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第1章 绪论1

1.1 大地测量学的定义和作用1

1.1.1 大地测量学的定义1

1.1.2 大地测量学的地位和作用1

1.2 大地测量学的基本体系和内容3

1.2.1 大地测量学的基本体系3

1.2.2 大地测量学的基本内容4

1.2.3 大地测量学同其他学科的关系4

1.3 大地测量学的发展简史及展望6

1.3.1 大地测量学的发展简史6

1.3.2 大地测量的展望12

第2章 坐标系统与时间系统17

2.1 地球的运转17

2.1.1 地球绕太阳公转17

2.1.2 地球的自转17

2.2 时间系统20

2.2.1 恒星时（ST）21

2.2.2 世界时（UT）21

2.2.3 历书时（ET）与力学时（DT）22

2.2.4 原子时（AT）23

2.2.5 协调世界时（UTC）23

2.2.6 卫星定位系统时间24

2.3 坐标系统24

2.3.1 基本概念24

2.3.2 惯性坐标系（CIS）与协议天球坐标系28

2.3.3 地固坐标系29

2.3.4 坐标系换算44

第3章 地球重力场及地球形状的基本理论50

3.1 地球及其运动的基本概念50

3.1.1 地球概说50

3.1.2 地球运动概说52

3.1.3 地球基本参数57

3.2 地球重力场的基本原理58

3.2.1 引力与离心力58

3.2.2 引力位和离心力位59

3.2.3 重力位62

3.2.4 地球的正常重力位和正常重力64

3.2.5 正常椭球和水准椭球，总的地球椭球和参考椭球75

3.3 高程系统76

3.3.1 一般说明76

3.3.2 正高系统76

3.3.3 正常高系统77

3.3.4 力高和地区力高高程系统80

3.3.5 国家高程基准81

3.4 关于测定垂线偏差和大地水准面差距的基本概念84

3.4.1 关于测定垂线偏差的基本概念84

3.4.2 关于测定大地水准面差距的基本概念86

3.5 关于确定地球形状的基本概念93

3.5.1 天文大地测量方法93

3.5.2 重力测量方法95

3.5.3 空间大地测量方法96

第4章 地球椭球及其数学投影变换的基本理论99

4.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系99

4.1.1 地球椭球的基本几何参数99

4.1.2 地球椭球参数间的相互关系100

4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系101

4.2.1 各种坐标系的建立101

4.2.2 各坐标系间的关系103

4.2.3 站心地平坐标系107

4.3 椭球面上的几种曲率半径107

4.3.1 子午圈曲率半径108

4.3.2 卯酉圈曲率半径109

4.3.3 主曲率半径的计算110

4.3.4 任意法截弧的曲率半径112

4.3.5 平均曲率半径113

4.3.6 M,N,R的关系114

4.4 椭球面上的弧长计算114

4.4.1 子午线弧长计算公式114

4.4.2 由子午线弧长求大地纬度118

4.4.3 平行圈弧长公式119

4.4.4 子午线弧长和平行圈弧长变化的比较119

4.4.5 椭球面梯形图幅面积的计算120

4.5 大地线121

4.5.1 相对法截线121

4.5.2 大地线的定义和性质122

4.5.3 大地线的微分方程和克莱劳方程123

4.6 将地面观测值归算至椭球面124

4.6.1 将地面观测的水平方向归算至椭球面124

4.6.2 将地面观测的长度归算至椭球面127

4.7 大地测量主题解算概述129

4.7.1 大地主题解算的一般说明129

4.7.2 勒让德级数式131

4.7.3 高斯平均引数正算公式134

4.7.4 高斯平均引数反算公式137

4.7.5 白塞尔大地主题解算方法138

4.8 地图数学投影变换的基本概念153

4.8.1 地图数学投影变换的意义和投影方程153

4.8.2 地图投影的变形153

4.8.3 地图投影的分类157

4.8.4 高斯投影简要说明158

4.9 高斯平面直角坐标系158

4.9.1 高斯投影概述158

4.9.2 正形投影的一般条件162

4.9.3 高斯投影坐标正反算公式166

4.9.4 高斯投影坐标计算的实用公式及算例172

4.9.5 平面子午线收敛角公式180

4.9.6 方向改化公式183

4.9.7 距离改化公式187

4.9.8 高斯投影的邻带坐标换算191

4.10 通用横轴墨卡托投影和高斯投影族的概念194

4.10.1 通用横轴墨卡托投影概念194

4.10.2 高斯投影族的概念196

4.11 兰勃脱投影概述199

4.11.1 兰勃脱投影基本概念199

4.11.2 兰勃脱投影坐标正、反算公式199

4.11.3 兰勃脱投影长度比、投影带划分及应用205

第5章 大地测量基本技术与方法207

5.1 国家平面大地控制网建立的基本原理207

5.1.1 建立国家平面大地控制网的方法207

5.1.2 建立国家平面大地控制网的基本原则210

5.1.3 国家平面大地控制网的布设方案212

5.1.4 大地控制网优化设计简介222

5.2 国家高程控制网建立的基本原理227

5.2.1 国家高程控制网的布设原则227

5.2.2 国家水准网的布设方案及精度要求228

5.2.3 水准路线的设计、选点和埋石229

5.2.4 水准路线上的重力测量230

5.2.5 我国国家水准网的布设概况230

5.3 工程测量控制网建立的基本原理232

5.3.1 工程测量控制网的分类232

5.3.2 工程平面控制网的布设原则232

5.3.3 工程平面控制网的布设方案234

5.3.4 工程高程控制网的布设235

5.4 大地测量仪器236

5.4.1 精密测角仪器——经纬仪236

5.4.2 电磁波测距仪241

5.4.3 全站仪242

5.4.4 GPS接收机256

5.4.5 TPS和GPS的集成——徕卡系统1200-超站仪（System 1200-SmartStation259

5.4.6 精密水准测量的仪器——水准仪260

5.5 电磁波在大气中的传播274

5.5.1 一般概念274

5.5.2 电磁波在大气中的衰减275

5.5.3 电磁波的传播速度277

5.5.4 电磁波的波道弯曲283

5.6 精密角度测量方法284

5.6.1 精密测角的误差来源及影响284

5.6.2 精密测角的一般原则289

5.6.3 方向观测法289

5.6.4 分组方向观测法298

5.6.5 归心改正301

5.7 精密的电磁波测距方法306

5.7.1 电磁波测距基本原理306

5.7.2 N值解算的一般原理307

5.7.3 距离观测值的改正311

5.7.4 测距的误差来源和精度表达式316

5.8 精密水准测量的方法316

5.8.1 精密水准测量的误差来源及影响317

5.8.2 精密水准测量的实施322

5.8.3 水准测量的概算324

5.8.4 跨河精密水准测量329

5.9 天文测量方法336

5.9.1 一般说明336

5.9.2 天球及天球上的点和弧337

5.9.3 天球坐标系及其同天文测量的关系338

5.9.4 天文观测简介340

5.10 重力测量方法341

5.10.1 概述341

5.10.2 绝对重力测量342

5.10.3 相对重力测量343

5.10.4 重力基准与重力系统345

5.11 GPS测量方法346

5.11.1 GPS测量的基本原理346

5.11.2 GPS的绝对定位和相对定位基本概念346

5.11.3 GPS网的技术设计347

5.11.4 GPS网的布网形式347

5.11.5 GPS网的设计准则348

5.11.6 GPS网的外业观测349

5.11.7 关于GPS测量的归心改正350

5.11.8 连续运行卫星基准站多功能综合服务系统（Continuously Operating Reference Station System,CORS）350

5.12 大地测量数据处理的数学模型352

5.12.1 GPS基线向量网在地心空间直角坐标系中平差的数学模型352

5.12.2 GPS观测值与地面观测值在参心空间坐标系中平差的数学模型353

5.12.3 GPS观测值与地面观测值在平面直角坐标系中平差的数学模型362

5.13 大地测量数据库简介371

5.13.1 一般说明371

5.13.2 大地测量数据库的数据特性371

5.13.3 大地测量数据库系统设计372

5.13.4 大地测量数据库的运行与维护372

第6章 深空大地测量简介373

6.1 深空探测概述373

6.1.1 深空探测及其特点373

6.1.2 月球测绘的目标和任务374

6.1.3 月球及深空大地测量国内外的研究现状及分析375

6.1.4 探月再次成为世界航天的热点377

6.2 关于地心引力常数和月心引力常数378

6.2.1 引言378

6.2.2 关于地心引力常数379

6.2.3 关于月心引力常数381

6.3 关于月球形状中心和月球质量中心383

6.3.1 引言383

6.3.2 重力方法确定月球质心的原理384

6.3.3 月球质心确定的初步结果386

6.4 关于月球几何形状及月球地形测绘387

6.4.1 关于月球几何形状的研究387

6.4.2 关于月球地形和地貌测绘的研究389

6.5 初识的月球及月球的再认识390

6.5.1 初识的月球390

6.5.2 月球基本特性汇总392

6.6 深空探测基本技术简介393

6.6.1 探测技术综述393

6.6.2 单站ρρAE体制中的基本测量原理394

6.7 深空测控网398

6.7.1 深空测控网概念398

6.7.2 深空网的共性功能与共性结构399

6.7.3 深空站工作任务399

6.7.4 深空网建造的基本原则399

6.7.5 深空网概况400

6.7.6 深空网的未来发展401

6.8 行星大地测量简介402

6.8.1 水星（Mercury）402

6.8.2 金星（Venus）403

6.8.3 地球（Earth）403

6.8.4 火星（Mars）404

6.8.5 木星（Jupiter）406

6.8.6 土星（Satum）406

6.8.7 天王星（Uranus）407

6.8.8 海王星（Neptune）408

6.8.9 彗星408

主要参考文献409