大地測(cè)量學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、 應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)1. 水準(zhǔn)面定義：我們把重力位相等的面稱(chēng)為重力等位面，也就是我們通常說(shuō)的水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)個(gè)。2. 外業(yè)測(cè)量基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面 內(nèi)業(yè)計(jì)算基準(zhǔn)面：參考橢球面 外業(yè)測(cè)量基準(zhǔn)線：鉛垂線 內(nèi)業(yè)計(jì)算基準(zhǔn)線：橢球面法線3. X大地水準(zhǔn)面：與平均海水面相重合，不受潮汐，風(fēng)浪及大氣壓變化影響，并延伸到大陸下面處處與鉛垂線垂直的水準(zhǔn)面稱(chēng)為大地水準(zhǔn)面，他是一個(gè)沒(méi)有褶皺，無(wú)棱角的封閉曲面。4. X似大地水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面在海洋上完全重合，在大陸也幾乎重合，在山區(qū)只有2-4m的差異。5. 地球橢球定義：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

2、合，同時(shí)還要求總地球橢球和大地體最為密合。6. X我國(guó)幾種常用參心坐標(biāo)系：BJZ54、GDZ80 7. X地心坐標(biāo)系分為地心空間大地直角坐標(biāo)系和地心大地坐標(biāo)系等。地心空間大地直角坐標(biāo)系又可分為地心空間大地平面直角坐標(biāo)系和空間大地舜時(shí)直角坐標(biāo)系。8. 地心直角坐標(biāo)系的定義：原點(diǎn)O與地球質(zhì)心重合；Z軸指向國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO，X軸指向1968BIH定義的格林尼治平均天文臺(tái)的起始子午線與CIO的赤道交點(diǎn)E，Y軸垂直于XOZ平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系，點(diǎn)的坐標(biāo)分別用XD、YD、ZD表示。9. 地心大地坐標(biāo)系的定義：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，大地緯度B為過(guò)地面點(diǎn)的橢球法線與橢球赤道

3、面的夾角，大地經(jīng)度L為過(guò)地面點(diǎn)的橢球子午面與BIH定義的起始大地子午面之間的夾角，大地高H為地面點(diǎn)沿橢球面法線至橢球面的距離。10. WGS一84坐標(biāo)系的幾何定義是：坐標(biāo)系的原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，Z軸指向BIHl9840定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，X軸指向BIHl9840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。11.國(guó)家大地坐標(biāo)系:1954年北京坐標(biāo)系,1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系,2000國(guó)家大地坐標(biāo)系(CHCS2000)12.CGCS2000定義：是右手地固直角坐標(biāo)系。原點(diǎn)在地心，Z軸為國(guó)際地球旋轉(zhuǎn)局（IERS）參考極（IRP）方向，X軸為IERS的參考子午面（IRM）與

4、垂直于Z軸的赤道面的交線，Y軸Z軸和X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。13. PZ-90坐標(biāo)系定義:坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球質(zhì)心；Z軸指向IERS推薦的協(xié)議地極原點(diǎn)，即19001905年的平均北極，X軸指向地球赤道與BIH定義的零子午線的交點(diǎn)，y軸滿(mǎn)足右手坐標(biāo)系。由該定義知，PZ-90與國(guó)際地球參考框架ITRF是一致的。14. 原子時(shí)定義：采用銫原子零場(chǎng)在基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)間躍遷輻射頻率9192631770個(gè)周期的時(shí)間間隔為1秒，這樣長(zhǎng)度的秒，定義為原子時(shí)秒，以此為基準(zhǔn)的時(shí)間系統(tǒng)，稱(chēng)為原子時(shí)。15. 三種高程系：正高，正常高，力高16. 正高高程系：是以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面任一點(diǎn)的正高高程（簡(jiǎn)稱(chēng)正

5、高），即該點(diǎn)沿垂線至大地水準(zhǔn)面的距離。17. 大地高正高及正常高的關(guān)系：（N:大地水準(zhǔn)面差距，。高程異常）18. 垂線偏差定義：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之間的夾角定義為該點(diǎn)的垂線偏差。19. 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)原則：分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制；應(yīng)有足夠的精度；應(yīng)有足夠密度；應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格。20. 計(jì)算題：例題：21. 國(guó)家高程控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則:1）從高到低、逐級(jí)控制,2）水準(zhǔn)點(diǎn)分布應(yīng)滿(mǎn)足一定的密度,3）水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)達(dá)到足夠的精度,4）一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)22. 三軸：視準(zhǔn)軸、水平軸、垂直軸 23. 經(jīng)緯儀垂直軸傾斜改正數(shù)計(jì)算（填空題）：24. 行差的概念：由度盤(pán)分格成像過(guò)寬或

6、過(guò)窄引起的測(cè)微器讀數(shù)誤差。行差是一種系統(tǒng)誤差。25. X行差的測(cè)定26. 例題（填空題）：、27. 高低點(diǎn)法28. 精密測(cè)角的一般原則（熟記）（選擇或填空題）：(1)觀測(cè)應(yīng)在目標(biāo)成像清晰、穩(wěn)定的有利于觀測(cè)的時(shí)間進(jìn)行，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光的影響。(2)觀測(cè)前應(yīng)認(rèn)真調(diào)好焦距，消除視差。在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動(dòng)。(3)各測(cè)回的起始方向應(yīng)均勻地分配在水平度盤(pán)和測(cè)微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤(pán)分劃線和測(cè)微分劃尺的分劃誤差的影響。(4)在上、下半測(cè)回之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以消除和減弱視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差等影響，同時(shí)可以由盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)之差求得兩倍視準(zhǔn)誤差2c，借

7、以檢核觀測(cè)質(zhì)量。5)上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反，并使觀測(cè)每一目標(biāo)的操作時(shí)間大致相同，即在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)按與時(shí)間對(duì)稱(chēng)排列的觀測(cè)程序，其目的在于消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)等。(6)為了克服或減弱在操作儀器的過(guò)程中帶動(dòng)水平度盤(pán)位移的誤差，要求每半測(cè)回開(kāi)始觀測(cè)前，照準(zhǔn)部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向先預(yù)轉(zhuǎn)1-2周。(7)使用照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋和測(cè)微螺旋時(shí)，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)。(8)為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)保持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡居中。當(dāng)使用J1型和J2型經(jīng)緯儀時(shí)，若氣泡偏離水準(zhǔn)器中央一格時(shí)，應(yīng)在測(cè)回間重新整平儀器，這樣做可以使觀測(cè)過(guò)程中垂直軸的傾

8、斜方向和傾斜角的大小具有偶然性，可望在各測(cè)回觀測(cè)結(jié)果的平均值中減弱其影響。 (9)選擇距離適中、通視良好、成像清晰的方向作為起始方向。29. J2經(jīng)緯儀限差要求：重合兩次讀數(shù)差值：3 半測(cè)回歸零差：8 一測(cè)回2C互差：13 化歸同一起始方向后同一方向值各測(cè)回互差：9 30. X成果重測(cè)和取舍的原則： 1、重測(cè)一般應(yīng)在本測(cè)站基本測(cè)回完成之后進(jìn)行；2、凡超出規(guī)定限差的結(jié)果，均應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。因測(cè)錯(cuò)度盤(pán)、測(cè)錯(cuò)方向、讀記錯(cuò)誤或因中途發(fā)現(xiàn)觀測(cè)條件不佳等原因而放棄測(cè)回，重新觀測(cè)時(shí)，不計(jì)入重測(cè)數(shù)； 3、因測(cè)回互差超限而重測(cè)時(shí)，除突出的孤值外，原則上應(yīng)重測(cè)結(jié)果中最大和最小值的測(cè)回。 4、在一個(gè)測(cè)站上，重測(cè)的方向測(cè)

9、回?cái)?shù)，超過(guò)全部方向測(cè)回?cái)?shù)總數(shù)的1/3時(shí)，應(yīng)全部重測(cè)。5、一測(cè)回中重測(cè)方向數(shù)超過(guò)所測(cè)方向數(shù)的1/3時(shí)，一個(gè)測(cè)回需要全部重測(cè)，重測(cè)數(shù)計(jì)算時(shí)，仍按超限方向數(shù)計(jì)算。 6、重測(cè)時(shí)，只需聯(lián)測(cè)零方向。7、觀測(cè)的基本測(cè)回結(jié)果和重測(cè)結(jié)果，一律抄入記簿。（孤值：記錄中最突出的值）31. 分組方向觀測(cè)法（計(jì)算題）：32. X電磁波測(cè)距原理：設(shè)電磁波在大氣中傳播速度為c，當(dāng)它在距離D上往返一次的時(shí)間為t則有：D=1/2*ct（兩種方法：直接測(cè)時(shí)，間接測(cè)時(shí)）33. 電磁波測(cè)距分類(lèi)：按測(cè)定t的方法：脈沖式測(cè)距儀，相位式測(cè)距儀，按載波：光波（激光測(cè)距儀，紅外測(cè)距儀），微波（微波測(cè)距儀）按測(cè)程：長(zhǎng)程（幾十公里）中程（數(shù)公里）

10、短程（3公里以下），按載波數(shù)：?jiǎn)屋d波（可見(jiàn)光，紅外光，微波）雙載波（可見(jiàn)光與可見(jiàn)光，可見(jiàn)光與紅外光）三載波（可見(jiàn)光可見(jiàn)光和微波，可見(jiàn)光紅外光和微波）按反射目標(biāo)：漫反射目標(biāo)，合作目標(biāo)（平面反射鏡）有源反射器（同頻載波應(yīng)答機(jī)，非同頻載波應(yīng)答機(jī)）35. 六段解析法：34. 六段解析法來(lái)歷：35. 高程控制網(wǎng)建立的基本原理：1）從高到低、逐級(jí)控制 2）水準(zhǔn)點(diǎn)分布應(yīng)滿(mǎn)足一定的密度 3）水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)達(dá)到足夠的精度 4）一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)36.37. 數(shù)字水準(zhǔn)儀原理的簡(jiǎn)單敘述：采用條碼標(biāo)尺，目前照準(zhǔn)標(biāo)尺和調(diào)焦仍需目視進(jìn)行。人工完成照準(zhǔn)和調(diào)焦之后，標(biāo)尺條碼一方面被成像在望遠(yuǎn)鏡分化板上，供目視觀測(cè)，另一方面通過(guò)

11、望遠(yuǎn)鏡的分光鏡，標(biāo)尺條碼又被成像在光電傳感器（又稱(chēng)探測(cè)器）上，即線陣CCD器件上，供電子讀數(shù)。如果使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)標(biāo)尺，電子水準(zhǔn)儀又可以象普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用。38. 電子水準(zhǔn)儀讀數(shù)的三種方法：相關(guān)法，幾何法，相位法39. i角的檢驗(yàn)：p10840. 水準(zhǔn)限差要求：（三等） 前后視距差/m 3 前后視距累積差6 基輔分劃讀數(shù)之差 1.0 基輔分劃所得高差之差 1.541. 跨河水準(zhǔn)測(cè)量布設(shè)方案：42. 證明水準(zhǔn)面的不平行性：重力加速度g值是隨緯度的不同而變化的，在緯度較低的赤道處有較小的g值，而在兩極處g值較大，因此，水準(zhǔn)面是相互不平行的，且為向兩極收斂的、接近橢圓形的曲面。43.水準(zhǔn)測(cè)量的

12、概算：主要內(nèi)容：水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的改正數(shù)計(jì)算；正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)計(jì)算；水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算及按與測(cè)段長(zhǎng)度成正比配賦。計(jì)算公式（只需記，不算）：一、水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的改正數(shù)計(jì)算：2、 正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)計(jì)算：3、 水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算及按與測(cè)段長(zhǎng)度成正比配賦：44.三絲法：例：45.五個(gè)基本參數(shù)的計(jì)算公式：橢圓的長(zhǎng)半軸：a橢圓的短半軸：b 橢圓的扁率： 橢圓的第一偏心率： 橢圓的第二偏心率：46.地球橢球參數(shù)：我國(guó)1954年北京坐標(biāo)系應(yīng)用的是克拉索夫斯基橢球參數(shù)，1980年西安坐標(biāo)系應(yīng)用的是1975年國(guó)際橢球參數(shù)，而GPS應(yīng)用的是WGS-84系橢球參數(shù)。相互關(guān)系：47. 大地主題

13、解算概念：橢球面上的極坐標(biāo)（S、A）與大地坐標(biāo)（L、B）可以互相換算，這種換算叫大地主題解算。48. 推導(dǎo)子午面：1子午面直角坐標(biāo)系同大地坐標(biāo)系的關(guān)系：這兩個(gè)坐標(biāo)系中，L相同，因此，只需推求x，y同B的關(guān)系。過(guò)P點(diǎn)作法線Pn，與x軸之夾角為B，過(guò)P點(diǎn)作子午圈的切線TP，與x軸的夾角為（900+B）。該夾角的正切值為曲線在P點(diǎn)處之斜率，它等于曲線在該點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)。（理解） 空間直角坐標(biāo)系與子午面直角坐標(biāo)系的關(guān)系：49. 子午圈曲率半徑的推導(dǎo)過(guò)程（概念）：在子午橢圓的一部分上取一微分弧長(zhǎng)DK=dS，相應(yīng)地有(子午面直角坐標(biāo)系)坐標(biāo)增量dx，點(diǎn)n是微分弧dS的曲率中心，則線段Dn及Kn即是子午圈曲率

14、半徑，用M表示。50. 卯酉圈曲率半徑概念：過(guò)橢球面上一點(diǎn)的法線，可作無(wú)數(shù)個(gè)法截面，其中一個(gè)與該點(diǎn)子午面相垂直的法截面同橢球面相截所形成的閉合圈稱(chēng)之為卯酉圈。51.主曲率半徑概念：子午圈曲率半徑和卯酉圈曲率半徑是兩個(gè)互相垂直的法截弧的曲率半徑，在微分幾何中統(tǒng)稱(chēng)為主曲率半徑。52. M,N,R關(guān)系（填空題）：N>R>M 只有在極點(diǎn)上，它們才相等，且均等于極曲率半徑c53. 大地線定義：兩點(diǎn)間的最短距離，在平面上是兩點(diǎn)間的直線，在球面上是兩點(diǎn)間的大圓弧，那么在橢球面上是一條大地線。55. 鉛垂線和法線之間的夾角垂線偏差56. 垂線偏差改正概念：把以垂線為依據(jù)的地面觀測(cè)的水平方向值歸算到

15、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。57. 三差改正的三項(xiàng)：垂線偏差改正，標(biāo)高差改正，截面差改正。58. 球面角超的定義：59. 地圖投影的方式：等角投影，等距投影，等積投影。60. 橢球面三角系化算到高斯投影面： （1）將起始點(diǎn)P的大地坐標(biāo)（L，B）歸算為高斯平面直角坐標(biāo)x，y；為了檢核還應(yīng)進(jìn)行反算，亦即根據(jù)x、y反算L、B 。（2）通過(guò)計(jì)算該點(diǎn)的子午線收斂角及方向改正 ，將橢球面上起算邊大地方位角APK歸算到高斯平面上相應(yīng)邊P'K'的坐標(biāo)方位角 P'K' 。（3）通過(guò)計(jì)算各方向的曲率改正和方向改正，將橢球面上各三角形內(nèi)角歸算到高斯平面上的由相

16、應(yīng)直線組成的三角形內(nèi)角。 （4）通過(guò)計(jì)算距離改正S，將橢球面上起算邊PK的長(zhǎng)度S歸算到高斯平面上的直線長(zhǎng)度 。（5） 當(dāng)控制網(wǎng)跨越兩個(gè)相鄰?fù)队皫?，需要進(jìn)行平面坐標(biāo)的鄰帶換算。61.正反算公式概念：（1）高斯投影正算：已知橢球面上某點(diǎn)的大地坐標(biāo) L、B，求該點(diǎn)在高斯投影平面上的直角坐標(biāo) x、y，即 的坐標(biāo)變換。1）高斯投影反算：已知某點(diǎn)的高斯投影平面上直角坐標(biāo) x、y ，求該點(diǎn)在橢球面上的大地坐標(biāo) L、B ，即 的坐標(biāo)變換。63.鄰帶換算的基本思路：1）把某投影帶（比如帶）內(nèi)有關(guān)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（x，y），利用高斯投影反算公式，換算成橢球面上的大地坐標(biāo)（B，L），進(jìn)而得到 。 2）由大地坐標(biāo)（B，L），利用投影正算公式換算成相鄰帶的（如第帶）的平面坐標(biāo)（x，y），但在計(jì)算時(shí)，要根據(jù)第帶的中央子午線計(jì)算經(jīng)差l，即。62.平面子午線收斂角概念（加圖）：如圖所示，p 、pN 及pQ 分別為橢球面p