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大地测量学的成果(大地测量学的主要任务)

什么是经典大地测量

大地测量学 根据德国大地测量学家F.R. Helmert的经典定义,它是一门量测和描绘地球表面的科学。它也包括确定地球重力场和海底地形。也就是研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。测绘学的一个分支。 大地测量学的任务 ·确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳形变(包括地壳垂直升降及水平位移),测定极移以及海洋水面地形及其变化等。 ·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。 ·建立和维持具有高科技水平的和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要。 ·研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。 ·研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。 ·研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。 大地测量学的分支 ·几何大地测量学亦即天文大地测量学:它的基本任务是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。 ·物理大地测量学也称理论大地测量学:它的基本任务是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。 ·空间大地测量学:主要研究人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论,技术与方法。 大地测量学中测定地球大小,指测定地球椭球的大小;研究地球形状,指研究大地水准面形状;测定地面点的几何位置,指测定以地球椭球面为参考的地面点位置。将地面点沿法线方向投影于椭球面上,用投影点在椭球面上的大地经度、大地纬度表示点的水平位置,用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标表示。 大地测量工作为大规模的测制地形图提供水平控制网和高程控制网;为开发矿山、兴修水利、发展交通等经济建设提供控制基础;为发射和航天器提供地面点的坐标和地球重力场数据;为地球物理学、地球动力学、学的研究任务提供测量数据。 简史 大地测量学历史悠久。公元前3世纪,的埃拉托色尼利用在两地观测日影的方法,首次推算出地球子午圈的周长,也是弧度测量的初始形式。724年 ,唐代的南宫说等人在张遂(一行)指导下在今河南省境内实测了一条长约300千米的子午弧,并测同一时刻南北两点的日影长度,推算出纬度1°的子午弧长。这是世界上次实测弧度测量。其他也相继进行过类似的工作。17世纪以前,由于工具简单,技术水平低,所得结果精度不高。1617年荷兰W.斯涅耳首创三角测量法,克服了直接丈量距离的困难。随后又有望远镜、水准器、测微器等的发明,测量仪器制造逐渐完善,精度提高,为大地测量学的发展奠定了技术基础。17世纪末,英国I.牛顿和荷兰C.惠更斯从力学观点研究地球形状,提出地球是两极略扁的椭球体。1735~1741年法国科学院派两支测量队分别在赤道附近的秘鲁和北极圈附近的拉普兰进行弧度测量,证实地球是两极略扁的椭球体。清代康熙年间为编制《皇舆全图》,实施了大规模天文大地测量。这次测量中,发现高纬度的东北地区每度子午弧比低纬度的河北地区的要长,这个发现比法国早。1730年英国西森发明经纬仪,促进了三角测量的发展。1743年法国克莱罗发表了《地球形状理论》,指出用重力测量求定地球扁率的方法。1806年法国的A.-M.勒让德和1809年德国的C.F.高斯分别发表了小二乘法理论,产生了测量平法。1849年英国Sir G.G.斯托克斯创立用重力测量成果研究水准面形状的理论。1880年瑞典耶德林提出悬链线状基线尺测量方法,继而法国制成因瓦基线尺,使丈量距离的精度明显提高。19世纪末和20世纪30年代,先后出现了摆仪和重力仪,使重力点数量大量增加,为研究地球形状和地球重力场提供大量重力数据。1945年的M.C.莫洛坚斯基提出,不需要任何归算,可以直接利用地面重力测量数据严格求定地面点到参考椭球面的大地高程,直接确定地球表面形状,这一理论已被许多采用。 20世纪40年代,电磁波测距仪的发明,克服了量距的困难,使导线测量、三边测量得到重视和发展。1957年颗人造地球卫星发射成功后,产生了卫星大地测量学,使大地测量学发展到一个新阶段。导航卫星多普勒定位技术,能够以±1米或更高的精度测定任一地面点在全球大地坐标中的地心坐标。卫星雷达测高技术,可测定海洋大地水准面的起伏。新发展起来的卫星射电干涉测量技术,可以测定地面上相距几十千米的两点间的基线向量在全球坐标系三轴方向上的基线分量,即两点间的3个坐标。卫星大地测量学仍在发展中,具有很大的潜力。 分支 大地测量学包括几何大地测量学、物理大地测量学、卫星大地测量学、海洋大地测量学和动态大地测量学。 几何大地测量采用一个与地球外形接近的旋转椭球代表地球形状,用几何方法测定它的形状和大小,并以该椭球面为参考研究和测定大地水准面,以及建立大地坐标系,推算地面点的几何位置。 物理大地测量用一个同全球平均海水面位能相等重力等位面即大地水准面代表地球的实际形状,在地球表面进行重力测量,并用地面重力测量数据研究大地水准面相对于地球椭球面的起伏。 卫星大地测量利用卫星在地球引力场中的轨道运动,从尽可能均匀分布在整个地球表面上的十几个至几十个跟踪站,观测至卫星瞬间位置的方向、距离或距离,积累对不同高度不同倾角的卫星的长期(数年)观测资料,可以综合解算地球的几何参数和物理参数,以及地面跟踪站相对于地球质心的几何位置。

大地测量学的成果(大地测量学的主要任务)大地测量学的成果(大地测量学的主要任务)


大地测量学的成果(大地测量学的主要任务)


大地测量学的展望

大地测量学从形成到现在已有 300多年的历史,虽然在研究地球形状、地球重力场和测定地面点几何位置各方面都已取得了可观的成就,但从整体来看,仍存在着若干不足之处,有待于今后继续研究解决。

大地测量学研究的内容有哪些

大地测量学研究的内容是:研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。

一、

大地测量学是测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。大地测量学中测定地球的大小,是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状;测定地面点的几何位置,是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上,用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置,用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。大地测量工作是为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网,为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点,同时也为发射人造地球卫星、和各种航天器提供地面站的坐标和地球重力场资料。

二、任务

它的基本任务是研究全球,建立与时相依的地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。测地学确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳形变(包括地壳垂直升降及水平位移),测定极移以及海洋水面地形及其变化等。·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。建立和维持具有高科技水平的和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要。研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。

大地测量学的发展经理了哪些阶段,简述各阶段的主要

分为以下几个阶段: 地球圆球阶段, 地球椭球阶段, 大地水准面阶段, 现代大地测量新时期 地球圆球阶段 , 首次用子午圈弧长测量法来估算地球半径。 这是人类应用弧度测量概念对地球大小的次估算。 地球椭球阶段, 在这阶段, 几何大地测量在验证了牛顿的万有引力定律和证实地球为椭球学说之后, 开始走2) 3) 4) 向成熟发展的道路, 取得的成绩主要体现在一下几个方面: 1) 长度单位的建立 2) 小二乘法的提出 3) 椭球大地测量学的形成 4) 弧度测量大规模展开 5)推算了不同的地球椭球参数 这个阶段为物理大地测量学奠定了基础理论。 大地水准面阶段, 几何大地测量学的发展: 1) 天文大地网的布设有了重大发展, 2) 因瓦基线尺出现 物理大地测量学的发展 1) 大地测量边值问题理论的提出 2) 提出了新的椭球参数 现代大地测量新时期 以地磁波测距、 人造地球卫星定位系统及其长基线干涉测量等为代表的新的测量技术的出现, 使大地测量定位、 确定地球参数及重力场, 构筑数字地球等基本测绘任务都以崭新的理论和方法来进行。由于高精度重力仪和相对重力仪的研究成功和使用, 有些建立了自己的高精度重力网, 大地控制网优化设计理论和小二乘法的配置法的提出和应用。

平面系统的作用

平面及平面系统它能起到透镜元件无法起到的作用。

关于平面系统的介绍如下:

确定地面点平面位置所采用的参考系。大地测量、矿区控制测量、地形测量和工程测量所采用的平面坐标系主要有:高斯-克吕格平面直角坐标系、地方(矿区) 平面坐标系、独立坐标系。

确定地面点平面位置所采用的参考系。大地测量、矿区控制测量、地形测量和工程测量所采用的平面坐标系主要有:高斯-克吕格平面直角坐标系、地方(矿区) 平面坐标系、独立坐标系。

大地测量成果,即大地坐标(L,B),不能满足地形测图和各种工程测量的要求,需将它们按一定的数据关系转换为平面直角坐标。1882年,德国数学家、物理学家、天文学家和大地测量学家C. F. 高斯 (C. F. Gauss)提出了一种投影方法,后经德国的J. H. L. 克吕格 (J. H. L.Kruger)于1912年加以扩充而完善,故称高斯-克吕格投影。

与高斯平面坐标系无换算关系的坐标系,即以平面控制网中一个点的假定坐标和测定的一条边长、一条边的坐标方位角作为平面控制网的必要起算数据所建立起的平面坐标系。

有哪些新的物理研究成果

有哪些新的物理研究成果

测量与地球物理研究所(简称测地所)坐落在美丽的东湖之滨,是科学院知识创新工程试点单位,主要从事大地测量学、地球物理学与环境科学的基础研究,是中科院从事大地测量学研究的研究所。主要研究方向:地壳局部和整体运动、地球内部结构及圈层的相互作用、大地测量在国防和工程建设中的应用研究,长江中游环境灾害的监测与研究,湿地演化与生态修复以及区域可持续发展研究等。其研究成果在我国国防和国民经济建设及环境变化、减灾防灾等领域发挥着重要作用。在国内地学界以学科精干、方向明确独树一帜,在大地测量学研究领域中占据一席之地。许厚泽院士曾任两届地潮委员会主席,两届重力委员会副主席等职务。

测地所是国务院批准的首批博士和硕士学位授予单位之一。拥有"测绘科学与技术"博士后流动站,固体地球物理学和大地测量学两个博士学位授予点,固体地球物理学、大地测量学和自然地理学三个硕士学位授予点。

测地所拥有一支以中青年为骨干的创新队伍,其中科学院院士1人,高级研究人员44人。高级专业技术职务人员中60%是45岁以下的青年科技骨干,一批年轻的博士已成为该所优势学科领域和重要科研项目的中坚力量,并形成了以他们为主体的具有较高研究水平的青年博士群体,拥有经验丰富的教师队伍。进入知识创新工程试点以来,我所有三篇论文获全国百篇博士论文奖;2000年、2001年、2002年连续三年获科学院奖学金特别奖(全院每年不超过20名); 2001、2002、2003年连续三届在导航技术大会(ION GPS)上获研究生论文奖,2004年有一篇论文获中科院首届博士论文奖。

在学研究生除享受助学金外,同时实施“研究助理”制度和“奖学金”制度。博士生助学金和津贴合计可达1300元/月,硕士生可达950元/月。研究生可申请奖学金,博士6000元/年,硕士3500元/年。

2006年测地所继续接受部分应届本科毕业生免试为硕士生。

卫星大地测量学的作用

1957年人造地球卫星的出现,给大地测量带来了巨大变革。1958年仅根据对“人造地球卫星”2号几个星期目视观测资料,就推得较准确的地球扁率为1:298.24。1959年又按“先锋”1号卫星的观测数据,进一步推知地球的南、北半球不对称,大地水准面在北极处隆起约10米,南极处下陷约20多米。这两项成就说明了卫星大地测量学可以解决常规大地测量长期难以解决的问题。

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