大地测量学简答题、综合题

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1、1、解释重力、弓I力、离心力、弓I力位、重力位、地球重力场、正常重力、正常 重力位、扰动位等概念，简述其相应关系。答：地球引力及由于质点饶地球自转轴旋转而产生的离心力的合力称为地球重 力。引力F是由于地球形状及其内部质量分布决定的其方向指向地心、大小F=f M m/r A 2 o离心力P指向质点所在平行圈半径的外方向，其计算公式为P=mwA2 p 引力位就是将单位质点从无穷远处移动到该点引力所做的功重力位就是引力位V和离心力位Q之和。地球重力场是地球的种物理属性。表征地球内部、表面或外部各点所受地 球重力作用的空间。根据其分布，可以研究地球内部结构、地球形状及对航天器 的影响。正常重力位是一个

2、函数简单、不涉及地球形状和密度便可直接计算得到的 地球重力位的近似值的辅助重力位。扰动位是地球正常重力位与地球重力位的差异。2、解释大地水准面、大地体、总椭球、参考椭球、大地天文学、黄道面、春分 点、大地水准面差距。答：与平均还平面相重合，不受潮汐、风浪及大气压的影响，并延伸到大陆 下面处处与前垂线相垂直的水准面称为大地水准面。大地水准面是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭曲面。由它包围的形体 称为大地体。总的地球椭球中心和地球质心重合，总的地球椭球的短轴与地球地轴相 重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，同时还要求总的地球椭圆和大地 体最为密度。参考椭球是指具有一定参数、定位和定向，用以代表

3、某一地区大地水准 面的地球椭球。大地天文学主要是研究用天文测量的方法，确定地球表面的地理坐标及 方位角的理论和实际问题。黄道是太阳周年的视运动沿着大圆的运动圈。春分点是黄道和赤道的交点，并被看作固定的恒星点。大地水准面差距是指大地水准面与地球椭球面之间的距离4、解释水准面的含义及性质,为什么说水准面有多个？答:含义:我们把重力位相等的面称为重力等位面,这也就是我们通常所说的水准 面.性质：1、由于重力位是由点坐标唯一确定的，故水准面相互既不能相交也不能 相切；2、在一个水准面上移动单位质量不做功，即所做共为0，可见水准面是均 衡面；3、在水准面上，所有点的重力均与水准面正交；4、由于两个水准面

4、之间的距离不是一个常数，故两个水准面彼此不平行；5、力线与所有水准面都正交，彼此不平行。5、解释似大地水准面含义和性质，简述水准面、大地水准面、似大地水准面的 异同点？答：含义：似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重 合，在山区只有24m的差异。似大地水准面尽管不是水准面，但它可以严密地 解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。它是我们计算正常高的基准面。性质：似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重 合，在山区只有24cm的差异。异同点：水准面有很多个，大地水准面只有一个，似大地水准面也只有一个； 水准面既不能相交也不能相切，所有的重力均与水准面正

5、交水准面彼 此不平行，大地水准面有水准面的一切性质，似大地水准面与大地水准面在海洋 上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有24cm的差异。6、解释总椭球、参考椭球及正常椭球的含义、性质和作用，分析它们异同点。（31、 30）答：总椭球：总地球椭球中心和地球质心重合，总椭球的短轴与地球地轴相重合， 起始大地子午面和起始天文子午面重合，同时还要求总椭球和大地体最为密合。 总椭球对于研究地球形状是必要的参考椭球：参考椭球指具有一定参数、定位和定向，用以代表某一地区大地 水准面的地球椭球。由于地球表面的不规则性，适合于不同地区的参考椭球的大小，定位和定向都不 一样，每个参考椭球都有自己的参数和参

6、考系。正常椭球：正常椭球面是大地水准面的规则形状。对于正常椭球，除了确定 其4个基本参数a, j2,fM和w外，也要定位和定向.正常椭球的定位是使其中心 和质心重合，正常椭球的定向是使其短轴与地轴重合，起始大地子午面和起始天 文子午面重合.7、简述我国的高程基准面、原点高程及确定方法。答：（1）高程基准面就是地面点高程的统一算面，由于大地水准面所形成的体形 大地体是与整个地球最为接近的体形，因此通常采用大地水准面作为高程基 准面。确定方法:大地水准面是假想海洋处于完全静止的平衡状态时的海水面延伸 到大陆地面以下所形成的闭合曲面。事实上，海洋受潮汐、风力的影响，永远不 会处于完全静止的平衡状态，

7、总是存在着不断的升降运动，但是可以在海洋近岸 的一点竖立水位标尺，成年累月的观测海水面的水位升降，根据长期观测的结果 可以求出该点处海洋水面的平均位置，人们假定大地水准面就是通过这点处实测 的平均海水面。对于同一个国家来说，只能根据同一个验潮站所求得的平均海水 面作为全国高程的统一起算面一一高程基准面。（2）水准原点：为了长期、牢固地表示出高程基准面的位置，作为传递高程的 起算点，必须建立稳固的水准原点，用精密水准测量方法将它与验潮站的水准标 尺进行联测，以高程基准面为零推求水准原点的高程，以此高程作为全国各地推 算高程的依据。在“1985国家高程基准”系统中，我国水准原点的高程为72.260

8、m.8、为什么说椭球面上的点（两极及赤道除外）的法线一般不通过椭球中心？ 答：同一点的大地坐标和天文坐标的法线和垂线不一致，亦即由垂线偏差引起的.9、解释垂线偏差，造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪些？，简述研究垂线 偏差有何意义？地面上一点的重力向量g和相应椭球面上的法线向n量之间的夹角定义为该 点的垂线偏差.通过垂线偏差把天文坐标同大地坐标联系起来了，从而实现两种坐标之间的 相互转换。10、大地坐标系和天文坐标系各以什么作基准面和基准线？测量外业及内业计 算的基准线与基准面是什么？1. 大地坐标系：基准面为：地球椭球基准线为：铅垂线天文坐标系：基准面为：地球椭球基准线为：铅垂线2. 测量外

9、业和内业的基准线是铅垂线，基准面是大地水准面11、解释重力位水准面、垂线偏差重力位水准面：重力位相等的面称为重力等位面，即通常所说的水准面。垂线偏差：地面上一点的重力向量g和相应椭球的法线向量n之间的夹角定 义为该点的垂线偏差。12、水准测量中，研究高程系统的作用如何？答：引进高程系统，是为了解决水准测量高程多值性问题13、解释理论闭合差、正高系统、正高、正常高系统、似大地水准面、大地水 准面差距。答：理论闭合差：水准面不平行而引起的水准环线闭合差正高系统：以大地水准面为高程基准面，地面上任一点的正高系指改点 沿垂线方向全大地水准面的距离正高：是一种唯一确定的数值，可以用来表示地面点的高程。正

10、常高系统：将正高系统中不能精确测定的用正常重力代替，便得到 另一种系统的高程，称为正常高似大地水准面：由地面沿垂线向下量取正常高所得的点形成的连续曲 面，它不是水准面，只是用以计算的辅助面大地水准面差距：任意一点正常高和正高之差，亦即任意一点似大地水 准面与大地水准面之差的值14、什么叫子午圈、平行圈、法截面、法截线、卯酉圈？特性如何？答：子午圈就是过椭球旋转轴与椭球的交线；平行圈就是平行于赤道的平面与椭球体的交线；过椭球面上任意一点可作一条垂直于椭球面的法线，包含这条法线的平面叫 做法截面；法截面与椭球面的交线叫法截线；过椭球面上一点的法线，可作无限个法截面，其中一个与该点子午面相垂直 的法

11、截面同椭球面相截形成的闭和的圈称为卯酉圈。特性：（1）B=0时，在赤道上，M小于赤道半径;此时卯酉圈变为赤道,N即 为赤道半径a.（2）0 B90时，此间M随纬度的增大而增大;此间N随纬度的增 加而增加.（3）B=90。时，在极点上,M等于极点曲率半径c;此时卯酉圈变为子午 圈,N即为极点的曲率半径c.椭球面上的一点卯酉圈曲率半径N等于界于椭球面 与短轴之间的长度。卯酉圈的曲率半径中心一定位于椭球的旋转轴上16、纬度相同的两个点的相对法截弧是否重合？此线是否就是大地线？答：同一子午圈或同一平行圈上的两点的正反法截线是重合的，纬度相同的两点 在同一平行圈上，所以纬度相同的两个点的相对法截弧是重合

12、的。此线就是大地线，大地线是位于相对法截线之间的唯一最短线，当两点的相 对法截弧重合，所以该重合的法截弧亦为大地线。17、为什么可以用大地线代替法截线？大地线具有什么性质？答：大地线与法截线长度之差只有百万分之一毫米，所以在实际计算中，这种长度的差异总是可忽略不计的。大地线是两点间唯一最短线，而且位于相对法截弧之间，并靠近正法截先，它与法 截线间的夹角5=1/3AO18、地面观测的方向值归算至椭球面应加哪些改正？答：包括垂线偏差改正、标高差改正及截面差改正。19、试述三差改正的几何意义及实质。为什么有时在三角测量工作在中可以不 考虑三差改正？答：几何意义是1、将地面观测的水平方向归算至椭球面2

13、、将地面观测的长 度归算至椭球面，实质就是垂线偏差改正、标高差改正及截面差改正。由公式 Su=（u1+u2）/2p（H2-H1）可见，垂线偏差在基线偏差分量u 及基线端点的大地高程有关，其数值一般比较小，此项改正是否需要，须结合测 区及计算精度要求的实际情况作具体分析。20、为什么要研究投影？简述投影的分类，我国目前采用的是何种投影？答：就是为了要将椭球面上的元素（包括坐标，方位和距离）按一定的数学 法则投影到平面上，所以要去研究投影，研究这个问题的专门学科地图 投影学地图投影的分类：1、按变形性质分类：1）等角投影（正形投影）2）等积投影3）任意投影（保持某一方向上的长度比为一即为等距离投影

14、）2、按经纬网投影分类1）方位投影2）圆锥投影3）圆柱（或椭圆柱）投影在地图投影实际应用中，也可按投影面积和原面的相对位置关系来进行分 类：1）正轴投影2）斜轴投影3）横轴投影除此之外，为调整变形分布，投影面还可以与地球椭球相割于两条标准线， 这就是所谓的割圆锥，割圆柱投影等。我国大地测量中，采用横轴椭圆柱面等角投影，即所谓的高斯投影。21、控制测量对投影提出什么样的基本要求？为什么要提出这种的要求？答：首先，应当采用等角投影。其次，在所采用的正形投影中，还要求长度和面积变形不大，并能够应用简 单公式计算由于这写变形而带来的改正数。最后，对一个国家乃至全世界，投影后的应该保证具有一个单一起算点

15、的统 一的坐标系，可这是不可能的。因为为了控制测量选择地图投影时，应根据测量的任务和目的来进行。22、简述地图投影变形有几种答：地图投影变形有4种，分别为长度变形方向变形角度变形面积 变形24、为什么在高斯投影带上，某点的Y坐标值有规定值与自然值之分，而X坐标值却没有这种区分？在哪些情况下应采用规定值？在哪些情况下应采用自然 值？答：我国位于北半球，X坐标均为正值，而Y坐标则出现负值，规定将X 坐标向西平移500KM。此外还应在坐标前面再冠以带号。当写国家统一坐标时应采用规定值，当计算时要先去掉带号，再减去500000M。25、正形投影有那些特征？何为长度比？答：特征：微分圆的投影仍为微分圆，投影前后保持微分圆形的形式性； 投影的长度比与方向无关，即某点的长度比是一个常数。长度比m就是投影面上一段无限小的为分线段ds，与椭球面上相 应的微分线段ds二者之比，也就是m= ds / dS正形投影的两个基本要求是:投影任一点和长度比与方向无关;角度不变形。27、布设全国统一的平面控制网及高程控制网，分别应遵守哪些原则？答：平面控制网1、分级布设、逐级控制。2、有足够的精度。3、有一定的密度。