大地測量學,又稱測地學,是測繪學的一個分支,研究和測定地球形狀、大小和地球重力場,以及測定地面點幾何位置的學科。它也包括確定地球重力場和海底地形,是測繪學的一個分支。大地測量學的基本任務是研究全球,建立與時相依的地球參考坐標框架,研究地球形狀及其外部重力場的理論與方法,研究描述極移固體潮及地殼運動等地球動力學問題,研究高精度定位理論與方法。確定地球形狀及其外部重力場及其隨時間的變化,建立統一的大地測量坐標系,研究地殼形變(包括地殼垂直升降及水平位移),測定極移以及海洋水面地形及其變化等。研究月球及太陽系行星的形狀及其重力場。建立和維持具有高科技水平的國家和全球的天文大地水平控制網和精密水準網以及海洋大地控制網,以滿足國民經濟和國防建設的需要。研究為獲得高精度測量成果的儀器和方法等。研究地球表面向橢球面或平面的投影數學變換及有關的大地測量計算。研究大規模、高精度和多類別的地面網、空間網及其聯合網的數學處理的理論和方法,測量數據庫建立及應用等。
相關概念
地球形狀
大地測量學中測定地球的大小,是指測定地球橢球的大小;研究地球形狀,是指研究大地水準面的形狀;測定地面點的幾何位置,是指測定以地球橢球面為參考的地面點的位置。將地面點沿法線方向投影于地球橢球面上,用投影點在橢球面上的大地緯度和大地經度表示該點的水平位置,用地面點至投影點的法線距離表示該點的大地高程。這點的幾何位置也可以用一個以地球質心為原點的空間直角坐標系中的三維坐標來表示。
高程系統
大地測量工作中使用的高程系統有兩種:一種是絕對高程,指地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離,另一種是相對高程,指地面點沿鉛垂線到假定水準面的距離。前者使用較多,后者主要用于礦山測量。
地球重力場
地球重力場是由地球的質量分布引起的,它是地球內部物質分布的一種反映。地球重力場的強度和方向在地球上各個地方都不一樣,因此,地球上的物體所受的重力也不一樣。地球重力場的研究對于理解地球內部的物質組成和結構有著重要意義。
大地基準
大地基準是大地測量學中的一個重要概念,指的是在一個特定區域內,用來確定地面點位置的標準。大地基準通常由一系列控制點構成,這些控制點經過精密測量后被賦予一定的坐標值,從而構成了一個坐標系統。在這個坐標系統下,其他地面點的位置可以通過測量它們與控制點之間的距離和方位來確定。大地基準的選擇和建立對于地理信息系統、航空航天、軍事等領域都有著重要的影響。
大地測量坐標系
大地測量坐標系是一種用于描述地球表面上點的位置的坐標系統。常見的大地測量坐標系包括笛卡爾坐標系、經緯度坐標系、UTM坐標系等。不同類型的坐標系適用于不同的應用場景,如笛卡爾坐標系常用于計算機圖形學,經緯度坐標系常用于航海和航空,UTM坐標系常用于地圖制作和地理信息系統。
大地測量儀器
大地測量學中常用的儀器包括經緯儀、水準儀、全站儀、GNSS接收機等。這些儀器通過不同的原理和技術手段,實現了對地面點的高精度測量和定位。隨著科技的進步,新型的大地測量儀器不斷涌現,如激光掃描儀、無人機搭載的傳感器等,大大提升了大地測量的效率和精度。
大地測量數據處理
大地測量數據處理是將采集到的測量數據進行整理、分析和處理的過程。這一過程涉及到大量的數學模型和算法,如最小二乘法、濾波、插值等。大地測量數據處理的目標是消除測量誤差,提取有用的信息,并最終得到可靠的測量結果。
大地測量的應用
大地測量學在多個領域都有廣泛的應用,如建筑工程、交通規劃、地質調查、環境保護等。通過大地測量技術,我們可以獲取精準的地形地貌信息,評估自然災害的風險,指導城市建設和發展。此外,大地測量學還在國際交流、科學研究等方面發揮著重要作用。
任務
它的基本任務是測量和研究地球表面的形狀、大小、重力場、地殼運動等參數,以及建立地圖、地理信息系統等地球空間信息系統,為地球科學研究、地質勘探、地圖制圖、測繪工程、導航定位、資源管理等領域提供基礎數據和支持。
方法
現代大地測量技術傳統方法:幾何法和物理法。隨著人造衛星的出現,又產生了衛星法。大地測量基本任務是技術任務:精確測定大地控制點的位置及其隨時間的變化也就是它的運動速度場,建立精密的大地控制網,作為測圖的控制,為國家經濟建設和國防建設服務.科學任務:測定地球形狀、大小和重力場,提供地球的數學模型,為地球及其相關科學服務。
參考資料 >
大地測量學.湖北日報新聞客戶端.2024-08-14
大地測量學的基本任務是什么.幫考網.2024-08-14
大地測量學基礎復習重點.嗶哩嗶哩.2024-08-14