大地测量学基础课件_精品文档.ppt

1、大地测量学基础大地测量学基础 第一章第一章 绪绪 论论定义：定义：定义：定义：大地测量学是为人类活动提供空间信息的科学，着重研大地测量学是为人类活动提供空间信息的科学，着重研大地测量学是为人类活动提供空间信息的科学，着重研大地测量学是为人类活动提供空间信息的科学，着重研 究地球的几何特征（形状和大小）和基本物理特性究地球的几何特征（形状和大小）和基本物理特性究地球的几何特征（形状和大小）和基本物理特性究地球的几何特征（形状和大小）和基本物理特性（重力场）及其变化。（重力场）及其变化。（重力场）及其变化。（重力场）及其变化。性质：地球科学的一个分支，是一门地球信息科学，既是基础性质：地球科学的一

2、个分支，是一门地球信息科学，既是基础性质：地球科学的一个分支，是一门地球信息科学，既是基础性质：地球科学的一个分支，是一门地球信息科学，既是基础 科学，又是应用科学科学，又是应用科学科学，又是应用科学科学，又是应用科学任务：测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地任务：测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地任务：测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地任务：测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地 球的空间信息；研究宇宙空间其它星球的状态。球的空间信息；研究宇宙空间其它星球的状态。球的空间信息；研究宇宙空间其它星球的状态。球的空间信息；研究宇宙空间其它星球的状

3、态。经典大地测量学：视地球为不变刚体，均匀旋转球体或椭球经典大地测量学：视地球为不变刚体，均匀旋转球体或椭球经典大地测量学：视地球为不变刚体，均匀旋转球体或椭球经典大地测量学：视地球为不变刚体，均匀旋转球体或椭球 体，在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外体，在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外体，在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外体，在一定范围内测绘地球和研究其形状、大小及外 部重力场。部重力场。部重力场。部重力场。一、大地测量学的定义一、大地测量学的定义 现代大地测量学：以空间大地测量学为主要标志，研究地球现代大地测量学：以空间大地测量学为主要标志，研究地球现代大地测量学

4、：以空间大地测量学为主要标志，研究地球现代大地测量学：以空间大地测量学为主要标志，研究地球及外部宇宙空间。及外部宇宙空间。及外部宇宙空间。及外部宇宙空间。与经典大地测量学相比，在研究方法、手段方面有显与经典大地测量学相比，在研究方法、手段方面有显与经典大地测量学相比，在研究方法、手段方面有显与经典大地测量学相比，在研究方法、手段方面有显著不同。主要表现在人造卫星、空间探测器、计算机、通讯著不同。主要表现在人造卫星、空间探测器、计算机、通讯著不同。主要表现在人造卫星、空间探测器、计算机、通讯著不同。主要表现在人造卫星、空间探测器、计算机、通讯技术等先进技术的应用。技术等先进技术的应用。技术等先进

5、技术的应用。技术等先进技术的应用。1 1、是国民经济建设和社会发展基础先行性的重要保证。、是国民经济建设和社会发展基础先行性的重要保证。、是国民经济建设和社会发展基础先行性的重要保证。、是国民经济建设和社会发展基础先行性的重要保证。确定地球的形状、大小重力场参数；统一全国坐标框架，确定地球的形状、大小重力场参数；统一全国坐标框架，确定地球的形状、大小重力场参数；统一全国坐标框架，确定地球的形状、大小重力场参数；统一全国坐标框架，建立国家和精密城市控制网，精确测定控制点的坐标，为建立国家和精密城市控制网，精确测定控制点的坐标，为建立国家和精密城市控制网，精确测定控制点的坐标，为建立国家和精密城市

6、控制网，精确测定控制点的坐标，为经济建设服务经济建设服务经济建设服务经济建设服务 国民经济建设需要地形图及相关资料，测绘地形图需要建国民经济建设需要地形图及相关资料，测绘地形图需要建国民经济建设需要地形图及相关资料，测绘地形图需要建国民经济建设需要地形图及相关资料，测绘地形图需要建立控制网，建立控制网需要建立坐标框架，建立坐标框架立控制网，建立控制网需要建立坐标框架，建立坐标框架立控制网，建立控制网需要建立坐标框架，建立坐标框架立控制网，建立控制网需要建立坐标框架，建立坐标框架须知道地球的形状、大小及重力参数。而这些方面正是大须知道地球的形状、大小及重力参数。而这些方面正是大须知道地球的形状、

7、大小及重力参数。而这些方面正是大须知道地球的形状、大小及重力参数。而这些方面正是大地测量学所研究的内容。地测量学所研究的内容。地测量学所研究的内容。地测量学所研究的内容。二、大地测量学的地位和作用二、大地测量学的地位和作用 2 2、在防灾、减灾、救灾及环境保护、监测、评价中的作用、在防灾、减灾、救灾及环境保护、监测、评价中的作用、在防灾、减灾、救灾及环境保护、监测、评价中的作用、在防灾、减灾、救灾及环境保护、监测、评价中的作用 1).1).建立大地形变监测系统，为地震预报提供有关资料；建立大地形变监测系统，为地震预报提供有关资料；建立大地形变监测系统，为地震预报提供有关资料；建立大地形变监测系

8、统，为地震预报提供有关资料；2).2).监测泥石流、山体滑坡、雪崩、森林火灾、洪水等灾害，监测泥石流、山体滑坡、雪崩、森林火灾、洪水等灾害，监测泥石流、山体滑坡、雪崩、森林火灾、洪水等灾害，监测泥石流、山体滑坡、雪崩、森林火灾、洪水等灾害，并为灾后评估提供资料；并为灾后评估提供资料；并为灾后评估提供资料；并为灾后评估提供资料；3).3).监测海水面的变化；监测海水面的变化；监测海水面的变化；监测海水面的变化；4).4).为灾难事件救援提供快速定位；如空难、海难、交通事故；为灾难事件救援提供快速定位；如空难、海难、交通事故；为灾难事件救援提供快速定位；如空难、海难、交通事故；为灾难事件救援提供快

9、速定位；如空难、海难、交通事故；5).5).环境监测，如沙漠，森林，土地利用情况等；环境监测，如沙漠，森林，土地利用情况等；环境监测，如沙漠，森林，土地利用情况等；环境监测，如沙漠，森林，土地利用情况等；这些监测一般是利用这些监测一般是利用这些监测一般是利用这些监测一般是利用GPSGPS、遥感卫星、遥感卫星、遥感卫星、遥感卫星、VLBIVLBI、激光测、激光测、激光测、激光测卫（卫（卫（卫（SLRSLR）等技术，）等技术，）等技术，）等技术，必须要知道地球的形状大小、重力场模必须要知道地球的形状大小、重力场模必须要知道地球的形状大小、重力场模必须要知道地球的形状大小、重力场模型、地心坐标等。型

10、、地心坐标等。型、地心坐标等。型、地心坐标等。3 3、是发展空间技术和国防建设的重要保障、是发展空间技术和国防建设的重要保障、是发展空间技术和国防建设的重要保障、是发展空间技术和国防建设的重要保障1).1).为卫星、导弹、航天飞机及其它宇宙探测器提供精确的为卫星、导弹、航天飞机及其它宇宙探测器提供精确的为卫星、导弹、航天飞机及其它宇宙探测器提供精确的为卫星、导弹、航天飞机及其它宇宙探测器提供精确的地球参考框架和全球重力场模型；地球参考框架和全球重力场模型；地球参考框架和全球重力场模型；地球参考框架和全球重力场模型；2).2).为战争提供军事测绘保障，超前储备保障，动态实时保为战争提供军事测绘保

11、障，超前储备保障，动态实时保为战争提供军事测绘保障，超前储备保障，动态实时保为战争提供军事测绘保障，超前储备保障，动态实时保障。如提供战区电子地图、数字影像图，打击目标的精确障。如提供战区电子地图、数字影像图，打击目标的精确障。如提供战区电子地图、数字影像图，打击目标的精确障。如提供战区电子地图、数字影像图，打击目标的精确三维坐标。三维坐标。三维坐标。三维坐标。4 4、在当代地球科学研究中有重要地位在当代地球科学研究中有重要地位在当代地球科学研究中有重要地位在当代地球科学研究中有重要地位1).1).建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的三维大建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的三维大

12、建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的三维大建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的三维大地网，长期监测网点随时间的变化；地网，长期监测网点随时间的变化；地网，长期监测网点随时间的变化；地网，长期监测网点随时间的变化；2).2).监测和分析各种地球动力学现象；提供有关地球动力监测和分析各种地球动力学现象；提供有关地球动力监测和分析各种地球动力学现象；提供有关地球动力监测和分析各种地球动力学现象；提供有关地球动力（地壳板块运动）过（地壳板块运动）过（地壳板块运动）过（地壳板块运动）过 程中时空度量上的定量定性信息；程中时空度量上的定量定性信息；程中时空度量上的定量定性信息；程中时空度量上的

13、定量定性信息；3).3).测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时间的变测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时间的变测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时间的变测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时间的变化，进一步精化地球重力场模型；化，进一步精化地球重力场模型；化，进一步精化地球重力场模型；化，进一步精化地球重力场模型；4).4).是测绘科学的各分支学科的基础科学，极大地影响着测是测绘科学的各分支学科的基础科学，极大地影响着测是测绘科学的各分支学科的基础科学，极大地影响着测是测绘科学的各分支学科的基础科学，极大地影响着测绘科学的发展。绘科学的发展。绘科学的发展。绘科学的发展。1

14、 1、测量学的两个分支测量学的两个分支测量学的两个分支测量学的两个分支 普通测量学：研究小范围的地球表面，认为该范围的地普通测量学：研究小范围的地球表面，认为该范围的地普通测量学：研究小范围的地球表面，认为该范围的地普通测量学：研究小范围的地球表面，认为该范围的地 球表面是平面，且铅垂线彼此平行。球表面是平面，且铅垂线彼此平行。球表面是平面，且铅垂线彼此平行。球表面是平面，且铅垂线彼此平行。大地测量学：研究全球或大范围的地球，认为铅垂线彼大地测量学：研究全球或大范围的地球，认为铅垂线彼大地测量学：研究全球或大范围的地球，认为铅垂线彼大地测量学：研究全球或大范围的地球，认为铅垂线彼 此不平行，研

15、究地球的形状、大小及重力场。此不平行，研究地球的形状、大小及重力场。此不平行，研究地球的形状、大小及重力场。此不平行，研究地球的形状、大小及重力场。三、大地测量学的基本体系三、大地测量学的基本体系 现代大地代大地测量量(三个基本分支三个基本分支)2、大地测量学的基本体系、大地测量学的基本体系1)、几何大地测量学：即天文大地测量学、几何大地测量学：即天文大地测量学 基本任务基本任务 确定地球形状、大小，地面点的几何位置确定地球形状、大小，地面点的几何位置 主要内容主要内容 国家大地测量控制网建立的理论、方法，精国家大地测量控制网建立的理论、方法，精 密测角、测距、测水准；地球椭球数学性质，椭球面

16、上密测角、测距、测水准；地球椭球数学性质，椭球面上 的测量计算，椭球数学投影，地球椭球几何参数的数学的测量计算，椭球数学投影，地球椭球几何参数的数学 模型等模型等2)2)、物理大地测量学（理论大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）基本任务：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其基本任务：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其基本任务：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其基本任务：用物理方法（重力测量）确定地球形状及其 外部重力场。外部重力场。外部重力场。外部重力场。主要内容：位理论，地球重和场，重力测量及其归算，主要内容：位理论，地球重和场，重力测量及其归算，主要内容：位理论，地球重和场，重力测量及其归算，主要内容：位理论，地球重和场，重力测量及其归算，推球地球形状及外部重力场的理论与方法。推球地球形状及外部重力场的理论与方法。推球地球形状及外部重力场的理论与方法。推球地球形状及外部重力场的理论与方法。3)3)、空间大地测量学、空间大地测量学、空间大地测量学、空间大地测量学 以人造地球卫星及其它空间探测器为代