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第1章　绪论 1

1.1　大地测量学的任务和研究内容 1

1.1.1 大地测量学的任务 1

1.1.2　大地测量学研究内容 2

1.2　大地测量学发展简史 3

1.3　大地水准面和参考椭球面 7

1.3.1 水准面和大地水准面 7

1.3.2　总地球椭球和参考椭球 8

1.4　大地基准的发展与展望 10

第2章　常用大地坐标系统与大地测量基准 14

2.1　空间直角坐标系与空间大地坐标系 14

2.2　天文坐标系与垂线偏差 17

2.3　天球的基本概念与天球坐标系 20

2.4　站心切平面坐标系 22

2.5　正交椭球双曲坐标系 24

2.6　大地测量基准与正常重力场 26

2.7　不同空间直角坐标转换 29

2.8　大地坐标微分公式 31

2.9　大地测量时间基准 35

2.9.1　世界时时间基准 35

2.9.2　原子时基准 36

2.9.3　协调世界时系统 36

2.9.4　GPS时间系统 37

第3章　国家大地控制网及我国大地基准 38

3.1　国家大地控制网及其作用 38

3.1.1 国家大地控制网 38

3.1.2 国家大地控制网的作用 39

3.2　建立国家大地控制网的方法 40

3.2.1 建立国家水平控制网的方法 40

3.2.2　建立国家高程控制网的方法 44

3.3　国家三角网的布设及其精度 45

3.3.1 国家三角网的布设原则 45

3.3.2　国家三角网的布设 47

3.3.3　我国各级三角网的布设规格和精度 49

3.4　国家水准网的布设及其精度 51

3.4.1 国家水准网的布设 51

3.4.2 国家水准网的精度 52

3.5　1954年北京坐标系 53

3.6　1980年国家大地坐标系 56

3.7　1954年北京坐标系（整体平差转换值） 59

3.8　1985年国家重力基准网和地球重力场研究 60

3.9　我国高精度GPS控制网的建立 63

3.9.1　全国GPS一、二级网 63

3.9.2 国家GPS A、B级网 64

3.9.3 中国地壳运动观测网络 65

第4章　椭球几何学 69

4.1　椭球几何参数定义及其相互关系 69

4.2　大地纬度、地心纬度与归化纬度 71

4.3　法截线、子午圈和卯酉圈曲率半径 74

4.4　子午线弧长、平行圈弧长和椭球表面积 76

4.5　相对法截线与大地线 78

4.6　Bessel大地问题解算 81

4.7　法截线方位角与Bessel大地问题反解直接法 88

4.8　大椭圆法解大地问题 91

第5章　椭球面到平面的描写 94

5.1　地图投影概述 94

5.2　高斯投影与分带 95

5.2.1　高斯投影概述 95

5.2.2　高斯投影的分带 96

5.3　复变函数表示的高斯投影正解公式 98

5.4　高斯投影反解公式 100

5.5　高斯投影尺度比和子午线收敛角 102

5.6　墨卡托投影平面直角坐标系 104

第6章　WGS世界大地坐标系 107

6.1　概述 107

6.2　WGS84坐标系 107

6.2.1　WGS84坐标系定义 108

6.2.2　时间变化的影响 109

6.2.3　协议天球参考系（CCRS）与WGS84坐标系的数学关系 110

6.3　WGS84椭球基本常数 111

6.4　WGS84基本常数导出的常用几何量与物理量 113

6.5　WGS84水准椭球正常重力公式 115

6.5.1 椭球面的正常重力 115

6.5.2　椭球面上的正常重力 115

6.6　WGS84地球重力场模型EGM96 117

6.7　WGS84大地坐标系中的大地水准面 119

6.8　WGS84与其他大地坐标系的关系 121

6.8.1　WGS84与国际地球参考框架ITRF的关系 122

6.8.2　WGS84和NAD83的关系 122

6.8.3　局部大地基准与WGS84大地基准的转换 123

6.8.4　局部基准转换多元回归方程MRE 123

6.8.5　WGS72与WGS84转换参数 127

6.9　WGS84坐标的精度 127

6.10　WGS84世界大地坐标系应用指南 128

第7章　其他常见大地坐标系 132

7.1　PZ-90坐标系 132

7.2　PZ-90与WGS84坐标转换参数 133

7.2.1 坐标转换参数的求解方法 133

7.2.2　已有的PZ-90与WGS84坐标转换参数 134

7.3　ITRF国际地球参考框架 136

7.4　北美大地坐标系与大地基准 138

7.4.1 1927年北美大地坐标系 138

7.4.2　1983年北美大地坐标系 139

7.5　欧洲大地基准 140

7.6　苏联1942年大地坐标系 142

7.7　印度大地坐标系与大地基准 143

7.8　日本大地坐标系与大地基准 144

第8章　地球磁场与世界地磁模型WMM2000 146

8.1　地球磁场及其研究进展 146

8.2　确定WMM2000的数据源 149

8.2.1 台站数据 149

8.2.2　卫星数据 151

8.2.3　其他数据 154

8.3　确定WMM2000的台站分布 155

8.3.1　建立长期变化模型的数据 155

8.3.2　主磁场模型数据 156

8.4　确定WMM2000的数学方法 157

8.4.1　长期变化预测 157

8.4.2　模型的参数表示 157

8.4.3　最小二乘法确定模型参数 158

8.4.4　坐标转换 159

8.4.5　WMM2000推导 160

8.5　世界地磁模型WMM2000 160

8.6　WMM2000各地磁要素等值线图及其分析 163

第9章　中国近海海洋概况 167

9.1 四海区概况 167

9.2　四海区地形 169

9.3　四海区气候 173

9.4　近海海洋水文状况 175

9.5　四海区海洋环流 184

9.6　潮汐、潮流和海浪 187

9.7　海洋测绘 189

9.8　海洋遥感 193

附录1　EGM地球重力场模型（截断到n=m=18） 197

附录2　缩写词 203

附录3　Mathematica计算机代数系统简介 204

参考文献 206