测绘学概论章节02.ppt

前 言 测绘的基础--大地测量是一项具有超前性的测绘基础工作。也是国家地理信息系统的基础框架。 我国大地测量是随着中华人民共和国诞生而起步的，经过六十多年来大地测量工作者的努力，为国民经济建设、国防建设提供了服务，为科学研究提供了大量的精确数据。 大地测量学是地球科学的一个分支。 基本目标——测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全以及地球科学和空间科学等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。 现代大地测量学与地球科学和空间科学的多个分支相互交叉，已成为推动地球科学、空间科学和军事科学发展的前沿科学之一，其范围已从测量地球发展到测量整个地球外空间。 大地测量学的基本任务： 1）建立和维护高精度全球和区域性大地测量系统与大地测量参考框架； 2）获取空间点位置的静态和动态信息； 3）测定和研究地球形状大小、地球外部重力场及其随时间的变化； 4）测定和研究全球和区域性地球动力学现象，包括地球自转与极移、地球潮汐、板块运动与地壳以及其他全球变化； ... 大地测量学的基本任务： 5）研究地球表面观测量向椭球面和平面的投影变换及相关的大地测量计算问题； 6）研究新型的大地测量仪器和大地测量方法； 7）研究空间大地测量理论和方法； 8）研究月球和行星大地测量理论和方法。研究月球或行星探测器定位、定轨和导航技术；构建月球或行星坐标参考系统和框架；探测月球和行星重力场。 大地测量学的定义 在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的一门学科。 经典大地测量：地球刚体不变、均匀旋转的球体或椭球体；范围小。 现代大地测量：空间测绘技术(人造地球卫星、空间探测器)，空间大地测量为特征，范围大。 §2.1 大地测量学概述 现代大地测量特点： 长距离，大范围；几十千米-几千千米 高精度；提高了2-3个数量级 实时、快速； “时间维”；现代大地测量学的一个重要特点 地心；由卫星大地测量自身的物理特性决定 学科的融合。大气科学、地球动力学、地球物理学、海洋学、地质学、地震学等 学科性质：地球科学(地学) 学科任务：获取和研究地球几何空间和地球重力场的静态和动态信息。 内容举例： 测定地球形状大小； 测定地面点空间坐标； 点间距离和方向； 测定和描述地球重力场等。 大地测量的任务（举例） 确定地球大小,形状,旋转及其变化； 确定地球上点的位置,高程以及它们的变化； 提供地球上点的重力信息及其变化; 提供坐标基准,高程基准和重力基准,为地理信息系统和测制地图提供基础框架； 为工程设计, 施工提供测绘服务； 为国防提供测绘服务。 §2.1 大地测量学概述 大地测量学的基本体系 应用大地测量、椭球大地测量、天文大地测量、大地重力测量、测量平差等； 新分支： 海洋大地测量、行星大地测量、卫星大地测量、地球动力学、惯性大地测量。 几何大地测量学: 即天文大地测量学 物理大地测量学：即理论大地测量学 空间大地测量学： §2.1 大地测量学概述 几何大地测量学（即天文大地测量学） 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。 主要内容：国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型等。 §2.1 大地测量学概述 物理大地测量学：即理论大地测量学 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。 主要内容：包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法。 空间大地测量学： 主要研究以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。 1. 应用(地面)大地测量学 2. 椭球面(几何)大地测量学； 3. 物理(重力)大地测量学； 4. 空间(卫星)大地测量学。 主要技术手段 经纬仪角度测量； 水准仪高程测量；  激光测距仪距离测量  甚长基线干涉测量(VLBI)； 卫星激光测距(SLR)；  全球定位卫星系统(GNSS)； 卫星测高(SA)。 §2.1 大地测量学概述 大地测量学的作用 是测绘科学与技术的重要理论基础； 是地理信息系统、数字地球、数字中国和数字区域的几何和物理的基础平台； 是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的一个数理基础； 是描述、构建和认知地球，进而解决地球科学问题的一个时空平台； 任何形式与地理信息有关的测绘都必须以法定的或协议的大地测量基准为基础； 各种测绘只有在大地测量基准的基础上，才能获得统一的、协调的、法定的点位坐标和高程，获得点之间的空间关系和尺度