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1、2012注冊測繪師考試大地測量學(xué)重點材料第一章 緒論1 簡述大地測量發(fā)展現(xiàn)狀。2 大地測量學(xué)的定義及作用。3 簡述大地測量學(xué)的分類,包括哪些基本內(nèi)容、基本體系。4 簡述大地測量學(xué)的四個階段。【例1-1】:2.大地測量學(xué)的定義及作用。答:(1)大地測量學(xué)的定義:大地測量學(xué)是地球科學(xué)的一個分支學(xué)科,是研究和測定地球的形狀、大小、重力場、整體與局部運動和測定地面點的幾何位置以及它們的變化的理論和技術(shù)的學(xué)科。 (2)大地測量學(xué)作用主要有四方面:a 大地測量學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)各項建設(shè)和社會發(fā)展中發(fā)揮著基礎(chǔ)先行性的重要保證作用。b 大地測量學(xué)在防災(zāi),減災(zāi),救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測、評價與保護(hù)中發(fā)揮著獨具風(fēng)格的特殊作用。c
2、 大地測量是發(fā)展空間技術(shù)和國防建設(shè)的重要保障。d 大地測量在當(dāng)代地球科學(xué)研究中的地位顯得越來越重要。第二章 坐標(biāo)系統(tǒng)和時間系統(tǒng)1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計算和兩個坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算。數(shù)據(jù)如下:54坐標(biāo)80坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)四寶山4076088.839597710.960四寶山4076044.942597655.690臥眉山4063398.870584606.600臥眉山4063354.860584551.620鳳凰山4083934.700606973.710鳳凰山4083890.770606918.320小官小官4086455.400591096.190院上立交院上立交4081309.4
3、30584434.084天乙莊天乙莊4080438.488588912.578房鎮(zhèn)4078117.864586626.258房鎮(zhèn)電大橋4075127.860590810.987電大橋洪溝東4073156.809595793.135洪溝東湖田中學(xué)4073850.585598833.173湖田中學(xué)賈黃賈黃4071842.479584009.770傅家小學(xué)傅家小學(xué)4071307.635588634.193牛家莊牛家莊4069122.263587596.488礦山小學(xué)礦山小學(xué)4069678.036590653.513礦山影院4068099.663596378.698礦山影院4068055.790596
4、323.583灃水橋4069251.225598595.545灃水橋4069207.391598540.412表中有公共點坐標(biāo)(54坐標(biāo)和80坐標(biāo)都有的點叫公共點),有的點只有54坐標(biāo),有的點只有80坐標(biāo),試完成如下計算(1) 用公共點計算四個坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù);(2) 計算只有54坐標(biāo)的80坐標(biāo)(填寫表中80坐標(biāo)的空白);(3) 計算80坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到54坐標(biāo)的四個參數(shù);(4) 計算只有80坐標(biāo)的點的54坐標(biāo)(填寫表中54坐標(biāo)的空白);2 地球有哪幾類運轉(zhuǎn)?描述地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律。3 什么是歲差、章動?4 時間系統(tǒng)的組成部分,時間系統(tǒng)的意義是什么?5 GIS與協(xié)議天球坐標(biāo)系的定義。6 地固坐標(biāo)系的定義,它
5、有哪些特點?7 建立地球參心坐標(biāo)系需要哪幾方面的工作,參考橢球定位與定向有哪兩種方法?8 地心空間坐標(biāo)系的定義,什么是地心大地坐標(biāo)系?9 我國54坐標(biāo)存在的問題什么?我國的坐標(biāo)系統(tǒng)情況描述?!纠?-1】坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計算和兩個坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算。數(shù)據(jù)如下:54坐標(biāo)80坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)四寶山4031675.025552545.805四寶山4031634.029552496.906臥眉山4032992.528547359.488臥眉山4032951.494547310.569鳳凰山4026900.438534348.966鳳凰山4026859.289534300.075小官小官40
6、27199.461541678.802院上立交院上立交4024509.346540440.783天乙莊天乙莊4032440.599537458.843房鎮(zhèn)4034239.584537876.847房鎮(zhèn)電大橋4033261.764535384.118電大橋洪溝東4031219.412536583.190洪溝東湖田中學(xué)4029889.387536158.299湖田中學(xué)賈黃賈黃4027805.944535903.829傅家小學(xué)傅家小學(xué)4028662.306539295.537牛家莊牛家莊4027364.228538189.578礦山小學(xué)礦山小學(xué)4026776.507536847.369礦山影院402
7、6092.2679539416.7248礦山影院4026051.157539367.848灃水橋4024235.0695535567.5770灃水橋4024193.924535518.7098解:計算四個轉(zhuǎn)換參數(shù)一共分為五步計算第一步數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:選7個公共點(8054坐標(biāo)均有)第二步選擇坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型:計算54轉(zhuǎn)換80的四參數(shù)(a b c d)分為四種情況1)只有兩個公共點情況:用兩個公共點直接計算四個參數(shù)。有多余觀測時(公共點數(shù)多于2個),要進(jìn)行平差計算,又分為三種情況2) 若選80 坐標(biāo)為觀測值,54坐標(biāo)無誤差,用間接平差計算;3) 若選54 坐標(biāo)為觀測值,80坐標(biāo)無誤差,用附有未知參數(shù)
8、(a,b,c,d)的條件平差方法計算;4) 若選80 坐標(biāo)和54坐標(biāo)都有誤差,用附有未知參數(shù)(a,b,c,d)的條件平差方法計算;一般平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型為(2-1)此模型為非線性模型,轉(zhuǎn)換為線性模型進(jìn)行平差計算或線性形式 (2-1)說明:計算出的參數(shù)是由54轉(zhuǎn)換成80坐標(biāo)系的參數(shù)。1)由兩個公共點直接計算四個參數(shù)2) 若80 坐標(biāo)為觀測值,54坐標(biāo)無誤差(2-1) 此模型為非線性模型,轉(zhuǎn)換為線性模型進(jìn)行平差計算 2)求法方程的各系數(shù) 由上式可得:帶入本題已知量可求得:同理,可得:帶入本題已知量求得:3) 解法方程(求得54轉(zhuǎn)80坐標(biāo)的四參數(shù)a b c d)即:三 計算80轉(zhuǎn)54的四參數(shù) (
9、A B C D)已知(a b c d)與(A B C D)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系:分別求得A,B,C,D的值為:A=52.22066236B=17.34117432C=0.99999832D=-8.05784E-06四 由已知坐標(biāo)求未知坐標(biāo),結(jié)果如下表:54坐標(biāo)80坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)四寶山4031675.025552545.805四寶山4031634.029552496.906臥眉山4032992.528 547359.488臥眉山4032951.494 547310.569鳳凰山4026900.438534348.966鳳凰山4026859.289 534300.075 小官402
10、7240.551541727.683小官4027199.461541678.802院上立交4024550.45540489.645院上立交4024509.346540440.783天乙莊4032481.714537507.774天乙莊4032440.599537458.843房鎮(zhèn)4034239.584537876.847房鎮(zhèn)4034198.475537827.902電大橋4033261.764535384.118電大橋4033220.633535335.177洪溝東4031219.412536583.190洪溝東4031178.287536534.268湖田中學(xué)4029889.38753615
11、8.299湖田中學(xué)4029848.257536109.387賈黃4027847.079535952.725賈黃4027805.944535903.829傅家小學(xué)4028703.413539344.434傅家小學(xué)4028662.306539295.537牛家莊4027405.346538238.467牛家莊4027364.228538189.578 礦山小學(xué)4026817.636536896.255礦山小學(xué)4026776.507 536847.369礦山影院4026092.267539416.724礦山影院4026051.157539367.848灃水橋4024235.069535567.577
12、灃水橋4024193.924535518.7098 【例2-2】 建立地球參心坐標(biāo)系需要哪幾方面的工作,參考橢球定位與定向有哪兩種方法? 答:建立地球參心坐標(biāo)系需要 1)選擇或求定橢球的幾何參數(shù) 2)確定橢球中心的位置 3)確定橢球短軸的指向 4)建立大地原點 定位與定向的方法為:一點定位與多點定位 第三章 地球重力場及地球形狀的基本理論1 什么是正高、正常高系統(tǒng)?正高改正數(shù)是什么?正高系統(tǒng)的特點?正高能否測到?為什么?正高和正常高的差異。2 垂線偏差和大地水準(zhǔn)面差距的概念。3 測定垂線偏差有哪四種方法?GPS測定垂線偏差的原理,簡述垂線偏差GPS測定方法。4 地球重力位的概念和物理意義。5
13、地球有哪些基本參數(shù)?地球重力場的基本原理。6 在大地測量中地球外部重力場的重要意義有哪些。7 通過什么面可以求得地球的形狀和外部重力場。8 大地高有那兩部分做成。在大地測量中有哪三種高程系統(tǒng)?它們的區(qū)別是什么?9 引力和引力位、離心力和離心力位、重力和重力位的區(qū)別。重力位包括那兩部分?什么是擾動位?重力位是否能精確求得?為什么?10.大地水準(zhǔn)面差距的GPS測定和計算方法,11.確定地球形狀的有那三種基本方法?重力測量方法的基本原理是什么?12GPS高程擬合法研究似大地水準(zhǔn)面原理和意義、方法?【例3-1】: 1.什么是正高、正常高系統(tǒng)?正高改正數(shù)是什么?正高系統(tǒng)的特點?正高能否測到?為什么?正高
14、和正常高的差異。答:(1)正高系統(tǒng)是以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面,地面上任意一點的正高系指該點沿垂線方向至大地水準(zhǔn)面的距離。 正常高系統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面得高程系統(tǒng)。 (2)正高改正數(shù):用正常重力值代替實際重力得到的正高稱為近似正高。其改正數(shù)為 (3)特點:a.不因水準(zhǔn)路線而異,是惟一的; b.不能精確測定,正高無法精確求得。 (4)正高不能精確測到,因為重力是隨著深入地下不同而不同,并與地球內(nèi)部質(zhì)量有關(guān),而內(nèi)部質(zhì)量分布及密度是難以知道的,所以重力不能精確測到,正高也不能精確求得。 (5)正高與正常高的差異:a.依據(jù)高程基準(zhǔn)不同,正高系統(tǒng)以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn),正常高則以似大地水準(zhǔn)面為高程基
15、準(zhǔn)。b.正常高可以唯一確定,但正高不能。 c.正高與正常高之間有差異?!纠?-2】 2.垂線偏差和大地水準(zhǔn)面差距的概念。答: 地面上一點重力向量g和相應(yīng)橢球面上法線向量間的夾角定義為該店的垂線偏差。 正常橢球面與大地水準(zhǔn)面的垂直距離稱為某點大地水準(zhǔn)面差距。第四章 地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論1 推導(dǎo)V和W的關(guān)系。2 推導(dǎo)(L,B)和(L,x,y)的關(guān)系。3 已知B=36°4235.2354,L=117°5143.7653,計算M、N、R、c、d 的值。M、N的1秒變化值。大地方位角為A45處法截弧的曲率半徑。3*每個學(xué)生的經(jīng)緯度按下式計算計算M、N、R、c、d 的值。
16、M、N的1秒變化值。大地方位角為A45處法截弧的曲率半徑。4 地面長度觀測值歸算至參考橢球面的計算主要內(nèi)容是什么?.5 投影變形、長度比定義?長度比的特點是什么?6 正射投影的三個條件是什么?7 已知B=36°4235.2354,L=117°5143.7653求在中央子午線117°時的高斯坐標(biāo)x,y。7*每個學(xué)生的經(jīng)緯度按下式計算試計算求在中央子午線117°時的高斯坐標(biāo)x,y。8 在點(4076205.53,20588170.799,200)處的2公里地面的改化是多少?9 換帶計算的意義是什么?直接換算的步驟和公式是什么?10結(jié)合本章知識,說明我校所在地
17、區(qū)所在投影帶的變形量、抵償面。11地球橢球的有幾個基本幾何參數(shù)?它們之間的相互關(guān)系是什么?12橢球面上有那五種坐標(biāo)系?各個坐標(biāo)系間有何關(guān)系?各種坐標(biāo)系建立的方法?大地緯度、歸化緯度、地心緯度之間的關(guān)系有那些?13橢球面上的有那五種曲率半徑?R與M、N的關(guān)系?什么是法截面、法截線?14什么是子午線與子午圈、子午弧?子午圈上曲率半徑變化規(guī)律?平行圈曲率半徑隨緯度變化規(guī)律?15比較子午線弧長和平行圈弧長變化。16大地線的定義和性質(zhì)是什么?。17子午線弧長計算公式的特點?計算子午線弧長的意義。18克萊勞定理。19UTM投影和高斯投影簇比較較蘭勃脫投影條件?20大地主題解算的實質(zhì)是什么?包括那兩種解算?
18、大地元素包括什么?21高斯平均引數(shù)正、反算公式的實現(xiàn)方法?高斯反算公式推導(dǎo)思路是什么?其中各符號的意義是什么?白塞爾大地主題解算方法的基本思路? 22地圖投影的有哪些分類?地圖投影的定義,包括那些元素?變形橢圓的定義?有何用途?何為長度比、主方向、長度變形?長度比的特點是什么?23高斯投影的概念、優(yōu)點, 怎樣將橢球面元素?fù)Q算到高斯投影面,正形投影的一般條件??挛骼杪鼦l件24高斯投影坐標(biāo)反算公式滿足哪三個條件?25計算子午線收斂角的意義?午線收斂角的定義?26方向改化、距離改化的定義和意義,方向改化近似公式推導(dǎo)的前提條件?27高斯投影相鄰帶的坐標(biāo)換算產(chǎn)生換帶的原因?28、蘭勃脫投影、高斯-克呂格投影的定義和意義,高斯-克呂格投影的特點?高斯投影族應(yīng)滿足哪些條件?29 計算第四章4-3中A點短軸,第一偏心率,第二偏心率,及其它符號和函數(shù)的值。30 一個人沿著第四章4-3的點A沿大地線方向走一段距離后,精度和緯度各增加一分,問(1) 這段大地線長度是多少?(2) 它從A點出發(fā)時大地方位角是多少?31一個人從第四章4-3的點A出發(fā),以大地方位角135度方向沿大地線走了5公里后,問(1) 經(jīng)度增加還是減少?變化量是多少?(2) 緯度增加還是減少?變化量是多少?32 已知點A到B的大地方位角為45度,大地線長度為1500.008,求:B點經(jīng)緯度,【例4
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