同济大学：《现代大地控制测量》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 绪论

现代大地控制测量 同济大学测量系 2004年9月

现代大地控制测量 同济大学测量系 2004年9月

第一讲绪论 §11大地测量学的定义、分类和任务 定义:大地测量学是为人类活动提供空间信息的科 学,着重研究地球的几何特征(形状和大小)和 基本物理特性(重力场)及其变化。 分类:几何大地测量、物理大地测量 几何大地测量:经典大地测量、空间大地测量 物理大地测量:地面重力、航空重力、卫星重力

第一讲 绪 论 §1.1 大地测量学的定义、分类和任务 定义：大地测量学是为人类活动提供空间信息的科 学，着重研究地球的几何特征（形状和大小）和 基本物理特性（重力场）及其变化。 分类：几何大地测量、物理大地测量 几何大地测量：经典大地测量、空间大地测量 物理大地测量：地面重力、航空重力、卫星重力

大地测量学的任务 经济建设中的任务: 统一全国坐标框架,建立国家和精密城市控制网, 精确测定控制点的坐标,为经济建设服务 地学研究中的任务: 建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的 三维大地网,长期监测网点随时间的变化; 2.监测和分析各种地球动力学现象; 3.测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时 间的变化

大地测量学的任务 经济建设中的任务： 统一全国坐标框架，建立国家和精密城市控制网， 精确测定控制点的坐标，为经济建设服务。 地学研究中的任务： 1. 建立与维持高精度的坐标框架和区域性与全球的 三维大地网，长期监测网点随时间的变化； 2. 监测和分析各种地球动力学现象； 3. 测定地球形状和外部重力场的精细结构及其随时 间的变化

§12空间大地测量技术 原理 p()=r(t)-r/(t) S 观测量:站星矢量、卫地距 离、相邻时刻的卫地距离 l() 差、卫地距离变化率 P p(t)=√o(t)p() ep(t=p(opt △p(t,12)=p(2)-p(1) p()=p(t)p(t)/(t)

§1.2 空间大地测量技术 一、原理 观测量：站星矢量、卫地距 离、相邻时刻的卫地距离 差、卫地距离变化率 O P S (t) P r X Y Z r(t) ρ (t) (t) (t) (t) P ρ = r −r ρ(t) = ρ(t)ρ(t) (t) (t) (t) eP =ρ  ( ) ( ) ( ) 1 2 2 1  t ,t =ρ t −ρ t ρ (t) ρ (t) ρ (t) (t)   = 

协议地固坐标系与协议惯性系的关系 协议地固坐标系与协议惯性系之间的坐 标转换需要加岁差,章动,地球自转角和极移 改正 (=(PR)(NR) Brpo( yEE: A slow gyration of Earth s axis around the pole of the ecliptic, caused mainly by the gravitational pull of the sun moon, and other planets on Earths equatorial bulg HEJ: A small periodic motion of the celestial pole of Earth with respect to the pole of the ecliptic 极移:地球自转轴相对于地球的晃动

协议地固坐标系与协议惯性系的关系 协议地固坐标系与协议惯性系之间的坐 标转换需要加岁差, 章动, 地球自转角和极移 改正. (t) ( ) ( ) (t) P T T T T P 1 2 0 r = PR NR B B r 岁差：A slow gyration of Earth‘s axis around the pole of the ecliptic, caused mainly by the gravitational pull of the sun, moon, and other planets on Earth’s equatorial bulge. 章动：A small periodic motion of the celestial pole of Earth with respect to the pole of the ecliptic. 极移：地球自转轴相对于地球的晃动

空间大地测量的观测方法 1、卫星摄影法 2、卫星多普勒 3、卫星激光测距 4、甚长基线干涉测量 卫星测高 6、全球定位系统(GPS)

空间大地测量的观测方法 1、卫星摄影法 2、卫星多普勒 3、卫星激光测距 4、甚长基线干涉测量 5、卫星测高 6、全球定位系统（ GPS）

卫星激光测距 测定激光由地面站发射经卫星反射到地 面站接收的时间间隔τ计算观测时刻地面到 卫星的距离 P=C 目前的距离测量精度已经达到厘米级. Lageos卫星 的人卫激光观测资料对目前低阶重力场的确定起到重 要作用

卫星激光测距 测定激光由地面站发射经卫星反射到地 面站接收的时间间隔 , 计算观测时刻地面到 卫星的距离.  C 2 1 = 目前的距离测量精度已经达到厘米级. Lageos卫星 的人卫激光观测资料对目前低阶重力场的确定起到重 要作用

人卫激光仪

人卫激光仪

装有激光发射棱镜的卫星

装有激光发射棱镜的卫星

甚长基线干涉测量 观测对象:河外类星体 观测仪器:射电望远镜射电望远镜射电源电磁波 观测量:射电源到同步 观测的射电望远镜的 时间差 解算量:同步观测的射 电望远镜之间的坐标 差等 射电望远镜

甚长基线干涉测量 观测对象：河外类星体 观测仪器：射电望远镜 观测量：射电源到同步 观测的射电望远镜的 时间差 解算量：同步观测的射 电望远镜之间的坐标 差等 射电源电磁波 射电望远镜 射电望远镜