現(xiàn)代大地控制測量

前言

自2003年《現(xiàn)代大地控制測量》（第一版）出版以來，作者在隨后的教研中不斷發(fā)現(xiàn)書中所存在的不足和疏漏之處，亟須進(jìn)行全面徹底的修改，尤其是我國的大地控制測量技術(shù)近年來進(jìn)展神速，面貌殊變，作為教材而言，在內(nèi)容上自當(dāng)與時俱進(jìn)。新編之意既萌，又有幸獲準(zhǔn)列入國家級“十一五”規(guī)劃教材，故雖臨退休之年，仍不憚綿薄，欣然完篇，以奉獻(xiàn)于莘莘學(xué)子和廣大讀者。新編教材試圖反映當(dāng)今測繪技術(shù)的現(xiàn)代化進(jìn)程。在《現(xiàn)代大地控制測量》中雖列有“全國三維地心坐標(biāo)系統(tǒng)的建立”這一節(jié)，但因當(dāng)時還沒有真正建立起統(tǒng)一的、法定的國家三維地心坐標(biāo)系統(tǒng)，作者只是依據(jù)國內(nèi)外測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢及有關(guān)學(xué)者、專家論文中的展望和建議寫成的。而今我國已成功地建立了2000國家GPS控制網(wǎng)，并實現(xiàn)了與全國天文大地網(wǎng)聯(lián)合平差，從而實現(xiàn)了所定義的我國新一代地心坐標(biāo)系統(tǒng)，亦即作為全國現(xiàn)代大地基準(zhǔn)之重要組成部分的2000國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000），這對我國測繪科學(xué)技術(shù)將產(chǎn)生直接而又深遠(yuǎn)的影響。為更好地適應(yīng)這一新的技術(shù)形勢，在新編教材中增加了現(xiàn)代大地基準(zhǔn)的建立，國家和地區(qū)似大地水準(zhǔn)面的精化以及國家和區(qū)域性導(dǎo)航衛(wèi)星連續(xù)運行參考站和綜合服務(wù)系統(tǒng)的建立等新內(nèi)容，有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容也作了相應(yīng)的改動。在此還需說明的是，作者并未親身參加過這些國家大地測量的重大科學(xué)工程項目，書中的文字介紹主要是基于有關(guān)學(xué)者、專家的論文寫成的，而為便于教學(xué)，免不了要加上一些分析和演繹，但這僅是作者個人的學(xué)習(xí)體會，若有畫蛇添足、理解有誤之處，敬請有關(guān)學(xué)者、專家不吝指正。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，本書中修正了原書中一些已不合時宜的陳述。例如原書中將首級控制網(wǎng)必是獨立網(wǎng)作為城市及工程控制網(wǎng)測設(shè)特點之一，這是鑒于長期以來二維國家控制點實際精度較低，不足以控制城市及工程控制網(wǎng)。而今隨著2000國家GPs控制網(wǎng)和一些省份的GPSc級網(wǎng)的建立，完全可以通過附合網(wǎng)平差定位來獲得城市及工程控制網(wǎng)首級網(wǎng)點的三維地心坐標(biāo)。因此獨立網(wǎng)已不再是城市及工程控制網(wǎng)首級控制的唯一形式，而隨著空間技術(shù)的發(fā)展和社會需求的提高，城市及工程網(wǎng)點也應(yīng)當(dāng)兼有三維地心坐標(biāo)，這正是實現(xiàn)城市控制網(wǎng)進(jìn)一步現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，從而更好地滿足現(xiàn)代經(jīng)濟和社會發(fā)展各方面的需求。原書中有關(guān)“測地坐標(biāo)系”的陳述現(xiàn)已完全被新編教材中的§2-7所代替，所提出的一種新型的大地坐標(biāo)系是作者近年來的研究成果，新型大地坐標(biāo)系不僅克服了“測地坐標(biāo)系”在理論上的不足之處，在應(yīng)用上也有其一定的優(yōu)點。但作為理論上的一個探索，因尚未及推廣應(yīng)用，亦可不安排在課堂教學(xué)，供有興趣和有余力的學(xué)生參考，作者寄望于有志者日后能發(fā)揚光大，進(jìn)一步發(fā)掘出其應(yīng)用潛力。隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的迅速發(fā)展，近年來大地測量學(xué)科和技術(shù)發(fā)生了根本性的變化?，F(xiàn)今以GPs衛(wèi)星定位技術(shù)為代表的空間大地測量技術(shù)，已經(jīng)成為建立大地控制網(wǎng)的主要手段。大地測量的應(yīng)用已日趨廣泛地深入到各行各業(yè)，已從專業(yè)化擴展為大眾化的應(yīng)用技術(shù)。這就對大地控制測量的課程內(nèi)容提出了現(xiàn)代化的要求，作者雖有心于此久矣，亦身體力行，但因力有未逮，實難盡如人意，愿以本書為引玉之磚，希冀獲得各方面的批評和指教。

內(nèi)容概要

　　與2003年出版的《現(xiàn)代大地控制測量》（第一版）相比，在內(nèi)容和文字上都有較大的變動，其一是反映了我國和國際上大地控制測量領(lǐng)域的最新進(jìn)展，其二是更如實地反映現(xiàn)代測繪技術(shù)的新面貌，更緊密地結(jié)合當(dāng)前的測繪生產(chǎn)實際?！冬F(xiàn)代大地控制測量（第2版）》不再是以成為歷史的二維國家大地網(wǎng)的建立為主旨，而是按照現(xiàn)代測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化的要求來安排組織教學(xué)內(nèi)容，從空間定位及點位的幾何表述方面來為GPS、GIS、RS技術(shù)打基礎(chǔ)，力圖使之成為3s技術(shù)的理論基礎(chǔ)課?！冬F(xiàn)代大地控制測量（第2版）》內(nèi)容新穎，學(xué)術(shù)性強。在努力反映測繪技術(shù)國內(nèi)外最新發(fā)展的同時，還包括了編著者四十多年來從事大地控制測量及衛(wèi)星大地測量的教學(xué)、科研和生產(chǎn)的研究成果、實踐經(jīng)驗。在內(nèi)容的取舍和敘述的詳略上又注意了實用性，還列舉有大量的測繪工程實例，兼顧了測繪界科技人員知識更新的迫切需要?！冬F(xiàn)代大地控制測量（第2版）》可作為測繪類專業(yè)本科、研究生規(guī)劃教材，也可用于高等院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)。同時《現(xiàn)代大地控制測量（第2版）》較深入地論述了大地控制測量領(lǐng)域新舊技術(shù)的交替，全面系統(tǒng)地介紹了應(yīng)用甚廣的城市及工程控制網(wǎng)從測設(shè)到數(shù)據(jù)處理的整個過程。因此讀者對象除了高校師生外還可包括測繪界及有關(guān)部門的科技工作者。

書籍目錄

第一章 緒論§1-1 大地測量學(xué)的定義、分類和任務(wù)§1-2 空間大地測量技術(shù)概述§1-3 地球形狀表述的數(shù)學(xué)模型和物理模型第二章 地球坐標(biāo)系和地球橢球§2-1 概述§2-2 地球橢球面的數(shù)學(xué)性質(zhì)和有關(guān)計算§2-3 橢球面上大地坐標(biāo)的計算§2-4 空間大地直角坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換模型§2-5 參心坐標(biāo)系和參考橢球§2-6 協(xié)議地球參考系和平均地球橢球§2-7 一種新型的大地坐標(biāo)系的確定及其應(yīng)用第三章 高斯投影及高斯平面直角坐標(biāo)§3-1 地圖投影概述§3-2 正形投影與高斯一克呂格投影§3-3 高斯投影坐標(biāo)正算和反算公式§3-4 平面子午線收斂角和長度比§3-5 高斯投影距離與方向改化以及坐標(biāo)方位角§3-6 通用橫軸墨卡托投影§3-7 局部區(qū)域中的高斯投影及相應(yīng)的區(qū)域性橢球第四章 國家坐標(biāo)系的建立與國家控制網(wǎng)的平差§4-1 國家現(xiàn)有二維大地坐標(biāo)系的建立及天文大地網(wǎng)整體平差§4-2 協(xié)議天球和地球參考框架的建立§4-3 我國新一代地心坐標(biāo)系統(tǒng)2000國家大地坐標(biāo)系的定義、建立和維持§4-4 2000國家GPS大地控制網(wǎng)的整體平差§4-5 2000國家GPS控制網(wǎng)與全國天文大地網(wǎng)的聯(lián)合平差第五章 城市及工程平面控制網(wǎng)的測設(shè)與數(shù)據(jù)處理§5-1 工程平面控制網(wǎng)的測設(shè)特點與布設(shè)形式§5-2 平面坐標(biāo)系的選擇與確定§5-3 工程控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計、選點與埋石§5-4 平差前各類觀測值的歸算改化與質(zhì)量檢驗§5-5 觀測權(quán)之確定和赫爾默特方差分量估計§5-6 按條件平差解算單導(dǎo)線和導(dǎo)線網(wǎng)§5-7 邊角網(wǎng)的按坐標(biāo)參數(shù)平差§5-8 GPS工程控制網(wǎng)的平差與轉(zhuǎn)換§5-9 城市及工程控制網(wǎng)平面點位精度的合理評定§5-10 現(xiàn)代技術(shù)條件下的區(qū)域性控制網(wǎng)第六章 高程控制網(wǎng)的建立§6-1 我國的高程系統(tǒng)§6-2 國家高程基準(zhǔn)§6-3 國家與工程精密水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)與解算§6-4 電磁波測距三角高程測量§6-5 國家和地區(qū)似大地水準(zhǔn)面的精化§6-6 用GPS水準(zhǔn)幾何方法測定正常高參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：大地測量學(xué)是地球科學(xué)的一個分支學(xué)科，即為人類的活動提供地球空間信息的科學(xué)。它著重于研究地球形狀大小的幾何特征及其最基本的物理特征——地球重力場，這是它作為一門地學(xué)基礎(chǔ)性學(xué)科的內(nèi)涵。同時它又是一門應(yīng)用地學(xué)學(xué)科，作為其主要應(yīng)用，大地控制測量的基本任務(wù)是建立一個協(xié)議地球參考坐標(biāo)系并將國家三維地心坐標(biāo)系納入到這個坐標(biāo)框架；建立國家測量控制網(wǎng)乃至不同形式的城市及工程控制網(wǎng)，精確地測定控制網(wǎng)點之間相對的空間位置，據(jù)此就能為經(jīng)濟建設(shè)、科學(xué)技術(shù)和國防提供豐富的空間信息。按照研究對象的不同，大地測量學(xué)可分為幾何大地測量學(xué)和物理大地測量學(xué)兩個學(xué)科分支，幾何大地測量學(xué)是以地球形狀大小的幾何特征為研究對象，物理大地測量學(xué)則是致力于地球重力場及其變化的研究。經(jīng)典大地測量的技術(shù)手段是使用光電儀器進(jìn)行地面幾何測量（邊、角測量，水準(zhǔn)測量）、天文測量和地面重力測量，分別以間接的方式確定地面控制點的二維坐標(biāo)及高程、求解局部重力場參數(shù)。由于地面幾何測量是以兩點間可通視為實施條件，這就限制了邊角測量的最大邊長一般不超過40km。相對定位測量的平均精度只能達(dá)到10，作業(yè)效率低下，定位的分離性、相對性、局部性正是經(jīng)典大地測量本身固有的局限性，這不僅限制了它深入到地球科學(xué)領(lǐng)域作出其應(yīng)有的貢獻(xiàn)，而且在工程應(yīng)用中也殊屬不易，完成一個地區(qū)的大地控制測量常需要花費數(shù)年甚至數(shù)十年的時間。20世紀(jì)下半葉，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是1957年第一顆人造地球衛(wèi)星上天以來，產(chǎn)生了以衛(wèi)星大地測量為主的各種空間大地測量技術(shù)，導(dǎo)致大地測量出現(xiàn)了革命性的突破：空間大地測量的精度比經(jīng)典大地測量提高了1～3個數(shù)量級，從根本上突破了經(jīng)典大地測量的時空局限性。以空間大地測量為標(biāo)志的現(xiàn)代大地測量將擴大其直接服務(wù)于社會經(jīng)濟活動的應(yīng)用面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的測量領(lǐng)域；并且向地球科學(xué)的縱深層次發(fā)展，加大了與地學(xué)其他學(xué)科的交叉滲透，將成為推動地球?qū)W科發(fā)展的一個前沿學(xué)科，在地學(xué)研究上，它能承擔(dān)以下的基本任務(wù)：（1）建立和維持高精度的協(xié)議慣性坐標(biāo)系（CIS）和協(xié)議地球坐標(biāo)系（CTS），建立和維持區(qū)域性和全球的三維大地網(wǎng)，長期監(jiān)測網(wǎng)點隨時間的變化，為大地測量定位和研究地球動力學(xué)現(xiàn)象提供一個高精度的地球參考框架和地面基準(zhǔn)站網(wǎng)。（2）監(jiān)測和分析各種地球動力學(xué)現(xiàn)象，諸如極移和地球自轉(zhuǎn)速率的變化以及板塊運動和區(qū)域地殼形變，地球潮汐，海面地形和海平面變化。（3）測定地球形狀和地球外部重力場精細(xì)結(jié)構(gòu)及其隨時間的變化，使全球重力場模型獲得更精密、更高階次的系數(shù)，通過局部重力場模型的研究使大地水準(zhǔn)面的確定達(dá)到分米乃至厘米級精度，并且具有更高的分辨率。

編輯推薦

《現(xiàn)代大地控制測量(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    現(xiàn)代大地控制測量 PDF格式下載

---