大地測(cè)量學(xué)大綱

1、中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所博士研究生入學(xué)考試大綱大地測(cè)量學(xué)本大地測(cè)量學(xué)考試大綱適用于中國(guó)科學(xué)院研究生院固體地球物理學(xué)、大地測(cè)量 學(xué)與測(cè)量工程等專業(yè)的博士研究生入學(xué)考試。大地測(cè)量學(xué)是地球科學(xué)的重要分支， 是測(cè)繪科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科， 主要研究地球形狀及 其外部重力場(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、測(cè)定極 移以及海平面及其變化等。本科目主要內(nèi)容包括大地測(cè)量的基本理論與方法、大地測(cè)量參考系、引力位理論、 地球形狀及其外部重力場(chǎng)的基本理論、地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換。要求考生對(duì)大地測(cè) 量學(xué)的定義和內(nèi)容、大地測(cè)量學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展，地球重力學(xué)的定義和內(nèi)容，以及地球重力 學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展有較深

2、入的了解；熟練掌握大地測(cè)量的基本技術(shù)與方法，熟練掌握引力位 及地球重力位理論；熟悉大地坐標(biāo)系的基本概念，掌握大地坐標(biāo)系的相互變換，熟悉地 球重力場(chǎng)及地球形狀基本理論；了解衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力有關(guān)概念和方法，了解地球橢 球的數(shù)學(xué)性質(zhì)以及數(shù)學(xué)投影變換的基本理論， 并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決 問(wèn)題的能力。一、考試內(nèi)容一）大地測(cè)量的基本理論與方法1. 大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展及新技術(shù)2. 國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的建立3. 國(guó)家高程控制網(wǎng)的建立4. 大地測(cè)量的基本方法二）地球重力場(chǎng)及地球形狀的基本理論1. 地球重力場(chǎng)基本概念及其研究?jī)?nèi)容2. 引力位理論基礎(chǔ)3. 垂線偏差與大地水準(zhǔn)面差距4. 高程系統(tǒng)的有關(guān)理

3、論和計(jì)算方法5. 地球形狀的確定三）大地坐標(biāo)系建立及坐標(biāo)換算1. 大地測(cè)量常用坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系2. 橢球定位和定向3. 地球參心坐標(biāo)系4. 地心地固坐標(biāo)系5. 站心坐標(biāo)系6. 坐標(biāo)系換算四）地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論1.地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)2.地面觀測(cè)值歸算至橢球面3.大地測(cè)量主題解算4.地圖數(shù)學(xué)投影變換的基本概念5.幾種基本投影的概念五）衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力學(xué)有關(guān)概念和方法1.二體問(wèn)題2.利用衛(wèi)星軌道攝動(dòng)確定地球引力場(chǎng)的基本思路3.衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力基本原理4.衛(wèi)星重力學(xué)研究進(jìn)展二、考試要求（一）大地測(cè)量的基本理論與方法1. 理解大地測(cè)量學(xué)的定義和作用，理解大地測(cè)量學(xué)的體系和基本內(nèi)

4、容，深入了解大地 測(cè)量學(xué)的發(fā)展及新技術(shù)。2. 理解國(guó)家平面大地控制網(wǎng)建立的基本原理，掌握建立國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的方法、 基本原則，熟練掌握常規(guī)大地測(cè)量方法，了解國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)方案及其 優(yōu)化設(shè)計(jì)。3. 理解國(guó)家高程控制網(wǎng)建立的基本原理，掌握國(guó)家高程基準(zhǔn)有關(guān)的概念，理解國(guó)家高 程控制網(wǎng)的布設(shè)原則和布設(shè)方案，了解我國(guó)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)概況。4. 熟練掌握大地測(cè)量的基本方法，理解精密角度測(cè)量基本原理和方法，掌握精密角度 測(cè)量的誤差分析。5. 了解精密電磁波測(cè)距基本原理和方法，理解距離觀測(cè)值的改正方法。6. 了解精密水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理和方法，掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析。7. 理解天文測(cè)量基本原理

5、和方法，掌握天文測(cè)量的基本知識(shí)，理解天球及天球上的點(diǎn) 和弧的概念，理解天球坐標(biāo)系、赤道坐標(biāo)系的概念，理解天文地理坐標(biāo)與天球坐標(biāo) 的關(guān)系，掌握恒星時(shí)概念，掌握天文定位三角形的概念，掌握邊和角的換算關(guān)系。8. 理解重力測(cè)量基本原理和方法，理解絕對(duì)重力和相對(duì)重力測(cè)量的基本原理，了解重 力基準(zhǔn)和重力系統(tǒng)。9. 理解GPS測(cè)量的基本原理和方法，掌握 GPS測(cè)量中的幾個(gè)概念，了解 GPS測(cè)量控 制網(wǎng)的布設(shè)方式，了解 GPS測(cè)量控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。10. 掌握歸心改正的概念，了解歸心改正數(shù)的計(jì)算方法。（二）地球重力場(chǎng)及地球形狀的基本理論21. 掌握引力位的概念和性質(zhì)，理解幾種簡(jiǎn)單形體的引力和引力位，理解斯托克

6、司問(wèn)題， 掌握斯托克司定理。2. 熟悉地球重力場(chǎng)基本概念，熟悉重力和重力位的概念及其關(guān)系，理解地球的正常重 力位和正常重力的概念及其關(guān)系，了解正常重力場(chǎng)的幾個(gè)基本參數(shù)。3. 熟悉擾動(dòng)位、大地水準(zhǔn)面差距、垂線偏差、重力異常的概念及其關(guān)系。4. 掌握各種重力歸算的概念、基本方法，理解各種重力歸算的物理意義。5. 理解大地水準(zhǔn)面上擾動(dòng)位的解，了解斯托克司函數(shù)；了解斯托克司和維寧曼尼茲 公式及其作用。6. 了解測(cè)定大地水準(zhǔn)面差距的幾種方法，理解確定大地水準(zhǔn)面差距的GPS高程擬合法和最小二乘配置法。7. 掌握幾個(gè)高程系統(tǒng)的概念和定義，熟練掌握幾個(gè)高程與基準(zhǔn)面的幾何關(guān)系。8. 理解確定地球形狀的基本概念，

7、理解確定地球形狀的三種基本方法。（三）大地坐標(biāo)系建立及坐標(biāo)換算1. 掌握幾個(gè)大地測(cè)量常用坐標(biāo)系的定義，熟練掌握坐標(biāo)系間的關(guān)系。2. 了解橢球定位和定向的概念，掌握參考橢球定位和定向的實(shí)現(xiàn)方法。3. 理解坐標(biāo)系統(tǒng)的類型，理解地球參心坐標(biāo)系的定義，了解我國(guó)的幾個(gè)參心大地坐標(biāo) 系。4. 理解地心地固坐標(biāo)系的定義，理解國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)及協(xié)議地球坐標(biāo)系，了解地心地固 坐標(biāo)系的建立方法，掌握世界大地坐標(biāo)系、國(guó)際地球參考系統(tǒng)。5. 理解站心坐標(biāo)系的概念，理解站心直角坐標(biāo)系的定義。6. 掌握歐勒角與旋轉(zhuǎn)矩陣，熟練掌握不同空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，熟練掌握不同大地坐 標(biāo)系換算。（四）地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論1.

8、 理解地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)，理解橢球面上幾種法截線的曲率半徑的概念，了解幾種 法截線的曲率半徑的計(jì)算方法。理解橢球面上的弧長(zhǎng)計(jì)算，理解子午線弧長(zhǎng)計(jì)算公 式、平行圈弧長(zhǎng)計(jì)算公式，理解子午線弧長(zhǎng)反算大地緯度。理解大地線的定義和性 質(zhì)，了解大地線的微分方程和克萊勞方程。2. 掌握地面觀測(cè)值至橢球面的歸算，掌握地面觀測(cè)的水平方向歸算至橢球面方法，掌 握地面觀測(cè)的長(zhǎng)度歸算至橢球面方法。3. 理解大地測(cè)量主題解算的概念，理解大地測(cè)量主題解算的基本方法，了解幾種常用 的大地測(cè)量主題解算方法。4. 理解地圖數(shù)學(xué)投影變換的基本概念，了解地圖投影的形變，了解地圖投影的分類。5. 理解高斯投影概念，了解高斯平面直角坐

9、標(biāo)、橢球面元素化算到高斯投影面，了解 高斯投影坐標(biāo)正反算公式。理解平面子午線收斂角定義，了解平面子午線收斂角計(jì) 算公式，了解方向改化公式，了解距離改化公式。6. 理解高斯投影的分帶及換帶計(jì)算。了解通用墨卡托投影 （UTM） 的基本概念，理解高 斯投影簇的概念，了解蘭勃脫投影概念。（5）衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力學(xué)有關(guān)概念和方法1. 了解衛(wèi)星重力的作用，了解衛(wèi)星重力基本方法和當(dāng)前的主要進(jìn)展。2. 理解二體問(wèn)題、有關(guān)衛(wèi)星軌道的幾個(gè)名詞。3. 了解利用衛(wèi)星軌道攝動(dòng)確定地球引力場(chǎng)的基本思路。4. 理解衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力基本原理三、主要參考書(shū)目1 大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ) ，孔祥元、郭際明、劉宗泉，武漢大學(xué)出版社， 2006年 1 月。2 大地測(cè)量學(xué)，徐紹銓、吳祖仰，第 2 版武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社， 20