cha 大地测量基础知识

第二章大地测量基础知识中国矿业大学环境与测绘学院

应用大地测量学

第二章大地测量基础知识第一节大地测量的基准面和基准线第二节常用大地测量坐标系统（重点）第三节时间系统第四节地球重力场基本理论第五节高程系统（重点）第六节测定垂线偏差和大地水准面差距的基本方法第七节关于确定地球形状的基本方法第八节空间大地测量简介第二章大地测量基础知识第一节大地测量的基准面和基准线第二节常用大地测量坐标系统（重点）第三节时间系统第四节地球重力场基本理论第五节高程系统（重点）第六节测定垂线偏差和大地水准面差距的基本方法第七节关于确定地球形状的基本方法第八节空间大地测量简介§2.1大地测量的基准面和基准线

应用大地测量学本节重点研究以下几个问题:地球自然表面铅垂线与水准面大地水准面地球椭球与参考椭球面总地球椭球垂线偏差§2.1大地测量的基准面和基准线

应用大地测量学§2.1.1水准面和大地水准面§2.1.2地球椭球与参考椭球面§2.1.3垂线偏差§2.1大地测量的基准面和基准线

应用大地测量学地球的自然表面大地测量是在地球自然表面上进行的，这个表面高低起伏、很不规则，不能用数学公式描述。陆地最高点－珠穆朗玛峰：峰顶岩面海拔高8844.43米海洋最低点－马里亚纳海沟：－10911米

§2.1大地测量的基准面和基准线

应用大地测量学§2.1.1水准面和大地水准面§2.1.2地球椭球与参考椭球面§2.1.3垂线偏差§2.1.1水准面和大地水准面

应用大地测量学1、野外测量的基准线和基准面——铅垂线和水准面地球上某点K所受的力：P（离心力）+F（地心引力）=G（重力）水准面：静止的液体表面。

应用大地测量学

2、大地水准面：选取标准：十分接近地球表面+代表地球形状和大小设想海洋处于静止平衡状态时，将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交的包围整个地球的封闭的水准面，我们称它为大地水准面。

§2.1.1水准面和大地水准面静止柔海水施面陆地大地石水准谷面应用还大地元测量芒学3、械大地爪水准带面的筝特点地表蜂起伏宰不平斗、地诊壳内舅部物冰质密陵度分泊布不商均匀顽，使予得重撤力方盟向产胶生不杠规则宰变化霸。由盲于大英地水讨准面很处处位与铅瓶垂线域正交东，所拴以大党地水馋准面者是一拼个无民法用混数学久公式臭表示境的不规句则曲膨面。故朵大地律水准笋面不机能作瞒为大诊地测毒量计坊算的晕基准罗面。但大吊地水智准面仗是野外刺测量统一瞧的基柜准面万。与子其垂甲直的铅垂中线则是昨野外哈测量听的基体准线薪。大地万水准匀面所耍包围渗的形还体—大地幕体，则说是多虚年来柿大地衫测量桃工作与者研伯究的魂对象拌，认御为它技能代过表地陷球的储实际凡形状麻。§2爽.1隶.1词水缎准面确和大谜地水虽准面§2拣.1吵大拾地测论量的亡基准甚面和行基准壮线应用焰大地谱测量诞学§2充.1栏.1党水劳准面螺和大抱地水味准面§2址.1伶.2铃地美球椭仍球与篇参考咽椭球海面§2礼.1粱.3玩垂亏线偏艘差§2串.1酷.2江地崇球椭丛球与惜参考题椭球层面应用滴大地永测量拴学1、鼠地球冤椭球大地办体接邮近于籍一个宗具有努极小百扁率碧的旋戒转椭筋球。斧椭球斩面是铸一个规则的数蒸学曲缩慧面。志一般湾用长匙半径拌a和肠扁率拔α(右或长沉、短乳半径选a、较b)罗表示逐椭球跑的形贺状和弃大小按。关系姓：α=颜（仍a俩–栗b柿）/疮a§2完.1浩.2漏地涝球椭粪球与悦参考蔽椭球袄面应用卸大地漂测量雁学2、立参考痒椭球把形踏状和洲大小遗与大室地体梯相近取，且暑两者面之间衰相对福位置甚确定窃的旋得转椭督球称妈为参考卷椭球。参考卡椭球迁面是测洁量计舅算的灰基准绘面，椭球姥面法底线则是策测量劈燕计算扎的基差准线困。参亭考椭距球有辉许多牺个。帆适合背于一汽个国灵家的形参考狮椭球答不一包定适歉合另梁一个谱国家断。应用顶大地嘴测量鸟学参考应椭球叔面－部分针参考费椭球屡参数各一览淋表参考椭球名称推求年代长半径a扁率f贝塞1551：299.1528128克拉41：294.9786982赫尔墨特190663781401：298.3海福特190963783881：297.0克拉索夫斯基194063782451：298.31967年大地坐标系197163781601：298.247167427国际大地测量与地球物理联合会IUGG十六届大会推荐值197563781401：298.257IUGG十七届大会推荐值197963781371：298.257IUGG十八届大会推荐值198363781361：298.257WGS-84198463781371：298.257223563§2驶.1递.2先地种球椭识球与榜参考典椭球削面应用百大地屿测量赞学3、误总地圆球椭家球从全坊球着员眼，锋必须泪寻求邪一个揪和整罗个大球地体形最为售接近喘、密律合最召好的担椭球丢，这单个椭包球又医称为者总地榨球椭愚球或宝平均绞椭球缸。总罪地球猪椭球鞠满足湖以下培条件警：（1吊）椭腊球质量等于先地球衫质量蜓。（醋2）剖两者慎的旋转哥角速护度相等农。（3河）椭带球体积与大秩地体坟体积辛相等露。（4丛）它挤的表面与大场地水富准面弹之间崭的差情距平方育和为最盯小。（5浑）椭勇球中心与地倡心重上合，添椭球短轴与地同球平迁自转离轴重阳合，大地绘起始娘子午符面与天暑文起闲始子晚午面和平行香。方法：卫块星大脖地测举量。§2颂.1覆.2近地更球椭另球与榆参考楼椭球已面§2梯.1队大锣地测沃量的估基准胸面和零基准散线应用所大地振测量造学§2托.1葵.1垃水尺准面督和大锤地水吐准面§2诉.1荷.2罗地依球椭避球与农参考甲椭球不面§2陪.1复.3凶垂苏线偏屿差§2竹.1锈.3圆垂爷线偏筑差垂线奏偏差协u--北同一纠测站耗点上顶铅垂搏线与趟椭球颠面法鱼线之本间的招夹角杏。通妙常用散南北岭方向垮的投社影分膀量ξ匙和东芹西方迎向的茂投影缘瑞分量贯η表鞋示。大地称水准芹面差朵距N—大私地水薯准面偶与椭裹球面求在某嗽一点夕上的宪高差敌。Nu大地息水准虫面参考价椭球遮面垂线蛛偏差邮和大骂地水漠准面锁差距狂对确舟定天便文坐岁标与传大地卷坐标麦之间绒的关乌系、怨地球府椭球循定位类以及迈研究障地球提形状冰和大避小等城问题争有着食重要壶的意模义。法线铅垂舅线垂线铅偏差第二捞章览大地竟测量渠基础满知识第一闪节施大地杀测量有的基绍准面裁和基鸡准线第二仓节名常用熟大地桌测量蝴坐标绢系统离（重冶点）第三桂节库时间琴系统第四格节完地球色重力外场基岗本理垃论第五歇节萌高程拔系统袋（重撞点）第六符节粘测定沾垂线始偏差嗽和大江地水稀准面调差距述的基苹本方红法第七春节敲关于框确定悦地球悦形状览的基身本方享法第八炭节姐空间汁大地嫁测量乘简介§2甜.2常用秒大地欧测量愿坐标皱系统应用处大地隶测量趟学本节足重点捧研究划下列奸几个庄坐标膨系统嗽：天球嚼坐标诞系地球类坐标辅系天文御坐标滤系大地自坐标势系空间短大地完直角抱坐标遇系地心需坐标拍系站心覆坐标跑系高斯间平面撑直角犬坐标之系§2氏.2臂常冶用大逗地测分量坐斧标系伪统应用颠大地醉测量钓学§2流.2讽.1赠天屿球与婆天球缎坐标眨系§2会.2即.2贞地裙球坐便标系（重不点）§2罗.2虫.3烂站命心坐海标系§2菊.2明.4砖高圾斯平邮面直场角坐基标系（重府点）§2嚼.2卡常时用大基地测俗量坐专标系源统应用非大地筐测量装学§2或.2躺.1织天踢球与属天球床坐标凡系§2跑.2虫.2汪地匙球坐是标系较（重刚点）§2院.2迹.3停站次心坐炎标系§2煌.2惜.4慰高扇斯平累面直属角坐杆标系冶（重缠点）§2项.2舱.1奇天跑球与蹦天球运坐标玻系应用百大地郑测量屡学建立眼过程：以地刃球空娘间任量意一影点为及中心社，半停径为阻无穷戏大的侮理想临球体局建立天球。地蚁球质纠心可幕作为天球中中心，地睛球自刘转轴钻延伸念成为天轴，天像轴与闯天球最交点托为天极，地国球赤甩道面侮与天清球交啦线称括为天球企赤道。地寺球绕锦太阳惹公转驴的轨四道平透面与瓦天球钟交线猛为黄道，通延过天描球中精心且税垂直粥于黄猎道平徐面的释直线读与天释球交安点叫黄极。太肃阳由牢南半其球向乌北半蝇球运旋动所诞经过手的天闻球黄酒道与掘天球仰赤道疮的交壳点叫尺“春分杨点”。定义：天球档直角兆坐标倡系的原点O一倍般定盐义为关地心币，Z轴与地娘球自挂转轴到重合柏，XY仰平面与赤弊道面杜重合劣，X轴指向夺赤道血上的棵春分妄点γ户。天吨球球凑面坐笼标系基准餐面是天债球赤身道面绣，基准预点是春样分点膝。应用牌大地旗测量妄学§2面.2抖.1袋天瓶球与坑天球月坐标往系应用距大地柳测量医学表示刷方式购：用球面件坐标谈（r，挪α，妨δ）或者对直角葱坐标份（X病,Y族,Z粮）表胁示。二者考具有航唯一旺的坐给标转蚂换关蜻系（须公式计2-油2，企2-医3）狮。§2寄.2仆.1亡天肢球与松天球缠坐标伐系应用雁大地春测量窜学用途湖：描述人造棉卫星的位和置采粪用天议球坐默标系探是方京便的属。也谣可以呼描述拜天空坊中的恒星的坐奸标（α，δ）。计算执例：某铅卫星乖在某顷一时再刻的狼天球掀球面闸坐标耐为：兼r=累26张57改81畅37赴m，随α=星45鉴°，蒙δ=很45锡°，具求其换天球汁直角路坐标停X、冶Y、烧Z值劈燕。§2少.2鸽.1钩天树球与车天球膊坐标驼系按式赏2-撞2计面算得卡：X切=1累32所89华06王8.通5m反，Y党=1衡32构89亦06杯8.榨5m兼，Z胸=1烘87表93艘58屡0.昼9m扭。§2竞.2筛常固用大刺地测池量坐傅标系准统应用闪大地候测量头学§2储.2贵.1朵天叙球与泥天球靠坐标超系§2体.2幼.2允地缸球坐佣标系索（重享点）§2斜.2耐.3还站衣心坐躁标系§2亚.2那.4何高替斯平粒面直伏角坐惊标系睬（重映点）§2涂.2晕.2坊地腊球坐顶标系应用按大地骨测量撞学（一思）天舞文坐端标系地面堤点在大地置水准谢面上的敲位置蛛用天文考经度墨λ和天文片纬度让φ表示建。若大地面谜点不估在大扬地水酬准面者上，盟它沿铅垂笨线到大喉地水晌准面陆的距艰离称姨为正高侧H正。地心OOG格林尼治天文台G地球自转轴起始天文子午面地球自然表面大地课水准善面天文放坐标孩系E建立楚天文滋坐标买系P过P点铅垂线§2柄.2句.2掌地继球坐辫标系应用馅大地铲测量誉学（一电）天净文坐委标系O为湾地球质心,O疗N为代地球自转抽轴，N罢为北极酸点，P削为地发面或些空中喂任意用一点扬，P叮P’聪为P聚点垂炊线方醉向。幅包含胳P点度垂线驻方向歇并与择地球匙自转残轴O税N平御行的抱平面伐称为天文剥子午债面。G圆点为挥英国搅格林医尼治挑平均规天文猎台位劳置。调过G股点包警含O体N的项平面代称为起始借天文插子午淹面。过麦地球质心并与忌ON践正交浩的平乓面称启为地球辰赤道般面。§2狸.2括.2田地煮球坐催标系应用巨大地缝测量闪学（一章）天膝文坐隐标系天文很子午厉面、都地球汗赤道文面分楚别与惑大地沙水准流面的沙交线被称为天文查子午蚀线和地球捧赤道。P裙点的骑垂线饱方向东与赤羊道面坑交角φ称矮为天文刺纬度，由仗赤道株起算药，从积0°到只90劫°，细向北俱为正嫁，称者为北裤纬；边向南糊为负耻，称劲为南株纬。贤P点饱的天痕文子籍午面邮与起访始子租午面拖的夹棵角λ目称为态P点笛的天文飞经度，有子起始喜子午善面起成算，偶向东学为正家，叫暖东经昨，向倒西为围负，腥叫西翼经。§2岔.2故.2戴地沃球坐麻标系应用安大地搜测量增学（一渴）天者文坐册标系φ、今λ定伯义为辰P点阻的天文呈坐标。天文束坐标添方位侦角α的定野义为纠：过姻P点铅垂形线和另给一地喜面点泽Q所车做的扛垂直忠面与畜过P窜点的果天文铁子午兴面的撞夹角α称摄为P隐Q的迁天文屋方位邻角，倒从P趁点的疲正北预方向嚼起始阵由0°到3仿60°顺时拴针方向窃量取覆。应用诱大地范测量趟学（二燃）大吨地坐蛙标系地面沫点在参考误椭球廉面上的稿位置凳用大摔地经荒度L穿和大填地纬佛度B趣表示俊。若旋地面孟点不疲在椭雨球面怨上，呀它沿法线到椭拼球面拴的距笑离称侮为大地砌高H大。§2粪.2蛛.2窑地扶球坐捐标系大地构坐标哭系规完定以灿椭球场的赤道为基掩圈，齿以起始积子午逮线（过胳格林掀尼治吩的子促午线锣）为虽主圈桑。对偏于任姐意一冷点P锤其大星地坐女标为淹（L争，B呀，H劲）应用亡大地始测量译学（二侮）大焦地坐拍标系§2迁.2债.2召地炎球坐言标系O为椭球犬中心，N植S为椭球暮的旋推转轴（与额地球糊自转渣轴平腐行）虹，N加为北址极，锅S为驾南极揭，P口点为迫地面践或空授中任依意一随点，PP懂’为拣P点剥的法线阳方向。包政含P启点法抬线方普向与疼旋转迎轴S林N的丘平面贴称为妈过P造点的大地掉子午朝面。应用崖大地缸测量鸭学（二缠）大牛地坐乎标系§2肠.2刷.2煎地冷球坐术标系G点把为英协国格症林尼允治平平均天滥文台教位置德，过晓G点葡与N蓬S的炸平面哭称为起始宣大地肌子午钩面。子仔午面寻与椭衡球面造的交搜线称破为子午耽圈或子午存线。垂况直于缸旋转得轴N逝S的缘瑞平面竖与椭嘴球面贯的交雷线称袜为平行额圈，过跨椭球迅中心让的平眨行圈搬称为赤道。baOSN大地水准面长半轴a短半轴b大地欠子午望面-夹子午炕线起始琴大地伸子午球面-归子午验线平行将圈赤道扔面-次赤道法线K椭球中心O旋转轴NS椭球扁率地球椭球EGP大地错坐标讨系相蚂关概蛛念PHO地轴赤道SNBLP点坐标标：(B，L，H）子午帜面起始浇子午而面大地橡经度赤道柜面大地钩纬度大地辽坐标怖：大地优经度站L、福大地大纬度撤B和歪大地精高H头。过地突面任盯一点壮P的荷子午午面与哑起始圈子午绸面间牌的夹配角过地渔面任大一点系P的部法线昂与赤泪道面坊的夹骑角大地黑高H谜--冈--畜P点售沿法像线到胃椭球鸣面的统距离石PP校′大地斧坐标向的定登义P’NSMP格林绵尼治天贷文尝台LBHL：猜0°矮～±霜18醉0°察,由脾起始暴子午羞面起也，向峰东为吩正,梢称为窃东经搏;向减西为佛负,杆称为尽西经宣。B：石0°尚～±乓90僵°，鸦由赤宏道面捏起算喝，向烈北为项正，析称为龙北纬仍，向绞南为鹅负，链称为刊南纬检。我国雁位于食赤道坡以北秩的东挑半球碎，所亩以各鲜地的庸大地趴经度房诚L和香大地辫纬度疼B都惕是正校值。G大地甩坐标校的取揪值范抢围应用纪大地挡测量健学（二漆）大炒地坐聋标系§2家.2握.2放地旱球坐微标系大地越方位是角A的定无义是摧：过品P点事和另字一地波面点调Q点腰的大袜地方菊位角易A就象是P硬点的石子午欢面与脑过P起点法线及Q暂点的视平面雕所成刻的角闯度，星由子椅午面顺时健针方向清量起良。应用咬大地熄测量嫩学（二浆）大班地坐馅标系§2不.2岩.2飘地翻球坐相标系大地折坐标烂系又面叫参心（参骄考椭蝴球中透心）坐标漫系。大地泪坐标比系与待天文竞坐标抱系通夕常称淹为地理壮坐标准系。它遵们之腹间的坏区别定见教授材表2疯-2。应用钥大地拔测量桥学（三页）空露间大代地直蜂角坐遭标系§2忘.2欢.2拢地鼻球坐衡标系建立零过程捐：原点只O为椭球爆中心，Z胆轴与椭球渐旋转附轴一致土，指栏向地屋球北极，X佳轴与寻椭球油赤道珍面和蓬格林允尼治鸭平均梳子午诵面的枕交线诵重合牲，Y洞轴与罢XZ犹平面掌正交纠，指知向东方，X日、Y妥、Z费构成右手坐标渴系，讽P点召的空肚间大情地直趟角坐爱标用这（X湖，Y屑，Z斯）表芝示。ZYXPZYXOSNP点坐柱标（X,员Y,继Z）起始欺子午居面空间句直角割坐标标系建立规过程暖：——孟椭球宪大小窜、形草状——搏椭球帖的定喊位、菠定向——乖对于栋用同坝一个爽旋转轿椭球布定义铸的地姓面或表空间砖某一写点的宜大地蛮坐标扯（B悬，L德，H感）与车空间晋大地偷直角过坐标筝（X须，Y耗，Z计）之连间有才如下蜘的关牧系：空间盒大地提直角穷坐标脖系-禁-大养地坐魄标系同一坟种坐奴标的巡寿不同杠表示矛方式换算转换不同评点：球面仗坐标走—直川角坐组标√×应用围大地净测量窄学（四繁）地课心坐灿标系定义婶：建立烦大地焰坐标磨系时陵，如斗果选神择的畏旋转冬椭球侧为总地梦球椭白球，椭赵球中揭心就迅是地球苗质心，再坡定义勾坐标忠轴的特指向辜，此各时建题立的弟大地桂坐标弄系叫系做地适心坐敢标系求。分类法：地心大地坐标旁系与罢地心空间轰直角坐标彻系应用肤：空间蓄技术琴和卫想星大彻地测只量中§2仰.2敌.2茂地腔球坐暗标系§2该.2元常叶用大搭地测棕量坐余标系挑统应用挖大地地测量遭学§2葛.2些.1扮天鸟球与播天球萄坐标少系§2铃.2屋.2率地栏球坐淘标系退（重计点）§2撞.2捷.3军站隶心坐犬标系§2澡.2犹.4叙高扒斯平梯面直歪角坐糊标系使（重惩点）§2忌.2五.3竞站朽心坐所标系应用柳大地猎测量慰学站心牙地平转直角伤坐标示系的定泪义是钱：原点位于坊地面想测站京点，z轴指向记测站君点的穷椭球丢面法伶线方盖向（警又称劝大地山天顶舅方向受），x轴是过挺原点原的大隙地子田午面猾和包熔含原存点且骂和法雾线垂茎直的孝平面班的交慨线，脂指向驱北点描方向亭，y轴与x精、z弊轴构天成左手扔坐标索系。类似配于球处面坐役标系逢和直威角坐刃标系催，测泡站P陕至另峡一点非（如廊卫星垃）S音的距匪离为惹r、漠方位爬角为烤A、参高度斜角为陷h，巨构成站心僵地平选极坐服标系路。应用衰大地饥测量壶学§2秃.2葵.3运站膨心坐驱标系站心序地平遵直角关坐标雀系与斗站心卡地平帽极坐辣标系应用拨大地孝测量食学站心毁地平渡直角使坐标坏系与梨站心廊地平称极坐谁标系锻之间恩的转块换关粉系：§2说.2辈.3估站铜心坐屋标系应用层大地凡测量敬学站心韵地平拆直角艘坐标滋系与纺站心液地平役极坐亚标系掉称为地平塌坐标赞系。卫星矮的地外平坐减标表丧明了乎某一户时刻龟卫星印与测您站点搏的关弱系。存因此脱，地谊平坐芝标系惹用于卫星哀或天锯体位敞置的观坛测与简预报捐。§2厦.2扎.3甜站驻心坐帽标系§2纱.2蓝常咐用大件地测闷量坐非标系拜统应用注大地杰测量遍学§2米.2单.1付天奋球与饺天球骑坐标幅系§2何.2票.2昨地蝴球坐痒标系纤（重困点）§2抬.2腾.3费站风心坐闹标系§2捉.2字.4继高辨斯平肃面直矩角坐边标系植（重旋点）（1眼）独胡立的俯平面洲直角捧坐标访系4、沃平面腾直角商坐标稠系实地段测量慨的方晃便,档通常扶采用促平面舌直角订坐标较。（2梁）高看斯-西克吕遣格平斤面直巧角坐堡标系xyOCP测区衣中心余点yxP′C′H（x,厕y弓,散H）——无国牺家控险制点或不便毅于与搜国家测控制忽点联僚测的小地竿区测量盾中，亏允许乳暂时驶建立倚独立尖坐标芝系以冈保证割测绘控工作捕的顺宴利开尚展。（1上）独追立的钳平面捆直角文坐标筒系数学住坐标树系—份—测堵量坐逗标系（1何）独畜立的钓平面址直角查坐标计系1、行坐标潜轴的己定义2、意象限男的定晨义2、梳数学夫中的要三角菊公式乎在测通量中齿可直杜接使芹用不同百点：相同以点：1、钢都是膊平面骂直角凭坐标应用喊大地雪测量彼学椭球如面上巨某点偶的大访地坐进标为其（B认，L过），吨投影社到平抬面上慨的平耍面直鱼角坐凑标为雨（x胆，y派），滴则其基间的苏数学半关系究一般切可表店示为勒：式中错，F兰1，阵F2忠为投督影函杏数。（2复）高成斯-雅克吕梅格平桨面直猪角坐绣标系

椭球面上的点一一对应平面上的点地图珠投影2股地艘图投浅影及宰其变励形（2腊）高公斯-嫂克吕挣格平芬面直宣角坐烟标系投影热变形屡:椭球恢面上姿的元交素投圾影到根平面匙上所裁产生颠的差叔异，裳称之山为投缎影变睁形。角度歼变形长度速变形面积笼变形（2水）高捡斯-睡克吕丑格平趴面直栏角坐鱼标系等距辞离投持影：员投影缩慧前后幅长度论保持结不变滑；等面渣积投禁影：籍投影猎前后航面积啊保持币不变汪；等角死投影碎：投相影前犁后角货度保脾持不佳变。投影迟变形跟的分柄类：投影前后角度不变图形的相似性（2朗）高血斯-吹克吕孙格平秒面直借角坐排标系高斯道-克毙吕格NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线高斯拜投影食的原倒理（2习）高价斯-习克吕年格平护面直意角坐馆标系YXO高斯顷投影袍的特隐性:（1断）中谨央子范午线糖投影攻后为直线，且长度怨不变。（2咱）岸除中线央子肾午线栋外，宴其余荐子午群线的启投影检均为凹向中央藏子午完线的吓曲线猴，并轨以中刑央子稠午线扔为对称轨轴。投久影后有长害度变唇形。（3柱）虑赤道隔线投宰影后设为直线，但有长沃度变锻形。赤道中央眉子午壤线平行隐圈子午朝线Oxy（2拘）高做斯-诱克吕功格平吓面直既角坐斥标系（4迹）茫除赤悟道外冒的其抖余纬残线，爆投影凭后为凸向赤道务的曲慕线，殿并以棕赤道嫩为对称术轴。（5悉）经交线与帽纬线牧投影叮后仍背然保幕持正交。（6腿）离颈中央塑子午扔线愈远，长尚度变形摇愈大。赤道中央关子午蛾线平行召圈子午故线Oxy（2夫）高级斯-僚克吕蕉格平创面直打角坐扯标系高斯胜投影抵的特循性:坐标系独立的平面直角坐标系高斯平面直角坐标系适用区域较小的区域才可采用（通常30km2内）任意区域是否需要已知点不需要需要投影类型平行投影高斯投影实质小范围自由坐标无定向测量实现地面点球面坐标向平面坐标的转换相同点都属于平面直角坐标系；坐标轴指向、象限定义相同。独立州的平搂面直派角坐茂标系裤——这高斯僻平面期直角美坐标钳系小只结基准客面：祝大地灵水准宇面-奴--忌-参摔考椭该球面基准需线：桥铅垂合线-征--作--童--五法线大地跳水准目面差静距垂线拘偏差天球地坐标听系-摆--献-地五球坐屈标系天文传坐标彻系-慢--槽-大揉地坐现标系地理柳坐标兽系地心遵坐标缴系-摘--璃-参吹心坐讯标系旬--摔--纪站心山坐标楚系球面多坐标戚系-养--嘉-空夫间直流角坐极标系独立鬼平面免直角厚坐标撕系-闹--阶-高任斯平探面直腾角坐焰标系第二哀章原大地点测量孟基础基知识第一稀节竿大地况测量归的基荡准面爹和基狭准线第二亲节雾常用变大地窗测量郑坐标剥系统木（重典点）第三侦节进时间决系统第四蛛节抽地球涉重力呀场基有本理卖论第五谢节超高程序系统灰（重龟点）第六奶节本测定胡垂线替偏差掘和大演地水歪准面免差距帮的基搞本方臣法第七测节仿关于纽奉确定暮地球夜形状备的基大本方破法第八怜节冈空间煤大地杨测量宋简介§2鄙.3筐时牙间系吴统应用庄大地虑测量袭学§2贪.3悲.1资时摧间系胳统§2桶.3折.2苹恒悦星时湖与平惕太阳滑时之宇间的社关系§2灶.3狼.3沃守支时与京授时§2鉴.3奏时夜间系迈统应用希大地兔测量矮学§2傻.3科.1旁时仓间系视统§2贼.3父.2狡恒殊星时扰与平拥太阳菌时之秀间的堵关系§2理.3连.3夸守暖时与刃授时§2达.3沾.1锄时耻间系柏统应用田大地沙测量伙学在卫桑星定璃位中份，时幕间系偷统有润着重朗要的剑意义习。作冬为观侨测目梨标的待GP亡S卫佳星以每秒舟几千拜米的速凭度运含动。彻对观栋测者庄而言臣，卫钥星的猛位置级和速吃度都乖在不采断地置迅速勾变化钳。因誓此，祖在对件卫星萌的观迅测和律跟踪根定轨捡测量因中，早每给驰出卫赴星位转置的啊同时额，必纱须给急出相则应的异瞬间康时刻霜。天文大观测猎中，奶因地共球自匀转的弦原因她，天想体的播瞬间证位置降都与卖时间昂有关嚷。时间记系统厦与坐终标系切统一循样，刮应有其其尺度（时让间单各位）血与原点（历祥元）庆。把浅尺度霉与原帅点结经合起棵来，百才能堆给出腐时刻每的概馆念。应用课大地伴测量弱学一、层恒星臣时(退Si施de桶re觉al棕Ti贪me结)恒星较时是闯以春分获点为参裂照点纷的时照间系磁统（ST）。农春分羽点（最或除汉太阳笋以外骑的任煎一恒买星）散连续瓜两次示经过鸟测站谱子午借圈的蔬时间至间隔削为一楚恒星喜日。二、另平太蛮阳时殿(M净ea急n穴S盘ol飞ar凝Ti蒜me派)平太艇阳时衰是以惹平太轧阳（必以平赚均速吸度运萄行的蚕太阳剖）为讨参照唯点的奥时间椅系统晒（MT）。叹平太异阳连猴续两仔次经移过测折站子故午圈气的时州间间老隔为团一平赛太阳舟日。求平太竟阳时握从半螺夜零沾点起慕算称除为民慨用时测。三、陈世界贼时(院Un强iv跃er伞sa培l跟T酱im膛e)格林秆尼治滚的平船太阳廊时（牌从半急夜零肥点算额起）打定义违为世号界时备（UT）。赏由于港地球召自转扰的不秀稳定仇性，反在U敬T中叠加入极移改正单即得念到UT避1。U立T1旋加上跪地球自转扒速度椅季节观性变锻化后为UT注2。以坟经度闸15型度的跳倍数啦的子石午线伞Ln势所处温地点弃定义降的民颈用时丑叫区牛时T磁n。纳Tn怒=U戒T+敏n，病n为双时区代号。腥如北少京时挑间为烫经度催12展0度计处的则民用术时（妻n=狗8）径，与滴世界专时相吨差8鬼小时集。§2投.3解.1智时将间系富统应用蹲大地案测量滋学四、扭历书鞠时（ET）与名力学嗓时（DT）由于凯地球停自转夹速度暗不均凤匀，浴用其颈定义谊的恒眨星时洒与平投太阳苍时不巡寿均匀希。1去95甩8年拳第十汇届国吵际天例文协静会决抹定，肢自1帜96梳0年务起开求始以辽地球题公转控运动收为基顷准的俯历书竖时代翁替世颈界时昏。历态书时鼓的秒长规定春为1晋90陕0年透1月行1日溜12塘时整狐回归对年长患度的矿1/慰31旅55割69宰25谨.9呢74闭7，妙起始赴历元奏定在瞒19苍00拿年1秃月1减日1组2时缸。历书涉时对贝应的腥地球恨运动贿理论云是牛肠顿力今学，蝴根据苦广义香相对糠论，太阳鄙质心清系和地心杀系所定船义的刚历书锤时间爆将不捉相同陆。于轿是，绕19敏76粱年国漂际天恼文联卖合会叨定义核了太阳烈系质详心力学互时（TD市B）和地球肿质心力学揭时（TD量T）。以上什几种拥时间疾系统伯在天俩文观岸测中栗得到毅了应恒用§2斗.3弱.1是时师间系昨统应用啄大地稍测量员学五、垃原子却时(轿In哨te叔na姜ti雁on铁al申At吃om届ic送Ti程me辉)为了级满足众卫星消定位臂的精误度要阅求，喂19尺67趋年第奶13肌届国答际计档量大临会定外义了辟更高醋精度苍的原重子时子。以物骗质内帝部原津子运哲动周细期（鸡如铯虑原子云13变3能胃级辐损射震机荡频签率9虎19变26僚31哨17骄0周章为一厕秒）仁定义县原子阿时（IA浇T）。究原子执时起牌点定报在19铃58廊年1防月1筑日0丈时0薯分0过秒（U高T2胆），雀即在匙此时偏刻原妙子时林与世隶界时老重合教。但拳事后可发现系，原忌子时秧与世食界时晶此刻内之差谅为0.柳00姨39诞秒，此铅后，祖原子独时与敌世界丙时之臭差便秧逐年办积累露。原子咸时时研间精俭度高扔，可打达毫微昼秒以上默。而拘平太若阳时庆精度欣只能唇达到毫秒量级劲。力学拿时T骨DT庄的计商量已舅用原拣子钟永实现托，因新两者评的起坊点不它同，催TD淹T=尸IA勿T+伟32惯.1诞84§2疯.3赵.1看时嗓间系抄统应用盘大地干测量傍学六、暂协调梅世界差时(送Co萍od车in后at慢ed迹Un羽iv裹er共sa桑l糠T室im演e)以原以子时忌秒长等定义编的世兼界时薄为协页调世鱼界时键（UT殊C）。夫协调期世界袖时秒戒长为奥原子令时，年但表宇示时棋间的批年月猾日时寒分秒盆仍是婶世界环时。亚由于暮原子吼时快兰于世寺界时惊，U举TC每年类要跳班秒，才桂能保纺证时屋分秒疑与世辫界时债一致籍。七、神GP漫S时陵间系晌统GP尿S时办间系鞋统为敏：秒扮长为钟IA舅T，创时间写起算套点为19灶80见.1门.6柳.U楼TC从0时，晕启动悄后不跳悼秒，连倾续运豪行的茧时间暖系统圈。GP冻S时蜡=原佳子时币IA拐T-萌19盐s§2衫.3栗.1占时矛间系砌统GP技S时限间系御统与融各种疗时间浓系统GP用S时逆间系离统与置各种很时间督系统脸之间恐的关社系:AT门1GP搂SUT垒CUT僵10s19罚s§2晋.3临时症间系虚统应用胃大地羊测量酒学§2肿.3拒.1散时时间系庸统§2它.3泛.2霜恒驱星时刻与平突太阳墙时之言间的致关系§2串.3镰.3挎守连时与解授时§2抵.3默.2袜恒纪星时州与平浴太阳掩时之拼间的义关系地球唐绕太础阳运踏行一主周即第36碑5个址平太废阳日粮，对真于春厦分点利来说桥，地找球自带转了宫36秩6个购恒星播日。实际轰上一览年等资于3遵66位.2请42阀2个长恒星乘日，细一年射等于知36挥5.随24撑22体个平盾太阳宪日。换算烦关系坚：平太委阳时桥=张36严6.躬24国22贤/棒36染5.钩24瓣22网恒星蛋时=（迅1+颂0.歌00每27北37石90涝9）孕恒星惨时（2盯-7乡丰）§2闸.3湾时培间系晨统应用泼大地印测量耽学§2咸.3双.1盗时辽间系换统§2繁.3粒.2议恒弃星时恐与平狂太阳息时之姻间的矛关系§2植.3教.3值守可时与焦授时§2闸.3瓶.3松守遮时与器授时守时：将医正确夫的时事间保布存下齐来。授时：用呆精确加的无脂线电母信号锤播发饭时间阻信号院。时间魄对比：守国时一育起接阔受无扒线电帅时号播然后痕与其寸时间辫进行河比对奸。（者俗称方对表基）思考格题与习委题第二狡章偿大地乔测量斩基础盏知识第一够节名大地丸测量腊的基妖准面拳和基指准线第二绒节沙常用顿大地骨测量桐坐标帅系统君（重往点）第三滨节土时间残系统第四顽节屈地球嫩重力吗场基程本理峡论第五道节嫁高程丈系统永（重司点）第六贞节性测定日垂线落偏差颠和大慈地水困准面摇差距像的基圈本方逃法第七魄节把关于判确定觉地球窄形状践的基权本方切法第八雹节踢空间材大地邀测量躁简介第四拜节功地球违重力芹场基纠本理薪论应用蔬大地厦测量挠学（一亦）重大力与孝重力锦位，榴大地铲水准枪面重力碧g—杂引力希F与西离心辽力P棒的合欠力。g轿=赛F董+聪P第四渡节刚地球饰重力眉场基兼本理拒论应用标大地血测量脉学（一叹）重艘力与损重力林位，创大地浙水准歇面力位用是力厅场空坐间的肥一个把标量错函数羡，此画标量橡函数倾称为雅力的位函详数，而检力是串力位苦的梯浇度。重力他位W—引蚕力位V与离拍心力伍位Q之和东。重力访位性林质：重力薄位对迫任意办方向l的偏恒导数饶等于瞧重力睡在该梨方向示的分家力。第四栏节跟地球康重力献场基弟本理选论应用朽大地毯测量撤学（一柄）重赛力与绸重力届位，轿大地骆水准粘面g与l垂直胁时，昆dw土=0童，即渣w=滨常数征，此摩时与冲重力救g垂维直的医方向l为一重力斥等位粪面，又阔叫重力慢位水这准面。两个和重力滔位水锁准面烦之间告的距维离d蓄l=融dW创/g磨。由暑于重躲力等纲位面牛上各堪点的麻重力肾不同循，所甘以两槐个重与力等弊位面位之间恼的距贱离也涝不同正。重力族位水将准面伯之间既不旦平行，也不蝇相交武或相南切。第四情节才地球拖重力金场基送本理毅论应用害大地柴测量界学（二匆）正五常重秩力与扯正常湾重力拖位重力晒位W装不能伐精确限求得怕：正常长重力秃位—沙—正常捷椭球面—为—旋舌转椭脉球面视——刮平均伶地球姐椭球第四芒节效地球娘重力桑场基移本理危论应用衣大地罪测量溉学（二术）正波常重尸力与朗正常墙重力讲位思考眨题与畜习题正常系重力辟位用其踩球谐对函数翼展开膨式（级θ=才90冲-φ隶，λ明为经沫度）漫来表端示。城（见祖公式促2-肥21慎）正常型重力：池（拒2-雁26适）忽略纤地心鹊维度购与地渡理纬什度的昂差异泄：第二捏章杏大地狱测量士基础奶知识第一颗节燃大地挤测量姑的基潮准面造和基飞准线第二准节秤常用士大地淘测量锐坐标眠系统风（重牢点）第三麻节联时间圾系统第四秀节上地球丧重力档场基奴本理控论第五稳节弱高程键系统庄（重惕点）第六龙节出测定抱垂线逢偏差测和大愈地水保准面娇差距矩的基敲本方恋法第七直节跟关于死确定寸地球崇形状唤的基仆本方虎法第八绪节将空间坑大地瓜测量热简介§2胁.5职高僻程系荒统§2奥.5伸.1累水割准面刚的不鼻平行群性§2子.5谁.2仅正饺高系鞭统§2疲.5姥.3歉正多常高别系统§2摔.5部.4纵大裹地高贤系统§2雅.5蛛.5乖高窗程系应统之平间的感关系§2贼.5害高屈程系仓统§2骨.5付.1产水读准面夫的不讽平行齐性§2秃.5另.2口正汇高系宜统§2咏.5储.3指正浑常高谎系统§2骑.5在.4倘大籍地高墨系统§2别.5糕.5剩高童程系储统之稀间的杰关系§2槐.5敲.1竞水钳准面溪的不泰平行嫌性应用醉大地户测量铅学（一禾）水县准测御量的铸实质水准珠测量型实际霉上是虾沿着水准兴面进行喘的，扔两点致间的汪高差召是通融过两耐点的括两个水准夕面之间帐的差抓距。§2诵.5耗.1啄水陪准面液的不展平行搁性应用凡大地版测量冶学（二支）水续准面令相互辱间不椒平行水准绸面是凳重力缩慧等位丑面。杠两水泻准面碑位能思差△欧w=凳gh坝在两剑点纬劣度不帮同的织A、舟B两钉点上枪：△冷w=斥gA拼hA圆=g类Bh胖B情(2艇-3樱7)由于按不同奖纬度全处g蓝不同粥，即拣gA叉≠g叹B，退所以显hA鸟≠h色B。水准灶面不桥平行几方雀面原也因？应用批大地疑测量连学（三她）正乔常重菠力加挎速度正常贺椭球：与辫地球勺质量陡相等够且质鲜量分及布均腊匀的怀椭球树，对耻应正芦常重烛力。正常绞重力讽加速兔度：对娘应于芒正常肯椭球叛的重商力加乞速度抛。正常逐位水芒准面：相僵应于眯正常鞋重力胖加速臭度的火等位群面。接其形刃状相吸当于介一族计向两纱极收糟敛的迷旋转泛椭球社面，奶其不平弊行性带是规垄则的，口随纬腔度而莫变化田。正常锯椭球梅面上谅一点股的正智常重疮力加顿速度驻γ0控的计托算公装式：γ0=9烧78霜.0届30雄（1润+0擦.0损05广30满2求si料n2柏φ-增0.野00摘00烤07窄s悦in22φ躁）射c和m/框s2空中呢任一酬点的益正常征重力冠加速利度：膜γ=无γ0-0之.3龄08置6H§2骄.5堆.1掀水芽准面兰的不鱼平行屋性地面斯上一镰点的派重力蜂加速算度分挨两部象分：正常序重力肾加速丸度+重力县异常应用铜大地然测量序学（四疗）重丢力异恶常重力衬异常些△g：地野面点实测重力备加速腐度g防与相我应正常重力居加速坡度γ惰的差眠值△死g=妇g-芹γ。重力躁位水贿准面：与实测重力议加速驴度相旗应的势重力孕等位告面，绝其不平械行性缠是不因规则局的。§2血.5烤.1灵水谊准面段的不梯平行时性应用生大地命测量众学§2运.5五.1贱水冶准面箩的不执平行独性结论：水准手面不巴平行笑=热规迈则的芝不平但行皮+之不规麦则的渣不平笛行。正常渡椭球重力浸异常应用群大地塌测量辆学（五镰）水蝇准面峡的不葡平行蹄性对际水准滤测量盲成果吗的影对响水准庙测量济理论京闭合琴差—忽—水临准测宜量所亦经的炼路线凡不同芹，测小得的查高差姨也不台同，旺造成耀的水给准测补量结欧果的管多值雷性，鄙在闭烈合环仅形水孤准路纯线中膊，产体生理论鞭闭合领差。（说闭合闷环形彻水准荒路线针中，姜由于提水准记面不杏平行庆所产六生的念闭合宋差）解决戴方法经:合浑理选辅择高损程系时统,对水强准测蛇量加嫩不平轧行改盐正。§2场.5细.1史水箱准面扯的不叉平行瓶性§2兴.5班高胞程系愚统§2纳.5袄.1粮水惑准面潮的不象平行挂性§2长.5旦.2汗正公高系盖统§2泡.5锁.3挤正累常高崭系统§2桶.5浮.4驴大洒地高木系统§2冒.5斥.5部高登程系债统之裳间的辜关系§2俊.5咏.2威正慕高系雨统应用员大地旷测量泄学正高政系统骨——妻以大地券水准被面为基剧准面竭，以铅垂胸线为基傅准线超的高弊程系嗓统。地面翠一点柜的正须高—蔑—该沉点沿银铅垂利线至动大地境水准分面的辣距离法。见谅图，蒸B点打的正依高§2俱.5柏.2溪正芹高系瞧统应用够大地驾测量革学(2催-4谷0)的(雀2-古41粘)(2者-4堤2)陈(2茄-4环3)式中虾gBm为地欣壳内换部B栏C铅贤垂线湖上重力承加速哪度平杨均值暂，无毕法求音得，所以腊正高过不可颈能精物确求变定。§2停.5捉高锦程系析统§2哄.5孟.1淘水援准面兰的不抚平行举性§2玩.5勇.2管正量高系轻统§2哀.5某.3膏正铅常高喝系统§2平.5绍.4洽大献地高强系统§2亚.5丽.5买高劳程系灵统之植间的俩关系§2眯.5港.3捡正再常高第系统应用肆大地塘测量夹学用正董常重蛮力加在速度效代替唇可得叹：式中获，毫可会由正尺常重径力加维速度腿计算葬出，秋g可侧在水锐准路饺线上降由重力服测量测得扰，d势h由水准后测量测得等，所攻以正黑常高算可以传精确帅求得远，其察数值迅不随萌水准跑路线居而异饺，是反唯一侦确定劫的。因此望正常姐高系逗统可芹以作山为计第算高毛程点辈统一罪系统盐。§2瘦.5毛.3女正屡常高际系统应用谱大地疗测量译学似大屋地水穗准面——页按地毁面各纤点正雾常高贝沿垂员线向锤下截洽取相诱应的纠点，灭将许栽多这万样的孝点连步成一消连续泳曲面饥，即迅为似射大地阳水准叉面。正常欠高系云统——驳以似大霉地水及准面为基就准面谢，以铅垂垒线为基戴准线脾的高绑程系之统。似大高地水劳准面窗无物当理意挽义，朱只是幻玉个辅助博面，与范大地弃水准穿面相敌差甚视微（荡在海咏平面煌上相桌差为固0，碰在平扰原地注区相屑差几顺厘米默，西喊藏高甘原相融差最混大达淘3米烧。）在平均粱海平咸面上，偏dh缘瑞=0移，H咽常=君H正意=0无。此求时似若大地养水准贵面与本大地遍水准谁面重合，说治明大运地水冒准面壶的高程匀原点对似艺大地盛水准汗面也洋是适休用的嗽。正常贴高的浑定义酷：近似扎正常熔高：§2圆.5坛.3递正挪常高痕系统重力糖异常诉改正您项：λOA对B由水切准测秀量高手差计男算正激常高誓差的峡公式请：§2搭.5榨高技程系饱统§2筋.5锹.1侄水雷准面板的不饥平行画性§2呈.5浙.2狐正饰高系描统§2没.5县.3稳正稳常高塌系统§2悟.5沾.4违大舞地高搞系统§2洋.5右.5畏高友程系防统之绿间的斤关系§2警.5克.4蛾大围地高俗系统应用赏大地即测量正学大地客高系蓬统——牙以椭球趴面为基壳准面冒，以蝴椭球损面的法线为基志准线唇的高价程系制统。大地峡高H——枪地面往点沿狠法线擦至椭演球面奖的距仅离。§2节.5华.4爬大华地高增系统应用疤大地伸测量都学由右丛图，H大馋=H鸽正+风N=荷H常草+ζN称羽为大书地水鼓准面彻差距每（大妄地水亭准面是至椭顿球面厚的距究离）赴。ζ称盖为高处程异阴常（薄似大歪地水紫准面闸至椭膏球面凉的距衫离）酬，可呼由重稿力资剥料计僚算，监也可削通过前天文当重力屡水准鱼方法稍求得碌。§2移.5婚高因程系老统§2堂.5震.1斤水全准面守的不咽平行告性§2犬.5尚.2色正勒高系漏统§2格.5摄.3否正向常高库系统§2玩.5夺.4功大浆地高搭系统§2粮.5啦.5差高美程系葛统之根间的弓关系§2凤.5鸟.5登高拍程系筹统之欧间的随关系（小描结）第二显章妹大地魄测量坐基础过知识第一醉节授大地所测量祥的基众准面掘和基猪准线第二瓦节轨常用阅大地两测量惭坐标傅系统撕（重朱点）第三袭节星时间峡系统第四阶节辜地球俱重力努场基无本理烦论第五厘节弃高程渐系统盆（重呜点）第六培节吧测定巴垂线岛偏差江和大雾地水怜准面浴差距恨的基观本方葛法第七剥节幻玉关于溜确定败地球乎形状沫的基千本方结法第八揪节蓬空间嘉大地必测量击简介§2封.6饿测腐定垂淡线偏链差和容大地担水准胳面差罩距的旋基本钞方法§2且.6寺.1厉垂职线偏籍差基游本概发念§2铲.6谨.2津测银定垂浅线偏龄差的斗基本底方法测定徐大地和水准耻面差四距的送基本嫁方法§2甚.6桐测谱定垂汁线偏验差和固大地泻水准鼓面差绵距的盼基本连方法§2霞.6理.1暴垂冰线偏棉差基浆本概避念§2医.6晚.2蝴测疼定垂羡线偏押差的症基本浩方法测定滋大地蚕水准雅面差木距的辆基本春方法§2仗.6隶.1拉垂尸线偏轧差基梨本概斗念应用币大地等测量削学垂线虎偏差拔是地章面一贿点的重力颈方向越线（垂菊线）豆与相包应椭治球面围上的法线方向恐之间耳的夹睡角。奸根据裤所采繁用的征椭球冷不同签，垂盲线偏衣差有贸不同仍的定舌义。（一滤）天文震大地垂线云偏差1、绝对垂线夹偏差垂线腥与总地托球椭辩球法线陈构成腹的角喷度。2、相对垂线涨偏差垂线绒与参考及椭球法线衔构成柴的角开度。应用床大地浮测量匆学（二构）重恼力垂鉴线偏伯差重力爹方向捉线与正常赚重力坑方向蚕线之间埋的夹售角称届为重力像垂线率偏差。在因精度围要求风不高臭时，狐可把天文冲大地饥垂线巡寿偏差看做然是重力帽垂线艰偏差。亦沙即把渐总地可球椭遥球认薯为是晴正常娘椭球嗽。§2尿.6勾.1拒垂海线偏悬差基分本概布念旋转观椭球参考交椭球总地柴球椭浅球正常亏椭球平均液椭球§2垃.6扇测哪定垂运线偏皮差和彩大地往水准拢面差宴距的子基本菌方法§2绞.6密.1翠垂涂线偏糊差基负本概仿念§2名.6汇.2槐测词定垂贸线偏员差的牵基本拐方法测定仁大地塌水准炮面差肾距的滑基本狭方法§2宋.6盛.2吹测恢定垂拆线偏冈差的崇基本期方法应用琴大地