大地測量學總結

2021-10-15 08:21:33 字數 3578 閱讀 1921

1大地測量學是一定的時間-空間參考系統中,測量和描繪地球及其他行星體的一門學科,它的基本任務是測量和描繪地球並監測其變化,為人類活動提供關於地球等行星體的空間資訊。

2地軸通過地球自轉而不斷變化,其變化有(1)歲差和章動(2)極移

歲差:地球繞地軸旋轉,由於日、月等天體的影響,地球的旋轉軸在空間圍繞黃級發生緩慢旋轉,形成乙個倒圓錐體,其錐角等於黃赤交角e=23.5度,旋轉週期為22023年,這種運動稱為歲差。

章動:月球繞地球旋轉的軌道稱為白道,由於白道對黃道有約為5度的傾斜,這使得月球引力產生的轉矩的大小和方向不斷地變化,從而導致地球旋轉軸在歲差的基礎上疊加18.6年的短期周圓周運動,振幅為9.

21秒,這種現象稱為章動。

極移:地球自轉除了上述在空間的變化外,還存在相當於地球體自身內部結構的相對位置變化,從而導致極點在地球表面上的位置隨時間而變化,這種現象被稱為極移。

3協調世界時(utc)原子時與地球自轉沒有直接關係,由於地球自轉速度長期變慢的趨勢,原子時與世界時的差異將逐漸變大,為了保證時間與季節的協調一致,便於日常使用,建立了以原子時秒長為計量單位,在時刻上與平太陽時之差小於0.9t的時間系統,稱為世界協調時。

4座標系統->參考橢球->高斯投影

觀測值大地高平面座標+高程

5座標參考系統分為天球座標系和地球座標系

天球座標系用於研究天體和人造衛星的定位與運動。地球座標系用於研究地球上物體的定位與運動,是與旋轉橢球與參照體建立的座標系統,分為大地座標系(b,l,h),空間直角座標系(x,y,z)。

6高程參考系統:是以大地水準面為參考面的高程系統稱為正高,以似大地水準面為參照面額高程系統稱為正常高。

7橢球定位是指確定橢球中心的位置,可分為:區域性定位和地心定位。

區域性定位要求在一定範圍內橢球面與大地水準面有最佳的符合,而對橢球的中心位置無特殊要求。

地心定位要求在全球範圍內橢球面與大地水準面有最佳的符合,同時要求橢球中心與地球質心一致或最為接近。

橢球定向是指橢球旋轉軸的方向,應滿足兩個平行條件:

(1) 橢球短軸平行於地球自轉軸

(2) 大地起始子午面平行於天文起始子午面

具有確定引數(長半軸a和扁率a),經過區域性定位和定向,同一地區大地水準面最佳擬合的地球橢球叫做參考橢球。

8低估座標系也稱地球座標系,是固定在地球上與地球一起旋轉地座標系。根據座標系原點位置的不同,地固座標系分為地心座標系(原點與地球質心重合),和參心座標系(原點與參考橢球中心重合)前者以總地球為基礎,後者以參考橢球為基準。座標系統是由座標原點位置,座標軸的指向和尺度定義的。

參心座標系:bj54,gdz80

地心空間直角座標系定義:原點o與地球質心重合,z軸指向地球北極,x軸指向格林尼治平均子午面與地球赤道的交點,y軸垂直xoz平面構成右手座標系(wgs84,cgcs2000)

座標系:二維----四引數,三維----七引數

這種用來代表地球形狀的橢球稱為地球橢球,它是地球座標系的參考基準。

9大地高由兩部分組成:地形高和大地水準面高

參考橢球面上

外業(基準線和基準面):鉛垂線,大地水準面。內業,法線,橢球面。

10高程系統是以大地水準面為高程基準面,地面上任一點的正高係指該點鉛垂線犯下至大地水準面的距離。

11高程基準面是地面點高程的統一起算面,通常採用大地水準面作為高程起算面,大地水準面是假想海洋處於完全靜止和平衡狀態時的海水面,並延伸到大陸地面以下所形成的閉合曲面,(1985國家高程基準,1956黃海高程基準),水準原點高程不為0。

12橢球面上兩點間最短程曲線叫做大地線。

13由於各點的垂線與法線之間存在著垂線偏差,因此應將地面觀測元素歸算至橢球面,歸算中有兩條基本要求(1)以橢球面的法線為基準(2)將地面觀測元素化為橢球面上大地線的相應元素。

將水平方向歸算到橢球面上,包括垂線偏差改正,標高差改正和截面差改正稱為三差改正。

14按變形性質可分為等角投影、等積投影、任意投影

按經緯網投影形狀分為方位投影、圓錐投影、圓柱投影

15高斯投影:橫軸等角橢圓柱投影

由(x,y)與(b,l)的相互關係可分為兩類:第一類稱為高斯投影正算公式,亦即由(b,l)求(x,y);第二類為高斯投影的反算公式,由(x,y)求(b,l)

分帶:減少變形。換帶:高斯投影正反算

利用高斯投影正反算公式(換帶)進行鄰帶座標換算的實質是把橢球面上的大地座標系作為過渡座標。

16墨卡托投影(utm)為橫軸等角割圓柱投影,且**經線投影長度比不等於1而等於0,9996。

17 1,常規大地測量法(1)三角測量法(2)導線測量法(3)三邊測量及邊角同測法

2,天文測量法3,gps測量法

建立國家平面大地控制網的基本原則:

1大地控制網應分級布設,逐級控制

2大地控制網應有足夠的精度

3大地控制網應有一定的密度

4大地控制網應有統一的技術規格和要求

1大地測量學定義及內容:

答:大地測量學是在一定的時間-空間操控系統中,測量和描繪地球及其他行星體的一門學科,他的最基本的任務是測量和描繪地球並監測其變化,為人類活動提供關於地球等行星體的空間資訊。內容如下,(1)確定地球形狀及外部重力場及其隨時間的變化,建立統一的大地測量座標系,研究地殼形變(包括地殼垂直公升降及水平位移)測定極移以及海洋水面地形及其變化等。

(2)研究月球以及太陽系行星的形狀及重力場。(3)建立和維持具有高科技水平的國家和全球的天文大地水平控制網,以滿足國民經濟和國防建設的需要。(4)研究為獲得高精度測量結果的儀器和方法等。

(5)研究地球表面向橢球面或平面的投影數字變換及有關的大地測量計算。(6)研究大規模高精度和多類別的地面網,空間網及其聯合網的資料處理的理論和方法,測量資料庫建立及應用等。

2大地高,正高,正常高定義及相應關係

大地高是由地形高及大地水準面高兩部分組成

正高以大地水準面為參照面的高程系統

正常高以似大地水準面為參照面的高程系統

3參考橢球,總地球橢球

答:具有確定引數(長半軸a和扁率a),經過區域性定位和定向,同一地區水準面最佳擬合的地球橢球,叫參考橢球。除了滿足地心定位和雙平條件外,在確定橢球引數時能使他在全球範圍內與大地體最密合的地球橢球,叫總地球橢球。

4橢球定位和定向

答:橢球定位是指確定橢球中心的位置,可分為兩類:區域性定位和地心定位。

橢球定向是指橢球旋轉軸的方向,不論是區域性定位還是地心定位,都應滿足兩個平行條件,(1)橢球短軸平行於地球自轉軸(2)大地起始子午面平行於天文起始子午面。

5將地面觀測值歸算全橢球面的基本要求

答:(1)以橢球面的法線為基準

(2)將地面觀測元素化為橢球面上大地線的相應元素。

6將橢球面三角系歸算到高斯投影面內容

答:主要內容有:(1)將起始點p的大地座標系(l,b)歸算為高斯平面直角座標系(x,y),為了檢核還應進行反算,即根據x,y反算到l,b,這項工作稱為高斯投影座標系計算。

(2)將橢球面上起算邊大地方位角apk歸算到高斯平面上相應邊。p』k』的座標方位角ap』k』,這是通過計算該點的子午線收斂角y及方向改變s實現的。(3)將橢球面上各三角歸算到高斯平面上的由相應直線組成的三角形內角。

(4)將橢球面上起算點邊p』k』的長度s歸算到高斯平面上的直線長度s。

7高斯投影分帶目的與換帶計算實質

答:分帶的目的是減小變形。

換帶計算實質是把橢球面上的大地座標系作為過渡座標,進行高斯投影座標正反算。

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