歷年長安大學(xué)大地測量學(xué)與測量工程試題.doc

一、術(shù)語解釋（每小題2分，共20分） 1正常高： 地面點沿正常重力線到似大地水準(zhǔn)面的距離。2 高斯坐標(biāo)系：利用高斯投影，以中央子午線為縱軸，赤道投影為橫軸所構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系3 1985國家高程系： 采取青島水準(zhǔn)原點和根據(jù)青島驗潮站1952年到1979年的驗潮數(shù)據(jù)確定的黃海平均海水面所定義的高程基準(zhǔn)。4 垂直折光系數(shù)：視線通過上疏下密的大氣層折射形成曲線的曲率半徑與地球曲率半徑之比。5 世界時 過格林尼治平均天文臺的本初子午線上以平子午夜作為零時開始的平太陽時。6 天頂距 空間方向線與天頂方向間的夾角，取值范圍0，180。7 3S技術(shù)GPS、GIS、RS的集成及其應(yīng)用的技術(shù)8 微波遙感 遙感器工作波段選擇在微波波段范圍的遙感9 數(shù)字?jǐn)z影測量 從數(shù)字影像中獲取物體三維空間數(shù)字信息的攝影測量10 空間信息可視化 在空間數(shù)據(jù)庫的支持下，利用圖形算法、地圖學(xué)方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為通過視覺感受與形象思維而獲取新知識的空間數(shù)據(jù)處理、分析及顯示的技術(shù)。二、問答題（每小題10分，共50分）簡述水平角觀測誤差的主要來源，級減弱（以至消除）其影響的措施1 （1）儀器誤差，包括水平度盤偏心誤差、度盤刻劃誤差、視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差和豎軸誤差。均屬于系統(tǒng)誤差，可采用一定的觀測措施或加改正的方法予以減弱。 （2）觀測誤差，包括對中誤差、整平誤差、照準(zhǔn)誤差（均屬于系統(tǒng)誤差）和讀數(shù)誤差（屬于偶然誤差），對于系統(tǒng)誤差可采取提高儀器安置精度等措施予以減弱，對于偶然誤差采取平差計算。（3）外界環(huán)境的影響，可選擇有利的氣象條件觀測。簡述等高線的特征，按三角網(wǎng)法簡述自動繪制等高線的算法步驟? 2 等高線特征：（1）同一條等高線的高程都相等；（2）封閉曲線；（3）不相交不重合；（4）與地形線正交；（5）等高線平距與坡度成反比。 算法步驟：（1）構(gòu)件三角網(wǎng)數(shù)字高程模型；（2）尋找等高線通過點；（3）等高線點追蹤；（4）等高線光滑。 3 （1）近似表示地球的形狀和大小，并且其表面為等位面的旋轉(zhuǎn)橢球；（2）與大地水準(zhǔn)面最接近的地球橢球（3）與某區(qū)域或一個國家大地水準(zhǔn)面最為密合的地球橢球（4）確定參考橢球面與大地水準(zhǔn)面的相關(guān)位置，使參考橢球面在一個國家或地區(qū)范圍內(nèi)與大地水準(zhǔn)面最佳擬合；（5）單點定位法和多點定位法4 （1）由整體到局部，先控制后碎部 （2）防止誤差積累，保證精度均勻 （3）技術(shù)設(shè)計、實地選點、標(biāo)石埋設(shè)、控制網(wǎng)觀測和計算。5 （1）將一系列相鄰控制點連接成折線形，并測定各轉(zhuǎn)折角和邊長，再根據(jù)起算數(shù)據(jù)計算導(dǎo)線點坐標(biāo)的一種控制測量方法。（2）優(yōu)點：布設(shè)靈活，通視要求低；缺點：圖形強度差（3）附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線、附合導(dǎo)線網(wǎng)、自由導(dǎo)線網(wǎng)（4）水平角觀測、距離測量、高程測量（5）嚴(yán)密平差和近似平差（6）導(dǎo)線點點位中誤差、導(dǎo)線全長相對閉合差、坐標(biāo)方位角閉合差、測角中誤差等。三、完成下列問題（每小題10分，共20分）1. （1）目的：便于地形圖測繪、檢索、管理、使用 （2）基本方法：分幅方法：矩形分幅、梯形分幅；編號方法：行列式編號、自然序數(shù)編號、經(jīng)緯度編號 （3）1:100萬圖幅編號I49，1:1萬圖幅的行號44；列號15，比例尺代碼G。其編號為：I49G044015。2. （1）A1測段觀測高差改正數(shù)的中誤差：0.3mm。 （2）A1測段改正后觀測高差的中誤差：1.7mm。（3）點2的高程中誤差：1.6mm。四、推證題（10分）五、論述題（每小題25分，共50分）1. 發(fā)展概況：（1）野外數(shù)據(jù)采集手段的發(fā)展；（2）成圖軟件的發(fā)展；（3）GPS RTK的發(fā)展；（4）數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展；（5）遙感的發(fā)展。面臨問題及研究方向：（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)方面；（2）成圖軟件的完善；（3）遙感方面；（4）數(shù)字?jǐn)z影測量方面2. 8844.43m 誤差分析：（1）三角高程的誤差分析；（2）GPS測量的誤差分析；（3）雷達(dá)測定冰雪厚度的誤差分析；（4）水準(zhǔn)測量誤差分析3. 由于雷達(dá)遙感的側(cè)向成像特點，雷達(dá)影像的分辨率因而要分成為距離向和方位向兩個部分，而且二者是互不相關(guān)的。距離向分辨率是脈沖在脈沖發(fā)射的方向上（距離向）能分辨兩個目標(biāo)的最小距離。方位向分辨率是在輻射波垂直的方向上（方位向）上相鄰的兩束脈沖之間能分辨的兩個目標(biāo)的最小距離。距離向分辨率：地距分辨率和斜距分辨率雷達(dá)圖像是與光學(xué)攝影圖像在幾何特性上的區(qū)別主要體現(xiàn)在它們的投影方式、觀測方式、透視收縮、地形起伏引起的影像移位等幾個方面上。（1） 投影方式的不同合成孔徑雷達(dá)圖像屬于斜距投影方式，而且其投影的每一個瞬間只能夠構(gòu)像一個點，因而，可以將雷達(dá)投影方式歸類為動態(tài)傳感器類型，即雷達(dá)影像在其每一個瞬間都是隨時間而變化的，傳感器的空間位置和姿態(tài)同樣是時間的函數(shù)。（2） 透視收縮問題在雷達(dá)圖像上，同一坡度的目標(biāo)，目標(biāo)離底點越近，透視收縮就越嚴(yán)重，反之亦然。光學(xué)投影方式的影像上，透視收縮與雷達(dá)影像的透視收縮規(guī)律剛好相反，即離開底點越遠(yuǎn)的目標(biāo)，其收縮的越嚴(yán)重。離開底點很近的目標(biāo)，其透視收縮很小。（3） 地形起伏引起的影像移位問題l 在雷達(dá)像片上的影像位移隨著影像點距離底點的輻射距離的增大而減小。而在光學(xué)的框幅式像片上，影像位移隨著影像距離底點的輻射距離的增大而增大；l 在雷達(dá)影像像片上，高出基準(zhǔn)面的目標(biāo)的影像移位的方向是向著底點方向的，而在框幅式的像片上則是剛剛相反。（4）觀測方式的不同（分辨率不同）由于雷達(dá)的特性，當(dāng)側(cè)視角越小時，即俯角越大時，雷達(dá)的電磁波獲取的影像離底點的距離越近，而獲取的影像的分辨率越低，獲取的的雷達(dá)影像的質(zhì)量越差。光學(xué)投影方式獲取的影像的特性與雷達(dá)方式獲取的影像的質(zhì)量剛好相反。因為光學(xué)投影方式剛好在離底點近的位置，其影像的質(zhì)量最好，目標(biāo)的變形最小。（5） 疊掩問題合成孔徑雷達(dá)圖像的疊掩有兩點值得注意，一是其頂點位移，即山頂點與山底點的顛倒顯示的問題；第二是當(dāng)多個點的斜距相等時，其在雷達(dá)像片上顯示為一個點。在中心投影的框幅式像片上，有可能出現(xiàn)兩個或者兩個以上的地面點成像為一個點試題代碼： 試題名稱： 第 4 頁 共 4 頁的情況。在陡峭的山地，當(dāng)山坡的坡度方向和攝影的光線重合時，則可能出現(xiàn)多個目標(biāo)點的像點重合的情況出現(xiàn)。4簡單的線性變換是按比例擴大原始圖像灰度等級的范圍，通常是為了充滿顯示設(shè)備的動態(tài)范圍，使輸出圖像直方圖的兩端達(dá)到飽和。根據(jù)變換公式即可以計算出和編寫計算機程序。 5. 核心功能：（1） 數(shù)據(jù)采集：將各種數(shù)據(jù)源獲取的空間數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，組織成空間數(shù)據(jù)模型，由空間數(shù)據(jù)庫存儲和管理；（2）數(shù)據(jù)存儲和管理：實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新、維護(hù)和管理（3）空間查詢：按照一定的條件對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；（4）空間分析：對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析運算；（5）輸出和展現(xiàn)：采用各種可視化方式將空間數(shù)據(jù)表示成形象的、符號化的、概括的模型。以各種設(shè)備形式輸出。 發(fā)展動態(tài)：（1）組件GIS；（2）Web GIS；（3）多維動態(tài)GIS；（4）移動GIS；（5）GIS共享與互操作6. （1）DTM：數(shù)字地面模型。將地表的某種分布特征表示成(x,y)的函數(shù)，將這個函數(shù)離散化，得到離散的特征值，這種表示形式稱為數(shù)字地面模型。（2）DEM：數(shù)字高程（地形）模型。將反映地面起伏的高程表示成(x,y)的函數(shù)，將這個函數(shù)離散化，得到離散的高程值，這種表示形式稱為數(shù)字高程模型。（3）DEM的主要模型：規(guī)則網(wǎng)格、TIN、等高線。（4）主要的轉(zhuǎn)換：規(guī)則網(wǎng)格與TIN的相互轉(zhuǎn)換；網(wǎng)格與TIN、等高線的相互轉(zhuǎn)換（5）可視化形式：等高線或三維表面。答案必須寫在答題紙上，寫在試題或草稿紙上不給分。大地測量：指在一定的時間與空間參考系中，測量和描繪地球形狀及其重力場并監(jiān)測其變化，為人類活動提供關(guān) 于地球的空間信息的一門學(xué)科。大地水準(zhǔn)面：假定海水面完全處于靜止和平衡狀態(tài)（沒有風(fēng)浪、潮汐及大氣壓變化的影響），把這個海水面伸延到大陸下面，形成一個封閉曲面，在這個面上都保持與重力方向正交的特性，則這個封閉曲面稱為大地水準(zhǔn)面。球面角超：球面多邊形的內(nèi)角和與相應(yīng)平面上的內(nèi)角和與（n-2）180的差值（或答為球面三角形和180也可）。底線緯度：在y =0時，把x直接作為中央子午線弧長對應(yīng)的大地緯度B，叫底點緯度。高程異常：似大地水準(zhǔn)面與橢球面的高程差。水準(zhǔn)標(biāo)尺零點差：一對水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點誤差之差?？倷E球體：總橢球體的中心與地球的質(zhì)心重合，其短軸與地球的地軸重合，起始子午面與起始天文子午面重合，而且與地球體最佳密合的橢球體。大地主題解算：知道某些大地元素推求另一些大地元素叫大地主題解算。大地主題正算：已知點p1的大地坐標(biāo)（l b），p1至p2大地線長s及大地方位角a，計算點p2大地坐標(biāo)和大地線s在點p2的反方位角叫大地主題正算。大地主題反算：已知橢球面上兩點的大地經(jīng)緯度求解兩點間的大地線長度與正反方位角。子午線收斂角：高斯投影面上任意點子午線的投影線的切線方向與該點坐標(biāo)的正北方向的夾角。水準(zhǔn)標(biāo)尺基輔差：精密水準(zhǔn)標(biāo)尺同一視線高度處的基本分劃與輔助分劃之差。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)軸在空間圍繞黃發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺，形成一個倒圓錐體，其錐角等于黃赤交角=23.5，旋轉(zhuǎn)周期為26000年，這種運動稱為歲差。章動：月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道稱為白道，月球運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轉(zhuǎn)的軌道不是平滑的小園，而是類似園的波浪曲線運動，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的短周期運動。這種現(xiàn)象稱為章動。極移：地球自轉(zhuǎn)軸存在相對于地球體自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對位置變化，從而導(dǎo)致極點在地球表面上的位置隨時間而變化，這種現(xiàn)象稱為極移。國際協(xié)議遠(yuǎn)點CIO：天文聯(lián)合會(IAU)和大地測量與地球物理聯(lián)合會(IUGG) 建議采用國際上5個緯度服務(wù)（ILS）站以19001905年的平均緯度所確定的平極作為基準(zhǔn)點，通常稱為國際協(xié)議原點CIO。大地測量基準(zhǔn)：所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點、線、面，在大地測量中，基準(zhǔn)是指用以描地球形狀的參考橢球的參數(shù)（如參考橢球的長短半軸），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所采用的單位長度的定義。參考橢球：具有確定參數(shù)(長半徑 a和扁率)，經(jīng)過局部定位和定向，同某一地區(qū)大地水準(zhǔn)面最佳擬合的地球橢球?？偟厍驒E球： 除滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數(shù)時能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球。大地原點：亦稱大地基準(zhǔn)點和大地起算點，是國家地理坐標(biāo)經(jīng)緯度的起算點和基準(zhǔn)點。大地原點是人為界定的一個點。大地起算數(shù)據(jù)：大地原點上的大地經(jīng)緯度l k 和至某一相鄰點的大地方位角a為大地起始數(shù)據(jù)。垂線偏差：地面一點上的重力向量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的垂線偏差。旋轉(zhuǎn)橢球、子午橢球、子午圈、平行圈、赤道：旋轉(zhuǎn)橢球是橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的幾何體；過旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的橢圓叫子午圈，又稱子午橢圓；垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的圓，叫平行圈；通過橢球中心的平行圈叫赤道。法截面、法截線、卯酉面、卯酉線、斜截面、斜截弧：過橢球面上的任意一點可作一條垂直與橢球面的法線，包含這條法線的平面叫做法截面，法截面同橢球面的交線叫法截線，不包含這條法線的平面叫作斜截面，斜截面與橢球面的交線叫斜截弧。與子午面相垂直的法截面稱卯酉面，它與橢球面的截線形成的閉合的圈稱為卯酉線。相對法截線：地球面上任取兩點A，B過A，B兩點作橢球面法線，則當(dāng)AB兩點不在同一子午圈或平行圈時，兩條法線不共面，由A點法線和B所確定的法截面同橢球面的截線稱為A點的正法截線，或B點的反法截線。因為他們確定了不同的法截面，故兩條法截線不重合，稱這兩條法截線為相對法截線。大地線：橢球面上兩點間的最短程曲線叫大地線。正軸投影：圓錐軸(圓柱軸)與地球自轉(zhuǎn)軸相重合的投影，稱正軸圓錐投影或正軸圓柱投影。斜軸投影：投影面與原面相切于除極點和赤道以外的某一位置所得的投影。橫軸投影：投影面的軸線與地球自轉(zhuǎn)軸相垂直，且與某一條經(jīng)線相切所得的投影。正形投影：又叫等角投影，投影前后的角度不變形。投影的長度比與方向無關(guān)，即某點的長度比是一個常數(shù)。距離改化：設(shè)橢球體上有兩點p1p2，及其大地線s，在高斯投影面上的投影為p1p2及s，s是一條曲線，連接p1p2兩點的直線為d，由s化至d所加的改正稱為距離改化。方向改化及作用：將兩點間的大地投影曲線變成連接兩點的弦所加的改正。要把橢球面上的大地方位角A改化成平面坐標(biāo)方位角，必須進(jìn)行方向改化。重力：單位質(zhì)點所受重力，采用重力加速度量綱（伽，毫伽，微伽）；物理學(xué)中：重力等于重力加速度和質(zhì)點質(zhì)量的乘積，以牛頓做單位。位及與引力的關(guān)系：位函數(shù)在終點和起點的函數(shù)數(shù)值之差，與質(zhì)點所經(jīng)過的路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)；引力所做的功是位函數(shù)，也只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。橢球的定位與定向及定向應(yīng)滿足的條件：橢球定位就是確定橢球中心的位置。橢球定向就是確定地球旋轉(zhuǎn)軸的方向。橢球短軸平行地球自轉(zhuǎn)軸，大地起始子午面平行天文起始子午面。重力位有何性質(zhì)？這些性質(zhì)是如何得出的？大地水準(zhǔn)面是如何定義的？水準(zhǔn)面的不平行性給測量帶來什么困難？答：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：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。當(dāng)進(jìn)行水準(zhǔn)測量時，所沿路線不同，最后求得的高程也就不同，造成了高程的多值性。為什么水準(zhǔn)測量會產(chǎn)生多值性？答：由于水準(zhǔn)面不平行導(dǎo)致水準(zhǔn)測量產(chǎn)生多值性。當(dāng)進(jìn)行水準(zhǔn)測量時，所沿路線不同，最后求得的高程也就不同，造成了高程的多。正常高與正高有何不同？正常高能準(zhǔn)確求得嗎？為什么？答：正高是地面點到大地水準(zhǔn)面的距離，正常高是地面點到似大地水準(zhǔn)面的距離，它能精確求得因為正常重力可以求得。為什么要引入力高，力高有起算面嗎？答：在同一個重力位水準(zhǔn)面上兩點的正高或正常高是不相等的。為解決這個矛盾，可以采用力高系統(tǒng)；力高沒有起算面。高程系統(tǒng)有哪些？簡述各自的優(yōu)缺點？答：正高系統(tǒng)：地面一點沿垂線方向至大地水準(zhǔn)面的距離，不能精確求得；正常高系統(tǒng)：將正高系統(tǒng)中不能精確測定的g用正常重力代替，得到另一種系統(tǒng)的高程，高程唯一可以精確求得，似大地水準(zhǔn)面存在高程異常；力高系統(tǒng)：是區(qū)域性的，不能作為國家統(tǒng)一高程系統(tǒng)，主要用于大型水庫建設(shè)中。什么是水準(zhǔn)測量的理論閉合差？水準(zhǔn)測量的觀測高差一般要加入哪些改正？答：由于水準(zhǔn)面不平行而引起的水準(zhǔn)環(huán)線閉合差；水準(zhǔn)測量的觀測高差一般要加入正常水準(zhǔn)面不平行改正，重力異常改正。什么是高程的基準(zhǔn)面？水準(zhǔn)原點？我國采用哪幾種高程基準(zhǔn)？答：高程的基準(zhǔn)面：地面點高程的統(tǒng)一起算面；水準(zhǔn)原點：為了長期、牢固地表示出高程基準(zhǔn)面的位置，作為傳遞高程的起算點；我國采用的高程基準(zhǔn)；1956黃海高程系統(tǒng) ，1985國家高程系統(tǒng)。在橢球面上哪兩點的相對法截線合而為一，此法截線是不是大地線？為什么？答：當(dāng)兩點位于同一子午面上或平行圈上時，兩點的相對法截線合二為一，是，因為大地線位于相對法截線之間，所以此時它也同大地法截線重合。如何理解大地測量坐標(biāo)參考框架？答：大地測量參考系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，是通過大地測量手段確定的固定在地面上的控制網(wǎng)(點)所構(gòu)建的，分為坐標(biāo)參考架、高程參考框架、重力參考框架。（國家平面控制網(wǎng)、國家高程控制網(wǎng)、國家重力基本網(wǎng)）。橢球面上哪些法截線是大地線？為什么？答：大地線是指橢球面上兩點間的最短程曲線，橢球面上有一條大地線，其常數(shù)（為橢球長半軸），則該大地線為赤道。地面方向觀測值與距離觀測值如何歸算到橢球面上？答：歸算中有兩點基本要求：以橢球面的法線為基準(zhǔn)，將地面觀測元素化為橢球面上大地線的相應(yīng)元素；水平方向歸算：垂線偏差改正：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)的方向值應(yīng)加的改正；標(biāo)高差改正：如果照準(zhǔn)點高出橢球面某一高度，則照準(zhǔn)面就不能通過照準(zhǔn)點的法線同橢球面的交點，由此引起的方向偏差；截面差改正：對向觀測時相對法截弧不重合，這樣用兩點間大地線代替法截弧而應(yīng)加的方向改正；長度歸算：基線尺量距：垂線偏差對長度歸算的影響：由于垂線偏差存在，使得水準(zhǔn)面不平行于橢球面，為消除這種影響所加的改正；高程對長度歸算的影響：水準(zhǔn)面離開橢球體一定距離而引起的投影改正；電磁波測距的歸算：控制點間高差引起的傾斜改正；平均測線高出參考橢球面而引起的投影改正；弦長化弧長的改正。什么是高斯平面直角坐標(biāo)？答：在投影面上，中央子午線和赤道的投影都是直線，并且以中央子午線和赤道的交點O作為坐標(biāo)原點，以中央子午線的投影為縱坐標(biāo)軸，以赤道的投影為橫坐標(biāo)軸建立起來的平面直角坐標(biāo)系。橢球面元素歸算到高斯平面包含哪些內(nèi)容？答：將起始點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B，L，這項工作統(tǒng)稱為高斯投影坐標(biāo)計算。將橢球面上起算邊大地方位角歸算到高斯平面上相應(yīng)邊PK的坐標(biāo)方位角，這是通過計算該點的子午線收斂角及方向改化實現(xiàn)的。將橢球面上各三角形內(nèi)角歸算到高斯平面上的由相應(yīng)直線組成的三角形內(nèi)角。這是通過計算方向的曲率改化即方向改化來實現(xiàn)的。將橢球面上起算邊PK的長度S歸算到高斯平面上的直線長度s。這是通過計算距離改化實現(xiàn)的。因此將橢球面三角系歸算到平面上，包括坐標(biāo)、曲率改化、距離改化和子午線收斂角等項計算工作。正形投影的特點是什么？答：正形投影的特點正形投影，保證了投影的角度的不變性、圖形的相似性、在某點各方向上的長度比的同一性。電磁波測距儀測距的主要誤差來源有哪些？觀測距離一般要加入哪些改正計算？答：儀器和反射鏡的對中誤差，置平改正誤差，偏心改正誤差，周期誤差，光速值誤差，頻率誤差 大氣折射率誤差，測相誤差，常數(shù)誤差。氣象改正，儀器加常數(shù)改正和乘常數(shù)改正，波道曲率改正，歸心改正，周期誤差改正。簡述一點定位與多點定位的基本原理？答：一點定位：一個國家或地區(qū)在天文大地測量初期，由于缺少資料，通常取K=0；K=0上式表明在大地原點K處橢球法線方向和垂線方向重合，橢球面與大地水準(zhǔn)面相切，故LK=K，BK=K，AK=K；HK=H正K這樣就成了橢球的定位和定向。多點定位：利用許多拉普拉斯點的測量成果和已有橢球參數(shù)，按照廣義弧度測量公式，根據(jù)橢球面與當(dāng)?shù)卮蟮厮疁?zhǔn)面最佳擬合條件N 2新=min（或2新=min），采用最小二乘法可求得橢球的定位參數(shù)X0，Y0，Z0，旋轉(zhuǎn)參數(shù)X，Y，Z及新幾何參數(shù)a新=a舊+a。新=舊+再求得大地原點垂線偏差分量K，K及NK（或K），利用這些新數(shù)據(jù)進(jìn)行定向和定位建立新的大地坐標(biāo)系。地面點離開橢球面的高度如何計算？大地高、正常高、大地水準(zhǔn)面差距、高程異常之間有何關(guān)系？答：點離開橢球面的高度用大地高表示。大地高=正常高+高程異常；大地高=正高+大地水準(zhǔn)面差距。在什么情況下水準(zhǔn)測量需要加重力改正？為什么要加重力改正？答：因精密水準(zhǔn)測量成果需進(jìn)行重力異常改正，故在一、二等水準(zhǔn)路線沿線要進(jìn)行重力測量。高程大于4 000m或水準(zhǔn)點間的平均高差為150250m的地區(qū)，一、二等水準(zhǔn)路線上每個水準(zhǔn)點均應(yīng)測定重力。高差大于250m的測段，在地面傾斜變化處應(yīng)加測重力。高程在1 5004 000m或水準(zhǔn)點間的平均高差為50150m的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上重力點間平均距離應(yīng)小于11km；二等水準(zhǔn)路線上應(yīng)小于23km。在我國西北、西南和東北邊境等有較大重力異常的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上每個水準(zhǔn)點均應(yīng)測定重力。 在由青島水準(zhǔn)原點至國家大地原點的一等水準(zhǔn)路線上，應(yīng)逐點測定重力，以便精確求得大地原點的正常高。國家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則有哪些？各等級高程控制網(wǎng)有何作用？答：國家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則有從高到低，逐級控制；水準(zhǔn)點的分布應(yīng)滿足一定的密度；水準(zhǔn)測量應(yīng)到達(dá)足夠的精度；一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測；各等級高程控制網(wǎng)有何作用一等水準(zhǔn)測量是國家高程控制網(wǎng)的骨干，同時也為相關(guān)地球科學(xué)研究提供高程數(shù)據(jù)；二等水準(zhǔn)測量是國家高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)；三四等水準(zhǔn)測量是直接為地形圖和其他工程建設(shè)建設(shè)提供高程控制點。什么是高斯投影的正反算？答：高斯投影正算：求L、B求X、Y；反算：由X、Y求L、B。 試闡述建立國家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)原則？答：建立國家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)原則大地控制網(wǎng)應(yīng)分級布設(shè)，逐級控制；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。簡述控制網(wǎng)設(shè)計書一般包含哪些主要內(nèi)容？答：控制網(wǎng)設(shè)計書主要內(nèi)容任務(wù)概述、測區(qū)自然地理情況、已有資料的利用情況、設(shè)計的實施方案、計劃的安排和經(jīng)費預(yù)算、附件。精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定有哪些？這些規(guī)定有何作用？答：(1) 儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測量中規(guī)定，一測站前、后視距差應(yīng)小于1.0m，前、后視距累積差應(yīng)小于3m。(2) 在兩相鄰測站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀測。對于往測奇數(shù)測站按“后前前后”，偶數(shù)測站按“前后后前”的觀測程序在相鄰測站上交替進(jìn)行。返測時，奇數(shù)測站與偶數(shù)測站的觀測程序與往測時相反，即奇數(shù)測站由前視開始，偶數(shù)測站由后視開始。(3) 每一測段的往測與返測，其測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。每一測段的水準(zhǔn)測量路線應(yīng)進(jìn)行往測和返測 。(4) 一個測段的水準(zhǔn)測量路線的往測和返測應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測。建立國家平面大地控制網(wǎng)的方法有哪些？其基本原則是什么？答：常規(guī)大地測量（三角測量，導(dǎo)線測量，三邊測量及邊角同測法）；天文大地測量；現(xiàn)代定位新技術(shù)（GPS測量，甚長基線干涉測量系統(tǒng)，慣性測量系統(tǒng)）。基本原則：大地控制網(wǎng)應(yīng)分級布設(shè)、逐級控制；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。在精密水準(zhǔn)測量概算中包括哪些計算工作？答：水準(zhǔn)尺每米長度誤差改正、正常水準(zhǔn)面不平行改正計算、（重力異常改正計算）、水準(zhǔn)路線閉合差計算、高程改正數(shù)計算、概略高程計算。什么是大地主題正反算？簡述高斯平均引數(shù)正反算的基本思想。答：已知某些大地元素推求另一些大地元素的計算工作叫大地主題解算。大地測量主題正算（解）：已知：P1（L1，B1），P2至P2的大地線長S及其大地方位角A12，計算：P2（L2，B2），和大地線S在P2點的反方位角21，這類問題叫做大地主題正算；大地測量主題反算（解）：已知：P1（L1，B1）和P2（L2，B2），計算：P1至P2的大地線長S及其正、反方位角A12和21，這類問題叫做大地主題反算。高斯平均引數(shù)正反算基本思想：把勒讓德級數(shù)在P1點展開改在大地線長度中點Ms/2處展開，以使級數(shù)的公式項數(shù)減少，收斂快，精度高；考慮到求定中點M的Bs/2和As/2復(fù)雜性，將M點用大地線兩端點平均緯度及平均方位角相對應(yīng)的m點來代替大地線的中點Ms/2；3）迭代計算。為什么要分帶？如何分帶？國家統(tǒng)一坐標(biāo)系是如何規(guī)定的？答：原因：如果不進(jìn)行分帶，整個投影變形會很大，比起直接在橢圓面上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理顯得并不簡單，從而將失去投影的意義，所以地圖投影應(yīng)該限制在不大的投影范圍內(nèi)，從而控制變形，以簡單的公式計算由它引起的改正數(shù)，故分帶。6帶: 自0子午線起每隔經(jīng)差6自西向東分帶，依次編號1，2，3，60。我國6帶中央子午線的經(jīng)度，由73起每隔6而至135，共計11帶，帶號用n表示，中央子午線的經(jīng)度用表示。3帶: 自東經(jīng)1.5子午線起，每隔3設(shè)立一個投影帶， 依次編號為1，2，3， ， 120帶；中央子午線經(jīng)度依次為3, 6, 9, , 360。國家統(tǒng)一坐標(biāo)：在我國x坐標(biāo)都是正的，y坐標(biāo)的最大值(在赤道上)約為330km。為了避免出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，規(guī)定在橫坐標(biāo)上加上500 000m。此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面再冠以帶號。為什么要分帶和換帶計算？有哪兩種換帶方法？坐標(biāo)換帶的實質(zhì)是什么？答：限制變形，要分帶，存在鄰帶坐標(biāo)換算。當(dāng)一個網(wǎng)跨兩個投影帶，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)；分界子午線附近重疊部分的大地點需計算相鄰兩帶坐標(biāo)系的坐標(biāo)值；6帶同3、1.5 帶之間相互坐標(biāo)換算；因特殊需要，把國家?guī)У淖鴺?biāo)化為任意帶坐標(biāo)。換帶方法：間接法：利用高斯投影正反算公式進(jìn)行換帶計算；直接法；坐標(biāo)換帶的實質(zhì)：利用橢球面上的坐標(biāo)過渡，只不過中央子午線經(jīng)度不同而已。為什么要進(jìn)行換帶計算？試簡述間接法進(jìn)行高斯投影換帶的計算過程？答：當(dāng)控制網(wǎng)跨越兩個投影帶，起算點分別位于兩帶的情況下;當(dāng)位于分界子午線附近測圖或者要實現(xiàn)兩臨帶地形圖的拼接時，重疊區(qū)域的控制點需要有相臨帶的坐標(biāo);大比例尺測圖或在工程測量中，往往采用3度、1.5度或任意度帶，往往需要將國家6度帶的坐標(biāo)換算到其它帶的坐標(biāo)。上述情況下往往需要換帶計算。 高斯投影換帶計算過程：首先通過高斯投影反算計算該點的大地經(jīng)緯度，確定換帶中央子午線的經(jīng)度，計算經(jīng)差；按照高斯投影正算計算該點在另一帶的平面直角坐標(biāo)。高斯投影應(yīng)滿足的三個條件是什么？為什么說高斯投影是正形投影的一種？答：三個條件為：中央子午線投影后為直線，中央子午線投影后長度不變，投影具有正形性質(zhì)，即正形投影條件；高斯投影的變形長度比與方向無關(guān)，高斯投影是正形投影的一種。簡述白塞爾大地主題正算的基本思想？答：按橢球面上的已知值計算球面相應(yīng)值，即實現(xiàn)橢球面向球面的過渡；在球面上解算大地問題；按球面上得到的數(shù)值計算橢球面上的相應(yīng)數(shù)值，即實現(xiàn)從圓球向橢球的過渡。什么是水準(zhǔn)