距不是一個(gè)常數(shù)，故兩個(gè)水準(zhǔn)面彼此不平行。  11在海水面上由于W0-Wb=Sgdh=0,故H正=H正常，就是說(shuō)在海平面上大地水準(zhǔn)面與似大地水準(zhǔn)面重合，所以大地水準(zhǔn)面的高程原點(diǎn)對(duì)似大地水準(zhǔn)面也是適用的第三章 1平行圈：垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的圓  2卯酉圈：過(guò)某點(diǎn)無(wú)數(shù)個(gè)法截面中，與子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合圈  3：N>R>

16、M,只有在極點(diǎn)上才相等  4大地線：橢球面上兩點(diǎn)最短曲線  5克萊勞定理：r*sinA=C  6三差改正：垂線偏差、標(biāo)高差、截面差改正  7大地主題正解:已知P1點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L1，B1），P1至P2點(diǎn)的大地線長(zhǎng)S及其大地方位角A12，計(jì)算P2點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L2，B2)和大地線S在P2點(diǎn)的反方位角A21，這類問(wèn)題叫做大地主題正解  8大地主題反解:如果已知P1和P2點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L1，B1）和（L2，B2，計(jì)算P1至P2點(diǎn)的大地線長(zhǎng)S及其正、反大地方位角A12和A21，這類問(wèn)題叫做大地主題反解。

17、  9所謂地圖數(shù)學(xué)投影，簡(jiǎn)略地說(shuō)來(lái)就是將橢球面上元素(包括坐標(biāo)，方位和距離)按一定的數(shù)學(xué)法則投影到平面上，研究這個(gè)問(wèn)題的專門學(xué)科叫地圖投影學(xué)x=f1(L,B),y=f2(L,B)  10主方向：投影后一點(diǎn)的長(zhǎng)度比依方向不同而變化，其中最大及最小長(zhǎng)度比的方向成為主方向 11控制測(cè)量對(duì)地圖投影的要求   等角投影（又稱正形投影）   長(zhǎng)度和面積變形不大，并能用簡(jiǎn)單公式計(jì)算由變形而引起的改正數(shù)   能很方便地按分帶進(jìn)行，并能按高精度的、簡(jiǎn)單的、同樣的計(jì)算公式和用

18、表把各帶聯(lián)成整體 12高斯投影必須滿足的條件 （1）高斯投影為正形投影，即等角投影； （2）中央子午線投影后為直線，且為投影的對(duì)稱軸； （3）中央子午線投影后長(zhǎng)度不變。  13：6°帶與3°帶重合的原因：邊界子午線兩側(cè)的控制點(diǎn)與地形圖位于不同的投影帶內(nèi)，使得地形圖不能正確拼接，采用帶重疊的方法解決此問(wèn)題。  14高斯投影正算：B,l->x,y；反算：x,y->B,l  15方向改正數(shù)：就是指大地線的投影曲線和連接大地線兩點(diǎn)的弦之夾角 16距離改正：由S化

19、至D所加的S改正稱為距離改正 第四章 1平行圈：垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的圓  2卯酉圈：過(guò)某點(diǎn)無(wú)數(shù)個(gè)法截面中，與子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合圈  3：N>R>M,只有在極點(diǎn)上才相等  4大地線：橢球面上兩點(diǎn)最短曲線  5克萊勞定理：r*sinA=C  6三差改正：垂線偏差、標(biāo)高差、截面差改正  7大地主題正解:已知P1點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L1，B1），P1至P2點(diǎn)的大地線長(zhǎng)S及其大地方位角A12，計(jì)算P2點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L2，

20、B2)和大地線S在P2點(diǎn)的反方位角A21，這類問(wèn)題叫做大地主題正解  8大地主題反解:如果已知P1和P2點(diǎn)的大地坐標(biāo)（L1，B1）和（L2，B2，計(jì)算P1至P2點(diǎn)的大地線長(zhǎng)S及其正、反大地方位角A12和A21，這類問(wèn)題叫做大地主題反解。  9所謂地圖數(shù)學(xué)投影，簡(jiǎn)略地說(shuō)來(lái)就是將橢球面上元素(包括坐標(biāo)，方位和距離)按一定的數(shù)學(xué)法則投影到平面上，研究這個(gè)問(wèn)題的專門學(xué)科叫地圖投影學(xué)x=f1(L,B),y=f2(L,B)  10主方向：投影后一點(diǎn)的長(zhǎng)度比依方向不同而變化，其中最大及最小長(zhǎng)度比的方向成為主方向  11控制測(cè)量對(duì)

21、地圖投影的要求   等角投影（又稱正形投影）   長(zhǎng)度和面積變形不大，并能用簡(jiǎn)單公式計(jì)算由變形而引起的改正數(shù)   能很方便地按分帶進(jìn)行，并能按高精度的、簡(jiǎn)單的、同樣的計(jì)算公式和用表把各帶聯(lián)成整體  12高斯投影必須滿足的條件 （1）高斯投影為正形投影，即等角投影； （2）中央子午線投影后為直線，且為投影的對(duì)稱軸； （3）中央子午線投影后長(zhǎng)度不變。  13：6°帶與3°帶重合的原因：邊界子午線兩側(cè)的控制點(diǎn)與地形圖位于不

22、同的投影帶內(nèi)，使得地形圖不能正確拼接，采用帶重疊的方法解決此問(wèn)題。  14高斯投影正算：B,l->x,y；反算：x,y->B,l 15方向改正數(shù)：就是指大地線的投影曲線和連接大地線兩點(diǎn)的弦之夾角 16距離改正：由S化至D所加的S改正稱為距離改正  第五章 1常規(guī)大地測(cè)量法 #三角測(cè)量法: 優(yōu)點(diǎn)：圖形簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)強(qiáng)，幾何條件多，便于檢核，網(wǎng)的精度較高。 缺點(diǎn)：易受障礙物的影響，布設(shè)困難，增加了建標(biāo)費(fèi)用；推算邊長(zhǎng)精度不均勻，距起始邊越遠(yuǎn)邊長(zhǎng)精度越低。 #導(dǎo)線測(cè)量法: 優(yōu)

23、點(diǎn)：布設(shè)靈活，容易克服地形障礙；導(dǎo)線測(cè)量只要求相鄰兩點(diǎn)通視，故可降低覘標(biāo)高度，造標(biāo)費(fèi)用少，且便于組織觀測(cè)；網(wǎng)內(nèi)邊長(zhǎng)直接測(cè)量，邊長(zhǎng)精度均勻。 缺點(diǎn)：導(dǎo)線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有三角網(wǎng)那樣多的檢核條件，不易發(fā)現(xiàn)粗差，可靠性不高 # 三邊測(cè)量及邊角同測(cè)法:邊角全測(cè)網(wǎng)的精度最高，相應(yīng)工作量也較大。在建立高精度的專用控制網(wǎng)(如精密的形變監(jiān)測(cè)網(wǎng))或不能選擇良好布設(shè)圖形的地區(qū)可采用此法而獲得較高的精度。  2天文測(cè)量法: 缺點(diǎn)：精度不高，受天氣影響大。 用途：在每隔一定距離的三角點(diǎn)上觀測(cè)天文來(lái)推求大地方位角，控制水平角觀測(cè)誤差積累對(duì)推算方位角的影響

24、  3現(xiàn)代定位新技術(shù)簡(jiǎn)介:GPS測(cè)量甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量系統(tǒng)(VLBI)    慣性測(cè)量系統(tǒng)(INS)   4建立國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的基本原則 大地控制網(wǎng)應(yīng)分級(jí)布設(shè)、逐級(jí)控制 大地控制網(wǎng)應(yīng)有足夠的精度 大地控制網(wǎng)應(yīng)有一定的密度 大地控制網(wǎng)應(yīng)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)格和要求  5國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè) 包括以下工作：技術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)地選點(diǎn)，建造覘標(biāo)，標(biāo)石埋設(shè)，外業(yè)測(cè)量，平差計(jì)算等 1）技術(shù)設(shè)計(jì): 收集資料實(shí)地踏勘圖上設(shè)計(jì)編寫(xiě)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)

25、 2）實(shí)地選點(diǎn)：選點(diǎn)圖，點(diǎn)之記，選點(diǎn)工作技術(shù)總結(jié)。 3)建造覘標(biāo)(傳統(tǒng)大地測(cè)量法)  4)標(biāo)石埋設(shè):大地點(diǎn)的坐標(biāo)，實(shí)際上指的就是標(biāo)石中心的坐標(biāo)  6圖上設(shè)計(jì)：根據(jù)大地控制測(cè)量任務(wù)按照有關(guān)規(guī)范和技術(shù)規(guī)定，在地形圖上擬定出控制點(diǎn)的位置和網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)  7大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì):最優(yōu)化就是在相同的條件下從所有可能方案中選擇最佳的一個(gè)。  7控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo) 控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，指的是控制網(wǎng)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，它是設(shè)計(jì)的依據(jù)和目的，同時(shí)又是評(píng)定網(wǎng)的質(zhì)量的指標(biāo)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括精度標(biāo)準(zhǔn)、可靠性標(biāo)準(zhǔn)、費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)

26、、可區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)及靈敏度標(biāo)準(zhǔn)等，其中常用的主要是前3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。  9國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)目的和任務(wù)有兩個(gè)： 1) 建立統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，為地形測(cè)圖和各項(xiàng)建設(shè)提供必要的高程控制基礎(chǔ)； 2)為地殼垂直運(yùn)動(dòng)、平均海面傾斜及其變化和大地水準(zhǔn)面形狀等地球科學(xué)研究提供精確的高程數(shù)據(jù)。大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)   1.大地測(cè)量學(xué)是通過(guò)在廣大的地面上建立大地控制網(wǎng)，精確測(cè)定大地控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，研究測(cè)定地球形狀、大小和地球重力場(chǎng)的理論、技術(shù)與方法的學(xué)科?，F(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)包括空間、物理和幾何大地測(cè)量學(xué)   2.現(xiàn)代大地測(cè)量的三個(gè)分支

27、是幾何：確定地球的形狀和大小及確定地面點(diǎn)的幾何位置。物理：用物理方法（重力測(cè)量）確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)?？臻g：以人造地球衛(wèi)星及格其他空間探測(cè)器為代表的空間大地測(cè)量的理論、技術(shù)與方法。  3.大地測(cè)量是測(cè)繪學(xué)的一個(gè)分支。主要任務(wù)是測(cè)量和描繪地球并監(jiān)測(cè)其變化，為人類活動(dòng)提供關(guān)于地球的空間信息。是一門地球信息學(xué)科。是一切測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。 4.人類認(rèn)識(shí)地球階段地球圓球階段 ，首次用子午圈弧長(zhǎng)測(cè)量法來(lái)估算地球半徑。 這是人類應(yīng)用弧度測(cè)量概念對(duì)地球大小的第一次估算。地球橢球階段，在這階段，幾何大地測(cè)量在驗(yàn)證了牛頓的萬(wàn)有引力定律和證實(shí)地球?yàn)闄E球?qū)W說(shuō)之

28、后，開(kāi)始走向成熟發(fā)展的道路，取得的成績(jī)主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：1）長(zhǎng)度單位的建立  2） 最小二乘法的提出   3） 橢球大地測(cè)量學(xué)的形成  4）弧度測(cè)量大規(guī)模展開(kāi)  5）推算了不同的地球橢球參數(shù)  。這個(gè)階段為物理大地測(cè)量學(xué)奠定了基礎(chǔ)理論。 大地水準(zhǔn)面階段，幾何大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展：1）天文大地網(wǎng)的布設(shè)有了重大發(fā)展，2）因瓦基線尺出現(xiàn)物理大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展 1）大地測(cè)量邊值問(wèn)題理論的提出 2）提出了新的橢球參數(shù)現(xiàn)代大地測(cè)量新時(shí)期 

29、 以地磁波測(cè)距、人造地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及其長(zhǎng)基線干涉測(cè)量等為代表的新的測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，使大地測(cè)量定位、確定地球參數(shù)及重力場(chǎng)，構(gòu)筑數(shù)字地球等基本測(cè)繪任務(wù)都以嶄新的理論和方法來(lái)進(jìn)行。由于高精度絕對(duì)重力儀和相對(duì)重力儀的研究成功和使用，有些國(guó)家建立了自己的高精度重力網(wǎng)，大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和最小二乘法的配置法的提出和應(yīng)用。 5.現(xiàn)代大地測(cè)量技術(shù)傳統(tǒng)方法：幾何法和物理法。隨著人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，又產(chǎn)生了衛(wèi)星法。 6.大地測(cè)量基本任務(wù)是技術(shù)任務(wù):精確測(cè)定大地控制點(diǎn)的位置及其隨時(shí)間的變化也就是它的運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)，建立精密的大地控制網(wǎng)，作為測(cè)圖的控制，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù).科

30、學(xué)任務(wù):測(cè)定地球形狀、大小和重力場(chǎng)，提供地球的數(shù)學(xué)模型，為地球及其相關(guān)科學(xué)服務(wù)。 7.大地測(cè)量作用是(1)為地形測(cè)圖與大型工程測(cè)量提供基本控制；(2)為城建和礦山工程測(cè)量提供起始數(shù)據(jù) ；(3)為地球科學(xué)的研究提供信息；(4)在防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)中的作用； (5)發(fā)展空間技術(shù)和國(guó)防建設(shè)的重要保障。 8. 大地測(cè)量研究?jī)?nèi)容是大地測(cè)量、橢球測(cè)量學(xué)、天文測(cè)量大地重力學(xué)、衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)、慣性大地測(cè)量學(xué) 9. 精化大地水準(zhǔn)面模型意義是首先，大地水準(zhǔn)面或似大地水準(zhǔn)面是獲取地理空間信息的高程基準(zhǔn)面。其次，GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)結(jié)合高精度高

31、分辨率大地水準(zhǔn)面模型，可以取代傳統(tǒng)的水淮測(cè)量方法測(cè)定正高或正常高，真正實(shí)現(xiàn)GPS技術(shù)對(duì)幾何和物理意義上的三維定位功能。再次，在現(xiàn)今GPS定位時(shí)代，精化區(qū)域性大地水準(zhǔn)面和建立新一代傳統(tǒng)的國(guó)家或區(qū)域性高程控制網(wǎng)同等重要，也是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)建立現(xiàn)代高程基準(zhǔn)的主要任務(wù)，以此滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)地學(xué)研究的需要.大地水準(zhǔn)面精化的最終成果提供一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的高程異常改正插值軟件。 10.天球：以地球質(zhì)心為忠心，以無(wú)窮大為半徑的假想球體稱為天球。黃道：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平均軌道。赤道：通過(guò)地球中心劃一個(gè)與地軸成直角相交的平面，在地球表面相應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)和地球的極距離相等的假想圓圈。

32、白道：月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道。歲差：地球繞地軸旋轉(zhuǎn)，可以看作巨大的陀螺旋轉(zhuǎn)，由于日月等天體的影響，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺在重力場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)倒立圓錐體，旋轉(zhuǎn)周期為26000年。章動(dòng)：由于白道對(duì)于黃道有約5度的傾斜，這使得月球引力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加18.6年的短周期圓周運(yùn)動(dòng)，振幅為9.21秒。極移：地球瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球慣性軸的運(yùn)動(dòng)。角速度：地球本體繞通過(guò)其質(zhì)心的旋轉(zhuǎn)軸自西向東旋轉(zhuǎn)的角速度。線速度：地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地表面上任意一點(diǎn)的速度。春分點(diǎn)：太陽(yáng)沿黃道從天赤道以南向北通過(guò)天赤道的那一點(diǎn)。天極：過(guò)天球中心、與地球

33、自轉(zhuǎn)軸平行的直線與天球相交的兩個(gè)點(diǎn)。黃極：天球上與黃道角距離都是90度的兩點(diǎn)。時(shí)圈：以地球?yàn)閳A心,通過(guò)天極和天體所作的大圈。子午面：包含橢球旋轉(zhuǎn)軸的平面。子午圈：天球子午面與天球面的截線。黃赤交角：黃道面與赤道面的夾角。用g表示。黃經(jīng)章動(dòng)：因日月章動(dòng)引起的春分點(diǎn)在黃道上的移動(dòng)量。交角章動(dòng)因日月章動(dòng)引起的黃赤交角的改變量。  11.開(kāi)普勒三定律軌道定律：每一個(gè)行星都沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽(yáng)，而太陽(yáng)則處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)中。面積定律：在相等時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)和運(yùn)動(dòng)中的行星的連線所掃過(guò)的面積都是相等的。周期定律：各個(gè)行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方和它們的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的立方成正比。 

34、;12.瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)方向，x軸指向瞬時(shí)春分點(diǎn)，y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向。平天球坐標(biāo)系：選擇某一歷元時(shí)刻，以此瞬間的地球自轉(zhuǎn)軸和春分點(diǎn)方向分別扣除此瞬間的章動(dòng)值作為z軸和x軸指向，y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向，坐標(biāo)系原點(diǎn)與真天球坐標(biāo)系相同。協(xié)議天球坐標(biāo)系：選擇某一時(shí)刻作為標(biāo)準(zhǔn)歷元，并將此刻地球的瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸（指向北極）和地信至瞬時(shí)春分點(diǎn)的方向，經(jīng)過(guò)瞬時(shí)的歲差和章動(dòng)改正后，分別作為z軸和x軸的指向。 瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸方向，x軸指向瞬時(shí)赤道面和包含瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸與平均天文臺(tái)赤道參考點(diǎn)的子午面之交點(diǎn)，y軸構(gòu)成右手

35、坐標(biāo)系取向。協(xié)議地球坐標(biāo)系：WGS-84坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)定地球極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 13.大地測(cè)量參考系是確定地球橢球的一組幾何和物理參數(shù)。參考框架：用以代表地球形體的旋轉(zhuǎn)橢圓建立大地基準(zhǔn)，就是求定旋轉(zhuǎn)橢球的參數(shù)及其定向和定位。 14.大地直角坐標(biāo)：原點(diǎn)O與地球質(zhì)心重合，Z軸指向地球北極，X軸指向地球赤道面與格林尼治子午圈的交點(diǎn)，Y軸在赤道平面里與XOZ構(gòu)成右手坐標(biāo)系。大地坐標(biāo)：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合?？臻g點(diǎn)位置在

36、該坐標(biāo)系中表述為（L，B，H）。 15.參心坐標(biāo)以參考橢球的幾何中心為原點(diǎn)的大地坐標(biāo)系。通常分為：參心空間直角坐標(biāo)系和參心大地坐標(biāo)系。地心坐標(biāo)以地球質(zhì)心為原點(diǎn)建立的空間直角坐標(biāo)系，或以球心與地球質(zhì)心重合的地球橢球面為基準(zhǔn)面所建立的大地坐標(biāo)系。站心坐標(biāo)系以笛卡兒坐標(biāo)指向的坐標(biāo)系。以測(cè)站為原點(diǎn)，用一個(gè)固定的, 確定的, 準(zhǔn)備好的基座來(lái)定點(diǎn)并進(jìn)行觀察和測(cè)量，一般用于施工工程。 16.ITRF：國(guó)際地球參考框架ITRS:國(guó)際地球參考系.CTRS：協(xié)議地球參考系。WGS84:是為GPS全球定位系統(tǒng)使用而建立的坐標(biāo)系統(tǒng)。PZ90:GOLNASS的地球參考系統(tǒng)。CGC

37、S2000:2000中國(guó)大地坐標(biāo)系.JGD2000:日本的大地坐標(biāo)系。 17.參考橢球:把形狀和大小與大地體相近，且兩者之間相對(duì)位置確定的旋轉(zhuǎn)橢球。定位：確定橢球中心的位置。參考橢球面是測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面，橢球面法線則是測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)線。另外，水準(zhǔn)面是外業(yè)觀測(cè)時(shí)的基準(zhǔn)面，鉛垂線是外業(yè)觀測(cè)時(shí)的基準(zhǔn)線。定向：確定橢球中心為原點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的方向，即確定橢球短軸的指向和起始大地子午面。一點(diǎn)定位：將大地原點(diǎn)上所測(cè)的天文經(jīng)緯度和天文方位角視為大地經(jīng)緯度和大地方位角，大地原點(diǎn)上的正高（正常高）視為大地高。多點(diǎn)定位：在多個(gè)天文大地點(diǎn)上列出弧度測(cè)量方程，通過(guò)平差計(jì)算得到、，從而完成橢球的定位

38、。 18.大地原點(diǎn)亦稱大地基準(zhǔn)點(diǎn)，是國(guó)家地理坐標(biāo)經(jīng)緯度的起算點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。大地原點(diǎn)是人為界定的一個(gè)點(diǎn)。我國(guó)的大地原點(diǎn)在1975年開(kāi)始，在陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)北洪流村。 19.大地坐標(biāo)系是由大地緯度、大地經(jīng)度和大地高所構(gòu)成的坐標(biāo)系統(tǒng)。以鉛垂線為依據(jù)，天文坐標(biāo)是由天文緯度和天文經(jīng)度所構(gòu)成的坐標(biāo)系統(tǒng)叫。 20.BJ1954參數(shù)：長(zhǎng)半軸a=6378245m，扁率：阿爾法=1：298.3.GDZ80參數(shù)：6378140m，1：298.257。CGCS2000參數(shù):6378137,1:298.257222101。 21.四參數(shù)是同一橢球內(nèi)不同坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換：X平移，Y平移，

39、旋轉(zhuǎn)角和比例。七參數(shù)：X平移，Y平移，X平移，X旋轉(zhuǎn)軸，Y旋轉(zhuǎn)軸，Z旋轉(zhuǎn)軸，縮放比例。 22.時(shí)間系統(tǒng)（1）恒星時(shí)是以春分點(diǎn)為參照點(diǎn)的時(shí)間系統(tǒng)。春分點(diǎn)（或除太陽(yáng)以外的任一恒星）連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)測(cè)站子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日。（2）平太陽(yáng)時(shí)是以平太陽(yáng)（以平均速度運(yùn)行的太陽(yáng)）為參照點(diǎn)的時(shí)間系統(tǒng)。平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)測(cè)站子午圈的時(shí)間間隔為一平太陽(yáng)日。平太陽(yáng)時(shí)從半夜零點(diǎn)起算稱為民用時(shí)。（3）世界時(shí)是格林尼治的平太陽(yáng)時(shí)（從半夜零點(diǎn)算起）。由于地球自轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性，在UT中加入極移改正即得到UT1。UT1加上地球自轉(zhuǎn)速度季節(jié)性變化后為UT2。以經(jīng)度15°的倍數(shù)的子午線Ln所處地點(diǎn)定義的民用時(shí)叫

40、區(qū)時(shí)Tn。Tn=UT+n，n為時(shí)區(qū)號(hào)。（4）歷書(shū)時(shí)與力學(xué)時(shí)自1960年起開(kāi)始以地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基準(zhǔn)的歷書(shū)時(shí)代替世界時(shí)。歷書(shū)時(shí)的秒長(zhǎng)規(guī)定為1900年1月1日12時(shí)整回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.9747，起始?xì)v元定在1900年1月1日12時(shí)。太陽(yáng)系質(zhì)心力學(xué)時(shí)（TDB）地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)（TDT）。（5）原子時(shí)以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)周期（如銫原子133能級(jí)輻射震蕩頻率9192631170周為一秒）。力學(xué)時(shí)TDT的計(jì)量已用原子鐘實(shí)現(xiàn)，因兩者的起點(diǎn)不同.（6）協(xié)調(diào)世界以原子時(shí)秒長(zhǎng)定義的世界時(shí)。(7) GPS時(shí)間系統(tǒng)秒長(zhǎng)為IAT，時(shí)間起算點(diǎn)為1980年1月6日UTC 0時(shí)，啟動(dòng)后不跳秒，連

41、續(xù)運(yùn)行的時(shí)間系統(tǒng)。重要識(shí)記公式：GPS時(shí)=原子時(shí)IAT-19s   TDT=IAT+32.184s8.恒星日：一年等于366.2422日平太陽(yáng)日：一年等于365.2422日平太陽(yáng)時(shí)=366.2422/365.2422恒星時(shí)=（1+0.002737909）恒星時(shí) 9.守時(shí)：將正確的時(shí)間保存下來(lái)授時(shí)：用精確的無(wú)線電信號(hào)播發(fā)時(shí)間信號(hào)時(shí)間比對(duì)：守時(shí)儀器接收無(wú)線電時(shí)號(hào)然后與其時(shí)間進(jìn)行比對(duì)（俗稱對(duì)表） 23.常用的坐標(biāo)系統(tǒng)：天球坐標(biāo)系地球坐標(biāo)系天文坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系空間大地直角坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系站心坐標(biāo)系 高斯平面直角坐標(biāo)系 24.場(chǎng)：物質(zhì)

42、存在的一種基本形式，具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量，能傳遞實(shí)物間的相互作用。重力場(chǎng)：地球重力作用的空間。在該空間中，每一點(diǎn)都有惟一的一個(gè)重力矢量與之相對(duì)應(yīng)。引力場(chǎng)：是描述一質(zhì)點(diǎn)在空間中受到引力的場(chǎng)。矢量場(chǎng)：如一個(gè)空間中的每一點(diǎn)的屬性都可以以一個(gè)矢量來(lái)代表的話，那么這個(gè)場(chǎng)就是一個(gè)矢量場(chǎng)。 25.重力：?jiǎn)挝毁|(zhì)點(diǎn)所受的地球引力和地球離心力的合力。單位為厘米/秒方，簡(jiǎn)稱伽（GAL),千分之一為毫伽。引力：物質(zhì)之間按照牛頓萬(wàn)有引力定律相互吸引的力。由地球形狀及其內(nèi)部質(zhì)量分布決定。離心力：由于質(zhì)點(diǎn)繞地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生脫離旋轉(zhuǎn)中心的力。其大小由質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量，地球自轉(zhuǎn)角速度，質(zhì)點(diǎn)所在平行圈半徑共同決定。正常重力

43、：由正常橢球產(chǎn)生的重力場(chǎng)。重力異常：大地水準(zhǔn)面上的重力值與相應(yīng)點(diǎn)在地球橢球面上的正常重力值之差。 25.位函數(shù)是對(duì)于保守力可以找到一個(gè)相應(yīng)的數(shù)量函數(shù)，這個(gè)函數(shù)對(duì)各坐標(biāo)軸的偏導(dǎo)數(shù)等于力在相應(yīng)坐標(biāo)軸上的分量。引力位就是將單位質(zhì)點(diǎn)從無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到該點(diǎn)引力所做的功。正常重力位是一個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單、不涉及地球形狀和密度便可直接計(jì)算得到的地球重力位的近似值的輔助重力位。擾動(dòng)位是地球正常重力位與地球重力位的差異。重力位是引力位V和離心力位Q之和。W=fdm/r+2/2(x2+y2) 27.調(diào)和函數(shù)：引力位是調(diào)和函數(shù)，它滿足拉普拉斯算子。離心力位的二階導(dǎo)數(shù)算子Q, Q=2w2，所以離心

44、力位函數(shù)不是調(diào)和函數(shù)。重力位二階導(dǎo)數(shù)之和，對(duì)外部點(diǎn)：W=V+Q=2w2對(duì)內(nèi)部點(diǎn)，不加證明給出：W=V+Q=-4f+2w2(-體密度)，由于它們都不等于0，故重力位不是調(diào)和函數(shù)。 28.研究重力位意義可以方便的得到一簇曲面，稱為重力等位面。正常重力位是一個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單，不涉及地球形狀和密度便可以直接計(jì)算得到的地球重力位的近似值的輔助重力位。當(dāng)知道了正常重力位，想法求出它同地球重力位的差異，便可以求出大地水準(zhǔn)面與已知形狀的差異，最后解決地球重力位和地球形狀的問(wèn)題。          29.大地

45、水準(zhǔn)面是設(shè)想海洋處于靜止平衡狀態(tài)時(shí)，將它延伸到大陸下面且保持處處與鉛垂線正交的包圍整個(gè)地球的封閉的水準(zhǔn)面。特點(diǎn)：重力方向不規(guī)則變化:原因是地表起伏不平、地殼內(nèi)部物質(zhì)密度分布不均勻 30.總地球橢球：從全球著眼，必須尋求一個(gè)和整個(gè)大地體最為接近、密合最好的橢球，這個(gè)橢球又稱為總地球橢球或平均橢球。總地球橢球滿足以下條件：（1）橢球質(zhì)量等于地球質(zhì)量，兩者的旋轉(zhuǎn)角速度相等。（2）橢球體積與大地體體積相等，它的表面與大地水準(zhǔn)面之間的差距平方和為最小。（3）橢球中心與地心重合，橢球短軸與地球平自轉(zhuǎn)軸重合，大地起始子午面與天文起始子午面平行。大地水準(zhǔn)面與橢球面在某一點(diǎn)上的高差稱為大地水準(zhǔn)面差距，

46、用N表示。正常橢球：正常橢球面是大地水準(zhǔn)面的規(guī)則形狀。 拉普拉斯點(diǎn)：大地天文學(xué)主要是研究用天文測(cè)量的方法，確定地球表面的地理坐標(biāo)及方位角的理論和實(shí)際問(wèn)題。在天文大地點(diǎn)上同時(shí)測(cè)定方位角的點(diǎn)。大地元素：橢球面上點(diǎn)的大地經(jīng)度L,大地緯度B,兩點(diǎn)間的大地線長(zhǎng)度S及其正、反大地方位角A12、A21，通稱為大地元素。垂線偏差方向改正：把以垂線為依據(jù)的地面觀測(cè)的水平方向值歸算到以法線為依據(jù)的方向值而應(yīng)加的改正定義為垂線偏差改正。標(biāo)高差方向改正：進(jìn)行水平觀測(cè)時(shí)，如果照準(zhǔn)點(diǎn)高出橢球面某一高度，則照準(zhǔn)面就不能通過(guò)照準(zhǔn)點(diǎn)的法線同橢球面的交點(diǎn)，由此引起的方向偏差的改正叫作標(biāo)高差改正。截面差方向改正：將法截弧

47、方向化為大地線方向應(yīng)加的改正叫作截面差改正。 31.重力位水準(zhǔn)面和大地水準(zhǔn)面重力位對(duì)任意方向l的偏導(dǎo)數(shù)等于重力在該方向上的分力.兩個(gè)特殊方向：當(dāng)g與l垂直時(shí)，dw=0，w=常數(shù)。此時(shí)與重力g垂直的l方向?yàn)橐恢亓Φ任幻鏋橹亓Φ任幻?，又叫重力位水?zhǔn)面 當(dāng)g與l夾角為時(shí)，gdl=-Dw。負(fù)號(hào)說(shuō)明重力g是沿鉛垂線向下，而l則沿鉛垂線向上 。以上說(shuō)明重力位水準(zhǔn)面之間既不平行也不相交和相切。由重力水準(zhǔn)面定義大地水準(zhǔn)面為：與平均的海水面最接近的重力等位面。以上說(shuō)明重力位水準(zhǔn)面之間既不平行也不相交和相切。由重力水準(zhǔn)面定義大地水準(zhǔn)面為：與平均的海水面最接近的重力等位面。 

48、 32.法截面法截面與橢球面的截線，包含橢球面一點(diǎn)法線的平面。特性（1）相對(duì)于主方向?qū)ΨQ位置的法截線具有相同的曲率半徑。（2）橢球面上任一點(diǎn)相互垂直的兩個(gè)法截線曲率之和是固定值，且等于兩個(gè)主方向曲率之和。子午圈包含短軸的平面與橢球面的交線。卯酉圈與橢球面上一點(diǎn)子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合圈。平行圈垂直于短軸的平面與橢球面的交線。大地線橢球面上兩點(diǎn)間的最短程曲線。相對(duì)法截線設(shè)Q1和Q2兩點(diǎn)既不在同一平行圈上，也不在同一子午圈上，它們的法線Q1n1和Q2n2不相交。所以其所在的法截面Q1n1Q2和Q1n2Q2也不會(huì)重合，二者與橢球面的交線，即法截線Q1m1Q2和Q2m2Q1

49、。  33.高斯投影的特點(diǎn)：（1）高斯投影是正形投影的一種，投影前后角度相等。（2）中央子午線投影后為一直線，且長(zhǎng)度不變。距中央子午線越遠(yuǎn)的子午線，投影后彎曲越大，長(zhǎng)度變形越大。（3）橢球面除中央子午線外其他子午線投影后均向中央子午線彎曲，并向兩極收斂，對(duì)稱于中央子午線呵赤道。（4）在橢球面上對(duì)稱于赤道的緯圈，投影后仍為對(duì)稱的曲線，并與子午線的投影曲線相互垂直且凹向兩極。 34.地球正常重力場(chǎng)參數(shù) 把相應(yīng)于實(shí)際地球的4個(gè)基本參數(shù)地心引力常數(shù)fM帶球諧系數(shù)J2，地球赤道半徑ag地球自轉(zhuǎn)角度作為地球正常橢球（水準(zhǔn)橢球）的基本參數(shù)，又稱它們是地球大地基準(zhǔn)常數(shù)。

50、 35.水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)質(zhì):水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)際上是沿著水準(zhǔn)面進(jìn)行的，兩點(diǎn)間的高差是通過(guò)兩點(diǎn)的兩個(gè)水準(zhǔn)面之間的差距。(2)水準(zhǔn)面相互間不平行這種特性叫做水準(zhǔn)面的不平行性水準(zhǔn)面又叫重力等位面。兩水準(zhǔn)面位能差w=gh在兩點(diǎn)緯度不同的A、B兩點(diǎn)上：-w=gAhA=gBhB由于不同緯度處g不同，即gAgB，所以hAhB。  36.高程系統(tǒng)：（1）正高系統(tǒng)以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。正高該點(diǎn)沿實(shí)際重力線線至大地水準(zhǔn)面的距離(2)正常高系統(tǒng)以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。 似大地水準(zhǔn)面是按地面各點(diǎn)的正常高沿鉛垂線向下截取的相應(yīng)的點(diǎn)，將許多這樣的點(diǎn)聯(lián)成一個(gè)連續(xù)的曲面。(

51、3)大地高系統(tǒng)：以橢球面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。大地高H：地面點(diǎn)沿法線至橢球面的距離。正常高：地面點(diǎn)沿正常重力線到似大地水準(zhǔn)面的距離。力高系統(tǒng)也就是說(shuō)將正常高公式中的r(m,A)用緯度45度的正常重力r45度代替,一點(diǎn)的力高就是水準(zhǔn)面在緯度45度處的正常高. 37.垂線偏差的測(cè)定方法：絕對(duì)垂線偏差：垂線與總地球橢球法線構(gòu)成的角度。相對(duì)垂線偏差：垂線與參考橢球法線構(gòu)成的角度。(1)天文大地測(cè)量方法確定垂線偏差(2)重力測(cè)量方法，實(shí)質(zhì)是利用大地水準(zhǔn)面和地球橢球面上的重力異常按斯托克斯方法計(jì)算大地水準(zhǔn)面上的垂線偏差。（3）綜合天文大地重力測(cè)量方法。(4) GPS測(cè)量方法 &

52、#160;38.測(cè)定大地水準(zhǔn)面差距方法：地球重力場(chǎng)模型法；斯托克斯法；衛(wèi)星測(cè)高法；GPS高程擬合法及最小二乘配置法等。測(cè)定地球形狀和大小的方法：天文大地測(cè)量方法、重力測(cè)量方法、空間大地測(cè)量方法。 39.國(guó)家大地控制網(wǎng)及其作用(1)為地形測(cè)圖提供精密控制限制測(cè)圖誤差積累，保證成圖精度; 統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，保證相鄰圖幅拼接; 提供點(diǎn)位的平面坐標(biāo)，保證平面測(cè)圖。 (2)為研究地球形狀、大小和其他科學(xué)問(wèn)題提供資料 (3)為國(guó)防建設(shè)和空間技術(shù)提供資料  40.國(guó)家平面控制網(wǎng)（1）測(cè)量方法:三角測(cè)量法精密導(dǎo)線測(cè)量三邊測(cè)量邊角同測(cè)法（2）布設(shè)

53、原則:分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制保持必要的精度應(yīng)有一定的密度應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格（3）為什么把三角測(cè)量作為主要國(guó)家平面控制網(wǎng)方法？答：由于三角點(diǎn)布設(shè)成網(wǎng)狀，控制面積大，有利于圖根加密；外業(yè)工作主要是測(cè)定水平角和測(cè)定少數(shù)邊長(zhǎng)，作業(yè)比較方便，同時(shí)由于使用精密的測(cè)角、測(cè)距儀器，所以觀測(cè)角度、邊長(zhǎng)可以達(dá)到很高的精度；內(nèi)業(yè)平差計(jì)算時(shí)，幾何條件多，點(diǎn)位精度高。 41.國(guó)家高程控制網(wǎng)（1）任務(wù)：地形測(cè)圖和工程測(cè)量的高程控制 為地殼垂直形變、平均海水面變化等科研提供資料。（2）布網(wǎng)原則：采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法，由高級(jí)到低級(jí)、整體到局部，分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制、依次加密。各級(jí)高程系統(tǒng)統(tǒng)一、精度一致、密度均勻。   國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量分為一、二、三、四等。 42.水準(zhǔn)原點(diǎn)1）1956黃海平均海水面青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.298m （2）1985國(guó)家高程基準(zhǔn)面1952-1979年共27年平均海水