大地測量考試復習總結

1、大地測量學的定義：大地測量學是在一定的時間一空間參考系統(tǒng)中，測量和描繪地球及其他 星體的一門學科。現(xiàn)代定義精確測定地面點的空間位置，研究如何確定地球形狀、大小和地 球外部重力場的精細結構及重力場隨時間的變化，探索地球動力學的一門科學。大地測量學的基本內容：1建立統(tǒng)一的大地測量坐標系2建立和維持國家和全球大地控制網(wǎng) 3研究為獲得高精度測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或本地區(qū)的地球橢球。水準面高度：大地水準面高度又稱大地水準面差距N，似大地水準面高度又稱高程異常Z 理論閉合差：由于水準面不平行，對應的 h和尸不相等，水準環(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，專稱它為大地水準面正高：正高系統(tǒng)是以大地水準面為高程基準面，地面上任一點的正高是該點沿垂線方向全大 地水準面的距離。正常高：正常高系統(tǒng)是地面點到一個與大地水準面極為接近的基準面的距離，這個基準面稱 為似大地水準面。空間直角坐標系：坐標原點位于總地球橢球（或參考橢球）質心；Z軸與地球平均自轉軸相重 合，亦即指向某一時刻的平均北極點；X軸指向平均自轉軸與平均格林尼治天文臺所決定的 子午面與赤道面的交點G； Y軸與此平面垂直，且指向東為正。法截面：過橢球面上任意一點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：過某點法線的無數(shù)個法截面中，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：橢球面上兩點間的最短曲線叫做大地線。大地主題正解：已知一點的大地經(jīng)度、大地緯度以及該點至待求點的大地線長度和大地方位 角，計算待求點的大地經(jīng)度、大地緯度和待求點至已知點的大地方位角的解算。大地主題反解：已知兩點的大地經(jīng)度和大地緯度，計算這兩點間的大地線長度和正反大地方 位角的解算。高斯平均引數(shù)正反算的基本思想：（1）把勒讓德級數(shù)在P 1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（2）考慮到求定中點M的Bs/2和As/2

4、 復雜性，將M點用大地線兩端點平均緯度及平均方位角相對應的m點來代替大地線的中點Ms/2 （3）迭代計算。地圖數(shù)學投影：將橢球面上元素（包括坐標，方位和距離）按一定的數(shù)學法則投影到平面上， 研究這個問題的專門學科叫地圖投影學。長度比（m）：投影面上一段無限小的微分線段ds,與橢球面上相應的微分線段dS二者之比。 水準網(wǎng)布設：技術設計、選點和埋石方向觀測法：從起始方向開始依次觀測所有方向，從而確定各方向相對于起始方向的水平角 的觀測方法。儀器加常數(shù)改正：因測距儀、反光鏡的安置中心與測距中心不一致而產(chǎn)生的距離改正，稱儀 器加常數(shù)改正，包括測距儀加常數(shù)和反光鏡加常數(shù)。儀器乘常數(shù)改正：因測距儀的基準頻

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：此項改正的實質是大氣折射率對距離的改正。因折射率與氣壓、氣溫、濕度 有關，因此習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。大地緯度：指參考橢球面上某點的垂直線（法線）與赤道平面的夾角。北緯為正，南緯為負。 大地水準面差距：是從大地水準面沿法線到地球橢球體面的距離高程異常是：似大地水準面與參考橢球面之間的高差子午圈：地平坐標系或赤道坐標系中的大圓，即在地平坐標系中經(jīng)過北天極的地平經(jīng)圈，或 在赤道坐標系中經(jīng)過天頂?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、標高差改正及截面差改正。等角投影：在一定范圍內，投影面上任何點上兩個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，投影面上任何點上兩個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軸相垂直的一類投影 距離改化：精密導線測量中的距離應在控制網(wǎng)平差前進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的弦之夾角。坐標換帶計算：將高斯克呂格投影的某個帶的坐標換算為相鄰一個帶的坐標子午線收斂角：

7、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的正北方向角。 高斯投影：按一定的數(shù)學規(guī)律把橢球面上元素（大地坐標，大地方位角，長度，方向）描寫 到高斯平面上的投影。想象有一個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橢球體中心，然后用一定投影方 法，將中央子午線兩側各一定經(jīng)差范圍內的地區(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，且為投影的對稱軸；3.中央子午線投影后長度不變。高斯投影的特點：1 .中央子午線投影后為直線，且長度不變。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1。7.離中央子午線愈遠，長度變形愈大。三角測量法：優(yōu)點：圖形簡單，結構強，幾何條件多，便于檢核，網(wǎng)的精度較高。缺點：易受障礙物的影響，布設困難，增加了建標費用；推算邊長精度不均勻，距起始 邊越遠邊長精度越低。導線測量法：優(yōu)點：布設靈活，容易克服地形障礙；導線測量只要求相鄰兩點通視，故可降低覘標高 度，造標費用

9、少，且便于組織觀測；網(wǎng)內邊長直接測量，邊長精度均勻。缺點：導線結構簡單，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。三邊測量及邊角同測法：邊角全測網(wǎng)的精度最高，相應工作量也較大。在建立高精度的專用 控制網(wǎng)，或不能選擇良好布設圖形的地區(qū)可采用此法而獲得較高的精度。建立國家平面大地控制網(wǎng)的方法：基本方法： 常規(guī)大地測量法(1)三角測量法 (2)導線測量法 (3)三邊測量及邊角同測法天文測量法利用現(xiàn)代定位新技術(1) GPS測量 (2)甚長基線干涉測量系統(tǒng)(VLBI) (3)慣性測量系統(tǒng)(INS)建立國家平面大地控制網(wǎng)的基本原則：1.大地控制網(wǎng)應分級布設、逐級控制2.大地控制網(wǎng)應有足夠的精

10、度3.大地控制網(wǎng)應有一定 的密度4.大地控制網(wǎng)應有統(tǒng)一的技術規(guī)格和要求平面大地控制網(wǎng)的布設;技術設計(收集資料、實地踏勘、圖上設計)實地選點，建造覘標， 標石埋設，外業(yè)測量，平差計算。國家高程控制網(wǎng)的布設原則：1.從高到低、逐級控制2.水準點滿足一定的密度3.水準測量達到足夠的精度4.一等水準網(wǎng) 應定期復測測站觀測順序：往測時;后前前后：返測時;前后后前；返測:時，奇、偶數(shù)測站照準標尺順序 分別與往測偶、奇數(shù)測站相同水準測量的概算：1.水準標尺每米長度誤差的改正數(shù)計算2.正常水準面不平行的改正數(shù)計算3.水準路線閉合差計算4.高差改正數(shù)的計算5.計算水準點的概略高程導線測量概算：1.外業(yè)測量數(shù)據(jù)

11、檢查2.將觀測值化算到標石中心3.將觀測值化算到橢球面 和高斯平面上精密水準測量觀測高差的四項改正1水準標尺每米長度誤差的改正2正常水準面不平行的 改正3水準路線閉合差改正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.水準標尺每米長度誤差的影響4.兩水準標 尺零點差的影響為什么要分帶和換帶計算限制變形，要分帶，存在鄰帶坐標換算。（1）當一個網(wǎng)跨兩個投影帶，為了在某一帶內進行平差，需把另一帶的坐標換算為該帶的坐 標。（2）分界子午線附近重疊部分的大地點需計算相鄰兩帶坐標系的坐標值（3）6帶同3、1.5。帶之間相互坐標換算（4）因特殊需要，把國家?guī)У淖鴺嘶癁槿我鈳ё鴺?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行換帶計算（2）直接法 坐標換帶的實質：利用橢球面上的坐標過渡，只不過中央子午線經(jīng)度不同而已水準測量理論閉合差：如果不考慮儀器本身的誤差與觀測誤差，由同一起始水準點出發(fā)，由 幾何水準測量經(jīng)不同的水準線路測量同一未知點的高程是不相同的，換句話說，由同一起始 點測量水準閉合環(huán)線的高程閉合差不等與零，其閉合差稱為水準理論閉合差。產(chǎn)生理論閉合差的原因：由于水準面不平行的原因所引起的，因此在精密水準測量中，為了 消除水準面不平行對水準測量的影響，一般要在幾何水準觀測高差中加入水準面不平行改正 計算。試述橢球面三角元素歸到高斯平面上包括哪些內容及需要進行哪些計算工作？1.將起始點P的大地坐標（L，B）歸算為高斯平面直角坐標x, y；為了檢核還應進行反算， 即根據(jù)x,