大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)

前言

本書(shū)是經(jīng)全國(guó)高等學(xué)校測(cè)繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)向教育部申請(qǐng)，并被批準(zhǔn)的國(guó)家“十五”規(guī)劃教材，適用于高校測(cè)繪工程本科專業(yè)。教材圍繞大地測(cè)量時(shí)空基準(zhǔn)、精密定位、數(shù)據(jù)處理、地球重力場(chǎng)的確定以及月球及其他行星測(cè)量等問(wèn)題，闡述大地測(cè)量學(xué)的基本概念、基本理論和測(cè)量技術(shù)與方法。它是在武漢大學(xué)測(cè)繪工程本科專業(yè)所使用的《大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)》教材的基礎(chǔ)上，廣泛吸取了我國(guó)十余所高校測(cè)繪工程專業(yè)有關(guān)大地測(cè)量學(xué)科教師的教學(xué)以及教材編寫(xiě)的經(jīng)驗(yàn)和意見(jiàn)，重新編寫(xiě)的一本新教材。從大地測(cè)量學(xué)教學(xué)的角度看，本教材具有如下顯著的特點(diǎn)：1.為了適應(yīng)測(cè)繪工程專業(yè)的教學(xué)需要，本教材是在現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)科理論體系的框架下，以幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)和空間大地測(cè)量學(xué)的理論與方法為主線，參考了已經(jīng)出版和使用過(guò)的數(shù)種同類(lèi)教材，統(tǒng)籌整合和精選重組全書(shū)內(nèi)容，既加強(qiáng)基礎(chǔ)，又充分體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)新成就。從而讓學(xué)生以整體性、系統(tǒng)性和科學(xué)性的思維方法吸取和掌握大地測(cè)量學(xué)知識(shí)。2.本書(shū)內(nèi)容面向當(dāng)代和未來(lái)，面向國(guó)內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和水平，盡量吸收國(guó)內(nèi)外最新成果，具有一定的前瞻性。鑒于“大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”是測(cè)繪工程專業(yè)所有專業(yè)方向?qū)W生必修的一門(mén)專業(yè)技術(shù)課，它涵蓋了幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)和空間大地測(cè)量學(xué)的內(nèi)容，因此本教材以“基本概念、基本理論、基本技術(shù)”為依據(jù)精選和組織教材內(nèi)容，重點(diǎn)突出，符合教學(xué)規(guī)律，適宜組織教學(xué)。3.本書(shū)始終堅(jiān)持大地測(cè)量學(xué)理論密切聯(lián)系測(cè)繪工程實(shí)際的原則，合理安排實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這些實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)不僅有大地測(cè)量綜合實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)以及GPs、精密水準(zhǔn)實(shí)習(xí)等，而且還涉及諸如計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算方法等多方面的知識(shí)，實(shí)踐內(nèi)容比較廣泛，有利于培養(yǎng)復(fù)合型人才的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。4.本書(shū)恰當(dāng)?shù)靥幚砹送惹罢n程和后續(xù)課程之間的關(guān)系。為避免課程之間內(nèi)容的重復(fù)，對(duì)涉及先前課程的內(nèi)容適當(dāng)提高了起點(diǎn)，對(duì)與后續(xù)課程有聯(lián)系的內(nèi)容，通過(guò)開(kāi)窗口的方式使學(xué)生拓寬視野，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。5.與本教材的教學(xué)內(nèi)容相配套，還編制了相應(yīng)的多媒體教學(xué)課件和大地測(cè)量計(jì)算軟件，充分利用這些先進(jìn)的教學(xué)手段提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。這本《大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)》是測(cè)繪工程專業(yè)課程改革和建設(shè)的一種嘗試，也是我國(guó)第一本具有整合性、綜合性和概括性，并適用于測(cè)繪工程專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)的大地測(cè)量學(xué)新教材。它凝聚了作者多年的科研和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，基本上符合大地測(cè)量學(xué)科的認(rèn)識(shí)和發(fā)展規(guī)律，能滿足目前大地測(cè)量學(xué)課程的教學(xué)需要。

內(nèi)容概要

《大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(第2版)》是“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，也是國(guó)家精品課程教材。本教材嚴(yán)格按照教育部批準(zhǔn)的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材立項(xiàng)要求和全國(guó)高等學(xué)校測(cè)繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)以及武漢大學(xué)的具體要求進(jìn)行編寫(xiě)，是全國(guó)高等學(xué)校測(cè)繪工程專業(yè)本科教學(xué)用教材，也可供從事測(cè)繪工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的科技人員、管理人員及研究生等參考。

書(shū)籍目錄

序第二版前言前言第1章　緒論　1.1　大地測(cè)量學(xué)的定義和作用　　1.1.1　大地測(cè)量學(xué)的定義　　1.1.2　大地測(cè)量學(xué)的地位和作用　1.2　大地測(cè)量學(xué)的基本體系和內(nèi)容　　1.2.1　大地測(cè)量學(xué)的基本體系　　1.2.2　大地測(cè)量學(xué)的基本內(nèi)容　　1.2.3　大地測(cè)量學(xué)同其他學(xué)科的關(guān)系　1.3　大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史及展望　　1.3.1　大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史　　1.3.2　大地測(cè)量的展望第2章　坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng)　2.1　地球的運(yùn)轉(zhuǎn)　　2.1.1　地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)　　2.1.2　地球的自轉(zhuǎn)　2.2　時(shí)間系統(tǒng)　　2.2.1　恒星時(shí)(ST)　　2.2.2　世界時(shí)(UT)　　2.2.3　歷書(shū)時(shí)(ET)與力學(xué)時(shí)(DT)　　2.2.4　原子時(shí)(AT)　　2.2.5　協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)　　2.2.6　衛(wèi)星定位系統(tǒng)時(shí)間　2.3　坐標(biāo)系統(tǒng)　　2.3.1　基本概念　　2.3.2　慣性坐標(biāo)系(ClS)與協(xié)議天球坐標(biāo)系　　2.3.3　地固坐標(biāo)系　　2.3.4　坐標(biāo)系換算第3章　地球重力場(chǎng)及地球形狀的基本理論　3.1　地球及其運(yùn)動(dòng)的基本概念　　3.1.1　地球概說(shuō)　　3.1.2　地球運(yùn)動(dòng)概說(shuō)　　3.1.3　地球基本參數(shù)：　3.2　地球重力場(chǎng)的基本原理　　3.2.1　引力與離心力　　3.2.2　引力位和離心力位　　3.2.3　重力位　　3.2.4　地球的正常重力位和正常重力　　3.2.5　正常橢球和水準(zhǔn)橢球，總的地球橢球和參考橢球　3.3　高程系統(tǒng)　　3.3.1　一般說(shuō)明　　3.3.2　正高系統(tǒng)　　3.3.3　正常高系統(tǒng)　　3.3.4　力高和地區(qū)力高高程系統(tǒng)　　3.3.5　國(guó)家高程基準(zhǔn)　3.4　關(guān)于測(cè)定垂線偏差和大地水準(zhǔn)面差距的基本概念　　3.4.1　關(guān)于測(cè)定垂線偏差的基本概念　　3.4.2　關(guān)于測(cè)定大地水準(zhǔn)面差距的基本概念　3.5　關(guān)于確定地球形狀的基本概念　　3.5.1　天文大地測(cè)量方法　　3.5.2　重力測(cè)量方法　　3.5.3　空間大地測(cè)量方法第4章　地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論　4.1　地球橢球的基本幾何參數(shù)及其相互關(guān)系　　4.1.1　地球橢球的基本幾何參數(shù)　　4.1.2　地球橢球參數(shù)間的相互關(guān)系　4.2　橢球面上的常用坐標(biāo)系及其相互關(guān)系　　4.2.1　各種坐標(biāo)系的建立　　4.2.2　各坐標(biāo)系間的關(guān)系　　4.2.3　站心地平坐標(biāo)系　4.3　橢球面上的幾種曲率半徑　　4.3.1　子午圈曲率半徑　　4.3.2　卯酉圈曲率半徑　　4.3.3　主曲率半徑的計(jì)算　　4.3.4　任意法截弧的曲率半徑　　4.3.5　平均曲率半徑　　4.3.6　M，N，R的關(guān)系　　……第5章　大地測(cè)量基本技術(shù)與方法第6章　深空在地測(cè)量簡(jiǎn)介主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2）照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響當(dāng)照準(zhǔn)部垂直軸與軸套之間的間隙過(guò)小，則照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)過(guò)緊，如果間隙過(guò)大，則照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)垂直軸在軸套中會(huì)發(fā)生歪斜或平移，這種現(xiàn)象叫照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確。照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確會(huì)引起照準(zhǔn)部的偏心和測(cè)微器行差的變化，為了消除這些誤差的影響，采用重合法讀數(shù)，可在讀數(shù)中消除照準(zhǔn)部偏心影響。在測(cè)定測(cè)微器行差時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部位置而不應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)水平度盤(pán)位置，這樣測(cè)定的行差數(shù)值中將受到照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響，根據(jù)這個(gè)行差值來(lái)改正測(cè)微器讀數(shù)較為合理。3）照準(zhǔn)部水平微動(dòng)螺旋作用不正確的影響旋進(jìn)照準(zhǔn)部水平微動(dòng)螺旋時(shí)，靠螺桿的壓力推動(dòng)照準(zhǔn)部；當(dāng)旋出照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋時(shí)，靠反作用彈簧的彈力推動(dòng)照準(zhǔn)部。若因油污阻礙或彈簧老化等原因使彈力減弱，則微動(dòng)螺旋旋出后，照準(zhǔn)部不能及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，微動(dòng)螺桿頂部就出現(xiàn)微小的空隙，在讀數(shù)過(guò)程中，彈簧才逐漸伸張而消除空隙，這時(shí)讀數(shù)，視準(zhǔn)軸已偏離了照準(zhǔn)方向，從而引起觀測(cè)誤差。為了避免這種誤差的影響，規(guī)定觀測(cè)時(shí)應(yīng)旋進(jìn)微動(dòng)螺旋（與彈力作用相反的方向）去進(jìn)行每個(gè)觀測(cè)方向的最后照準(zhǔn)，同時(shí)要使用水平微動(dòng)螺旋的中間部分。4）垂直微動(dòng)螺旋作用不正確的影響在儀器整平的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)垂直微動(dòng)螺旋，望遠(yuǎn)鏡應(yīng)在垂直面內(nèi)俯仰。但是，由于水平軸與其軸套之間有空隙，垂直微動(dòng)螺旋的運(yùn)動(dòng)方向與其反作用彈簧彈力的作用方向不在一直線上，從而產(chǎn)生附加的力矩引起水平軸一端位移，致使視準(zhǔn)軸變動(dòng)，給水平方向的方向觀測(cè)值帶來(lái)誤差，這就是垂直微動(dòng)螺旋作用不正確的影響。若垂直微動(dòng)螺旋作用不正確，則在水平角觀測(cè)時(shí)，不得使用垂直微動(dòng)螺旋，直接用手轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到所需的位置。3.照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差的影響照準(zhǔn)誤差受外界因素的影響較大。例如目標(biāo)影像的跳動(dòng)會(huì)使照準(zhǔn)誤差增大好幾倍，又如  目標(biāo)的背景不好，有時(shí)也會(huì)增大照準(zhǔn)誤差甚至照準(zhǔn)錯(cuò)誤。因此除了選擇有利的觀測(cè)時(shí)間外，  作業(yè)員認(rèn)真負(fù)責(zé)地進(jìn)行觀測(cè)，是提高精度的有效措施。光學(xué)經(jīng)緯儀按接合法讀數(shù)時(shí)，。讀數(shù)誤差主要表現(xiàn)為接合誤差，讀數(shù)精度主要取決于光學(xué)測(cè)微器的質(zhì)量，它受外界條件的影響較小。水平度盤(pán)對(duì)徑分劃接合一次中誤差m接可以由實(shí)驗(yàn)的辦法測(cè)定，對(duì)于J1型經(jīng)緯儀m接≤±0.3”；對(duì)于J2型經(jīng)緯儀m接≤1”。經(jīng)驗(yàn)證明，采光的位置不適當(dāng)，會(huì)影響讀數(shù)顯微鏡正倒像的照明，使接合誤差增大，若測(cè)微器的目鏡調(diào)節(jié)不佳也會(huì)增大接合誤差。

編輯推薦

《大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(第2版)》嚴(yán)格按照教育部批準(zhǔn)的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材立項(xiàng)要求和全國(guó)高等學(xué)校測(cè)繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的具體要求進(jìn)行編寫(xiě)，可作為國(guó)內(nèi)高等學(xué)校測(cè)繪工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)校，函授及成人教育本科生教材，也可供教學(xué)、科研、工程技術(shù)、管理人品及廣大函繪工作者參考。大地測(cè)量學(xué)是測(cè)繪學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ).在促進(jìn)地球科學(xué)和空間科學(xué)發(fā)展、在-國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)、在安全監(jiān)測(cè)和社會(huì)保證中部有重大意義?！洞蟮販y(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(第2版)》根據(jù)大地測(cè)量學(xué)的基本體系和內(nèi)容.參考了現(xiàn)有的多本科學(xué)著作和教材，并吸收最新的科學(xué)技術(shù)成果編寫(xiě)而成，主要內(nèi)容是研究地球形狀，大小及外部重力場(chǎng)的確定及地面點(diǎn)的精確定位，此外，還闡述了行星大地測(cè)量的基本理論與方法，從而比較全面系統(tǒng)地闡明了大地測(cè)量的基本概念、基本原理、基本技術(shù)與方法。

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