大地测量概念整理
2013-08-28 14:49:05 来源: 测绘论坛
大地测量学：大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门科学。
大地测量学分为：测量学基础和大地测量学
现代大地测量学归纳为以下三个基础分支为主多构成的基本体系：
几何大地测量学，物理大地测量学，空间大地测量学
大地测量发展的三个阶段：
第一阶段：地球圆球阶段
第二阶段：地球椭球阶段
第三阶段：大地水准面阶段
第四阶段：现代大地测量阶段
公转或周年视运动：与其他行星一样绕太阳旋转。
自转或周日视运动：地球绕其瞬时旋转轴旋转
黄道：地球绕太阳旋转（也称为地球公转）的轨道称为黄道
一恒星年：地球绕太阳旋转一圈的时间（是由其轨道的长半轴的大小决定的）
远日点：地球距离太阳最远的点
近日点：地球距离太阳最远的点
地轴:地轴是过地球中心和两极的轴线，在某一时刻的旋转轴称为瞬时轴
岁差：地球绕地轴旋转，由于日，月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢的旋转，形成一个圆锥体，这种运动称为岁差
（是地轴方向相对于空间的长周期运动）岁差是春分点每年向西移动50.3″
白道：月球绕地球旋转的轨道称为白道.
章动：由于白道与黄道约有5°的倾斜，这使得月球引力产生的转矩的大小和方向不断变化，从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期运动，振幅为9.21″，这种现象称为章动
真旋转轴（瞬时轴），真赤道：在岁差和章动的共同影响下，地球在某一时刻的实际旋转轴称为真旋转轴或瞬时轴，对应的赤道称为真赤道。
平轴，平赤道：假定地球旋转只有岁差的影响则地球旋转轴为平轴，对应的赤道称为平赤道
黄经章动，交角章动：由于章动引起的黄经和黄经交角的变化，分别称为黄经章动和交角章动
极移：地球自转出了上述在空间的变化，还存在相对于地球自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上得的位置随时间而变化，这种现象称为极移
某一观测瞬间地球北极所在的位置称为瞬时极，某一段时间内地极的平均位置称为平极。
国际协议原点CIO：国际天文联合会和国际大地测量与地球物理联合会在1967年与意大利共同召开第32次讨论会上，建议采用国际上5个纬度服务站以1900-1905年的平均唯独所确定的平极作为基准点，称为国际协议原点
协议地球极：国际极移服务站和国际时间局采用非刚体地球理论并融合传统光学观测技术和VLBI等空间观测技术计算得到新的协议地球极。
地球定向参数：地球自转不是均匀的，存在着多种短周期变化，短周期变化是由于地球周期性潮汐影响，变化周期包括2个星期，1个月，6个月，12个月，长期变化表现为地球自转速度缓慢变小，地球自转速度变化，导致日长的是视扰动并缓慢变长，从而使以地球自转为基准的时间尺度产生变化，描述上述三种地球自转运动规律的参数称为地球定向参数（EOP）
地球自转参数:描述地球自转速度变化的参数和描述极移的参数称为地球自转参数（ERP）
EOP=ERP+岁差，章动
历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻称为历元
时间的描述：一维坐标轴，时间原点，度量单位或尺度（采用时刻和时间间隔两种形式）两大要素
时间系统：
恒星时ST:以春分点作为基本参考点，由春分点周日是运动确定的时间，称为恒星时
世界时UT，历书时ET与力学时DT
原子时AT：原子时是一种以原子谐振信号周期为标准，对它进行连续级数的时标
协调世界时UTC
定向：椭球旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面。
定位：确定旋转椭球中心与地球中心的相对关系。
大地基准：用以代表地球形体的旋转椭球（椭圆绕其短轴旋转一周所得的形体）
天球：以地球质心为中心，以无穷大为半径的假象球体称为天球。
天轴与天极：地球自转的延伸直线为天轴；天周与天球的交点称为天极。
天球赤道面与天球赤道：通过地球质心O与天轴垂直的平面，称为天球赤道面；他与天球相交的大圆，称为天球赤道
天球子午面与子午圈：包含天轴并通过地球上任一点的平面，称为天球子午面；他与天球相交的大圆，称为天球子午圈。
时圈:通过天球的平面与天球相交的半个大圆。
黄道：地球公转的轨道平面与天球相交的大圆，黄道面与赤道面的夹角ε，称为黄赤交角，约为23.5°
黄极：通过天球中心，且垂直于黄道面的直线与天球的交点
春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点
春分点与天球赤道面是建立天球坐标系统的重要基准点和基准面
坐标参考系统：分为天球坐标系和地球坐标系。天球坐标系用于研究天体和人造卫星的定位运动。地球坐标系用于研究地球上物体的定位与运动，是以旋转椭球为参照建立的坐标系统，分为大地坐标系和空间直角坐标系。
大地高：他是从观测点沿椭球的法线方向到椭球免得距离。
高程参考系统：以大地水准面为参考面的高程系统称为正高。意思大地水准面为参照面的高程系统称为正常高。
三者关系：26页
椭球定位：椭球定位是指确定椭球的中心位置，可分为两类：局部定位和地心定位。（局部定位要求在一定的范围内椭球面与大地面有最佳的符合，而对椭球的中心位置无特殊要求；地球定位要求在全球范围内椭球面与大地水准面有最佳的符合，同时要求椭球中心与地球质心一致与接近）
椭球定向：椭球定向是指确定椭球旋转轴的方向（不论是局部定位还是地心定位，都应满足两个平行条件：
1.椭球端州平行于地球自转轴
2.大地起始子午面平行于天文起始子午面）
地球椭球：用来代表地球形状的椭球称为地球椭球，是地球坐标系的参考基准。
参考椭球：具有定参数，经过局部定位和定向，同某一地区的大地水准面最佳拟合的地球椭球，叫做参考椭球
总地球椭球：除满足地心定位和双平行条件外，在确定椭球参数时能使它在全球范围内与大地体具有最佳密合的地球椭球，叫做总地球椭球。
地固坐标系即地球坐标系按原点位置分为地心坐标系（原点与地球质心重合）和参心坐标系（原点与参考椭圆中心重合）
无论是地心坐标系还是参心坐标系都可分为空间直角坐标系和大地坐标系
大地测量起算数据：大地经度，大地纬度和大地方位角
大地原点也称为大地基准点或大地起算点
太阳日：太阳连续两次中天的时间间隔
恒星日:地球绕地轴旋转360°所需要的时间
极移：极点在地球表面上的位置也是随时间变化的，这种现象称为极移
公转周期：行星绕太阳运行一周所需要的时间称为公转周期。
恒星年：恒星年是指地球公转360°所需要的时间。(他是地球的真正周年)
一回归年：地球连续两次经过春分点所需要的时间
重力位：重力位就是引力位与离心力位的和
引力位：引力位就是单位质点从无穷远出移动到该点引力所做的功
正常重力位：正常重力位是一个函数简单，不涉及地球形状和密度便可以直接计算得到的地球重力位的近似值的辅助重力位
正常重力场，正常椭球，水准椭球：把旋转椭球赋予与实际地球相等的质量，同时假定他与地球一起旋转，进而用数学的约束条件吧椭球面定义为其本身重力场中的一个等位面，并且这个重力场中的铅垂线方向与椭球面相垂直，由以上这些特性所决定的旋转椭球的重力场称为正常重力场，这样的椭球称为正常椭球，也成为水准椭球
重力异常：似大地水准面到地球椭球面的高度称为重力异常。
大地水准面差距：大地水准面到地球椭球面的距离称为大地水准面差距。
高程基准面：高程基准面就是地面点高程的同一起算面，由于大地水准面所形成的体形——大地体是整个地球最为接近的体形，所以通常采用大地水准面作为高程基准
大地水准面：大地水准面是假想海洋处于完全静止平衡状态时的海水面，并延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面。
潮汐：潮汐是指海洋受日月等天体的引力作用，而产生的周期性有规律的涨落现象。
标高或者高程：地面上的点相对于高程基准面的高度通常采用海拔高程和绝对高程，也简称高程或标高
垂线偏差：地面上点的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹角定义为该点的垂线偏差
垂线同总地球椭球法线构成的角度称为绝对垂线偏差。实际重力场中的重力向量g同正常中立场中正常中立向量r之间的夹角称为重力垂线偏差。
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