大地測量學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)重點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大地測量學(xué)基礎(chǔ)1.大地測量學(xué)是通過在廣大的地面上建立大地控制網(wǎng)，精確測定大地控制網(wǎng)點的坐標，研究測定地球形狀、大小和地球重力場的理論、技術(shù)與方法的學(xué)科?，F(xiàn)代大地測量學(xué)包括空間、物理和幾何大地測量學(xué) 2.現(xiàn)代大地測量的三個分支是幾何：確定地球的形狀和大小及確定地面點的幾何位置。物理：用物理方法（重力測量）確定地球形狀及其外部重力場。空間：以人造地球衛(wèi)星及格其他空間探測器為代表的空間大地測量的理論、技術(shù)與方法。 3.大地測量是的一個分支。主要任務(wù)是測量和描繪地球并監(jiān)測其變化，為人類活動提供關(guān)于地球的空間信息。是一門地球信息學(xué)科。是一切測繪科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。4.人類認識地球階

2、段地球圓球階段 ，首次用子午圈弧長測量法來估算地球半徑。 這是人類應(yīng)用弧度測量概念對地球大小的第一次估算。地球橢球階段，在這階段，幾何大地測量在驗證了牛頓的萬有引力定律和證實地球為橢球?qū)W說之后，開始走向成熟發(fā)展的道路，取得的成績主要體現(xiàn)在一下幾個方面：1）長度單位的建立 2） 最小二乘法的提出 3） 橢球大地測量學(xué)的形成 4）弧度測量大規(guī)模展開 5）推算了不同的地球橢球參數(shù) 。這個階段為物理大地測量學(xué)奠定了基礎(chǔ)理論。大地水準面階段，幾何大地測量學(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)物理大地測量學(xué)的發(fā)展 1）大地測量邊值問題理論的提出 2）提出了新的橢球參數(shù)現(xiàn)代大地測量新

3、時期 以地磁波測距、人造地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及其長基線干涉測量等為代表的新的測量技術(shù)的出現(xiàn)，使大地測量定位、確定地球參數(shù)及重力場，構(gòu)筑數(shù)字地球等基本測繪任務(wù)都以嶄新的理論和方法來進行。由于高精度絕對重力儀和相對重力儀的研究成功和使用，有些國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.大地測量基本任務(wù)是技術(shù)任務(wù):精確測定大地控制點的位置及其隨時間的變化也就是它的運動速度場，建立精密的大地控制網(wǎng)，作為測圖的控制，為國家經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù).科學(xué)任務(wù):測定地球形狀、大小和重

4、力場，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.大地測量作用是(1)為地形測圖與大型工程測量提供基本控制；(2)為城建和礦山工程測量提供起始數(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)和國防建設(shè)的重要保障。8. 大地測量研究內(nèi)容是大地測量、橢球測量學(xué)、天文測量大地重力學(xué)、衛(wèi)星大地測量學(xué)、慣性大地測量學(xué)9. 精化大地水準面模型意義是首先，大地水準面或似大地水準面是獲取地理空間信息的高程基準面。其次，GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)結(jié)合高精度高分辨率大地水準面模型，可以取代傳統(tǒng)的水淮測量方法測定正高或正常高，真正實現(xiàn)GPS技術(shù)對幾何和物理意義上的三

5、維定位功能。再次，在現(xiàn)今GPS定位時代，精化區(qū)域性大地水準面和建立新一代傳統(tǒng)的國家或區(qū)域性高程控制網(wǎng)同等重要，也是一個國家或地區(qū)建立現(xiàn)代高程基準的主要任務(wù)，以此滿足國家經(jīng)濟建設(shè)和測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)地學(xué)研究的需要.大地水準面精化的最終成果提供一個區(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，以無窮大為半徑的假想球體稱為天球。黃道：地球繞太陽公轉(zhuǎn)的平均軌道。赤道：通過地球中心劃一個與地軸成直角相交的平面，在地球表面相應(yīng)出現(xiàn)一個和地球的極距離相等的假想圓圈。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

6、中的進動，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，形成一個倒立圓錐體，旋轉(zhuǎn)周期為26000年。章動：由于白道對于黃道有約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年的短周期圓周運動，振幅為9.21秒。極移：地球瞬時自轉(zhuǎn)軸相對于地球慣性軸的運動。角速度：地球本體繞通過其質(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，地表面上任意一點的速度。春分點：太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點。天極：過天球中心、與地球自轉(zhuǎn)軸平行的直線與天球相交的兩個點。黃極：上與角距離都是90度的兩點。時圈：以地球為圓心,通過天極和天體所作的大圈。子

7、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：因日月章動引起的春分點在黃道上的移動量。交角章動因日月章動引起的黃赤交角的改變量。 11.開普勒三定律軌道定律：每一個行星都沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。面積定律：在相等時間內(nèi)，太陽和運動中的行星的連線所掃過的面積都是相等的。周期定律：各個行星繞太陽公轉(zhuǎn)的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。12.瞬時極天球坐標系：原點位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時地球自轉(zhuǎn)方向，x軸指向瞬時春分點，y軸按構(gòu)成右手坐標系取向。平天球坐標系：選擇某一歷元時刻，以此瞬間的地球自

8、轉(zhuǎn)軸和春分點方向分別扣除此瞬間的章動值作為z軸和x軸指向，y軸按構(gòu)成右手坐標系取向，坐標系原點與真天球坐標系相同。協(xié)議天球坐標系：選擇某一時刻作為標準歷元，并將此刻地球的瞬時自轉(zhuǎn)軸（指向北極）和地信至瞬時春分點的方向，經(jīng)過瞬時的歲差和章動改正后，分別作為z軸和x軸的指向。瞬時極地球坐標系：原點位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時地球自轉(zhuǎn)軸方向，x軸指向瞬時赤道面和包含瞬時地球自轉(zhuǎn)軸與平均天文臺赤道參考點的子午面之交點，y軸構(gòu)成右手坐標系取向。協(xié)議地球坐標系：WGS-84坐標系的原點在地球質(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

9、點，Y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標系。13.大地測量參考系是確定地球的一組和物理參數(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，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：原點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，Y軸在赤道平面里與XOZ構(gòu)成右手坐標系。大地坐標：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點位置在該坐標系中表述為（L，B，H）。15.參心坐標以參考橢球的為的。通常分為：參心和參心系。地心坐標以地球質(zhì)心為原點建立的空間直角坐標系，或以球心與地球質(zhì)心重合的地球橢球面為所建立的大地坐標系。站心坐標系以笛卡兒

10、坐標指向的坐標系。以測站為原點，用一個固定的, 確定的, 準備好的基座來定點并進行觀察和測量，一般用于施工工程。16.ITRF：國際地球參考框架ITRS:國際地球參考系.CTRS：協(xié)議地球參考系。WGS84:是為使用而建立的。PZ90:GOLNASS的地球參考系統(tǒng)。CGCS2000:2000中國大地坐標系.JGD2000:日本的大地坐標系。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。參考橢球面是測量計算的基準面，橢球面法線則是測量計算的基準線。另外，水準面是外業(yè)觀測時的基準面，鉛垂線是外業(yè)觀測時的基準線。定向：確定橢球中心為原點的空間直

11、角坐標系坐標軸的方向，即確定橢球短軸的指向和起始大地子午面。一點定位：將大地原點上所測的天文經(jīng)緯度和天文方位角視為大地經(jīng)緯度和大地方位角，大地原點上的正高（正常高）視為大地高。多點定位：在多個天文大地點上列出弧度測量方程，通過平差計算得到、，從而完成橢球的定位。18.大地原點亦稱大地基準點，是國家地理坐標經(jīng)緯度的起算點和基準點。大地原點是人為界定的一個點。我國的大地原點在1975年開始，在陜西省涇陽縣北。19.大地坐標系是由大地緯度、大地經(jīng)度和大地高所構(gòu)成的坐標系統(tǒng)。以鉛垂線為依據(jù)，天文坐標是由天文緯度和天文經(jīng)度所構(gòu)成的坐標系統(tǒng)叫。20.BJ1954參數(shù)：長半軸a=m，扁率：阿爾法=1：298

12、.3.GDZ80參數(shù)：m，1：298.257。CGCS2000參數(shù):,1:298.。21.四參數(shù)是同一橢球內(nèi)不同坐標系轉(zhuǎn)換：X平移，Y平移，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.時間系統(tǒng)（1）恒星時是以春分點為參照點的時間系統(tǒng)。春分點（或除太陽以外的任一恒星）連續(xù)兩次經(jīng)過測站子午圈的時間間隔為一恒星日。（2）平太陽時是以平太陽（以平均速度運行的太陽）為參照點的時間系統(tǒng)。平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過測站子午圈的時間間隔為一平太陽日。平太陽時從半夜零點起算稱為民用時。（3）世界時是格林尼治的平太陽時（從半夜零點算起）。由于地球自轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性，在UT中加入

13、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所處地點定義的民用時叫區(qū)時Tn。Tn=UT+n，n為時區(qū)號。（4）歷書時與力學(xué)時自1960年起開始以地球公轉(zhuǎn)運動為基準的歷書時代替世界時。歷書時的秒長規(guī)定為1900年1月1日12時整回歸年長度的1/.9747，起始歷元定在1900年1月1日12時。太陽系質(zhì)心力學(xué)時（TDB）地球質(zhì)心力學(xué)時（TDT）。（5）原子時以物質(zhì)內(nèi)部原子運動周期（如銫原子133能級輻射震蕩頻率周為一秒）。力學(xué)時TDT的計量已用原子鐘實現(xiàn)，因兩者的起點不同.（6）協(xié)調(diào)世界以原子時秒長定義的世界時。(7) GPS時間系統(tǒng)秒

14、長為IAT，時間起算點為1980年1月6日UTC 0時，啟動后不跳秒，連續(xù)運行的時間系統(tǒng)。重要識記公式：GPS時=原子時IAT-19s TDT=IAT+32.184s8.恒星日：一年等于366.2422日平太陽日：一年等于365.2422日平太陽時=366.2422/365.2422恒星時=（1+0.）恒星時 9.守時：將正確的時間保存下來授時：用精確的無線電信號播發(fā)時間信號時間比對：守時儀器接收無線電時號然后與其時間進行比對（俗稱對表）23.常用的坐標系統(tǒng)：天球坐標系地球坐標系天文坐標系大地坐標系空間大地直角坐標系地心坐標系站心坐標系 高斯平面直角坐標系24.場：物質(zhì)存在的一種基本形式，具有

15、能量、動量和質(zhì)量，能傳遞實物間的相互作用。重力場：地球重力作用的空間。在該空間中，每一點都有惟一的一個重力矢量與之相對應(yīng)。引力場：是描述一質(zhì)點在空間中受到的。矢量場：如一個中的每一的屬性都可以以一個來代表的話，那么這個就是一個矢量場。25.重力：單位質(zhì)點所受的地球引力和地球離心力的合力。單位為厘米/秒方，簡稱伽（GAL),千分之一為毫伽。引力：物質(zhì)之間按照牛頓萬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)點質(zhì)量，地球自轉(zhuǎn)角速度，質(zhì)點所在平行圈半徑共同決定。正常重力：由正常橢球產(chǎn)生的重力場。重力異常：大地水準面上的重力

16、值與相應(yīng)點在地球橢球面上的正常重力值之差。25.位函數(shù)是對于保守力可以找到一個相應(yīng)的數(shù)量函數(shù)，這個函數(shù)對各坐標軸的偏導(dǎo)數(shù)等于力在相應(yīng)坐標軸上的分量。引力位就是將單位質(zhì)點從無窮遠處移動到該點引力所做的功。正常重力位是一個函數(shù)簡單、不涉及地球形狀和密度便可直接計算得到的地球重力位的近似值的輔助重力位。擾動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，對外部點：W=V+Q=2w2對內(nèi)部點，不加證明

17、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。正常重力位是一個函數(shù)簡單，不涉及地球形狀和密度便可以直接計算得到的地球重力位的近似值的輔助重力位。當知道了正常重力位，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題。 29.大地水準面是設(shè)想海洋處于靜止平衡狀態(tài)時，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地球的封閉的水準面。特點：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

18、個和整個大地體最為接近、密合最好的橢球，這個橢球又稱為總地球橢球或平均橢球?？偟厍驒E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。大地水準面與橢球面在某一點上的高差稱為大地水準面差距，用N表示。正常橢球：正常橢球面是大地水準面的規(guī)則形狀。 拉普拉斯點：大地天文學(xué)主要是研究用天文測量的方法，確定地球表面的地理坐標及方位角的理論和實際問題。在天文大地點上同時測定方位角的點。大地元素：橢球面上點的大地經(jīng)度L,大地緯度

19、B,兩點間的大地線長度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。標高差方向改正：進行水平觀測時，如果照準點高出橢球面某一高度，則照準面就不能通過照準點的法線同橢球面的交點，由此引起的方向偏差的改正叫作標高差改正。截面差方向改正：將法截弧方向化為大地線方向應(yīng)加的改正叫作截面差改正。31.重力位水準面和大地水準面重力位對任意方向的偏導(dǎo)數(shù)等于重力在該方向上的分力.兩個特殊方向：當g與垂直時，dw=0，w=常數(shù)。此時與重力g垂直的方向為一重力等位面為重力等位面，又叫重力位水準面

20、當g與夾角為時，gd=-Dw。負號說明重力g是沿鉛垂線向下，而則沿鉛垂線向上 。以上說明重力位水準面之間既不平行也不相交和相切。由重力水準面定義大地水準面為：與平均的海水面最接近的重力等位面。以上說明重力位水準面之間既不平行也不相交和相切。由重力水準面定義大地水準面為：與平均的海水面最接近的重力等位面。 32.法截面法截面與橢球面的截線，包含橢球面一點法線的平面。特性（1）相對于主方向?qū)ΨQ位置的法截線具有相同的曲率半徑。（2）橢球面上任一點相互垂直的兩個法截線曲率之和是固定值，且等于兩個主方向曲率之和。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子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成

21、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間的最短程曲線。相對法截線設(shè)Q1和Q2兩點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也不會重合，二者與橢球面的交線，即法截線Q1m1Q2和Q2m2Q1。 33.高斯投影的特點：（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，且長度不變。距中央子午線越遠的子午線，投影后彎曲越大，長度變形越大。（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，對稱于中央子午線呵赤道。（4）在橢球面上對稱于赤道的緯

22、圈，投影后仍為對稱的曲線，并與子午線的投影曲線相互垂直且凹向兩極。34.地球正常重力場參數(shù) 把相應(yīng)于實際地球的4個基本參數(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（水準橢球）的基本參數(shù)，又稱它們是地球大地基準常數(shù)。35.水準測量的實質(zhì):水準測量實際上是沿著水準面進行的，兩點間的高差是通過兩點的兩個水準面之間的差距。(2)水準面相互間不平行這種特性叫做水準面的不平行性水準面又叫重力等位面。兩水準面位能差w=gh在兩點緯度不同的A、B兩點上：-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)以大地水準面為高程

23、基準面的高程系統(tǒng)。正高該點沿實際重力線線至大地水準面的距離(2)正常高系統(tǒng)以似大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)。 似大地水準面是按地面各點的正常高沿鉛垂線向下截取的相應(yīng)的點，將許多這樣的點聯(lián)成一個連續(xù)的曲面。(3)大地高系統(tǒng)：以橢球面為基準面的高程系統(tǒng)。大地高H：地面點沿法線至橢球面的距離。正常高：地面點沿正常重力線到似大地水準面的距離。力高系統(tǒng)也就是說將正常高公式中的r(m,A)用緯度45度的正常重力r45度代替,一點的力高就是水準面在緯度45度處的正常高.37.垂線偏差的測定方法：絕對垂線偏差：垂線與總地球橢球法線構(gòu)成的角度。相對垂線偏差：垂線與參考橢球法線構(gòu)成的角度。(1)天文大地測量方法確

24、定垂線偏差(2)重力測量方法，實質(zhì)是利用大地水準面和地球橢球面上的重力異常按斯托克斯方法計算大地水準面上的垂線偏差。（3）綜合天文大地重力測量方法。(4) GPS測量方法 38.測定大地水準面差距方法：地球重力場模型法；斯托克斯法；衛(wèi)星測高法；GPS高程擬合法及最小二乘配置法等。測定地球形狀和大小的方法：天文大地測量方法、重力測量方法、空間大地測量方法。39.國家大地控制網(wǎng)及其作用(1)為地形測圖提供精密控制限制測圖誤差積累，保證成圖精度; 統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，保證相鄰圖幅拼接; 提供點位的平面坐標，保證平面測圖。 (2)為研究地球形狀、大小和其他科學(xué)問題提供資料 (3)為國防建設(shè)和空間技術(shù)提供資料

25、 40.國家平面控制網(wǎng)（1）測量方法:三角測量法精密導(dǎo)線測量三邊測量邊角同測法（2）布設(shè)原則:分級布網(wǎng)，逐級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）為什么把三角測量作為主要國家平面控制網(wǎng)方法？答：由于三角點布設(shè)成網(wǎng)狀，控制面積大，有利于圖根加密；外業(yè)工作主要是測定水平角和測定少數(shù)邊長，作業(yè)比較方便，同時由于使用精密的測角、測距儀器，所以觀測角度、邊長可以達到很高的精度；內(nèi)業(yè)平差計算時，幾何條件多，點位精度高。41.國家高程控制網(wǎng)（1）任務(wù)：地形測圖和工程測量的高程控制 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：采用幾何水準測量方法，由高級到低級、整體到局部，分級

26、布網(wǎng)、逐級控制、依次加密。各級高程系統(tǒng)統(tǒng)一、精度一致、密度均勻。 國家水準測量分為一、二、三、四等。42.水準原點1）1956黃海平均海水面青島水準原點的高程為72.298m （2）1985國家高程基準面1952-1979年共27年平均海水面。青島水準原點高程為72.2604m。可見比1956平均海水面高了0.0286m43.國家GPS網(wǎng)：布設(shè)全國性GPS網(wǎng)的主要目的有所側(cè)重，其中包括：監(jiān)測研究地殼形變與塊體運動；檢核和加強各地區(qū)天文大地網(wǎng)，建立統(tǒng)一的高精度大地基準；建立地心參考系，精確確定參心坐標系與地心坐標系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；精化大地水準面等等，但這些全國網(wǎng)的建立與復(fù)測都可以成為建立我國新一

27、代高精度地心參考系、監(jiān)測和研究地殼運動的基礎(chǔ)。44.工程平面控制網(wǎng)：1.分類：測圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測網(wǎng)2.布網(wǎng)原則 ：分級布網(wǎng)，逐級控制要有足夠的精度要有足夠的密度要有統(tǒng)一的規(guī)格3.布網(wǎng)方案有三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、GPS網(wǎng)等形式。實際應(yīng)用中，首級控制網(wǎng)以GPS網(wǎng)的布設(shè)為主要形式，次級加密網(wǎng)有GPS網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等多種形式。工程控制網(wǎng)首級網(wǎng)的等級與密度，一般根據(jù)測區(qū)面積和工程任務(wù)的需要來確定。4.特點同相應(yīng)等級的國家三角網(wǎng)比較，其平均邊長顯著地縮短。工程測量控制網(wǎng)的等級分類較多。各等級控制網(wǎng)均可作為測區(qū)的首級控制網(wǎng)。三、四等三角網(wǎng)的起算邊，首級網(wǎng)和加密網(wǎng)分別對待。5.技術(shù)設(shè)計步驟收集資料

28、實地踏勘圖上設(shè)計寫出控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計書上交資料 45.水準高程控制網(wǎng)布設(shè)主要步驟：水準網(wǎng)圖上設(shè)計、實地選點、標石埋設(shè)、外業(yè)觀測、平差計算和成果表的編制等內(nèi)容。46.角度觀測誤差分析（1）外界條件引起的誤差大氣層密度變化和大氣透明度影響目標成像的穩(wěn)定性和清晰度 大氣密度不均勻?qū)Ψ较蛴^測產(chǎn)生系統(tǒng)性的水平折光。 陽光照射引起照準目標相位差 。氣溫變化引起的儀器穩(wěn)定性發(fā)生扭轉(zhuǎn)，隨時間有周期性。（2）儀器誤差 視準軸誤差。視準軸不垂直于水平軸而產(chǎn)生。盤左、盤右對觀測方向影響大小相等，符號相反。消除方法：取盤左、盤右讀數(shù)的中數(shù)可消除視準軸誤差的影響水平軸傾斜誤差，水平軸不垂直于垂直軸而產(chǎn)生。盤左、盤右對觀測

29、方向影響大小相等，符號相反。與觀測目標的垂直角有關(guān)。消除方法：取盤左、盤右讀數(shù)的中數(shù)可消除水平軸傾斜誤差的影響垂直軸傾斜誤差。垂直軸本身偏離鉛垂線位置，即不豎直。對觀測方向影響不隨照準部轉(zhuǎn)動而變化；與觀測目標的垂直角和方位有關(guān)盤左、盤右取中數(shù)不能消除；觀測時，氣泡不得偏離一格；測回之間重新整置儀器；觀測目標垂直角>3°時，按氣泡偏離格數(shù)計算垂直軸傾斜改正。儀器的機械傳動誤差。（3）觀測誤差照準誤差。與人的眼睛和外界條件有關(guān)。讀數(shù)誤差。主要取決于對徑分劃的重合誤差，其次為測微尺讀數(shù)誤差。采取多個測回多次照準目標觀測；采取重合讀數(shù)兩次的方法47.絕對重力測量:就是用重力儀器直接測出

30、地面點的絕對重力值.相對重力測量:就是用重力儀器測出地面上兩點間的重力差值，地球表面上最大的重力差值約為5000毫伽的量級。重力測量分類：陸地重力測量、海洋重力測量與航空（或航天）重力測量。衛(wèi)星重力測量。重力場測量方法：一是利用重力儀進行地球表面重力觀測，二是海洋地區(qū)的衛(wèi)星測高，三是衛(wèi)星軌道追蹤分析得到地球重力場模型48.橢球表示地球須解決2問題：橢球參數(shù)的選擇 確定橢球與地球的相關(guān)位置，即橢球的定位。橢球定位將一定參數(shù)的橢球與大地體的相關(guān)位置固定下來，確定測量計算基準面的具體位置和大地測量起算數(shù)據(jù)。定位條件：橢球的短軸與某一指定的歷元的地球自轉(zhuǎn)軸平行起始大地子午面與起始天文子午面平行在一定區(qū)

31、域范圍內(nèi)，橢球面與大地水準面（或似大地水準面）最為密合49.大地線：曲面上兩點間的最短曲線。幾何特征：大地線與相對法截線間的夾角為=/3。大地線與相對法截線間的長度之差甚微，600km時二者之差僅為0.007mm。兩點Q1與Q2位于同一條子午圈上或赤道上，則大地線與子午圈、赤道重合。大地線克萊勞方程：r·sinA=C(C為一常數(shù)) 即：對于橢球面上一大地線而言，每點處平行圈半徑與該點處大地線方位角正弦的乘積是一個常數(shù)。常數(shù)C也叫做大地線常數(shù)50.大地問題解算(1)大地問題正解已知P1點大地坐標（B1，L1）、P1P2大地線長S和大地方位角A1，推求P2點大地坐標（B2，L2）和大地方

32、位角A2。(2)大地問題反解已知P1P2兩點的大地坐標（B1，L1）、（B2，L2）反算P1P2的大地線長S和大地方位角A1、A2。解算方法(1)按解算的距離分為短距離（<400km)、中距離（4001000km)和長距離（10002000km)的解算。(2)直接解法直接求解控制點的大地維度、大地方位角和相鄰起算點的大地經(jīng)差。間接解法先求大地經(jīng)差、緯差和大地方位角差，進而再求控制點的大地坐標51.高斯平均引數(shù)正解公式推求步驟：（1）、經(jīng)差l、緯差b、方位角差a是S的函數(shù)，故可以將其展為S的臺勞級數(shù)（按平均引數(shù)在 S/2處展為S的冪級數(shù)）。（2）、引入大地線兩端點的平均緯度和平均方位角，將

33、dL/dS以Bm、Am按臺勞級數(shù)展開。（3）、根據(jù)大地線微分方程求臺勞級數(shù)中的系數(shù)。（4）、將系數(shù)代入平均引數(shù)公式。（5）、由于B2、A2未知，Bm、Am精確值未知，可通過逐次趨近法求出。一般三次即可。高斯平均引數(shù)反解公式推求步驟：（1）、已知兩點間的緯差b、經(jīng)差l和平均緯度Bm，導(dǎo)出 SsinAm和 ScosAm，求a。（2）、由SsinAm、ScosAm和 a計算S和A1、A2。52.地圖投影就是將橢球面上的個元素（包括坐標、長度、方向）按一定的數(shù)學(xué)法則投影到平面上。投影變形：角度變形、長度變形和面積變形三種。投影長度比投影面上無限小線段 ds與橢球面上該線段實際長度 dS之比，以m表示，

34、m=ds/dS。長度變形 v= m-1變形指標：主方向上投影長度比a和b叫變形指標。若a=b，則為等角投影，既投影后長度比不隨方向而變化。若ab=1，則為等面積投影。53.地圖投影分類等角投影：投影后角度不變，保持小范圍內(nèi)圖形相似。等面積投影：用于某些專題地圖，投影后面積不變。平面投影：投影平面與橢球面在某一點相切，按數(shù)學(xué)投影建立函數(shù)關(guān)系。圓錐面投影：圓錐面與橢球體在某一緯圈相切或某兩緯圈相割，按數(shù)學(xué)投影。圓柱面投影：圓柱面或橢圓柱面與橢球面在赤道或某一子午面上相切，按數(shù)字投影。正軸投影：圓柱面中心軸與橢球短軸重合，圓柱面與赤道相切。橫軸投影：圓柱面中心軸與橢球長軸重合，圓柱面與某一子午圈相切

35、。斜軸投影：圓柱面中心軸與橢球長、短軸都不重合，位于兩者之間54.正形投影特性(1)任一點上，投影長度比m為一常數(shù)，不隨方向而變，僅與點位置有關(guān)。(2)投影后角度不變形。又叫保角映射或叫正形投影。條件是在微小范圍內(nèi)成立。推證步驟為：(1)從長度比表達式出發(fā) 求出m2與dx2，dy2和dB2，dl2關(guān)系式；(2)引入等量緯度q，將x、y表為q、l的函數(shù)；(3)對 x=f1（q，l），y=f2（q，l）取全微分，引入符號E、F、G；(4)根據(jù)長度比m與方向A無關(guān)，a=b，得E=G；(5)由E=G、F=0得主要條件。55.高斯投影條件（1）投影后角度不產(chǎn)生變形，滿足正形投影要求；（2）中央子午線投影

36、后是一條直線；（3）中央子午線投影后長度不變，其投影長度比恒等于1。高斯投影計算包括高斯投影坐標計算、平面子午線收斂角計算、方向改正計算、距離改正計算。特點:1)中央子午線投影后為直線，且長度不變。2)除中央子午線外，其余子午線的投影均為凹向中央子午線的曲線，并以中央子午線為對稱軸。投影后有長度變形。3)赤道線投影后為直線，但有長度變形。4)除赤道外的其余緯線，投影后為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸。5)經(jīng)線與緯線投影后仍然保持正交。 6)所有長度變形的線段，其長度變形比均大于l。7)離中央子午線愈遠，長度變形愈大。56.坐標換帶計算：（1）當控制網(wǎng)位于兩個相鄰?fù)队皫У倪吘壍貐^(qū)并橫跨兩個投影

37、帶，為了能在同一帶內(nèi)進行平差計算，必須把控制網(wǎng)起算點的坐標換算到同一個投影帶內(nèi)。（2）在分帶子午線附近地區(qū)測圖或進行測量工程時，往往需要用到另一帶內(nèi)的控制成果，因此，也需要將這些點的坐標換算到同一帶內(nèi)。（3）當大比例尺測圖時，特別是在工程測量中為了限制投影變形常要求采用3°帶、1.5°帶或任意帶投影，而國家控制點成果通常只有6°帶坐標，這時就產(chǎn)生了6°帶與3°帶（或1.5°帶、任意帶）之間的相互坐標換算問題。57.高斯投影換帶的幾種情況：(1) 6°帶坐標相鄰6°帶坐標；(2) 6°帶坐標3°帶坐標；(3) 3°帶坐標相鄰3°帶坐標；(4) 6°帶或3°帶坐標任意帶坐標計算步驟：首先將某投影帶內(nèi)已知點的平面坐標（x1, y1），按高斯投影坐標反算公式求得其在橢球面上的大地坐標（B, L）；然后根據(jù)緯度和所需換算的投影帶的中央子午線經(jīng)度L0，計算該點在新投影帶內(nèi)的經(jīng)差l，再按高斯投影坐標正算公式計算該點在新投影帶內(nèi)的高斯平面坐標