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1、第二章 1.地球形狀表述——地面點位的表示——地球的運轉(zhuǎn)——地球形狀表述——建立測量坐標系的有關概念上一講應掌握的內(nèi)容大地測量學的定義：在一定的時間與空間參考系中，測量和描繪地球及其他行星體的一門學科。大地測量學的基本任務（經(jīng)典）：技術(shù)任務：建立大地控制網(wǎng)科學任務：研究地球的形狀、大小和地球外部重力場大地測量學的分支：幾何大地測量學物理大地測量學空間大地測量學現(xiàn)代大地測量的特征：為人類活動提供關于地球空間信息的一門學科《現(xiàn)代大地控制測量》、《現(xiàn)代大地控制測量學的理論及其應用》研究范圍大；從分維式到整體式；從靜態(tài)到動態(tài)，從幾何空間到物理-幾何空間；觀測精度高：相對精度10-9，絕對精度毫米；測量
2、與數(shù)據(jù)處理周期短。上一講應掌握的內(nèi)容(續(xù))大地測量學發(fā)展第一階段：用弧度測量發(fā)現(xiàn)地球是圓球第二階段：由行星運動定律、萬有引力定律、用擺進行重力測量、克萊羅定理等，證明地球是兩極略扁的橢球。提出最小二乘法原理，解決橢球面上測量與計算，進行部分區(qū)域三角測量和重力測量第三階段：大地水準面階段。橢球的認識發(fā)展到是大地水準面包圍的大地體。發(fā)明因瓦基線尺和平行玻璃板測微器，可進行精密的角度、距離、高程，測量，在大范圍建立平面和高程控制網(wǎng)，提出大地測量邊值問題理論：通過測定重力異常，精化大地水準面，進行垂線偏差等歸化改正。第四階段：現(xiàn)代大地測量。以電磁波測距(激光測衛(wèi))、人造地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及甚長基線干涉測
3、量等為代表的新的測量技術(shù)的出現(xiàn)。地球橢球，地心坐標系，三維測量。第二章 Ⅰ.地球形狀表述1.空間直角坐標系空間任意點的坐標用（X，Y，Z）表示，坐標原點位在地球橢球質(zhì)心或參考橢球中心，Z軸（短軸）與地球平均自轉(zhuǎn)軸相重合，亦即指向某一時刻的平均北極點，X軸指向平均自轉(zhuǎn)軸與平均格林尼治天文臺所決定的子午面與赤道面的交點Ge，而Y軸與XOZ平面垂直，且指向東為正。一、地面點位的表示(回顧)2.大地坐標系采用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H來描述地面上一點的空間位置的。地面上一點的大地經(jīng)度Ｌ為大地起始子午面與該點所在的子午面所構(gòu)成的二面角，由起始子午面起算，向東為正，稱東經(jīng)（0°～180°），向西為負
4、，稱西經(jīng)（0°～180°）；大地緯度Ｂ是過該點作橢球面的法線與赤道面的夾角，由赤道面起算，向北為正，稱北緯（0°～90°），向南為負，稱南緯（0°～90°）；大地高H是地面點沿橢球的法線到橢球面的距離。３、高斯平面直角坐標系在地球橢球面上進行大地坐標的計算，是相當繁瑣的，遠不如在平面上簡便。為適應測量定位的應用，需要將大地坐標轉(zhuǎn)換為某種平面直角坐標；為測繪在平面上的地圖，也必須將地球橢球面上各元素按一定的數(shù)學法則歸算（投影）到某個平面。將大地坐標通過某種數(shù)學變換映射到平面上，這就是坐標投影變換。投影變換的方法有很多，我國采用的是高斯-克呂格投影，簡稱高斯投影。三者之間可以轉(zhuǎn)換，以后講高斯平面直
5、角坐標系（續(xù)）中央子午線作為縱軸，即X軸；赤道投影線作為橫軸，即Y軸（與數(shù)學坐標系有差異）我國有十幾個高斯平面直角坐標系。自然坐標：A（3795231.024，157680.231）B（4246752.780，-174240.734）通用坐標：A（3795231.024，20657680.231）(國家統(tǒng)一坐標)B（4246752.780，20325759.266）把坐標縱軸向西平移500km，在橫坐標值前冠以帶號。xyONS中央子午線赤道緯線緯線（73°～135°12帶）高斯平面直角坐標系xyONS中央子午線赤道緯線緯線500km通用坐標二、地球的運轉(zhuǎn)地球的運轉(zhuǎn)可分為四類：與銀河系一起在宇宙
6、中運動在銀河系內(nèi)與太陽一起旋轉(zhuǎn)與其它行星一起繞太陽旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）地球的自轉(zhuǎn)（周日視運動）地球是太陽系中的一顆行星，它有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動描述地面點位需建立坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)，這兩者都與地球的運轉(zhuǎn)密切相關，故先應了解地球的運轉(zhuǎn)情況。（一）地球的公轉(zhuǎn)地球的公轉(zhuǎn)滿足開普勒三大運動定律行星運動的軌跡是橢圓，太陽位于其橢圓的一個焦點上；在單位時間內(nèi)掃過的面積相等；運動的周期的平方與軌道的長半軸的立方的比為常數(shù)。開普勒第一定律開普勒第一定律直角坐標方程：極坐標方程：f真近點角，p為焦參數(shù)（半通徑）地球公轉(zhuǎn)的軌道面稱為黃道面，黃道面與地球赤道面的交角稱為黃赤交角ε，ε有緩慢的變化，一年大約減少0.468″,黃赤交
7、角概值是23°27′。黃道與赤道有兩個交點：升交點——春分點，降交點——秋分點。開普勒第二定律時間t內(nèi)掃過的面積s相等，則面速度可根據(jù)能量守恒定律導出:能夠根據(jù)時間計算出行星在軌道上的位置。地球在遠日點的速度為29.27km/s，地球在近日點的速度為30.27km/s.平均速度約30km/s開普勒第三定律行星運動的周期的平方與軌道的長半軸的立方的比為常數(shù)。設a和a1,T和T1分別表示兩行星軌道的長
