2012注冊測繪師之大地測量學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題

1、2012注冊測繪師考試大地測量學(xué)重點(diǎn)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(gè)階段?！纠?-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(gè)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(yùn)動(dòng)和測定地面點(diǎn)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(xiàng)建設(shè)和社會(huì)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(jià)與保護(hù)中發(fā)揮著獨(dú)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(shí)間系統(tǒng)1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算和兩個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)計(jì)算。數(shù)據(jù)如下：54坐標(biāo)80坐標(biāo)點(diǎn)名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)坐標(biāo)（54坐標(biāo)和80坐標(biāo)都有的點(diǎn)叫公共點(diǎn)），有的點(diǎn)只有54坐標(biāo)，有的點(diǎn)只有80坐標(biāo)，試完成如下計(jì)算（1） 用公共點(diǎn)計(jì)算四個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)；（2） 計(jì)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(jì)算80坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到54坐標(biāo)的四個(gè)參數(shù)；（4） 計(jì)算只有80坐標(biāo)的點(diǎn)的54坐標(biāo)（填寫表中54坐標(biāo)的空白）；2 地球有哪幾類運(yùn)轉(zhuǎn)?描述地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律。3 什么是歲差、章動(dòng)？4 時(shí)間系統(tǒng)的組成部分，時(shí)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(diǎn)？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。【例2-1】坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算和兩個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)計(jì)算。數(shù)據(jù)如下：54坐標(biāo)80坐標(biāo)點(diǎn)名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)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(jì)算四個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)一共分為五步計(jì)算第一步數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：選7個(gè)公共點(diǎn)（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(jì)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(gè)公共點(diǎn)情況：用兩個(gè)公共點(diǎn)直接計(jì)算四個(gè)參數(shù)。有多余觀測時(shí)（公共點(diǎn)數(shù)多于2個(gè)），要進(jìn)行平差計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算或線性形式 (2-1)說明：計(jì)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(gè)公共點(diǎn)直接計(jì)算四個(gè)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(jì)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(jì)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(diǎn)名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)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(diǎn) 定位與定向的方法為：一點(diǎn)定位與多點(diǎn)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(diǎn)？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(dòng)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(jì)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(diǎn)？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(diǎn)的正高系指該點(diǎn)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(shí)際重力得到的正高稱為近似正高。其改正數(shù)為 （3）特點(diǎn)：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?yàn)橹亓κ请S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(diǎn)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(diǎn)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(jì)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(gè)學(xué)生的經(jīng)緯度按下式計(jì)算計(jì)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(jì)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(diǎn)是什么？6 正射投影的三個(gè)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(shí)的高斯坐標(biāo)x,y。7*每個(gè)學(xué)生的經(jīng)緯度按下式計(jì)算試計(jì)算求在中央子午線117°時(shí)的高斯坐標(biāo)x,y。8 在點(diǎn)（4076205.53，20588170.799，200）處的2公里地面的改化是多少？9 換帶計(jì)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(gè)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(gè)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(jì)算公式的特點(diǎn)？計(jì)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(shí)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(shí)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(diǎn)是什么？23高斯投影的概念、優(yōu)點(diǎn), 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。柯西黎曼條件24高斯投影坐標(biāo)反算公式滿足哪三個(gè)條件？25計(jì)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(diǎn)？高斯投影族應(yīng)滿足哪些條件?29 計(jì)算第四章4-3中A點(diǎn)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(gè)人沿著第四章4-3的點(diǎn)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(diǎn)出發(fā)時(shí)大地方位角是多少？31一個(gè)人從第四章4-3的點(diǎn)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(diǎn)A到B的大地方位角為45度，大地線長度為1500.008，求：B點(diǎn)經(jīng)緯度，【例4