大地测量学基础Word格式文档下载.docx

1、第 1 周至第 16 周大地测量学基础（第二版，教材）孔祥元，郭际名，刘宗泉武汉大学出版社，2010应用大地测量学（第三版，参考书）张华海，王宝山，赵长胜中国矿业大学出版社，2007大地测量学基础（第一版，参考书）吕志平，乔书波测绘出版社，2010中华人民共和国国家标准:国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、 中国国家标准化管理委员会中国标准出版社，2006国家三、四等水准测量规范（GB128982009）中国标准出版社，2009国家重力控制测量规范（GB/T 20256-2006）加密重力测量规范（GB/T 17944-2000）国家

2、质量技术监督局中国标准出版社，2000全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2009）国家三角测量规范（GB/T 17942-2000）大地天文测量规范（GB/T 17943-2000）工程测量规范（GB500262007）中国有色金属工业协会中国计划出版社，2008中华人民共和国行业标准:城市测量规范（CJJ/T 8-2011）中华人民共和国住房和城乡建设部中国建筑工业出版社，2012授课教师刘小强职称讲师院（部）土木工程学院实践教师辅导教师上课日期2014年 9 月 2 日第 1 讲章节第1章 绪论1.1 大地测量学的定义和作用1.2 大地测量学的基本体系和内容1.3 大地

3、测量学的发展简史及展望教学目的要求了解大地测量学的定义和作用理解大地测量学的基本体系和内容了解大地测量学的发展简史及展望重点及处理方法大地测量学的基本体系和内容 重点、详细讲授难点及处理方法无授课方式讲授教学内容1.本门课程在测绘工程专业中的介绍2.本门课程的主要内容与课程安排3.大地测量学的定义和作用4.大地测量学的基本体系和内容5.大地测量学的发展简史及展望6.本讲小结时间分配5分钟10分钟20分钟40分钟主要教学方法与手段多媒体+板书+提问课后作业1.大地测量学有什么作用？试举例说明。2.简述大地测量学的基本体系和内容。参考资料应用大地测量学（第三版），张华海，王宝山，赵长胜著，中国矿业

4、大学出版社，2007大地测量学基础（第一版），吕志平，乔书波著，测绘出版社，2010教学后记大地测量学的核心是定位，是一门重要的测绘基础学科。2014年 9 月 4 日第 2 讲第2章 坐标系统与时间系统2.1 地球的运动2.2 时间系统了解地球的自转了解地球的公转理解大地测量中典型时间系统的概念典型时间系统 重点、详细讲授岁差、章动的概念及影响 辅以图片加强理解1.上讲内容复习2.地球的运动3.时间系统4.本讲小结15分钟1.岁差和章动指的是什么？它们会造成什么影响？2.时间系统的要素是什么？如何描述时间系统？3.几种典型的时间系统各自有什么用途？时间对于大地测量学而言是一个非常重要的参数。

5、2014年 9 月 9 日第 3 讲2.3 坐标系统（1）理解惯性坐标系、协议天球坐标系、地固坐标系的概念地固坐标系 重点、详细讲授协议天球坐标系和协议地固系的转换 板书推导加强理解2.坐标系统3.本讲小结80分钟1.协议天球坐标系、地固坐标系的含义是什么？2.协议天球坐标系和协议地固系的转换？3.简述大地基准、大地测量参考系统、大地测量参考框架、椭球定位定向的含义。坐标系统是测量的参照。第 4 讲2.3 坐标系统（3）理解坐标转换的原理掌握坐标转换的实现坐标转换的实现 重点、详细讲授坐标转换的原理 板书推导加强理解1.常用坐标转换的方法有哪些？各自适用于哪种情形？2.试说明五个公共点坐标转换

6、的实现过程。坐标转换是测绘专业学科必须掌握的知识。2014年 9 月11 日第 5 讲第3章 地球重力场及地球形状的基本理论3.1 地球及其运动的基本概念3.2 地球重力场的基本原理了解地球的基本参数理解引力位、离心力位、重力位的概念理解正常重力位和正常重力的概念理解正常椭球、水准椭球、总的地球椭球和参考椭球的概念重力位和参考椭球 重点、详细讲授引力位函数的推导 板书加强理解2.地球及其运动的基本概念3.地球重力场的基本原理25分钟55分钟1.地球的基本参数有哪些？2.重力位的含义是什么？其特征是什么？3.重力位和水准面有什么关系？4.总地球椭球和参考椭球的区别是什么？各自有什么用途？概念多，

7、容易混淆。2014年 9 月16 日第 6 讲3.3 高程系统理解高程系统的含义理解正高、正常高、大地高、力高和地区力高的概念掌握我国的高程基准正高、正常高、大地高概念和我国的高程基准 重点、详细讲授正高的推导 辅以板书加深理解2.高程系统1.简述高程系统的含义。2.简述正高、正常高、大地高、力高和地区力高的概念。3.我国应用的是那种高程系统？有几种高程基准？高程系统由基准面、基准线确定。2014年 9 月18 日第 7 讲3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念3.5 关于确定地球形状的基本概念了解垂线偏差和大地水准面差距的概念及其测量方法了解确定地球形状的天文大地测量方法、重力测

8、量方法和空间大地测量方法垂线偏差和大地水准面差距的概念 重点、详细讲授确定地球形状的方法 板书推导加深理解2.关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念3.关于确定地球形状的基本概念45分钟35分钟1.简述垂线偏差和大地水准面差距的含义。2.试说明确定地球形状的天文大地测量方法、重力测量方法和空间大地测量方法。大地水准面差距的测定是确定地球重力场的重要工作。2014年 9 月23 日第 8 讲第4章 地球椭球及其数学投影变换的基本理论4.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系（1）了解地球地球椭球的基本几何参数及其相互关系理解大地坐标系、空间直角坐标系、

9、子午平面坐标系、地心纬度坐标系、归化纬度坐标系、大地极坐标系和站心地平坐标系的概念大地坐标系、空间直角坐标系的概念 详细、重点讲授归化纬度和地心纬度的关系 板书推导加深理解1上讲内容复习2.地球椭球的基本几何参数及其相互关系3.椭球面上的常用坐标系及其相互关系（1） 5分钟1.地球椭球有哪些基本参数?2.绘图说明大地坐标系、空间直角坐标系、子午平面坐标系。3.绘图说明地心纬度坐标系、归化纬度坐标系、大地极坐标系。大地坐标系、空间直角坐标系是大地测量的两个基本坐标系。2014年 9 月25日第 9 讲4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系（2）理解子午平面坐标系和大地坐标系、子午平面坐标系和空

10、间直角坐标系、大地纬度、归化纬度和地心纬度的关系子午平面坐标系和大地坐标系、子午平面坐标系和空间直角坐标系的关系 重点、详细讲授大地纬度、归化纬度和地心纬度的关系 板书推导加深理解2.椭球面上的常用坐标系及其相互关系（2）3.本讲小结 1.利用图形辅助推导子午平面坐标系和大地坐标系、子午平面坐标系和空间直角坐标系的关系。2.利用图形辅助推导大地纬度、归化纬度和地心纬度的关系。3.利用1题的结果推导大地坐标系和空间直角坐标系的关系。推导较复杂，需亲自动手反复推导2-3遍。2014年 9 月30 日第 10 讲4.3椭球面上的几种曲率半径理解卯酉圈曲率半径、子午圈曲率半径、任意法截弧的曲率半径、平

11、均曲率半径的概念理解主曲率半径的计算和M、N、R的关系卯酉圈曲率半径、子午圈曲率半径的概念 重点、详细讲授任意法截弧的曲率半径的推导 板书推导加深理解2.椭球面上的几种曲率半径1.简述卯酉圈曲率半径、子午圈曲率半径的含义。2.推导卯酉圈曲率半径、子午圈曲率半径的公式。3.当两点不在同一子午圈也不在同一平行圈，M、N、R的大小关系是？椭球面上曲线、曲面之间的关系，要跟平面区别开来。2014年 10 月2 日第 11 讲4.4 椭球面上的弧长计算理解子午线弧长计算、由子午线弧长求大地纬度、平行圈弧长计算、子午线弧长和平行圈弧长变化的比较和椭球面梯形图幅面积的计算子午线弧长计算和由子午线弧长求大地纬

12、度 重点、详细讲授由子午线弧长求大地纬度 提醒学生预先学习迭代计算的知识2.椭球面上的弧长计算1.试计算某子午线上大地纬度为B1和B2两点间的弧长。2.若子午线弧长为S,求对应的大地纬度。3.列表说明子午线弧长和平行圈弧长变化规律。迭代计算在测绘技术中应用广泛。2014年 10 月7 日理解大地坐标系和空间直角坐标的相互转换利用数学软件演示计算过程 多举实例加深理解实习1.教师演示、讲解2.学生自主练习3.本次实习小结演示+自主练习1.总结由空间直角坐标系到大地坐标系的计算过程。2.迭代计算的特点是什么？2014年 10 月9 日第 12 讲理解子午线弧长计算、由子午线弧长求大地纬度的计算、椭

13、球面梯形图幅面积的计算 子午线弧长求大地纬度的计算 多举实例加深理解。1.总结由子午线弧长求大地纬度的计算过程。2.积分和级数求和有什么关系？积分计算通常可以转换为级数求和。2014年 10 月14 日第 13 讲4.5大地线理解相对法截线的概念理解大地线的定义和性质掌握大地线的微分方程和克莱劳方程大地线的微分方程和克莱劳方程 重点、详细讲授 克莱劳方程的推导 板书推导加深理解1.复习上讲内容2.大地线1.大地线有哪些性质？2.以图形辅助推导大地线的微分方程。3.大地线微分方程有什么作用？4.推导克莱劳方程。大地线微分方程是椭球面计算的基本方程。2014年 10 月16 日第 14 讲4.6将

14、地面观测值归算至椭球面理解将地面观测的水平方向归算至椭球面的改化计算掌握将地面观测的长度归算至椭球面地面观测的长度归算至椭球面 重点、详细讲授水平方向归算的三项改正 以图形辅助推导加深理解1复习上讲内容2.将地面观测值归算至椭球面1.水平方向归算的三项改正是？2.当边长较短，写出地面长度归算到椭球面的简化公式。3.水平方向和地面长度归算跟控制网的等级有什么关系？地面边长较短时归算到椭球面可采用近似公式计算。2014年 10 月21 日第 15 讲4.7 大地测量主题解算概述了解大地主题解算的一般说明了解勒让德级数式理解高斯平均引数正算公式理解高斯平均引数反算公式理解白塞尔大地主题解算方法高斯平

15、均引数正算公式和白塞尔大地主题解算方法 重点、详细讲授高斯平均引数正算公式的推导 板书推导加深理解1.上讲内容复习提问2.大地测量主题解算概述1.简述大地主题解算的基本概念。2.推导高斯平均引数正算公式和反算公式。3.说明白塞尔大地主题解算的基本思想。白塞尔大地主题解算是普遍采用的大地主题解算方案。2014年 10 月23 日第 16 讲4.8 地图数学投影变换的基本概念理解地图数学投影变换的意义和投影方程了解地图投影的变形了解地图投影的分类理解高斯投影的简要说明地图数学投影变换的意义和投影方程 重点、详细讲授地图数学投影变换的投影方程 板书推导加深理解2.地图数学投影变换的基本概念1.地图数学投影变换有何意义？2.地图投影的变形有哪几种？地图投影的分类方法有哪些？3.简述高斯投影的含义？4.写出地图数学投影方程。地图数学投影变换规定了椭球面到平面的转换规则。2014年 10 月28 日第 17 讲4.9高斯平面直角坐标系（1）理解高斯投影的概念理解正形投影的一般条件理解高斯投影坐标正反算公式了解高斯投影坐标计算的实用公式高斯投影坐标正反算公式 重点、详细讲授高斯投影坐标正