大地测量学的基本任务是什么(大地测量学的参考系统)

第一章

大地测量定义

广义:大地测量学是在一定的时间-空参考系中测量和描绘地球和其他行星体的学科。

狭义:大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。它包括测量地球的形状和大小，测量地面点的几何位置，确定地球的重力场，以及在地球上进行那些必须考虑地球曲率的测量。

大地测量最基本的任务是测量和描述地球，监测其变化，从而为人类活动提供空地球等行星体的信息。

P1·P6(了解几个阶段和前景)

大地测量学的地位和作用:
1。大地测量在保证国民经济建设和社会发展的基础上发挥着重要作用。

2.大地测量学在防灾、减灾、救灾和环境监测、评估和保护方面发挥着独特和特殊的作用。

3.大地测量是空技术发展和国防建设的重要保障。

4.大地测量学在当代地球科学研究中变得越来越重要。

5.大地测量学是测绘学科各分支的基础科学(包括大地测量学、工程测量、海洋学、矿山测量、航空空摄影测量与遥感、地图学和地理信息系统等)。)

现代大地测量学有三个基本分支:几何大地测量学、物理大地测量学和空之间的大地测量学

第二章

开普勒三大行星运动定律:

1.行星的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

2.在行星运动中，单位时间内与太阳连线扫过的面积相等。

3.行星轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比是常数。

地轴方向相对于空(岁差和章动)的变化(简答题可以给)

地轴相对于地球身体内部结构的相对位置变化(极移)

纪元:在卫星系统或天文学中，某一事件的相应时刻。

对于时间的描述，可以用一维时间坐标轴，它有两大要素:时间原点和计量单位(刻度)。可以根据需要指定原点，计量单位采用时间和时间间隔两种形式。

任何周期性的运动，只要满足以下三个条件，都可以作为测量时间的方法:
1。运动是连续的。

2.运动的周期有足够的稳定性。

3.运动是可见的。

多时系统

基于地球自转:恒星时和世界时。

基于地球公转:历书时间→太阳系质心力小时，地球质心力小时。

基于物质中原子的运动特性:原子时。

协调世界时(P23)

大地基准:大地基准的建立是确定旋转椭球体的参数和方位(椭球体的旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球体的起始子午面平行于地球的起始子午面)和定位(旋转椭球体的中心与地球中心的相对关系)。

天球:以地球质心为中心，半径为无穷大的假想球体。

轴，天极，天赤道，天赤道，小时圈，黄道，黄道，春分。

大地参考系统

1.坐标参考系:天体坐标系和地球坐标系(大地坐标系(P26可以画)，直角坐标系在空之间)。

2.高程参考系:正常高和正常高。

3.重力参考系统

大地基准→大地参考系→大地参考框架(坐标、高程、重力)(它们之间的关系P27)

椭球定位和定向

旋转椭球是椭圆绕其短轴旋转形成的形状。通过选择椭圆的长轴和扁率，可以获得非常接近地球形状的旋转椭球。旋转椭球是一种形状规则的数学曲面，在其上可以进行严密的计算，计算出的元素(如长度和角度)与大地水准面上的对应元素非常接近。这种用来表示地球形状的椭球体称为地球椭球体，是地球坐标系的参考基准。

椭球定位:确定椭球中心的位置(局部定位和地心定位)。

椭球定向:确定椭球旋转轴的方向。

满足条件(1)椭球短轴平行于地球自转轴(2)地球初子午面平行于天文初子午面。

参考椭球:具有一定参数(长轴A和扁率α)的地球椭球体，经过局部定位定向后与某一区域的大地水准面最拟合。

全椭球:在确定椭球体参数时，除满足地心定位和双平行条件外，世界上能最接近地球的地球椭球体。

参考坐标系(P31，与地心坐标不同):原点与参考椭球的中心重合。(基于参考椭球)

地心坐标系:原点与地球的质心重合。(基于地球总椭球)

地心坐标系:地球椭球的中心与地球质心重合，椭球与大地水准面是世界上最好的，椭球的短轴与地球自转轴重合(经过地球质心指向北极)，地球的纬度是椭球法线与椭球赤道面的夹角， 地球的经度是经过地面铺的椭球子午面与格林威治大地子午面的夹角，地球的高度是地面点到椭球面沿椭球法线的距离。

建立地心固体坐标系的方法(P37):直接法(直接计算坐标)和间接法(计算转换参数)。

世界大地坐标系(WGS-84，CGCS2000(P40))

国际地球参考系统(ITRS)国际地球参考框架(ITRE)(第39页)

欧拉角:两个直角坐标系之间的旋转角度。(旋转矩阵是怎么来的？P44)

两个空直角坐标系之间带旋转、缩放、平移的坐标转换有三个平移参数、三个旋转参数和一个缩放变化参数，共七个参数。

对于不同大地坐标系的转换(知道流程P47)，还包括两个地球椭球元素变化参数，共9个转换参数。

第三章

P5P55明白

基本接地参数(3.1.3 P57)

地球外部重力场在大地测量中的意义:

1.地球外部重力场是大地测量中大多数观测的参考系。因此，为了将观测值减少到几何定义的参考系，有必要知道这个重力场。

2.如果地面重力值的分布是已知的，它可以与大地测量中的其他观测值结合起来确定地球表面的形状。

3.对于高程测量来说，最重要的参考面——大地水准面，也就是最理想的海洋面，是重力场中的一个水准面。

4.通过对地球外部重力场的深入分析，人们可以获得有关地球内部结构和性质的信息。因此，通过应用相应的重力场参数，大地测量学成为地球物理学的一门辅助科学。

5.地球外部重力场是现代空探测技术的理论基础，尤其是空中探测器的发射和控制，对月球大地测量和太阳系其他行星的深部大地测量具有重要的意义和作用。

重力:农历和离心力的合力(基本由重力决定)

离心力在赤道达到最大，其值甚至低于地球引力的1/200。

两个重力水平MAX，赤道MIN，只在两个水平指向地心。

重力和离心力(是怎么来的？P59)

重力势(怎么表达？P62)

与重力方向一致的线叫做铅垂线。

正常重力势:一种辅助重力势，作用简单，可以直接计算近似地球重力势，不涉及地球的形状和密度(为什么要引入？P64)

P70地球正常重力位

正常重力公式(表达式的符号意义P71)

进一步理解正常重力位常数P74

正常椭球与水准椭球、全地球椭球和参考椭球的关系P75

该图可以说明正常身高系统P76和正常身高系统P77。

强力(概念，差异P80)

3.3.5国家高程基准

大地水准面:假设海洋处于完全静止和平衡的状态，并延伸到大陆表面以下而形成的闭合表面。(平均海平面)

P82调平原点

P82 1956黄海高度系统

P83 1985国家高程基准

垂直偏差:地面上一点的重力矢量G与相应椭球面上的法向矢量N之间的夹角。

方法:确定天文大地测量法、重力测量法、天文重力测量法、GPS法。

测量大地水准面间隙(P86)的几种方法:地球重力场模型法、Stokes法、卫星无线电测高法、GPS高程拟合法、最小二乘配置法。

确定地球形状的基本方法:天文大地测量、重力大地测量和空之间的大地测量(理解)

第四章(绘图)

地球椭球的基本几何参数(P99图4-1): 2个长度元素和3个扁平元素。

大地坐标系P(L，B，h)P101

空之间的直角坐标系P(X，Y，Z)P102

子午面直角坐标系P(L，x，y)P102

大地坐标系P(S，A)P103

坐标系之间的关系(P103-104)(可理解性，重点)

法线剖面:通过椭球面上的任意一点，以及包含该法线的平面，可以作出垂直于椭球面的法线。

法线切割(法线圆弧切割):法线剖面与椭球面相交。

主曲率半径:

子午线圆的曲率半径(P108 P109的表4-2)

酉圆曲率半径(P109 P110表4-3)

大地线(定义、性质、相对法线剖面P121-123)

参考椭球是测量和计算的基准面。但野外的各种测量都是在地面上进行的，观测基准线不是各点对应的椭球面的法线，而是各点的垂线，各点的垂线偏离法线。

观测结果不能在地面上直接处理，但地面观测要素(包括方向和距离等。)应化为椭球体。归算有两个基本要求(1)以椭球面法线为基准(2)将地面观测要素转换为椭球面上地球线的对应要素。

水平方向化简为椭球面，包括垂直偏差改正、高差改正、断面差改正(为什么？P125)

大地要素:大地经度L，大地纬度B，两点间的大地长度S及其正负大地方位角A12，A21。

大地正解:已知P1点的大地坐标L1 B1，P1至P2的大地长度S及其大地方位角A12，计算P2点的大地坐标L2 B2和P2点大地线S的逆方位角A21。

测地反解:已知P1和P2的测地坐标L1 B1和L2 B2，计算P1到P2的测地长度S及其正负方位角A12和A21。

本题正反解的实质:从解析的角度，研究大地极坐标与大地坐标的相互转换。

数学投影:椭球面上的元素(包括坐标、方位、距离)按照一定的数学规则投影到平面上。

地图投影:研究椭球面上的元素(包括坐标、方位和距离)按照一定的数学规则投影到平面上的专门学科。

测量地图投影的变形:1)长度比2)主方向和变形椭圆

投影变形类型1)长度变形2)方向变形3)角度变形4)面积变形

地图投影分类

1.按变形性质分类:等轴测投影、等面积投影、任意投影。

2.按网格投影的形状分类:方位投影、圆锥投影和圆柱(或椭圆)投影。

3.根据投影平面与原平面的相对位置关系，可分为正轴投影、横轴投影、斜轴投影、圆柱剖切投影和圆锥剖切投影。

平面高斯直角坐标系(怎么来的？P158)

P160图4-40

第五章

建立国家平面大地控制网的基本原则；

1.大地控制网应逐步布设和控制。

2.大地测量控制网应具有足够的精度。

3.大地控制网应有一定的密度。

4.大地控制网应有统一的技术规范和要求。

国家高程控制网的布设原则:
1。控制从高到低，循序渐进。

2.水准点的分布应满足一定的密度。

3、水准测量要达到足够的精度。

4.一等水准网应定期复测。

以上是我之前大致整理的知识点。可以参考一下，但是我没有完成。很多容易理解的我标注了页码但是没有写(因为比较复杂)。现在我给大家讲一下他在课堂上强调的重点。以下很重要！!!

1.现代大地测量学的三个基本分支:几何大地测量学、物理大地测量学和空大地测量学(填空)

2、岁差和章动(简答题，所以概念要清晰)

3.P26大地坐标系的图要会画(简答题)

4.还有，你是不是抄袭了我的P49图片？他说会有大问题。如果你没有，我会发给你。(这个很重要。他说了很多次，会出大问题，一定要记住。)

5.P81大地水准面的概念(我觉得这一定是为了术语的解释，大家可以根据自己的理解来讲)

6.第四章主要是关于绘画。除了大地坐标系，还有P99图4-1。

7.P104 空 (4-25)和(4-26)之间直角坐标系和大地坐标系的关系。记住这两个公式。

8.P124 4.6下面这段(我觉得可能是填空，当然最好是背下来)

9.P159-160高斯投影带算那些段，因为不知道他能不能算出来。我最好看一看。

10.P210建立国家平面大地控制网的四个基本原则和P227高程网的四个布设原则(第五章讲的就是这两点，我觉得肯定要考)

嗯，这些是我认为他会考的内容，我也不认为他会考，但是我们一定要记在心里。