2025年考研測繪科學(xué)與技術(shù)大地測量學(xué)練習(xí)試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.地球橢球體是一種（）。(A)球體(B)扁球體(C)橢圓體(D)回轉(zhuǎn)橢球體2.在大地坐標(biāo)系中，確定一個點位置需要知道（）個基本參數(shù)。(A)1(B)2(C)3(D)43.將1954年北京坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系，通常需要進(jìn)行（）參數(shù)的轉(zhuǎn)換。(A)3個(B)4個(C)5個(D)7個4.大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的差距稱為（）。(A)大地經(jīng)度(B)大地緯度(C)大地半徑(D)大地水準(zhǔn)面差距5.下列哪項不屬于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的主要誤差來源？（）(A)衛(wèi)星星歷誤差(B)衛(wèi)星鐘差(C)接收機位置誤差(D)大氣折射誤差6.在水準(zhǔn)測量中，采用前后視距相等的目的是為了消除或減弱（）誤差的影響。(A)視差(B)水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行(C)地球曲率(D)空氣垂直折光7.全站儀通常由（）兩部分組成。(A)經(jīng)緯儀和測距儀(B)水準(zhǔn)儀和測距儀(C)經(jīng)緯儀和電子手簿(D)水準(zhǔn)儀和電子手簿8.誤差傳播定律是（）理論的基礎(chǔ)。(A)測量平差(B)誤差理論(C)大地測量學(xué)(D)地球物理學(xué)9.在測量平差中，約束觀測值方程的常數(shù)項通常表示為（）。(A)觀測值(B)未知參數(shù)(C)誤差(D)閉合差10.下列哪種大地測量方法主要用于測定地球重力場參數(shù)？（）(A)GPS定位(B)水準(zhǔn)測量(C)重力測量(D)慣性導(dǎo)航二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題中橫線上。）1.一點的大地經(jīng)度是指該點所在子午面與______之間的夾角。2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的七參數(shù)包括三個平移參數(shù)、三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個______參數(shù)。3.衛(wèi)星定位中，為了消除或減弱大氣延遲誤差，通常采用______模型進(jìn)行修正。4.測量中，偶然誤差具有______、______和______的特性。5.平差計算的目標(biāo)是求出未知參數(shù)的最優(yōu)估值，并評定______和______。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出每個名詞的準(zhǔn)確定義。）1.大地坐標(biāo)系2.大地水準(zhǔn)面3.測量平差4.相位模糊度5.地球自轉(zhuǎn)四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡潔明了地回答下列問題。）1.簡述地面點位的確定方法主要有哪幾種。2.簡述衛(wèi)星定位系統(tǒng)的主要誤差類型及其來源。3.簡述水準(zhǔn)測量和三角高程測量的主要區(qū)別。4.簡述測量平差中條件方程和觀測值方程的區(qū)別。五、計算題（每小題10分，共30分。請按步驟規(guī)范計算下列問題。）1.已知A點大地坐標(biāo)為（L?=30°00'00"，B?=45°00'00"），B點大地坐標(biāo)為（L?=30°30'00"，B?=46°00'00"）。參考橢球體參數(shù)為a=6378137.0m，b=6356752.3142m。試采用近似公式計算A、B兩點之間的大地線長度和正弦值（N?、N?為兩點對應(yīng)的卯酉圈半徑）。2.某水準(zhǔn)測量線路觀測高差及距離如下：盤左讀數(shù)：后視1.432m，前視1.218m；盤右讀數(shù)：后視1.438m，前視1.214m。儀器i=20"。水準(zhǔn)尺分劃值1mm。計算該測站的改正后高差。3.對某未知點X進(jìn)行獨立觀測，得到三個觀測值分別為L?=45°00'15"，L?=135°00'10"，L?=225°00'15"。設(shè)觀測值中誤差m=3"。試用最小二乘法原理求未知點X的真方位角最或然值。六、論述題（15分。請就下列問題展開論述。）結(jié)合現(xiàn)代大地測量技術(shù)（如GNSS、重力測量等）的發(fā)展，論述其在現(xiàn)代地球科學(xué)研究和地球動力學(xué)監(jiān)測中的應(yīng)用前景。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.D5.C6.B7.A8.B9.D10.C二、填空題1.本初子午面2.尺度3.模型4.偶然性、對稱性、有界性5.估值精度、可靠性三、名詞解釋1.大地坐標(biāo)系：以地球橢球體為參考基準(zhǔn)，用大地經(jīng)度、大地緯度來確定地球表面點位的空間直角坐標(biāo)系。2.大地水準(zhǔn)面：由靜止的海水面向大陸延伸而形成的封閉曲面，是地球的物理表面，是高程起算的基準(zhǔn)面。3.測量平差：對帶有隨機誤差的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照某種數(shù)學(xué)原理（如最小二乘法），求未知量的最優(yōu)估值，并評定其精度的一種數(shù)據(jù)處理方法。4.相位模糊度：在載波相位測量中，由于相位觀測值是整周數(shù)與不足整周的小數(shù)之和，而整周數(shù)無法直接測量，存在多個整數(shù)解的可能性，這個未知的整數(shù)解稱為相位模糊度。5.地球自轉(zhuǎn)：地球繞其自轉(zhuǎn)軸自西向東的周期性運動，是產(chǎn)生地方時、太陽日、恒星日等時間系統(tǒng)以及地球形狀（扁球體）的主要原因。四、簡答題1.地面點位的確定方法主要有：大地測量法（通過測定大地經(jīng)緯度）、三角測量法（通過測定角度推算邊長和坐標(biāo)）、水準(zhǔn)測量法（通過測定高差推算高程）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）定位法（通過接收衛(wèi)星信號計算位置）。2.衛(wèi)星定位系統(tǒng)的主要誤差類型及其來源：衛(wèi)星星歷誤差（衛(wèi)星軌道和鐘差信息不準(zhǔn)確）、衛(wèi)星鐘差（衛(wèi)星原子鐘與標(biāo)準(zhǔn)時間不同步）、接收機鐘差（接收機時鐘與標(biāo)準(zhǔn)時間不同步）、大氣延遲誤差（電離層延遲和對流層延遲）、多路徑效應(yīng)（信號反射干擾）、接收機噪聲和量化誤差、地球形變和衛(wèi)星相對論效應(yīng)等。3.水準(zhǔn)測量和三角高程測量的主要區(qū)別：水準(zhǔn)測量是通過直接測量兩點間的高差來確定高程，精度較高，但通常距離較短，受地球曲率和大氣折光影響；三角高程測量是通過測量兩點間的水平角和垂直角（或天頂距），并結(jié)合距離計算高差來確定高程，可測距離較長，受地球曲率和大氣折光影響，通常需要進(jìn)行改正。4.測量平差中條件方程是描述觀測值之間應(yīng)滿足的幾何或物理約束關(guān)系的方程，其未知量是觀測值改正數(shù)；觀測值方程（或誤差方程）是描述觀測值誤差與未知參數(shù)誤差之間關(guān)系的方程，其未知量是未知參數(shù)的估值，形式通常為線性或非線性函數(shù)。五、計算題1.解：近似大地線長度公式S≈a*(L-L?)*tan(B?+B?/2)/π(弧度)，其中a=6378137.0m。L=(30°30'00"-30°00'00")=0.5°=π/360≈0.008727弧度。B=(45°00'00"+46°00'00")/2=45.5°=π/4≈0.79159弧度。S≈6378137.0*0.008727*tan(0.79159)/π≈6378137.0*0.008727*2.185/3.14159≈464828.8m。卯酉圈半徑N?≈a/sqrt(1-e'2*sin2B?)，N?≈a/sqrt(1-e'2*sin2B?)，其中e'2=(a2-b2)/a2，b2/a2≈0.006694。e'2≈(63781372-6356752.31422)/63781372≈0.006694。N?≈6378137/sqrt(1-0.006694*sin2(45°))≈6378137/sqrt(1-0.006694*0.5)≈6378137/sqrt(0.99665)≈6378137/0.99832≈6380637.0m。N?≈6378137/sqrt(1-0.006694*sin2(46°))≈6378137/sqrt(1-0.006694*0.9063)≈6378137/sqrt(0.99366)≈6378137/0.99683≈6380857.0m。正弦值sin(S)≈sin(0.5°)≈0.008727。（注：計算過程中參數(shù)和公式取值可能略有差異，結(jié)果為近似值）2.解：盤左高差hL=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)=1.432-1.218=0.214m。盤右高差hR=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)=1.438-1.214=0.224m。平均高差h=(hL+hR)/2=(0.214+0.224)/2=0.219m。視差i=盤左讀數(shù)-盤右讀數(shù)=(1.432-1.438)/2=-0.003m。水準(zhǔn)尺分劃值δ=1mm=0.001m。i角誤差對高差的影響Δh_i=i*δ/D，其中D為視線長度，此處未給出，通常假設(shè)前后視距相等，影響抵消。若假設(shè)前后視距相等，則此項改正為0。若無此假設(shè)，需給出距離計算。假設(shè)前后視距相等，則i角誤差影響抵消，改正后高差即平均高差：h_改=h=0.219m。（注：題目未給出視線長度，若假設(shè)視距相等，則i角改正為0）3.解：設(shè)真方位角為Az，觀測值為L?,L?,L?，真方位角最或然值即加權(quán)平均值。設(shè)近似值為L?=(45°00'15"+135°00'10"+225°00'15")/3=105°00'10"。計算各觀測值與近似值的差（以秒為單位）：V?=(45°00'15"-105°00'10")*3600=-28800",V?=(135°00'10"-105°00'10")*3600=36000",V?=(225°00'15"-105°00'10")*3600=43200"。各觀測值中誤差m=3"。各觀測值權(quán)重P=1/m2，P?=1/9,P?=1/9,P?=1/9。加權(quán)平均值A(chǔ)z_最或然=L?+Σ(P*V)/Σ(P)=105°00'10"+(1/9*(-28800"+36000"+43200"))/(3/9)=105°00'10"+(1/9*7200")/(1/3)=105°00'10"+7200"/3=105°00'10"+2400"=127°00'10"。（注：計算過程中角度換算和加權(quán)平均計算需確保精度）六、論述題結(jié)合現(xiàn)代大地測量技術(shù)（如GNSS、重力測量等）的發(fā)展，其在現(xiàn)代地球科學(xué)研究和地球動力學(xué)監(jiān)測中的應(yīng)用前景十分廣闊。GNSS技術(shù)憑借其全球覆蓋、全天候、高精度、自動化等特點，已成為地球科學(xué)研究中不可或缺的工具。在地球動力學(xué)監(jiān)測方面，GNSS網(wǎng)絡(luò)可以精確測定地殼板塊的運動速度、形變、地球自轉(zhuǎn)變化以及地幔對流等信息，為研究板塊構(gòu)造、地震構(gòu)造活動、地殼形變機制等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在氣象學(xué)領(lǐng)域，GNSS可以用于探測大氣水汽含量、風(fēng)場等，為天氣預(yù)報和氣候變化研究服務(wù)。在海洋學(xué)中，GNSS可應(yīng)用于海面高度測量，研究海平面變化、洋流等。此外，GNSS與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合（GNSS/INS）在航空、航天、自動駕駛等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。重力測量技術(shù)能夠精確測定地球重力場的細(xì)微變化，這對于研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、密度分布、地殼變形、冰川變化、海平面上升等具有重要意義。現(xiàn)代重力測量技術(shù)（如超導(dǎo)重力儀、衛(wèi)星重力測量，如GRACE、GOCE及未來