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1、问题提供资料为国防建设和空间技术提供资料在空间技术成熟之前，将产生照准部偏心差、度盘偏心差。对称重合度数法T3经纬仪度盘水平方向观测记录及计算盘左（上半测回）由上而下，观测每一目标科学的研究提供信息在防灾、减灾和救灾中的发挥作用发展空间技术第一章大地测量学的定义大地测量学是通过在广大的地面上建立大地控制网，精确测定大地控制网点的坐标，研究测定地球形状、 大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。大地测量学的任务1、技术任务 精确测定大地控制点的位置及其随时间的变化（也就是它的运动速度场），建立精密的大 地控制网，作为测图的控制，为国家经济建设和国防建设服务。2、科学任务 测定地球形状、大小和重
2、力场，提供地球的数学模型，为地球及其相关科学服务。 大地测量学的分支实用大地测量学、椭球大地测量学、物理大地测量学、卫星大地测量学、空间大地测量学、海洋大地测量学和测量平差等应用大地测量学的作用为地形测图提供控制基础为城乡建设和矿山工程测量提供起始数据为地球科学的研究提供信息在防灾、减灾和救灾中的发挥作用发展空间技术和国防建设的重要保障在气象预报、地球温室效应和海洋与大气污染等环境监测中的发挥作用第二章大地水准面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野外测量的基准面和基准线大地水准面作为野外测量的统一基准面，
3、与其相垂直的铅垂线作为野外测量的基准线。测量计算的基准面和基准线把形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确定的旋转椭球称为参考椭球。 参考椭球面是测量计算 的基准面，椭球面法线则是测量计算的基准线。总地球椭球应满足的条件1、椭球质量等于地球质量， 两者的旋转角速度相等。2、椭球体积与大地体体积相等，它的表面与大地水准面之间的差距平方和为最小。3、椭球中心与地心重合，椭球短轴与地球平自转轴重合，大地起始子午面与天文起始子午面平行。 垂线偏差同一测站点上铅垂线与椭球面法线不会重合。两者之间的夹角u 称为垂线偏差 （子午分量和卯酉分量） 大地水准面差距大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水
4、准面差距，用 N 表示。天文坐标系和大地坐标系的比较时间系统：恒星时、平太阳时、 世界时、 原子时、力学时恒星时是以春分点为参照点的时间系统（ ST）。平太阳时是以平太阳（以平均速度运行的太阳）为参照点的时间系统（ MT）。格林尼治的平太阳时（从半夜零点算起）定义为世界时（ UT）。以物质内部原子运动周期（如铯原子 133能级辐射震荡频率 9192631170周为一秒）定义原子时（ IAT）。 太阳系质心力学时（ TDB）和地球质心力学时（ TDT）。IAT、 TDT和 GPS 时之间的关系地球质心力学时 TDT=IAT+32.184 GPS 时=原子时 IAT-19s计算最弱点高程中误差。可
5、靠性理论的主要内容第一，在理论上研究2）照准部旋转轴心、度盘刻度中心、度盘旋转中心应一致，否则，高差的影响是系统性的，当一对水准标尺每米长度的平均误差大于，等距投影，等积投影按照投影面分：平面，圆柱面，圆锥面按照投dMrdMr2 (x2 y2 )a重力和重力位之间的关系1、重力地面空间任意一质点 K （质量为 m）的重力 g等于引力 F与离心力（ 1 ）地球引力（ 2 ）离心力 （ 3 ）重力F f Mmr2P 的合力p m 2g=F+P2重力位力位是力场空间位置的一个标量函数，此标量函数称为力的位函数，而力是力位的梯度。对重力场则有重力位。重力位 W引力位 V 与离心力位 Q 之和。2地球总
6、体的引力位函数： Q 2 (x2 y2 )V dV f M M为地球单元质量， M 为整个地球质量， r 为地球单元质量至单位质点的距离。 地球形状不规 则，密度不均匀，总体位函数的积分难以计算。离心力位重力位 W地球大地基准常数地球的 4 个基本参数V Q f 2M地心引力常数 fM，地球自转角速度 ，地球赤道半径 e二阶带谐系数J2作为地球正常椭球（水准椭球）的基本参数，又称它们是地球大地基准常数。水准面的不平行性水准面又叫重力等位面。 两水准面位能差w=-gh在两点纬度不同的 A、 B 两点上： -w=gAhA=gBhB由于不 同纬度处 g 不同，即gAgB，所以 hAhB。高程系统：大
7、地高、正高、正常高正高系统以大地水准面为高程基准面的高程系统。地面一点的正高该点沿铅垂线至大地水准面的距离。见图， B点的正高式中 gmB 为地壳内部 BC铅垂线上 注： 重力加速度平均值，无法求得。 所以正高不可能精确求定。似大地水准面按地面各点正常高沿垂线向下截取相应的点， 将许多这样的点连成一连续曲面， 即为似 大地水准面。正常高系统以似大地水准面为基准面的高程系统。大地高系统：以椭球面为基准面的高程系统。大地高 H：地面点沿法线至椭球面的距离。由右图， H=H正+N=H常+N 称为大地水准面差距（大地水准面至椭球面的距离）。称为高程异常（似大地水准面至椭球面的距离），可由重力资料计算，
8、 也可通过天文重力水准方 法求得。垂线偏差测量常用方法：天文大地测量方法、重力测量方法、综合天文大地重力测量方法、 GPS 测 量方法、大地水准面差距确定的常用方法：地球重力场模型法；斯托克斯法；卫星测高法； GPS 高程拟合法 及最小二乘配置法等。高斯投影长度比m用平面坐标表示的高斯投影长度比m式中y为投影10mm）、级（1020mm）按载波频率分为光波（光速秒）定义原子时（IAT）。太阳系质心力学时（TDB）和地球质S和大地方位角AA2。将球面三角形改化为边对应相等的平面三角M第三章国家大地控制网的作用1、为地形测图提供精密控制 限制测图误差积累，保证成图精度。 统一坐标系统，保证相邻图幅
9、拼接。 提供点位的平面坐标，保证平面测图。2、为研究地球形状、大小和其他科学问题提供资料3、为国防建设和空间技术提供资料在空间技术成熟之前，国家大地控制网建立的常用方法1、三角测量法 2、精密导线测量 3、三边测量 4、边角同测法国家平面控制网布网原则1、分级布网，逐级控制 2、保持必要的精度3、应有一定的密度 4 应有统一的规格水准测量中，每 km 高差中数中误差的计算是按测段往返测高差不符值计算的每公里高差中数中误差，计算公式为:式中 n 为测段数； R为测段长度，以公里计。MW 是按水准环线闭合差计算的每公里高差中数中误差，计算公式为：式中 N 为水准环个数， W 为经过正常位水准面不平
10、行改正后的环线闭合差， F 为环线周长，以公里计。按 规范要求，当环线个数 N 超出 20 时才计算此项精度指标。 1956 黄海高程系青岛水准原点的高程为 72.2893m 和 1985 国家高程基准中青岛水准原点的高程青岛水准原点高程为 72.2604m。可见比 1956平均海水面高了 0.0286m工程测量控制网的分类 工程控制网的布网原则测图控制网 施工控制网 变形监测网1 分级布网，逐级控制 2 要有足够的精度3 要有足够的密度 4 要有统一的规格工程控制网的技术设计书主要内容：测量任务，测区范围，作业依据，测区的自然地理、气象、交通 情况， 旧有资料及其利用情况， 新网的起算数据、
11、布设等级、点的数量和网形结构、精度估算结果。设计的工程控制导线网的精度评估步骤1、 图上量出设计平面控制点的坐标（一直点坐标给定或从图上量出），反算出网中各个边长、概略方向， 计算各观测值（边长、角度或方向） 的误差方程式的系数。2、确定各观测值的权。3、计算未知数的权倒数。4、计算未知数的中误差（ ）及其椭圆元素（ ）。 支导线端点精度推导观测纲要的主要内容： 观测的技术要求、观测方法、工作安排、对观测成果的检核以及数据的处理方法 按等权替代法进行水准网精度估算。法截线法截面与曲面的截线。斜截线-包含法线的平面PlOCxWO（7）解算法方程求未知数KQBTPlQWQBT精度的GPS水/准数据
12、作为控制，采用多项式拟合法将重力大地水界条件对角度观测的影响用测回法观测水平角，一测回可以消除的误第四章精密光学经纬仪的主要组成望远镜 、读数设备、水准器、轴系经纬仪的共轴性、三轴关系 P74轴系 （ 1 ）照准部（望远镜、读数设备、水准器、垂直度盘）旋转时，保证轴线定向不变。（ 2 ）照准部旋转轴心、度盘刻度中心、度盘旋转中心应一致，否则，将产生照准部偏心差、度盘偏心差。 对称重合度数法T3 经纬仪度盘格值和测微器格值 水平度盘最小格值 4测微尺最小格值 0.2外界条件对角度观测的影响外界条件引起的误差1、大气层密度变化影响目标成像稳定性。下午、 夜里大气稳定。2、大气透明度影响目标成像清晰
13、度 下午较好，山区比平原好。3、大气密度不均匀对方向观测产生系统性的水 平折光。4、阳光照射引起照准目标相位差， 上午、下午 影响相反。5、气温变化引起的仪器稳定性发生扭转， 随时 间有周期性。减弱或消除措施选择有利观测时间选择有利观测时间视线离地面有一定高度视线距障碍物一定距离； 缩短边长；大雨前后、 日落前后 不要观测。正确选取照准标志直径； 根据背影标志涂红、白色；上午、 下午各测半个测回。上、下半测回照准目标的顺序相反； 打伞用测回法观测水平角，一测回可以消除的误差 : 视准轴误差，水平轴倾斜误差 方向观测法的观测程序1、按等级确定测回数 m，如四等用 J2 经纬仪，测 6 个测回。2
14、、按测回数m 确定每一测回起始方向（ 零方向）度盘位置。3、仪器对中整平后，选择零方向（ 如 A 方向），调焦，消除视差。4、盘左位置顺时针方向旋转照准部， 依次照准 A、 B、 C、 D、 E、 A，读数。（ 上半测回 ）5、盘右位置逆时针方向旋转照准部， 依次照准 A、 E、 D、 C、 B、 A，读数。 （下半测回 ）6、方向数超过 3 个时， 每半测回观测闭合到零方向（ 归零 ）。 水平方向观测记录及计算1、盘左（ 上半测回 ）由上而下，观测每一目标照准一次，读数两次，取平均值作为观测值；2、盘右 （下半测回 ）由下而上，观测每一目标照准一次，读数两次，取平均值作为观测值；3、归零差的计算；4、两倍视准轴误差 2c 的计算；5、各方向平均值的计算；6、方向值计算 （起始方向值为零度零分零秒 ）；7、凡记错度、 分以及算错，可整齐划去，在其上方填写正确数字，不得涂擦。竖盘指标差 指标差i指标水准器气泡居中， 指标实际位置与设计位置的微小夹角。中丝法垂直角观测程序1、盘左，水平中丝照准目标，
