第一章大地测量方法

❶ 大地测量学的方法

解决大地测量学的任务传统上有两种方法，几何法和物理法。所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网，提供地面点的水平位置；通过水准测量方法，获得几何量高差，建立高程控制网提供点的高程。物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。

❷ 测绘法的基本内容是什么

对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。

基础知识测量工作中，地面点的空间位置是用坐标和高程来表示（确定）的。表示地面点平面位置的常用坐标有地理坐标、平面直角坐标，小范围内也可用极坐标；高程是地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，也称海拔。

目前，我国以黄海平均海水面作为大地水准面。1985年决定采用新确定的黄海平均海水面作为我国的高程起算面，称为“1985年黄海高程系”。之前，我国曾以天津大沽平均海水面作为大地水准面。距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本几何要素，则距离测（丈）量、水平角测量及高程测量是测量的基本工作。

结合工作实际，本着学习基础知识、掌握基本技能的原则，现重点学习距离丈量、普通水准测量（高程、视距、断面测量）。

测绘的种类

1、大地测量。研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法。大地测量学是测绘学各个分支的理论基础，基本任务是建立地面控制网、重力网，精确确定控制点的三维位置，为地形图提供控制基础，为各类工程施工提供依据，为研究地球形状、大小、重力场以及变化，地壳形变及地震预报提供信息。

2、普通测量。研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时，可以不顾及地球曲率，把它当作平面处理，而不影响测图精度。

3、摄影测量。研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息，经过加工处理和分析，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的理论和方法。

按距离分可分为：航天摄影测量、航空影测量、地面影测量、近景影测量和显微影测量：按技术处理方法不同可以分为：模拟法影测量、解析法影测量和数字影测量。

4、工程测量。研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图，保障工程选址合理，按设计施工和进行有效管理。在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。

按研究的对象可以分为：建筑工程测量、水利工程测量、矿山工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、输电线路与输油管道测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、隧道工程测量、军事工程测量等。

5、海洋测绘。以海洋水体和海底为对象，研究海洋地位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋环境等自然和社会信心的地理分布及其编制各种海图的理论饿技术的学科。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。

❸ 大地测量学的基本技术有哪些

一、大地测量学，又称为测地学。根据德国着名大地测量学家F.R.
Helmert的经典定义，大地测量学是一门量测和描绘地球表面的科学。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。它也包括确定地球重力场和海底地形，是测绘学的一个分支。
二、基本技术：
解决大地测量学的任务传统上有两种方法，几何法和物理法。
1、测地方程所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网，提供地面点的水平位置;通过水准测量方法，获得几何量高差，建立高程控制网提供点的高程。
2、物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。

❹ 传统大地测量都有哪些测量方法

通过精密角度测量、距离测量、水准测量确定地球及地面的形状与位置；通过重力测量确定地球形状与重力场；最重要的是通过以上结论、地球椭球面计算与投影变换确定地球几何模型。

❺ 地形图测绘方法有哪些

地形图的测绘方法： 模拟法测图和数字测图两种。目前,地形图测绘主要采用数字测图方法。

工程地形图的测绘方法

(1)全站仪数字测图

全站仪数字测图是工程大比例尺地形测绘的主要方法，基于全站仪的数字测图系统主要有两种类型:

1、分为数字测记模式(全站仪+电子手簿或人工记录数据再传输至成图系统中经处理生成数字图，内业成图) ;

2、电子平板模式(全站仪+便携计算机或PDA个人数据助理，实地成图)，实现“所见即所测，所见即所得”。

数字测图系统具有基本数据编辑加工、图形分层、符号配置等功能外,有些还具有属性数据录入与挂接、由离散点构建不规则三角网进而生成等高线、影响数据集成与叠加和不同数据格式转换等功能。

(2) GPS RTK数字测图技术，此方法完全与全站仪类似，利用RTK系统代替全站仪或与全站仪组合使用。

(3)数字摄影测量和遥感测图:对于大范围的地形图以及大型工程建设场地测绘等，可以利用航摄影像、遥感影像、机载激光雷达扫描系统LIDAR或使用轻型飞机摄取影像， 使用数字摄影测量或遥感图像处理系统生产生成DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、 DLG (数字线划地图)以及复合模式组成。

(4)车载移动测图系统测图，又称移动道路测量系统(MMS) , 以车辆为平台，集成GPS接收机，视频传感器CCD，惯性导航系统INS,在车辆行驶过程中，快速采集道路和两旁的地形数据成图。

(5)第一章大地测量方法扩展阅读

大地测量

研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法。大地测量学是测绘学各个分支的理论基础，基本任务是建立地面控制网、重力网，精确确定控制点的三维位置，为地形图提供控制基础，为各类工程施工提供依据，为研究地球形状、大小、重力场以及变化，地壳形变及地震预报提供信息。

测绘仪器

三维激光扫描仪、水准仪、经纬仪、全站仪、GPS接收机、GPS手持机、超站仪、陀螺仪、求积仪、钢尺、秒表等如今在摄影测量方面，相机也成为了测绘中使用的仪器。

❻ 什么是经典大地测量

大地测量学 根据德国着名大地测量学家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国家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；为发射导弹和航天器提供地面点的精确坐标和地球重力场数据；为地球物理学、地球动力学、地震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，亚历山大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 ，中国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。这是世界上第一次实测弧度测量。其他国家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。中国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》，指出用重力测量精确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.高斯分别发表了最小二乘法理论，产生了测量平差法。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年苏联的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，这一理论已被许多国家采用。 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年第一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个坐标差。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最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、距离或距离差，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。

❼ 研究方法

第一章中述及，作为一门课程的第四纪地质学及地貌学包括第四纪地质学、地貌学及新构造运动学三门独立学科的内容。各门学科都有根据自己的研究对象和内容所制定的研究方法体系，第四纪地质学、地貌学、新构造运动学也不例外，这三门学科的研究对象又是在分布、成因、年代和发展方面具有密切的联系的。因而它们既可以分别进行研究，但也可以结合起来，并且在许多场合下是必须结合起来进行研究的。三门学科的研究内容归纳为：地形形态；第四纪堆积物的岩石、矿物成分和岩相特征；地形、第四纪堆积物的成因和空间分布，以及新构造运动的特点；地形、第四纪地质及新构造运动发展史等。为了进行这些方面的研究，需要采取地形形态、基底地质构造、第四纪堆积物、生物地层学、人类考古学、仪器、绝对年龄、古土壤学等不同方面的方法：

（一）地形形态法

1.研究内容

（1）划分主要和次要的地形形态单元，研究它们的形态描述和形态测量；

（2）给予这些地形以形态名称；

（3）从形态特点方面分析地形以及相关的第四纪堆积物和新构造运动的类型、相对年代及发展史。

2.具体措施

（1）分析等高线地形图、陆地照片、航卫照片等；

（2）野外地面观察和空中观察，对地形进行文字描述、素描、照相、测制地形剖面图、地形形态描述图、地形形态测量图；

（3）从形态上分析地形及相关第四纪堆积物、新构造运动的类型；

（4）研究各地形单元在空间分布上的关系，如层叠的、埋没的、镶嵌的、穿切的、覆盖的、平行的、过渡的等等；

（5）借助地形形态之间的关系，确定地形及相关第四纪堆积物和新构造运动的相对年代和发展历史，如在层叠的阶地系中较高的阶地年代较老，在埋藏的阶地系中较低的阶地年代较老等。

（二）基底地质结构法

这是研究地形、新构造运动与前第四纪基岩和地质构造关系的一种方法。

1.研究内容

（1）研究前第四纪基岩性质、地质构造在地形形成中的作用，作为划分地形成因和年代的依据；

（2）研究老地质构造与新地质构造的关系以阐明老构造运动与新构造运动的关系（有重叠的、继承的、新生的关系等）。

2.具体措施

（1）观察不同岩石性质与地形形态和成因类型的关系，以确定是构造地形抑或剥蚀构造地形、剥蚀地形等；

（3）研究新地质构造与老地质构造在方向、类型、空间、分布等方面的关系；

（4）对比地形剖面图和地质剖面图，地形形态图和地质图；

（5）编制岩石抗剥蚀强度图并与地形形态图进行对比；

（6）编制地貌地质联合剖面图、地貌构造形态图、新构造图。

（三）第四纪堆积物法

这是通过研究第四纪堆积物的岩石、矿物成分、岩相特点、厚度及空间分布的特征来解决这三门学科的有关问题的一种方法。

1.研究内容

（1）对组成第四纪堆积物的岩相特点各种粒级的颗粒进行岩石（粗粒物质）和矿物成分鉴定和研究；

（2）研究第四纪堆积物的物质来源（原地的及外来的）；

（3）研究第四纪堆积物的形成环境及成因（例如，第四纪堆积物的岩石矿物成分与下伏基岩有联系，证明是否为残积物、搬运沉积、或其它类型的堆积等）；

（4）研究第四纪堆积物与地形的关系，其中包括第四纪堆积物分布的大地形环境（如河谷形态及分布在河谷中的第四纪堆积物，以及第四纪堆积物本身所组成的地形等）；

（5）研究第四纪堆积物与新构造运动的关系（如巨厚的第四纪堆积物分布在新构造下降运动地区等）。

2.具体措施

（1）第四纪堆积物自然剖面及人工剖面的观察，观察内容包括：

① 第四纪堆积物的空间分布、厚度变化；

② 第四纪堆积物的岩石矿物成分（尽可能确定）；

③第四纪堆积物的岩相特点，包括层理、各层颜色、产状、分选、粗粒物质的磨圆度和扁平度、排列方向、胶结等；

④第四纪堆积物岩相在水平方向和垂直方向的变化（原生的和次生的变化）；

⑤第四纪堆积物所含化石及生物残骸；

⑥第四纪堆积物剖面所在的地形部位；

⑦对剖面的观察内容进行文字描述、照相或素描、采集标本和供分析鉴定、化验的样品。

（2）测制第四纪堆积物剖面，并填绘第四纪地质图。

（3）对不同类型的第四纪堆积物如，冰川漂砾、海成砾石层、风成砂、残积粘土等，分别进行不同内容的研究。

（4）在上述研究的基础上，分析第四纪堆积物及相关地形和新构造运动的类型、年代和发展史。

（四）生物地层学法

研究第四纪堆积物及其中所含化石、生物残骸以划分第四纪地层的方法。

1.研究内容

（1）第四纪堆积物中化石和生物残骸的采集和鉴定；

（2）第四纪化石和生物残骸与第四纪堆积物的关系；

（3）分析第四纪化石和生物残骸所代表的古地理环境，以确定第四纪堆积物的沉积环境和成因类型；

（4）借助第四纪化石年代的确定以确定第四纪堆积物及有关地形和新构造运动的年代并进行第四纪地层划分。

2.具体措施

（1）确定化石和生物残骸产出的地点，第四纪堆积物层位和地形部位，化石产出第四纪堆积物层的岩石、岩相特点，并绘制剖面图或素描图、照相；

（2）观察化石的产状、完整程度，借以分析化石是原始沉积抑或次生搬运沉积；

（3）采集第四纪动物和植物化石标本，供鉴定用，并将标本样品编号；

（4）室内进行分析鉴定并编制图表；

（5）研究产出化石的第四纪堆积物与相关地形和新构造运动在成因、年代和发展史方面的关系；

（6）进行第四纪堆积物的地层划分。

（五）人类考古法

研究第四纪堆积物中所含人类骨骸和文化遗迹、借以确定第四纪堆积物的成因、年代和形成历史的方法。研究内容和具体措施类似于生物地层学法。

（六）仪器法

利用仪器测定地貌、第四纪地质及新构造运动过程的方法。

1.研究内容

（1）利用仪器测定地貌过程、沉积作用和新构造运动速度；

（2）测定埋藏的地貌、第四纪堆积物和新构造运动的特点。

2.具体措施

（1）大地测量反复进行三角纲测量，反复进行水准测量，了解地面各点水平位置和垂直高度的变化。

（2）利用水量计观察，测定水位变化。

（3）地球物理法利用磁力异常曲线、重力异常曲线和电阻率曲线分析研究第四纪堆积物的厚度、岩相变化、下伏构造的特点；利用地震仪测定现代地壳运动强度。

（4）利用放射性测定测知岩浆活动与地壳运动。

（5）借助连续卫星照片，分析地貌过程、第四纪堆积物过程和新构造运动强度。

（七）绝对年龄法

测定第四纪堆积物及其所含化石的绝对年龄，借以确定相关地形和新地质构造的年龄，从而进行第四纪地层划分，以及阐明地形、第四纪地质和新构造运动历史的方法。

（八）古土壤法

研究第四纪堆积物中的古土壤，借以划分第四纪地层和研究第四纪地质历史的方法。

在综合性区域地质测量和水文工程地质测量工作中，需要尽可能地利用所有上述方法进行地貌、第四纪地质及新构造运动的全面的研究。在专门的地貌、第四纪地质和新构造运动的研究中，利用上述方法中与研究任务有关的方法。例如，在进行第四纪地层划分的专门研究中，主要利用生物地层法、第四纪堆积物法、绝对年龄法、古土壤法等。

在不同的研究地区内，上述方法的采用和可能发生的作用是不同的。例如，在平原地区，第四纪堆积物的研究方法，通常是一种主要方法；而在山岳地区，基岩地质结构法又常常作为一种主要方法被采用。

第四纪地质及地貌工作人员应当尽可能多地掌握上述方法。但是，全面掌握上述方法是有困难的。地貌第四纪地质人员应当至少掌握地形形态法、基岩地质结构法、第四纪堆积物法等几种主要方法，古生物地层学法应当部分地掌握。对于其它一些方法，第四纪地质及地貌工作人员在大多数场合下都是收集资料，采集标本样品，进行初步分析研究。

❽ 卫星大地测量学的观测方法

按其内容有：以恒星为背景测量卫星方向，人造卫星激光测距,多普勒频移测量定位,卫星雷达测高等。
以恒星为背景测量卫星方向 利用卫星反射的太阳光或卫星上反射镜反射的激光束进行摄影，通过像片处理归算，即可求得摄影瞬间卫星所在的空间方向。由摄影测量求得的卫星方向的精度，在良好的条件下可以达到±0.3″。
方向观测法是60年代主要使用的方法，它的观测数据曾用于几何法建立空间三角网。由于观测精度不易再提高，而且可供观测的卫星和观测的机会较少，所以已很少使用。
人造卫星激光测距 用安置在地面站的卫星激光测距仪向卫星发射激光脉冲，并接收由卫星反射镜反射回来的脉冲,测量脉冲往返所经过的时间,从而计算测站至卫星的距离。60年代初，曾试验用激光技术测量从地面站到月球的距离。利用月面漫反射进行测距的尝试，未能取得令人满意的结果。以后随着带激光反射镜的人造卫星的出现，以及仪器的改进，测距精度不断提高。第一代激光测距仪用目视跟踪观测，测距误差为±2米;第二代为自动跟踪，误差为分米级；第三代的测距仪精度达到厘米级。
人造卫星激光测距仪的工作原理如图3。固体激光器所发射的激光脉冲，由取样电路截取其极小部分能量，经光电转换后形成一个基准信号，送至测时装置，作为计时的开门脉冲。激光脉冲的大部分由光学系统发射至卫星。卫星上的反射镜将脉冲反射回到地面，为接收系统所接收，并由光电倍增管转换为电脉冲，经放大、整形后送至测时装置作为计时的关门脉冲。激光脉冲往返于测距仪与卫星间的传播时间，由计数器记录下来，据以计算出测距仪至卫星的距离。
卫星激光测距仪分为固定式和流动式两类。前者安装在地面的固定测站上，后者可安装在车辆上，具有高度机动性。两类测距仪的精度大致相同。
为了用计算机控制激光测距仪，使它自动跟踪卫星，须有精确的轨道预报。根据预报数据换算成观测时卫星的坐标，再计算出卫星的方位角、高度角和距离。输入计算机进行自动控制，跟踪卫星。
人造卫星激光测距技术已被广泛地应用于大地测量和地球动力学。70年代，地球和月球之间距离的测定有很大进展。月球激光测距除起到与卫星激光测距相同的作用外,还可以改善月球星历,推求地球引力参数GM。月球激光测距精度已达到±10厘米左右。
多普勒频移测量定位 多普勒频移测量的原理以多普勒效应为基础。装在卫星上的无线电发射机连续发射的电磁波频率为fs，地面站接收机所接收到的电磁波频率为fe。由于卫星对地面站的相对运动，根据多普勒效应有下列关系：
式中妆为卫星到地面站距离的变率，c为光速。引入接收机本地振荡频率f和卫星所发射电磁波波长λS=c/fS，上式写成如下形式： 由接收机将时间t1到t2的频移个数累加起来,亦即将上式求定积分，则有：式中N是接收机所记录的t1到t2之间频移个数。据此，即可由观测到的频移推算卫星至地面站的距离或距离变率。图4表示多普勒频移的变化情况。
为了提高精度，卫星发射两种相干频率，通过数据处理，可消除电离层影响的主要部分。多普勒频移测量可以全天候工作，且可以在较短时间内获得大量观测数据。
子午卫星系统，也称海军导航卫星系统(NNSS)，就是利用多普勒测量原理进行导航和定位的一种典型的系统。该系统的子午卫星不断发射供多普勒频移测量用的电磁波信号，频率分别为150和400兆赫，在 400兆赫载波上调制有时间信号和计算卫星空间位置用的“广播星历”。地面测站上的多普勒接收机在观测多普勒频移的同时，也接收这些信息。利用观测到的多普勒频移，以及卫星的瞬间位置和测站坐标之间的数学关系，可以计算出测站的地心坐标。用以进行子午卫星多普勒测量的仪器称为多普勒接收机。
地面测站大约每隔一小时可以观测到子午卫星通过一次。一般观测40～50次，利用广播星历和单点定位技术求得的测站地心坐标，其精度约为±3～±5米。此外还可采用联测定位技术（在两个测站上对子午卫星进行同步观测）和短弧定位技术（多测站上对子午卫星进行同步观测）。这两种定位技术都可以削弱卫星的星历误差和大气折射的影响，但前者将卫星广播星历视为已知值，后者则将它作为观测量处理。采用这两种技术按广播星历计算，可将每两点之间相对位置的误差减小到 1米以内。美国还于事后计算1～2颗子午卫星的精密星历。根据这种星历和单点定位技术计算的测站地心坐标的误差也在±1米以内。
子午卫星多普勒定位法不受天气影响，所用仪器轻，操作简便，现在已成为测定地面点地心坐标的主要方法。在天文大地网中，适当地测设多普勒测站，可以检核和改善网的质量，并把局部大地坐标系转换为全球统一的地心坐标系。卫星多普勒定位和地面水准测量结合，还可得出精度优于1米的相对高程异常。

❾ 卫星大地测量学的测量方法

卫星大地测量在原理上分为几何法和动力法。将卫星作为高空观测目标，由几个地面站同步观测，即可按三维三角测量法计算这些站的相对位置，实现远距离的大地联测。这种方法不涉及卫星的轨道运动，称为卫星大地测量几何法。如果利用卫星距地球较近的特点，将它作为地球引力场的敏感器进行轨道摄动观测，就可推求地球形状和引力场参数，同时可以精确计算卫星轨道和确定地面站的坐标。由于卫星沿着以地球质心为其焦点之一的椭圆轨道运行，所以这样测定的地面站坐标是相对于地球质心的绝对位置。这种测量方法称为卫星大地测量动力法。 原理如图1。由地面上A、B两站同步观测至卫星S1的方向AS1和BS1,在另一时刻同步观测至卫星S2的方向AS2和BS2，则由平面ABS1和ABS2的交线可确定A、B间的弦方向AB。在其他测站间重复上述观测过程,即可得出由各测站间的弦方向所构成的空间三角网。如果再由地面测量或由地面至卫星的激光测距，提供出三角网的长度因子（即在空间三角网解算中决定长度的要素），就可以推算出各测站点的相对坐标。
60年代，很多国家曾用几何法建立空间三角网和地面三角网的洲际联测。其中规模较大的是美国国家大地测量局主持的世界人造卫星三角网联测。它包括分布在全球的45个测站，网点间的距离为4000～4500公里，网的长度因子由长为1200～3500公里的 7条地面基线提供。这些基线分别位于北美、欧洲、非洲和澳大利亚，用电磁波测距仪测量。整个网经过平差后，点的坐标的中误差平均为±4.7米，网的平均长度相对误差为 ±5×10-7。 根据卫星在轨道上受摄动力的运动规律，利用地面站对卫星的观测数据，可以同时计算卫星轨道根数、地球引力场参数和地面观测站地心坐标。
地球引力、大气阻力、日月引力、太阳光压、地球潮汐（海潮、固体潮和大气潮）等对卫星轨道都有影响，研究和测定卫星轨道在这些影响之下的变化，是卫星大地测量动力法的基础。
如果地球是一个质量均匀分布的圆球，则地球对卫星的引力相当于假定地球质量集中于其中心时对卫星的引力。按开普勒(J.Kepler)的行星运动定律，这时卫星的轨道是一个不变化的椭圆，地球位于其焦点之一。这个轨道椭圆由6个轨道根数i、Ω、ɑ、e、ω和T来确定（图2）。i为轨道倾角，即轨道平面同赤道平面的夹角；Ω为升交点的赤经，即卫星轨道投影到天球上，同天球赤道相交的两点中，卫星由南向北通过赤道的那一点的赤经；ɑ和e分别为轨道椭圆的长半径和偏心率；ω为近地点角距，即近地点到升交点的角距；T为卫星通过近地点的时刻；v为真近点角，即卫星到近地点的角距,有的文献以它代替T作为轨道根数。这6个轨道根数中ɑ和e可确定轨道椭圆的形状和大小，i和Ω确定轨道面相对于地球的空间位置，ω说明轨道椭圆在空间的定向，T是推算卫星位置的时间起点。
实际上，地球的质量分布极不均匀，它的形状虽近似于一个旋转椭球，但很不规则，因而地球引力场非常复杂。卫星在绕地球运行中，除受到地球不规则引力场的摄动外，还受到大气阻力、日月引力、太阳光压和地球潮汐等摄动力的作用，因而卫星轨道不是一个不变的椭圆，其形状、大小和在空间的位置都在不断地变化。任一瞬间同这个轨道相密切的椭圆称密切椭圆。在摄动情况下，认为卫星轨道是随时间变化的瞬时椭圆。
卫星的运动方程是一个非常复杂的微分方程，可按级数展开法求解。此法把某一时刻t0的密切椭圆轨道作为固定的参考轨道，而把时刻 t的密切椭圆轨道根数表示为参考轨道根数同摄动项之和。摄动项分为短周期项、长周期项和长期项。一般以地球引力位球谐函数展开式的二次带谐系数作为一阶小量，而按所达到的精度分为一阶解和二阶解。这种解法通称为分析法。由于分析法公式较烦，近年来一般都采用数值积分法直接解卫星运动方程，或者采用半分析法与数值积分法相结合的方法，即短周期摄动用分析法计算，长期和长周期摄动用数值积分法计算。
地球引力位通常以球谐函数展开式表示，球谐函数的系数称为地球引力场参数，其中同经度无关的系数称为带谐系数，同经度有关的系数称为田谐系数。利用这些参数同观测数据（方向、距离、距离差、距离变率和卫星至海洋面的高）之间的关系组成观测方程，就可以同时推求出测站的地心坐标，卫星轨道根数和地球引力场参数。由于观测方程中含有大量的待定参数，所以通常把轨道根数和大地测量参数（引力场参数和测站地心坐标）分开解算。
地球引力位的带谐部分主要引起卫星轨道的长期和周期摄动，田谐部分只产生幅度较小的短周期摄动。从卫星运动理论知道，地球引力位的偶次带谐系数引起卫星轨道升交点赤经和近地点角距的长期摄动，奇次带谐系数引起轨道偏心率和倾角的长周期摄动。故一般根据长期观测所获得的升交点赤经和近地点角距的变化推求偶次带谐系数，而根据轨道偏心率和倾角的变化推求奇次带谐系数。计算时必须事先消除非地球引力场的各种摄动因素的影响。为了削弱观测方程系数之间的相关性，须选取不同倾角的卫星进行观测，并须经过一定时间的观测，积累几个月或几个星期的卫星观测数据，这样就可单独求定带谐系数。
田谐系数的求定比较困难，因为它们引起的摄动周期较短，振幅也较小。只有由全球分布均匀的若干测站，对不同轨道的卫星进行精密观测，才能求定田谐系数。这时观测方程中，带谐系数一般可作为已知参数；待定参数除了田谐系数外，还包括测站坐标和卫星轨道根数等项。
由于卫星观测数据目前只能反映地球引力场的全球特征,而地面重力测量数据可提供引力场的精细结构,所以只有把两种观测数据综合解算，才能求得地球引力场比较精确的模型。

❿ 大地测量学的基本技术有哪些

一、大地测量学，又称为测地学。根据德国着名大地测量学家F.R. Helmert的经典定义，大地测量学是一门量测和描绘地球表面的科学。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。它也包括确定地球重力场和海底地形，是测绘学的一个分支。
二、基本技术：
解决大地测量学的任务传统上有两种方法，几何法和物理法。
1、测地方程所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网，提供地面点的水平位置;通过水准测量方法，获得几何量高差，建立高程控制网提供点的高程。
2、物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。