大地測(cè)量考試復(fù)習(xí)總結(jié)

1、大地測(cè)量學(xué)的定義：大地測(cè)量學(xué)是在一定的時(shí)間一空間參考系統(tǒng)中，測(cè)量和描繪地球及其他 星體的一門學(xué)科。現(xiàn)代定義精確測(cè)定地面點(diǎn)的空間位置，研究如何確定地球形狀、大小和地 球外部重力場(chǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)及重力場(chǎng)隨時(shí)間的變化，探索地球動(dòng)力學(xué)的一門科學(xué)。大地測(cè)量學(xué)的基本內(nèi)容：1建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系2建立和維持國(guó)家和全球大地控制網(wǎng) 3研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法4研究數(shù)據(jù)處理的理論的方法。參考橢球：其大小及定位定向最接近于本國(guó)或本地區(qū)的地球橢球。水準(zhǔn)面高度：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Z 理論閉合差：由于水準(zhǔn)面不平行，對(duì)應(yīng)的 h和尸不相等，水準(zhǔn)環(huán)線高程閉合差也不等于

2、零，稱為理論閉合差。大地水準(zhǔn)面：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)面正高：正高系統(tǒng)是以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面上任一點(diǎn)的正高是該點(diǎn)沿垂線方向全大 地水準(zhǔn)面的距離。正常高：正常高系統(tǒng)是地面點(diǎn)到一個(gè)與大地水準(zhǔn)面極為接近的基準(zhǔn)面的距離，這個(gè)基準(zhǔn)面稱 為似大地水準(zhǔn)面?？臻g直角坐標(biāo)系：坐標(biāo)原點(diǎn)位于總地球橢球（或參考橢球）質(zhì)心；Z軸與地球平均自轉(zhuǎn)軸相重 合，亦即指向某一時(shí)刻的平均北極點(diǎn)；X軸指向平均自轉(zhuǎn)軸與平均格林尼治天文臺(tái)所決定的 子午面與赤道面的交點(diǎn)G； Y軸與此平面垂直，且指向東為正。法截面：過(guò)橢球面上任意一點(diǎn)可作垂直于橢球面的法線，包含這條法線的平面就叫法截面。 法截線

3、（法截?。悍ń孛媾c橢球面的交線。卯酉圈：過(guò)某點(diǎn)法線的無(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 圈就稱為卯酉圈。大地線：橢球面上兩點(diǎn)間的最短曲線叫做大地線。大地主題正解：已知一點(diǎn)的大地經(jīng)度、大地緯度以及該點(diǎn)至待求點(diǎn)的大地線長(zhǎng)度和大地方位 角，計(jì)算待求點(diǎn)的大地經(jīng)度、大地緯度和待求點(diǎn)至已知點(diǎn)的大地方位角的解算。大地主題反解：已知兩點(diǎn)的大地經(jīng)度和大地緯度，計(jì)算這兩點(diǎn)間的大地線長(zhǎng)度和正反大地方 位角的解算。高斯平均引數(shù)正反算的基本思想：（1）把勒讓德級(jí)數(shù)在P 1點(diǎn)展開改在大地線長(zhǎng)度中點(diǎn)Ms/2 處展開，以使級(jí)數(shù)的公式項(xiàng)數(shù)減少，收斂快，精度高（2）考慮到求定中點(diǎn)M的Bs/2和As/2

4、 復(fù)雜性，將M點(diǎn)用大地線兩端點(diǎn)平均緯度及平均方位角相對(duì)應(yīng)的m點(diǎn)來(lái)代替大地線的中點(diǎn)Ms/2 （3）迭代計(jì)算。地圖數(shù)學(xué)投影：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)問題的專門學(xué)科叫地圖投影學(xué)。長(zhǎng)度比（m）：投影面上一段無(wú)限小的微分線段ds,與橢球面上相應(yīng)的微分線段dS二者之比。 水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)：技術(shù)設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石方向觀測(cè)法：從起始方向開始依次觀測(cè)所有方向，從而確定各方向相對(duì)于起始方向的水平角 的觀測(cè)方法。儀器加常數(shù)改正：因測(cè)距儀、反光鏡的安置中心與測(cè)距中心不一致而產(chǎn)生的距離改正，稱儀 器加常數(shù)改正，包括測(cè)距儀加常數(shù)和反光鏡加常數(shù)。儀器乘常數(shù)改正：因測(cè)距儀的基準(zhǔn)頻

5、率等因素產(chǎn)生的尺度參數(shù)成為乘常數(shù)。氣象改正A Dn：此項(xiàng)改正的實(shí)質(zhì)是大氣折射率對(duì)距離的改正。因折射率與氣壓、氣溫、濕度 有關(guān)，因此習(xí)慣上我們稱為氣象改正。鉛垂線：重力的方向線大地經(jīng)度入：指參考橢球面上某點(diǎn)的大地子午面與本初子午面間的兩面角。東經(jīng)為正，西經(jīng)為 負(fù)。大地緯度：指參考橢球面上某點(diǎn)的垂直線（法線）與赤道平面的夾角。北緯為正，南緯為負(fù)。 大地水準(zhǔn)面差距：是從大地水準(zhǔn)面沿法線到地球橢球體面的距離高程異常是：似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的高差子午圈：地平坐標(biāo)系或赤道坐標(biāo)系中的大圓，即在地平坐標(biāo)系中經(jīng)過(guò)北天極的地平經(jīng)圈，或 在赤道坐標(biāo)系中經(jīng)過(guò)天頂?shù)某嘟?jīng)圈，平行圈即“地平緯圈。天球上與地平圈相平

6、行的諸小圓 平均曲率半徑：橢球面上一點(diǎn)的子午圈曲率半徑和卯酉圈曲率半徑的幾何平均值。三差改正:包括垂線偏差改正、標(biāo)高差改正及截面差改正。等角投影：在一定范圍內(nèi)，投影面上任何點(diǎn)上兩個(gè)微分線段組成的角度投影前后保持不變的 一類投影正形投影：在一定范圍內(nèi)，投影面上任何點(diǎn)上兩個(gè)微分線段組成的角度投影前后保 持不了的一類投影，也稱等角投影橫軸投影：投影面的軸與地球自轉(zhuǎn)軸相垂直的一類投影 距離改化：精密導(dǎo)線測(cè)量中的距離應(yīng)在控制網(wǎng)平差前進(jìn)行高程投影和高斯投影改化 方向改化：方向改正數(shù)指大地線的投影曲線和連接大地線兩點(diǎn)的弦之夾角。坐標(biāo)換帶計(jì)算：將高斯克呂格投影的某個(gè)帶的坐標(biāo)換算為相鄰一個(gè)帶的坐標(biāo)子午線收斂角：

7、高斯投影面上任意點(diǎn)子午線的投影線的切線方向與該點(diǎn)坐標(biāo)的正北方向角。 高斯投影：按一定的數(shù)學(xué)規(guī)律把橢球面上元素（大地坐標(biāo)，大地方位角，長(zhǎng)度，方向）描寫 到高斯平面上的投影。想象有一個(gè)橢圓柱面橫套在地球橢球體外面，并與某一條子午線（此子 午線稱為中央子午線或軸子午線）相切，橢圓柱的中心軸通過(guò)橢球體中心，然后用一定投影方 法，將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱面上，再將此柱面展開即成為 投影面。高斯投影必須滿足：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。高斯投影的特點(diǎn)：1 .中央子午線投影后為直線，且長(zhǎng)度不變。2

8、.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(duì)稱軸。投影后有長(zhǎng)度變形。3赤道 線投影后為直線，但有長(zhǎng)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(duì)稱軸。5.經(jīng)線與緯線投影后仍然保持正交。6.所有長(zhǎng)度變形的線段，其長(zhǎng)度變形比 均大于1。7.離中央子午線愈遠(yuǎn)，長(zhǎng)度變形愈大。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)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

9、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)，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。建立國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的方法：基本方法： 常規(guī)大地測(cè)量法(1)三角測(cè)量法 (2)導(dǎo)線測(cè)量法 (3)三邊測(cè)量及邊角同測(cè)法天文測(cè)量法利用現(xiàn)代定位新技術(shù)(1) GPS測(cè)量 (2)甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量系統(tǒng)(VLBI) (3)慣性測(cè)量系統(tǒng)(INS)建立國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的基本原則：1.大地控制網(wǎng)應(yīng)分級(jí)布設(shè)、逐級(jí)控制2.大地控制網(wǎng)應(yīng)有足夠的精

10、度3.大地控制網(wǎng)應(yīng)有一定 的密度4.大地控制網(wǎng)應(yīng)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)格和要求平面大地控制網(wǎng)的布設(shè);技術(shù)設(shè)計(jì)(收集資料、實(shí)地踏勘、圖上設(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。國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則：1.從高到低、逐級(jí)控制2.水準(zhǔn)點(diǎn)滿足一定的密度3.水準(zhǔn)測(cè)量達(dá)到足夠的精度4.一等水準(zhǔn)網(wǎng) 應(yīng)定期復(fù)測(cè)測(cè)站觀測(cè)順序：往測(cè)時(shí);后前前后：返測(cè)時(shí);前后后前；返測(cè):時(shí)，奇、偶數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)標(biāo)尺順序 分別與往測(cè)偶、奇數(shù)測(cè)站相同水準(zhǔn)測(cè)量的概算：1.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4.高差改正數(shù)的計(jì)算5.計(jì)算水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程導(dǎo)線測(cè)量概算：1.外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)

11、檢查2.將觀測(cè)值化算到標(biāo)石中心3.將觀測(cè)值化算到橢球面 和高斯平面上精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)高差的四項(xiàng)改正1水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的改正2正常水準(zhǔn)面不平行的 改正3水準(zhǔn)路線閉合差改正4重力異常改正儀器誤差:1.i角的誤差影響2. 0角誤差的影響3.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長(zhǎng)度誤差的影響4.兩水準(zhǔn)標(biāo) 尺零點(diǎn)差的影響為什么要分帶和換帶計(jì)算限制變形，要分帶，存在鄰帶坐標(biāo)換算。（1）當(dāng)一個(gè)網(wǎng)跨兩個(gè)投影帶，為了在某一帶內(nèi)進(jìn)行平差，需把另一帶的坐標(biāo)換算為該帶的坐 標(biāo)。（2）分界子午線附近重疊部分的大地點(diǎn)需計(jì)算相鄰兩帶坐標(biāo)系的坐標(biāo)值（3）6帶同3、1.5。帶之間相互坐標(biāo)換算（4）因特殊需要，把國(guó)家?guī)У淖鴺?biāo)化為任意帶坐標(biāo) 有哪兩種

12、換帶方法：（1）間接法：利用高斯投影正反算公式進(jìn)行換帶計(jì)算（2）直接法 坐標(biāo)換帶的實(shí)質(zhì)：利用橢球面上的坐標(biāo)過(guò)渡，只不過(guò)中央子午線經(jīng)度不同而已水準(zhǔn)測(cè)量理論閉合差：如果不考慮儀器本身的誤差與觀測(cè)誤差，由同一起始水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，由 幾何水準(zhǔn)測(cè)量經(jīng)不同的水準(zhǔn)線路測(cè)量同一未知點(diǎn)的高程是不相同的，換句話說(shuō)，由同一起始 點(diǎn)測(cè)量水準(zhǔn)閉合環(huán)線的高程閉合差不等與零，其閉合差稱為水準(zhǔn)理論閉合差。產(chǎn)生理論閉合差的原因：由于水準(zhǔn)面不平行的原因所引起的，因此在精密水準(zhǔn)測(cè)量中，為了 消除水準(zhǔn)面不平行對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響，一般要在幾何水準(zhǔn)觀測(cè)高差中加入水準(zhǔn)面不平行改正 計(jì)算。試述橢球面三角元素歸到高斯平面上包括哪些內(nèi)容及需要進(jìn)行哪些計(jì)算工作？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， 即根據(jù)x,