1大地测量学习笔记

1、注册测绘师一大地测量学习笔记大地测量的任务和特点1）大地测量的任务：建立国家或大范围的精密测量控制网。例如：国家一等、二等、三等、四等平面大地控制网和高程控制网，A、B、C、 D、E卫星定位控制网2）现代大地测量的特点：长距离、高精度、实时快速、四维（XYZT）、地心。大地测量的主要作用（1）为大规模地形图测制及各种工程测量提供高精度的平面控制和高程控制；（2）为空间科学技术和军事用途提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力 资料；（3）为研究地球形状和大小、地壳形变及地震预报等科学问题提供资料；（4）是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的数理基础和时空参考平台。大地测量系统与参考框架四个

2、系统，三个框架1）大地测量系统大地测量系统规定了大地测量的起算基准和尺度标准及其实现 方式（包括理论、模型和方法）。大地测量系统包括坐标系统、高程系统/深度基准和重力参考系 统。（2）.大地测量参考框架大地测量参考框架，就是按大地测量系统的规定的原则，采用大 地测量技术，在全球或局域范围内所测定的、固定在地面上的点所构成的大地网 （点）或其他实体（静止或运动的物体）。是对大地测量系统的具体实现。与大地测量系统相对应，大地测量参考框架有坐标（参考）框架、 高程（参考）框架和重力测量（参考）框架三种。大地测量常数大地测量常数是指与地球一起旋转且和地球表面最佳吻合的旋 转椭球（即地球椭球）几何和物理

3、参数。分为基本常数和导出常数。基本常数唯一定义了大地测量系统。导出常数是由基本常数导出， 便于大地测量应用。（1）大地测量基本常数地球椭球的几何和物理属性可由四个基本常数完全确定，这四个 基本常数就是大地测量基本常数。它们是赤道半径a；地心引力常数（包含大气质量）GM；地球动力学形状因子J2；（地球重力场二阶带球谐系数）地球自转角速度基本常数就是这个（2）大地测量常数:地球椭球的几何参数长芈独、短半轴,拂率、第偏心率、第二偏心率 等）和物理参数（质量、侥转角速度、重为场参数等L(2)主要的大地测量 导出常数椭球短半轴b：b =- eJ/ _护P 二a椭球第二偏心率e- be r-椭球第一偏心率

4、e:椭球几何扁率f；a-bJ =a(3)属于旋转椭球物理 TOC o 1-5 h z 常数方面的有椭球的正常重力位u二丝mtand+匕标 E3椭球的正常重力位cos + isin 加cos族 + ksin：。椭球正常重力扁率fV -V1(4)国际测量和地球物理联合会(IUGG)推荐的大地测量常数IUGG分别于1971年、1975年、1979年推荐了3组大地测量常数，它 们对应于大地测量参考系统1967 (GRS67)、IUGG75、GRS80.我国西安80坐标系统采用的是IUGG75的大地测量常数口目前广泛使用的是相应于GRS80的大地测量常数口几何常数物理常数a6378137mGM39860

5、05*108m3*s-2&108263*10 37292115*1011rad*s 2B6356752.3141mUo62636860.850m#s-21/f298.257222101山-0.00000237091222大地测量坐标系统和应满足的条件（1）大地坐标系统的类别大地测量坐标系统是一种固定在地球上，随地球一起转动的非惯 性坐标系统，也称地固坐标系统。根据其原点位置不同，分为地心坐标系统和参心坐标系统。前者 的原点与地球质心重合，后者的原点与参考椭球中心重合（参考椭球是指与某一 地区或国家地球表面最佳吻合的地球椭球）。从表现形式上分，常用的大地测量坐标系统有空间直角坐标系 统、大地坐标

6、系统二种形式。（2）地（参）心坐标系应满足的条件1：地心坐标系地心坐标系统应满足以下四个条件。原点位于整个地球（合海洋和大气）的质心；尺度是广义相对论意义下某一局部地球框架内的尺度；定向为国际时间局（）测定的某一历元的协议地极（CTP）和零子午线，称为 地球定向参数EOP；（如BIH1984.0是指z轴和x轴指向分别为BIH历元1984.0 年的CTP和零子午线）定向随时间的演变满足地壳无整体运动的约束条件。1：地心坐标系地心空间直角坐标系统从几何方面通俗的定义也可以作如下表述： 坐标系的原点位于地球质心，z轴和x轴的定向由某一历元的EOP确定，y与x、 z构成空间右手直角坐标系。地心大地坐标

7、系统的原点与总地球椭球中心（即地 球质心）重合，椭球旋转轴与协议地极重合，起始大地子午面与零子午面重合 II :参心坐标系参心坐标系统的原点位于参考椭球中心，z轴（椭球旋转轴）与 地球自转轴平行，X轴在参考椭球的赤道面并平行于天文起始子午面。大地测量坐标框架建立的基本方法地心坐标框架是地心坐标系统的具体实现。全球性地心坐标框架一般以甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激光 测距（SLR）、激光测月（LLR）、全球定位系统（GNSS）和卫星多普勒定轨定位 （DORIS）等空间大地测量技术构成全球或局域的大地测量坐标框架，也可称为 大地测量控制网，经数据处理，得到这些控制网点（地面观测站）的坐标和速

8、度 等，由此具体体现地心坐标系。（1）地心坐标框架区域性地心坐标框架一般由三级构成。第一级为GNSS连续运行站构成的动态地心坐标框架，它是区域性地心 坐标框架的主控制；第二级是与第一级GNSS连续运行站定期联测的大地控制点构成的准动 态地心坐标框架；第三级是与第一、二级GNSS连续运行参考站联测的加密大地控制点。（2）参心坐标框架传统的参心坐标框架是由以经典大地测量技术所测定的天文大 地网实现和维持的，一般定义在参心坐标系统中，是一种区域性、二维、静态的 参心坐标框架，是参心坐标系统的实现。20世纪，世界上绝大部分国家或地区都采用天文大地网来实现 和维持各自的参心坐标框架。试题】19.下列系统

9、中，属于大地测量参斓系统的是c nA.坐标系统也高程系毓C.深度基准D，重力参考系统E.时间系统119.答案：IABCD解析：详见测绘综合能力辅导教材（2012版）第4页互大地测量 系统包括坐株系统、高程系统、深度基准和重力参考系统.1加、逸常所说的大地测量基本常数指的是（ LA.赤道半径日&地心引方常数（包含大气质量）GMC.地球动力学形状因子J2D.地球自转仿速度#E.扁率/以。,答案：ABCD解折:详见测绘综合能力*辅导教材C2012版）第4页.地球描球 的凡何和物理属性可由四个基本常数完全碰定.这四个基本常数就是大地测量基本常数。它 们是赤道半径E地心弓力常数（包含太气质量）6.V7：

10、地球动力学形状因子（地球重力 场二阶带球谐系数L地球自转免速度】21,下列大地测童常数中属于物理常数的是C LA.长半径日B.地心引力常数包含太气质量）GMC.地球重力场二阶带球谐系数JID.地球自转角速度痴E.扁率CT技I,答案：BCD】解析：详见测绘综合能力辅导教材 愆012版）第4页匚1.大地测量地球大地基准常数通常用4个基本参数GM、h、q、w来表示，其中与地球的扁 由率有关的参数是（ ）o* A. GMB. JiiIC.uD.w1.B解析：大地测量参数主要包括作为建立大地坐标系依据的地球椭球的四个 常数。即地球椭球赤道半径,，地心引力常数GM，带球谐系数J2（由此导出椭 球扁率f）和

11、地球自转角度w。国际大她期量学会HAGJ子1967年擅荐了以下4个童：U 电球棉豚长丰段4地球重刀场二阶*嫌曹:教 TOC o 1-5 h z fii： H前通米象用正嘲和二阶帝成谐*装代卷A 角寿类条 为、c2JD-j2/4s）-GM也心引力与电球质量象炽r用七七（W 地喙白转命速度（rad / y ）这由个量通常耕:为基衣大电彖裁&,n I _ 9 .3, _ II 11 .9/3_ 93 r _39 f _/ 二J h + w + J. J -.fH 地 + J ，+ 7 h +J - tn + L 群t2 - 2814-5616- 98 -7849?- 技口m u1954* Jt* 坐 te条1980手明鑫坐标索WG5-84世界太地克批奁衣斯基198。女也虫嘉臬WCS-84览成年代1940197