第三章思考題答案

1、第一章思考題參考答案1.答：大地測(cè)量學(xué)是關(guān)于測(cè)量和描繪地球形狀及其重力場(chǎng)并監(jiān)測(cè)其變化，為人類活動(dòng)提供關(guān)于地球的空間信息。2答：大地測(cè)量學(xué)是一切測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著決定性的基礎(chǔ)保證作用；在防災(zāi)，減災(zāi)，救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與保護(hù)中發(fā)揮著獨(dú)具風(fēng)貌的特殊作用；是發(fā)展空間技術(shù)和國(guó)防建設(shè)的重要保障；在當(dāng)代地球科學(xué)研究中的地位顯得越來(lái)越重要。3答：大地測(cè)量學(xué)的基本體系由三個(gè)基本分支構(gòu)成：幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)及

2、空間大地測(cè)量學(xué)?；緝?nèi)容為：1.確定地球形狀及外部重力場(chǎng)及其隨時(shí)間的變化，建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系，研究地殼形變(包括地殼垂直升降及水平位移)，測(cè)定極移以及海洋水面地形及其變化等；2.研究月球及太陽(yáng)系行星的形狀及重力場(chǎng)；3.建立和維持具有高科技水平的國(guó)家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的需要；4.研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法等；5.研究地球表面向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)

3、變換及有關(guān)的大地測(cè)量計(jì)算；6.研究大規(guī)模、高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理的理論和方法，測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)建立及應(yīng)用等。4.答：大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：地球圓球階段、地球橢球階段、大地水準(zhǔn)面階段和現(xiàn)代大地測(cè)量新時(shí)期。5.答：有：長(zhǎng)度單位的建立；最小二乘法的提出；橢球大地測(cè)量學(xué)的形成，解決了橢球數(shù)學(xué)性質(zhì)，橢球面上測(cè)量計(jì)算，以及將橢球面投影到平面的正形投影方法；弧度測(cè)量大規(guī)模展開(kāi)；推算了不同的地球橢球參數(shù)。6.答：有：克萊

4、羅定理的提出；重力位函數(shù)的提出；地殼均衡學(xué)說(shuō)的提出；重力測(cè)量有了進(jìn)展，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了用于絕對(duì)重力測(cè)量的可倒擺以及用于相對(duì)重力測(cè)量的便攜式擺儀。極大地推動(dòng)了重力測(cè)量的發(fā)展。7.答：主要體現(xiàn)在：（1）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)，激光測(cè)衛(wèi)(SLR)以及甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(VLBI)慣性測(cè)量統(tǒng)(INS)是主導(dǎo)本學(xué)科發(fā)展的主要的空間大地測(cè)量技術(shù)；（2）用衛(wèi)星測(cè)量、激光測(cè)衛(wèi)及甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量等空間大地測(cè)量技術(shù)建立大規(guī)模、高精度、多用途的空間大地測(cè)量控制

5、網(wǎng)，是確定地球基本參數(shù)及其重力場(chǎng)，建立大地基準(zhǔn)參考框架，監(jiān)測(cè)地殼形變，保證空間技術(shù)及戰(zhàn)略武器發(fā)展的地面基準(zhǔn)等科技任務(wù)的基本技術(shù)方案；（3）精化地球重力場(chǎng)模型是大地測(cè)量學(xué)的重要發(fā)展目標(biāo)。地球橢球長(zhǎng)半徑a=6378140m，地心引力常數(shù)GM=3.9860051014231410sm地球重力場(chǎng)二階帶球諧系數(shù)=1.082632J310?地球自轉(zhuǎn)角速度ω=7.292115rads。510?根據(jù)物理大地測(cè)量學(xué)中的有關(guān)公式，可由上述4個(gè)參數(shù)算得地球

6、橢球扁率α=1298.257赤道的正常重力值=9.78032。0?2sm②參心大地坐標(biāo)系是在1954年北京坐標(biāo)系基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。③橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)最為密合，是多點(diǎn)定位。④定向明確。橢球短軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)的方向，起始大地子午面0.1968JYD平行于我國(guó)起始天文子午面，。0???ZYX???⑤大地原點(diǎn)地處我國(guó)中部，位于西安市以北60km處的涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，簡(jiǎn)稱西安原點(diǎn)。⑥大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程系。該坐

7、標(biāo)系建立后，實(shí)施了全國(guó)天文大地網(wǎng)平差。7答：IERS的任務(wù)主要有以下幾個(gè)方面：①維持國(guó)際天球參考系統(tǒng)(ICRS)和框架(ICRF)；②維持國(guó)際地球參考系統(tǒng)(ITRS)和框架(ITRF)；③為當(dāng)前應(yīng)用和長(zhǎng)期研究提供及時(shí)準(zhǔn)確的地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(EOP)。8答：ITRS是一種協(xié)議地球參考系統(tǒng)，它的定義為：①原點(diǎn)為地心，并且是指包括海洋和大氣在內(nèi)的整個(gè)地球的質(zhì)心；②長(zhǎng)度單位為米(m)，并且是在廣義相對(duì)論框架下的定義；③Z軸從地心指向BIH1984.

8、0定義的協(xié)議地球極(CTP)；④X軸從地心指向格林尼治平均子午面與CTP赤道的交點(diǎn)；⑤Y軸與XOZ平面垂直而構(gòu)成右手坐標(biāo)系；⑥時(shí)間演變基準(zhǔn)是使用滿足無(wú)整體旋轉(zhuǎn)NNR條件的板塊運(yùn)動(dòng)模型，來(lái)描述地球各塊體隨時(shí)間的變化。9答：式中為平移參數(shù)；為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，為尺度變化參數(shù)。000ZYX???ZYX???m第三章思考題答案1.答：重力是地球引力和離心力的合力，研究地球的重力場(chǎng)常借助于位理論，因?yàn)槲缓瘮?shù)是個(gè)標(biāo)量函數(shù)，而重力場(chǎng)是一個(gè)矢量函數(shù)，研究矢量函