2014201048李勇发大地测量学原理

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1、课程学习总结与专题思考报告——论似大地水准面精化的概念和方法姓名:李勇发专业：地图制图学与地理信息工程学号：20142010482014年11月3日第一部分课程学习总结1大地测量技术概论 基本内容：大地测量学的任务、作用、分类和发展简史；大地测量数据采集技术，包括：角度测量、距离测量、高程测量、天文测量、GPS测量、重力测量、人造卫星激光测距、甚长基线干涉测量；大地控制网的建立，包括：三维控制网的建立、水平控制网的建立、高程控制网的建立、重力网的建立。通过学习了解了大地测量各类野外观测仪器，理解了角度

2、、距离、天文经纬度和方位角、伪距、相位差、重力、时间延迟等观测量的定义。对三维控制网、水平控制网、高程控制网和重力网的构成有了一个概念性的了解，理解了大地网的布设方案和建网方法。2大地水准面与高程系统 基本内容：地球重力场理论；各类高程系统；不同高程系统间的关系。通过学习掌握了大地水准面、正常椭球等基本概念；理解重力位、地球重力场模型、扰动位等基本概念；掌握大地高系统、正高系统、正常高系统、力高系统、重力位数系统的定义及其数学表达式，明确了水准闭合环理论闭合差的产生原因。了解了不同高程系统间相互转换的

3、关系。3参考椭球面与大地坐标系 基本内容：参考椭球；大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系；法截线与大地线；地面边角观测元素归算至椭球面；大地坐标系与大地极坐标系的关系。通过学习掌握了参考椭球、大地坐标系、法截线曲率半径、平均曲率半径、子午线弧长、相对法截线、大地线、大地极坐标系、归化纬度等概念；学会了以下公式的推导：大地坐标和大地空间直角坐标的互换公式、大地线微分方程、平行圈弧长公式、归化纬度与大地纬度的关系式。4高斯投影与高斯平面直角坐标系 基本内容：地图投影；椭球面到平面的正形投影；高斯-克吕格投

4、影；高斯平面坐标系与大地坐标系的关系；椭球面元素归算至高斯平面。通过学习掌握了投影变形、长度比、等量纬度、分带投影、邻带换算、坐标方位角、子午线收敛角、方向改正、距离改正等基本概念；掌握了高斯投影正反算公式的实用计算。5大地坐标系的建立 基本内容：大地坐标系中的欧勒角；不同大地坐标系的转换；椭球定位的经典方法；协议地球参考系；我国的大地坐标系。通过学习掌握了大地起算数据、椭球定位等概念；理解国际协议原点、协议地球参考系与协议地球参考框架等概念；学会布尔沙模型的推导；理解了大地坐标微分公式的推导思路；明

5、确椭球定位的条件和原理；理解了地球参考系的建立原理；理解ITRF和WGS-84坐标系的定义和实现；明确我国1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、新1954年北京坐标系、1978年地心坐标系、1988年地心坐标系、2000国家大地坐标系的概况。第二部分论似大地水准面精化的概念和方法1前言精确确定全球和似大地水准面是物理大地测量学要解决的主要问题之一。精化似大地水准面是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务．将GPS技术与高精度、高分辨率(似)大地水准面模型相结合，就可以测定正(常)高，真正实现G

6、PS技术在几何和物理意义上的三维定位功能我国最新的似大地水准面CQG2000的模型分辨率为5.07×5.07，高程异常的总体精度为±0.36m．这是我国似大地水准面精化的阶段性成果，但与国际先进水平相比还有相当大的差距．我国部分省(市)和经济发达地区应率先建立区域高精度、高分辨率似大地水准面模型。2似大地水准面精化2.1似大地水准面精化的概念2.1.1大地水准面的概念大地水准面是指与全球平均海平面（或静止海水面）相重合的水准面。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。由

7、静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功。2.1.2似大地水准面的概念从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。但在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。2.2似大地水准面精化的作用、目的及意义首先，大地水准面是静止海水面并向大陆延伸所形成，的不规则的封闭曲面，曲面上的重力处处相等，大地水准面表征了地球的基本几何与物

8、理特征，是大地测量基准，也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的形状反映了地球内部物质结构、密度和分布，对相关地球学领域研究和应用具有重要作用，因此，不断精化全球和区域的大地水准面是大地测量的重要内容之一，也是一项重要的基础测绘工作。目前，在地形测图和工程测量中都应用水准成果，水准测量具有劳动强度大、工作效率低的缺陷，而GPS空间定位测量和RTK动态测量中，得出的是大地高，为此只有在进行大地水准面精化后，求出该处的高程异常，才能将大地高转化成正常高。高精度