大地测量学基础习题.doc

第一章 绪论1.简述大地测量发呈现状2.大地测量学的定义及作用1）大地测量学的定义：大地测量学是地球科学的一种分支学科，是研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和测定地面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科2）大地测量学作用重要有四方面：a 大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基本先行性的重要保证作用b 大地测量学在防灾，减灾，救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风格的特殊作用c 大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障d 大地测量在现代地球科学研究中的地位显得越来越重要3.简述大地测量学的分类，涉及哪些基本内容、基本体系三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学1.几何大地测量学也就是天文大地测量学其基本任务是拟定地球的形状和大小及拟定地面点的几何位置2.物理大地测量学也有称为理论大地测量学其基本任务是用物理的措施（重力测量）拟定地球形状及其外部重力场3.空间大地测量学重要研究以人造卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量学的理论、技术和措施4.简述大地测量学的四个阶段地球圆球阶段 ：17世纪此前.地球地心说地球椭球阶段：17-19世纪.椭球时期地球为均匀流体大地水准面阶段 ：19-20世纪40年代参照椭球时期现代大地测量阶段：以卫星观测空间为基本,测量外部重力场和运动第二章 坐标系统和时间系统1.地球有哪几类运转?描述地球自转的规律。

地球的运转分为四类:(1) 与银河系一起在宇宙中运动 (2) 在银河系内与太阳系一起运转 (3) 与其她行星一起绕太阳旋转(公转或周年视运动)(太阳除参与因地球自转引起的周日视运动外﹐还存在因地球公转引起的 在恒星背景上的相对运动﹐即周年视运动) (4)绕其瞬时旋转轴旋转(自转或周日视运动) (由于地球自转﹐地面上的观测者看到天体自东向西沿着与赤道平行的小圆转过一周这种直观的运动称为天体的周日视运动) 2.什么是岁差、章动？ 岁差：地轴在空间绕黄极发生缓慢的旋转的现象周期为260章动：由于月球引力的影响，导致地轴在岁差的基本上叠加了周期为18.6年的短周期运动，这种现象称为章动周期为18.6年3.时间系统的构成部分，时间系统的意义是什么？一维时间坐标轴＋时间原点为＋时间度量单位意义：描述卫星或天文现象相应的时间（时空合一）4.GIS与合同天球坐标系的定义惯性坐标系：在空间固定不变或做匀速运动的坐标系合同天球坐标系：某一时刻（参照历元）地球旋转轴通过岁差和障动改正后的指向为Ｚ轴，相应春分点为Ｘ轴，建立的右手直角坐标系。

5.地固坐标系的定义，它有哪些特点？（不全）地固坐标系（地球坐标系）：固定在地球上与地球一起旋转的坐标系忽视地球潮汐和板块运动，地面上点坐标值在地固坐标系中是固定不变的6.建立地球参心坐标系需要哪几方面的工作，参照椭球定位与定向有哪两种措施？建立地球参心坐标系需要1）选择或求定椭球的几何参数 2）拟定椭球中心的位置3）拟定椭球短轴的指向4）建立大地原点定位与定向的措施为：一点定位与多点定位7.地心空间坐标系的定义，什么是地心大地坐标系？地固坐标系（地球坐标系）：固定在地球上与地球一起旋转的坐标系参心或者地心为原点）地心坐标系：原点与地球质心重叠的地固坐标系Ｚ指向北极8.国内54坐标存在的问题什么？国内的坐标系统状况描述不全）⑴椭球参数有较大误差；⑵定位存在系统性倾斜；（东部地区最大水准面差距达68m）；⑶几何大地测量和物理大地测量应用的参照面不统一；⑷定向不明确；⑸坐标精度不是最佳，局部平差第三章 地球重力场及地球形状的基本理论1.什么是正高、正常高系统？正高改正数是什么？正高系统的特点？正高能否测到？为什么？正高和正常高的差别1）正高系统是以大地水准面为高程基准面，地面上任意一点的正高系指该点沿垂线方向至大地水准面的距离。

正常高系统是以似大地水准面为高程基准面得高程系统2）正高改正数：用正常重力值替代实际重力得到的正高称为近似正高其改正数为 （3）特点：a.不因水准路线而异，是惟一的； b.不能精确测定，正高无法精确求得4）正高不能精确测到，由于重力是随着进一步地下不同而不同，并与地球内部质量有关，而内部质量分布及密度是难以懂得的，因此重力不能精确测到，正高也不能精确求得5）正高与正常高的差别：a.根据高程基准不同，正高系统以大地水准面为基准，正常高则以似大地水准面为高程基准b.正常高可以唯一拟定，但正高不能c.正高与正常高之间有差别2.垂线偏差和大地水准面差距的概念地面上一点重力向量g和相应椭球面上法线向量间的夹角定义为该店的垂线偏差 正常椭球面与大地水准面的垂直距离称为某点大地水准面差距3.测定垂线偏差有哪四种措施？GPS测定垂线偏差的原理，简述垂线偏差GPS测定措施天文大地测量措施、重力测量措施、天文重力措施、GPS测量措施4.地球重力位的概念和物理意义5.地球有哪些基本参数？地球重力场的基本原理1、几何参数：旋转椭球赤道半径长a=6378.164km,短半径b=6356.779km,扁率α=(a-b)/a=1/298.25=0.0035292、地球正常引力位常数 式中：r为地球表面至地心的距离； 为n次勒让德多项式， 为纬度6.在大地测量中地球外部重力场的重要意义有哪些。

7.通过什么面可以求得地球的形状和外部重力场8.大地高有那两部分做成在大地测量中有哪三种高程系统？它们的区别是什么？（不全）正常高+高程异常 正常高系统、力高高程系统、国家高程基准9.引力和引力位、离心力和离心力位、重力和重力位的区别重力位涉及那两部分？什么是扰动位？重力位与否能精确求得？为什么？（不全）扰动位：正常重力位与地球重力位差别因此地球重力位＝正常重力位＋扰动位任意一点的扰动位的拟定是拟定重力位之核心10.大地水准面差距的GPS测定和计算措施,(不全)地球重力场模型法 、斯托克司措施 、卫星无线电测高措施 、PS高程拟合法、最小二乘配备法11.拟定地球形状的有那三种基本措施？重力测量措施的基本原理是什么？ 12．GPS高程拟合法研究似大地水准面原理和意义、措施？　　如果懂得其中两个量就可计算出第三个量，如GPS测量得到大地高，在懂得高程异常状况下，就可计算出正常高这就是GPS水准测量的原理意义：GPS能提供地面点精确的三维坐标值，其高程信息是根据于椭球面的，而国内使用的高程信息是根据于似大地水准面的，为充足运用GPS所提供的高程信息，研究运用GPS测出的地面点的大地高来求其高程是GPS应用的一种重要方面。

措施：六参数法 、多面函数法、移动曲面拟合法、有限元法、分区拟合法第四章 地球椭球及其数学投影变换的基本理论1.推导V和W的关系 2.推导（L，B）和（L，x,y）的关系3.已知B=36°42′35.2354″，　L=117°51′43.7653″，计算M、N、R、c、d 的值M、N的1秒变化值大地方位角为A＝45处法截弧的曲率半径4.面长度观测值归算至参照椭球面的计算重要内容是什么？已知P1、P2两点近似高程HA=200m，HB=450m，从A到B斜距为S=6472.552m，取地球曲率半径RA=6370km 求：1)把斜距归化到椭球上 2)若ym=1/2(yp1+yp2)=120km 求高斯投影面上距离重要内容：将地面观测的水平方向归算至椭球面三差改正 标高差改正、垂线偏差改正、截面差改正 (1) 其中Hm=（H1+H2）/25.投影变形、长度比定义？长度比的特点是什么？长度比 特点：一般状况下，长度比是一种变量，随点位、方向而变化定义投影变形：长度变形、方向变形、角度变形、面积变形6.正射投影的三个条件是什么？投影后角度不变，a=b；长度比与方向无关，与点位有关7.已知B=36°42′35.2354″,　L=117°51′43.7653″求在中央子午线117°时的高斯坐标x,y。

8.在点（4076205.53，20588170.799，200）处的2公里地面的改化是多少？9.换带计算的意义是什么？直接换算的环节和公式是什么？换带计算的意义：为了限制高斯投影的长度变形，必须根据中央子午线进行分带，把投影范畴限制在中央子午线东、西两侧一定的狭长带内分别进行但这又使得统一的坐标系分割成各带的独立坐标系于是，因分带的成果产生了新的矛盾，即在生产建设中提出了各相邻带的互相联系的问题计算环节： 10．结合本章知识，阐明我校所在地区所在投影带的变形量、抵偿面11．地球椭球的有几种基本几何参数？它们之间的互相关系是什么？12．椭球面上有那五种坐标系？各个坐标系间有何关系？多种坐标系建立的措施？大地纬度、归化纬度、地心纬度之间的关系有那些？1.大地坐标系2. 空间直角坐标系3. 子午面直角坐标系4. 地心纬度坐标系和归化纬度坐标系 5. 大地极坐标系建立：1. 大地坐标系 ：以椭球面和法线为基本建立的大地纬度L：以英国格林尼治天文台子午面为起始子午面，P点所在的子午面与它的夹角大地纬度B：通过P点的椭球法线与赤道面的夹角大地高H：P点沿法线方向到椭球面的距离 ——高程异常 ——大地水准面差距 、13．椭球面上的有那五种曲率半径？R与M、N的关系？什么是法截面、法截线？过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线，涉及这条法线的平面叫做法截面，法截面同椭球面交线叫法截线（或法截弧）涉及椭球面一点的法线，可作无数多种法截面，相应有无数多种法截线。

椭球面上的法截线曲率半径不同于球面上的法截线曲率半径都等于圆球的半径，而是不同方向的法截弧的曲率半径都不相似子午圈曲率半径M=C/V^3 卯酉圈曲率半径N=C/V 平均曲率半径R=C/V^2 任意法截弧的曲率半径平行圈曲率半径r14．什么是子午线与子午圈、子午弧？子午圈上曲率半径变化规律？平行圈曲率半径随纬度变化规律？子午线定义为地球表面连接南北两极的大圆线上的半圆弧子午圈定义为地平坐标系或赤道坐标系中的大圆子午圈上曲率半径变化规律：在赤道到极点之间，M随纬度增长而增大平行圈曲率半径变化规律：N随纬度增长而增大15．比较子午线弧长和平行圈弧长变化16. 大地线的定义和性质是什么？大地线定义：大地线是椭球面上两点最短距离大地线性质：(1)大地线是一条空间曲线2)大地线唯一，位于相对法截线之间17．子午线弧长计算公式的特点？计算子午线弧长的意义意义：18．克莱劳定理 在旋转椭球面上，大地线各点的平行圈半径与大地线在该点的大地方位角的正弦的乘积等于常数19．UTM投影和高斯投影簇比较较兰勃脱投影条件？20．大地主题解算。