大地測量學復習重點

1、 應用大地測量學1. 水準面定義：我們把重力位相等的面稱為重力等位面，也就是我們通常說的水準面。水準面有無數(shù)個。2. 外業(yè)測量基準面：大地水準面 內(nèi)業(yè)計算基準面：參考橢球面 外業(yè)測量基準線：鉛垂線 內(nèi)業(yè)計算基準線：橢球面法線3. X大地水準面：與平均海水面相重合，不受潮汐，風浪及大氣壓變化影響，并延伸到大陸下面處處與鉛垂線垂直的水準面稱為大地水準面，他是一個沒有褶皺，無棱角的封閉曲面。4. X似大地水準面與大地水準面在海洋上完全重合，在大陸也幾乎重合，在山區(qū)只有2-4m的差異。5. 地球橢球定義：總地球橢球中心和地球質(zhì)心重合，總的地球橢球的短軸與地球地軸相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重

2、合，同時還要求總地球橢球和大地體最為密合。6. X我國幾種常用參心坐標系：BJZ54、GDZ80 7. X地心坐標系分為地心空間大地直角坐標系和地心大地坐標系等。地心空間大地直角坐標系又可分為地心空間大地平面直角坐標系和空間大地舜時直角坐標系。8. 地心直角坐標系的定義：原點O與地球質(zhì)心重合；Z軸指向國際協(xié)議原點CIO，X軸指向1968BIH定義的格林尼治平均天文臺的起始子午線與CIO的赤道交點E，Y軸垂直于XOZ平面構(gòu)成右手坐標系，點的坐標分別用XD、YD、ZD表示。9. 地心大地坐標系的定義：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，大地緯度B為過地面點的橢球法線與橢球赤道

3、面的夾角，大地經(jīng)度L為過地面點的橢球子午面與BIH定義的起始大地子午面之間的夾角，大地高H為地面點沿橢球面法線至橢球面的距離。10. WGS一84坐標系的幾何定義是：坐標系的原點是地球的質(zhì)心，Z軸指向BIHl9840定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，X軸指向BIHl9840的零度子午面和CTP赤道的交點，y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標系。11.國家大地坐標系:1954年北京坐標系,1980年國家大地坐標系,2000國家大地坐標系(CHCS2000)12.CGCS2000定義：是右手地固直角坐標系。原點在地心，Z軸為國際地球旋轉(zhuǎn)局（IERS）參考極（IRP）方向，X軸為IERS的參考子午面（IRM）與

4、垂直于Z軸的赤道面的交線，Y軸Z軸和X軸構(gòu)成右手正交坐標系。13. PZ-90坐標系定義:坐標原點位于地球質(zhì)心；Z軸指向IERS推薦的協(xié)議地極原點，即19001905年的平均北極，X軸指向地球赤道與BIH定義的零子午線的交點，y軸滿足右手坐標系。由該定義知，PZ-90與國際地球參考框架ITRF是一致的。14. 原子時定義：采用銫原子零場在基態(tài)的兩個超精細能級結(jié)構(gòu)間躍遷輻射頻率9192631770個周期的時間間隔為1秒，這樣長度的秒，定義為原子時秒，以此為基準的時間系統(tǒng)，稱為原子時。15. 三種高程系：正高，正常高，力高16. 正高高程系：是以大地水準面為高程基準面，地面任一點的正高高程（簡稱正

5、高），即該點沿垂線至大地水準面的距離。17. 大地高正高及正常高的關系：（N:大地水準面差距，。高程異常）18. 垂線偏差定義：地面一點上的重力向量g和相應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。19. 國家平面控制網(wǎng)布設原則：分級布網(wǎng)，逐級控制；應有足夠的精度；應有足夠密度；應有統(tǒng)一的規(guī)格。20. 計算題：例題：21. 國家高程控制網(wǎng)布設的基本原則:1）從高到低、逐級控制,2）水準點分布應滿足一定的密度,3）水準測量應達到足夠的精度,4）一等水準網(wǎng)應定期復測22. 三軸：視準軸、水平軸、垂直軸 23. 經(jīng)緯儀垂直軸傾斜改正數(shù)計算（填空題）：24. 行差的概念：由度盤分格成像過寬或

6、過窄引起的測微器讀數(shù)誤差。行差是一種系統(tǒng)誤差。25. X行差的測定26. 例題（填空題）：、27. 高低點法28. 精密測角的一般原則（熟記）（選擇或填空題）：(1)觀測應在目標成像清晰、穩(wěn)定的有利于觀測的時間進行，以提高照準精度和減小旁折光的影響。(2)觀測前應認真調(diào)好焦距，消除視差。在一測回的觀測過程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準軸的變動。(3)各測回的起始方向應均勻地分配在水平度盤和測微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤分劃線和測微分劃尺的分劃誤差的影響。(4)在上、下半測回之間倒轉(zhuǎn)望遠鏡，以消除和減弱視準軸誤差、水平軸傾斜誤差等影響，同時可以由盤左、盤右讀數(shù)之差求得兩倍視準誤差2c，借

7、以檢核觀測質(zhì)量。5)上、下半測回照準目標的次序應相反，并使觀測每一目標的操作時間大致相同，即在一測回的觀測過程中，應按與時間對稱排列的觀測程序，其目的在于消除或減弱與時間成比例均勻變化的誤差影響，如覘標內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)等。(6)為了克服或減弱在操作儀器的過程中帶動水平度盤位移的誤差，要求每半測回開始觀測前，照準部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動方向先預轉(zhuǎn)1-2周。(7)使用照準部微動螺旋和測微螺旋時，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應為旋進。(8)為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測過程中應保持照準部水準器氣泡居中。當使用J1型和J2型經(jīng)緯儀時，若氣泡偏離水準器中央一格時，應在測回間重新整平儀器，這樣做可以使觀測過程中垂直軸的傾

8、斜方向和傾斜角的大小具有偶然性，可望在各測回觀測結(jié)果的平均值中減弱其影響。 (9)選擇距離適中、通視良好、成像清晰的方向作為起始方向。29. J2經(jīng)緯儀限差要求：重合兩次讀數(shù)差值：3 半測回歸零差：8 一測回2C互差：13 化歸同一起始方向后同一方向值各測回互差：9 30. X成果重測和取舍的原則： 1、重測一般應在本測站基本測回完成之后進行；2、凡超出規(guī)定限差的結(jié)果，均應進行重測。因測錯度盤、測錯方向、讀記錯誤或因中途發(fā)現(xiàn)觀測條件不佳等原因而放棄測回，重新觀測時，不計入重測數(shù)； 3、因測回互差超限而重測時，除突出的孤值外，原則上應重測結(jié)果中最大和最小值的測回。 4、在一個測站上，重測的方向測

9、回數(shù)，超過全部方向測回數(shù)總數(shù)的1/3時，應全部重測。5、一測回中重測方向數(shù)超過所測方向數(shù)的1/3時，一個測回需要全部重測，重測數(shù)計算時，仍按超限方向數(shù)計算。 6、重測時，只需聯(lián)測零方向。7、觀測的基本測回結(jié)果和重測結(jié)果，一律抄入記簿。（孤值：記錄中最突出的值）31. 分組方向觀測法（計算題）：32. X電磁波測距原理：設電磁波在大氣中傳播速度為c，當它在距離D上往返一次的時間為t則有：D=1/2*ct（兩種方法：直接測時，間接測時）33. 電磁波測距分類：按測定t的方法：脈沖式測距儀，相位式測距儀，按載波：光波（激光測距儀，紅外測距儀），微波（微波測距儀）按測程：長程（幾十公里）中程（數(shù)公里）

10、短程（3公里以下），按載波數(shù)：單載波（可見光，紅外光，微波）雙載波（可見光與可見光，可見光與紅外光）三載波（可見光可見光和微波，可見光紅外光和微波）按反射目標：漫反射目標，合作目標（平面反射鏡）有源反射器（同頻載波應答機，非同頻載波應答機）35. 六段解析法：34. 六段解析法來歷：35. 高程控制網(wǎng)建立的基本原理：1）從高到低、逐級控制 2）水準點分布應滿足一定的密度 3）水準測量應達到足夠的精度 4）一等水準網(wǎng)應定期復測36.37. 數(shù)字水準儀原理的簡單敘述：采用條碼標尺，目前照準標尺和調(diào)焦仍需目視進行。人工完成照準和調(diào)焦之后，標尺條碼一方面被成像在望遠鏡分化板上，供目視觀測，另一方面通過

11、望遠鏡的分光鏡，標尺條碼又被成像在光電傳感器（又稱探測器）上，即線陣CCD器件上，供電子讀數(shù)。如果使用傳統(tǒng)水準標尺，電子水準儀又可以象普通自動安平水準儀一樣使用。38. 電子水準儀讀數(shù)的三種方法：相關法，幾何法，相位法39. i角的檢驗：p10840. 水準限差要求：（三等） 前后視距差/m 3 前后視距累積差6 基輔分劃讀數(shù)之差 1.0 基輔分劃所得高差之差 1.541. 跨河水準測量布設方案：42. 證明水準面的不平行性：重力加速度g值是隨緯度的不同而變化的，在緯度較低的赤道處有較小的g值，而在兩極處g值較大，因此，水準面是相互不平行的，且為向兩極收斂的、接近橢圓形的曲面。43.水準測量的

12、概算：主要內(nèi)容：水準標尺每米長度誤差的改正數(shù)計算；正常水準面不平行的改正數(shù)計算；水準路線閉合差計算及按與測段長度成正比配賦。計算公式（只需記，不算）：一、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及按與測段長度成正比配賦：44.三絲法：例：45.五個基本參數(shù)的計算公式：橢圓的長半軸：a橢圓的短半軸：b 橢圓的扁率： 橢圓的第一偏心率： 橢圓的第二偏心率：46.地球橢球參數(shù)：我國1954年北京坐標系應用的是克拉索夫斯基橢球參數(shù)，1980年西安坐標系應用的是1975年國際橢球參數(shù)，而GPS應用的是WGS-84系橢球參數(shù)。相互關系：47. 大地主題

13、解算概念：橢球面上的極坐標（S、A）與大地坐標（L、B）可以互相換算，這種換算叫大地主題解算。48. 推導子午面：1子午面直角坐標系同大地坐標系的關系：這兩個坐標系中，L相同，因此，只需推求x，y同B的關系。過P點作法線Pn，與x軸之夾角為B，過P點作子午圈的切線TP，與x軸的夾角為（900+B）。該夾角的正切值為曲線在P點處之斜率，它等于曲線在該點的一階導數(shù)。（理解） 空間直角坐標系與子午面直角坐標系的關系：49. 子午圈曲率半徑的推導過程（概念）：在子午橢圓的一部分上取一微分弧長DK=dS，相應地有(子午面直角坐標系)坐標增量dx，點n是微分弧dS的曲率中心，則線段Dn及Kn即是子午圈曲率

14、半徑，用M表示。50. 卯酉圈曲率半徑概念：過橢球面上一點的法線，可作無數(shù)個法截面，其中一個與該點子午面相垂直的法截面同橢球面相截所形成的閉合圈稱之為卯酉圈。51.主曲率半徑概念：子午圈曲率半徑和卯酉圈曲率半徑是兩個互相垂直的法截弧的曲率半徑，在微分幾何中統(tǒng)稱為主曲率半徑。52. M,N,R關系（填空題）：N>R>M 只有在極點上，它們才相等，且均等于極曲率半徑c53. 大地線定義：兩點間的最短距離，在平面上是兩點間的直線，在球面上是兩點間的大圓弧，那么在橢球面上是一條大地線。55. 鉛垂線和法線之間的夾角垂線偏差56. 垂線偏差改正概念：把以垂線為依據(jù)的地面觀測的水平方向值歸算到

15、以法線為依據(jù)的方向值而應加的改正定義為垂線偏差改正。57. 三差改正的三項：垂線偏差改正，標高差改正，截面差改正。58. 球面角超的定義：59. 地圖投影的方式：等角投影，等距投影，等積投影。60. 橢球面三角系化算到高斯投影面： （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，亦即根據(jù)x、y反算L、B 。（2）通過計算該點的子午線收斂角及方向改正 ，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'的坐標方位角 P'K' 。（3）通過計算各方向的曲率改正和方向改正，將橢球面上各三角形內(nèi)角歸算到高斯平面上的由相

16、應直線組成的三角形內(nèi)角。 （4）通過計算距離改正S，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 。（5） 當控制網(wǎng)跨越兩個相鄰投影帶，需要進行平面坐標的鄰帶換算。61.正反算公式概念：（1）高斯投影正算：已知橢球面上某點的大地坐標 L、B，求該點在高斯投影平面上的直角坐標 x、y，即 的坐標變換。1）高斯投影反算：已知某點的高斯投影平面上直角坐標 x、y ，求該點在橢球面上的大地坐標 L、B ，即 的坐標變換。63.鄰帶換算的基本思路：1）把某投影帶（比如帶）內(nèi)有關點的平面坐標（x，y），利用高斯投影反算公式，換算成橢球面上的大地坐標（B，L），進而得到 。 2）由大地坐標（B，L），利用投影正算公式換算成相鄰帶的（如第帶）的平面坐標（x，y），但在計算時，要根據(jù)第帶的中央子午線計算經(jīng)差l，即。62.平面子午線收斂角概念（加圖）：如圖所示，p 、pN 及pQ 分別為橢球面p