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大地测量学
来源:    日期: 2007-09-24
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  来源:国家测绘局国土司

  简单地说,传统的大地测量学是研究和测定地面点的几何位置,在广大地面上建立国家大地控制网,以及研究和测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。

  现代大地测量学科的形成始于公元17世纪初,它是古老的测绘学的一个分支学科。为了测定人类赖以生存的地球形状和大小,为了进行大范围测绘地形图的控制,在测绘史上,科学家们曾多次进行子午线弧度测量与经纬度测量,并研究和探讨其有关理论、技术和方法,以较好地解决这两个问题。但是地球的自然表面是个高低起伏很不规则的表面,从整体上怎么来概括并找到一个合理的规则曲面来代表地球表面,以便对其进行更深入地研究和更精确地计算呢?这是大地测量学科本身初期发展的需要,也是其他地学发展的需要。因此,科学家们设想将一个静止平衡的海水面延伸至大陆内部构成的全球闭合曲面来表示地球。这个曲面就称之为大地水准面,它是地球的物理表面。由于地球表面以下内部质量分布的不均匀性,使得大地水准面也是一个不像圆球那样平滑的规则闭合曲面,虽然它很有用处,但无法在其面上进行长距离、大面积及其它复杂的大地测量计算,以满足有关科学研究和技术发展的需要。为了计算方便,大地测量学家经过研究和计算,还是决定选取与大地水准面形状非常接近、密合的地球椭球作为地球的数学表面。这样,测定地球的形状就指大地水准面的形状;测定地球的大小就指地球椭球的大小;测定地面点的几何位置就是以椭球为参考的地面点位置和以大地水准面(即平均海水面)为基准的高程;研究地球重力场是测定地面点的重力值,用来探讨地面重力作用的空间,也是求定地球形状的方法之一。这是大地测量学科形成的初期阶段。

  到了20世纪50年代以后,由于现代科学技术的迅速发展,促进了现代测绘科学技术的进步,电磁波测距、声纳、卫星大地测量、电子计算机和甚长基线干涉测量等新技术相继出现,特别是全球卫星定位系统(GPS)的发展和广泛应用,使得大地测量学科的研究和应用范围发生了革命性的变化。它超越了过去传统的局限性,由区域性大地测量发展为全球性大地测量;由研究地球表面发展为涉及地球内部;由静态大地测量发展为动态大地测量;由测地球发展为可以测月球和太阳系各行星,并有能力对整个地学领域及航天等有关空间技术作出重要贡献。因此,大地测量学既是一门很现实,又是一门不断发展富有生机的学问。


 
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