大地測量概念整理
2013-08-28 14:49:05 來源: 測繪論壇
大地測量學：大地測量學是在一定的時間-空間參考系統中，測量和描繪地球及其他行星體的一門科學。
大地測量學分為：測量學基礎和大地測量學
現代大地測量學歸納為以下三個基礎分支為主多構成的基本體系：
幾何大地測量學，物理大地測量學，空間大地測量學
大地測量發展的三個階段：
第一階段：地球圓球階段
第二階段：地球橢球階段
第三階段：大地水準面階段
第四階段：現代大地測量階段
公轉或周年視運動：與其他行星一樣繞太陽旋轉。
自轉或周日視運動：地球繞其瞬時旋轉軸旋轉
黃道：地球繞太陽旋轉（也稱為地球公轉）的軌道稱為黃道
一恒星年：地球繞太陽旋轉一圈的時間（是由其軌道的長半軸的大小決定的）
遠日點：地球距離太陽最遠的點
近日點：地球距離太陽最遠的點
地軸:地軸是過地球中心和兩極的軸線，在某一時刻的旋轉軸稱為瞬時軸
歲差：地球繞地軸旋轉，由于日，月等天體的影響，地球的旋轉軸在空間圍繞黃極發生緩慢的旋轉，形成一個圓錐體，這種運動稱為歲差
（是地軸方向相對于空間的長周期運動）歲差是春分點每年向西移動50.3″
白道：月球繞地球旋轉的軌道稱為白道.
章動：由于白道與黃道約有5°的傾斜，這使得月球引力產生的轉矩的大小和方向不斷變化，從而導致地球旋轉軸在歲差的基礎上疊加18.6年的短周期運動，振幅為9.21″，這種現象稱為章動
真旋轉軸（瞬時軸），真赤道：在歲差和章動的共同影響下，地球在某一時刻的實際旋轉軸稱為真旋轉軸或瞬時軸，對應的赤道稱為真赤道。
平軸，平赤道：假定地球旋轉只有歲差的影響則地球旋轉軸為平軸，對應的赤道稱為平赤道
黃經章動，交角章動：由于章動引起的黃經和黃經交角的變化，分別稱為黃經章動和交角章動
極移：地球自轉出了上述在空間的變化，還存在相對于地球自身內部結構的相對位置變化，從而導致極點在地球表面上得的位置隨時間而變化，這種現象稱為極移
某一觀測瞬間地球北極所在的位置稱為瞬時極，某一段時間內地極的平均位置稱為平極。
國際協議原點CIO：國際天文聯合會和國際大地測量與地球物理聯合會在1967年與意大利共同召開第32次討論會上，建議采用國際上5個緯度服務站以1900-1905年的平均唯獨所確定的平極作為基準點，稱為國際協議原點
協議地球極：國際極移服務站和國際時間局采用非剛體地球理論并融合傳統光學觀測技術和VLBI等空間觀測技術計算得到新的協議地球極。
地球定向參數：地球自轉不是均勻的，存在著多種短周期變化，短周期變化是由于地球周期性潮汐影響，變化周期包括2個星期，1個月，6個月，12個月，長期變化表現為地球自轉速度緩慢變小，地球自轉速度變化，導致日長的是視擾動并緩慢變長，從而使以地球自轉為基準的時間尺度產生變化，描述上述三種地球自轉運動規律的參數稱為地球定向參數（EOP）
地球自轉參數:描述地球自轉速度變化的參數和描述極移的參數稱為地球自轉參數（ERP）
EOP=ERP+歲差，章動
歷元：對于衛星系統或天文學，某一事件相應的時刻稱為歷元
時間的描述：一維坐標軸，時間原點，度量單位或尺度（采用時刻和時間間隔兩種形式）兩大要素
時間系統：
恒星時ST:以春分點作為基本參考點，由春分點周日是運動確定的時間，稱為恒星時
世界時UT，歷書時ET與力學時DT
原子時AT：原子時是一種以原子諧振信號周期為標準，對它進行連續級數的時標
協調世界時UTC
定向：橢球旋轉軸平行于地球的旋轉軸，橢球的起始子午面平行于地球的起始子午面。
定位：確定旋轉橢球中心與地球中心的相對關系。
大地基準：用以代表地球形體的旋轉橢球（橢圓繞其短軸旋轉一周所得的形體）
天球：以地球質心為中心，以無窮大為半徑的假象球體稱為天球。
天軸與天極：地球自轉的延伸直線為天軸；天周與天球的交點稱為天極。
天球赤道面與天球赤道：通過地球質心O與天軸垂直的平面，稱為天球赤道面；他與天球相交的大圓，稱為天球赤道
天球子午面與子午圈：包含天軸并通過地球上任一點的平面，稱為天球子午面；他與天球相交的大圓，稱為天球子午圈。
時圈:通過天球的平面與天球相交的半個大圓。
黃道：地球公轉的軌道平面與天球相交的大圓，黃道面與赤道面的夾角ε，稱為黃赤交角，約為23.5°
黃極：通過天球中心，且垂直于黃道面的直線與天球的交點
春分點：當太陽在黃道上從天球南半球向北半球運行時，黃道與天球赤道的交點
春分點與天球赤道面是建立天球坐標系統的重要基準點和基準面
坐標參考系統：分為天球坐標系和地球坐標系。天球坐標系用于研究天體和人造衛星的定位運動。地球坐標系用于研究地球上物體的定位與運動，是以旋轉橢球為參照建立的坐標系統，分為大地坐標系和空間直角坐標系。
大地高：他是從觀測點沿橢球的法線方向到橢球免得距離。
高程參考系統：以大地水準面為參考面的高程系統稱為正高。意思大地水準面為參照面的高程系統稱為正常高。
三者關系：26頁
橢球定位：橢球定位是指確定橢球的中心位置，可分為兩類：局部定位和地心定位。（局部定位要求在一定的范圍內橢球面與大地面有最佳的符合，而對橢球的中心位置無特殊要求；地球定位要求在全球范圍內橢球面與大地水準面有最佳的符合，同時要求橢球中心與地球質心一致與接近）
橢球定向：橢球定向是指確定橢球旋轉軸的方向（不論是局部定位還是地心定位，都應滿足兩個平行條件：
1.橢球端州平行于地球自轉軸
2.大地起始子午面平行于天文起始子午面）
地球橢球：用來代表地球形狀的橢球稱為地球橢球，是地球坐標系的參考基準。
參考橢球：具有定參數，經過局部定位和定向，同某一地區的大地水準面最佳擬合的地球橢球，叫做參考橢球
總地球橢球：除滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數時能使它在全球范圍內與大地體具有最佳密合的地球橢球，叫做總地球橢球。
地固坐標系即地球坐標系按原點位置分為地心坐標系（原點與地球質心重合）和參心坐標系（原點與參考橢圓中心重合）
無論是地心坐標系還是參心坐標系都可分為空間直角坐標系和大地坐標系
大地測量起算數據：大地經度，大地緯度和大地方位角
大地原點也稱為大地基準點或大地起算點
太陽日：太陽連續兩次中天的時間間隔
恒星日:地球繞地軸旋轉360°所需要的時間
極移：極點在地球表面上的位置也是隨時間變化的，這種現象稱為極移
公轉周期：行星繞太陽運行一周所需要的時間稱為公轉周期。
恒星年：恒星年是指地球公轉360°所需要的時間。(他是地球的真正周年)
一回歸年：地球連續兩次經過春分點所需要的時間
重力位：重力位就是引力位與離心力位的和
引力位：引力位就是單位質點從無窮遠出移動到該點引力所做的功
正常重力位：正常重力位是一個函數簡單，不涉及地球形狀和密度便可以直接計算得到的地球重力位的近似值的輔助重力位
正常重力場，正常橢球，水準橢球：把旋轉橢球賦予與實際地球相等的質量，同時假定他與地球一起旋轉，進而用數學的約束條件吧橢球面定義為其本身重力場中的一個等位面，并且這個重力場中的鉛垂線方向與橢球面相垂直，由以上這些特性所決定的旋轉橢球的重力場稱為正常重力場，這樣的橢球稱為正常橢球，也成為水準橢球
重力異常：似大地水準面到地球橢球面的高度稱為重力異常。
大地水準面差距：大地水準面到地球橢球面的距離稱為大地水準面差距。
高程基準面：高程基準面就是地面點高程的同一起算面，由于大地水準面所形成的體形——大地體是整個地球最為接近的體形，所以通常采用大地水準面作為高程基準
大地水準面：大地水準面是假想海洋處于完全靜止平衡狀態時的海水面，并延伸到大陸地面以下所形成的閉合曲面。
潮汐：潮汐是指海洋受日月等天體的引力作用，而產生的周期性有規律的漲落現象。
標高或者高程：地面上的點相對于高程基準面的高度通常采用海拔高程和絕對高程，也簡稱高程或標高
垂線偏差：地面上點的重力向量g和相應橢球面上的法線向量n之間的夾角定義為該點的垂線偏差
垂線同總地球橢球法線構成的角度稱為絕對垂線偏差。實際重力場中的重力向量g同正常中立場中正常中立向量r之間的夾角稱為重力垂線偏差。
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