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1、上節(jié)回顧1、掌握二維平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的（1）兩點(diǎn)直接計(jì)算四個(gè)參數(shù)的方法（8）；（2）多于兩點(diǎn)的平差模型；（什么坐標(biāo)是觀測值確定了平差模型的類型）（10）（3）54和80坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換的例題；2、了解三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的七參數(shù)的數(shù)學(xué)模型；3、了解三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的參數(shù)直接計(jì)算（四個(gè)公共點(diǎn)）公式。本節(jié)主要內(nèi)容地球及其運(yùn)動的基本概念地球概說地球運(yùn)動概說地球基本參數(shù)地球重力場的基本原理引力和離心力引力位和離心力位重力位第3章地球重力場及地球形狀 的基本理論§3.1地球及其運(yùn)動的基本概念一、地球概說1、地球基本形狀介紹地球面積為5.1億km2
2、,體積為10830億km3，海洋占總面積的70.8%，約為3.61km2，大陸占1.49億km2。地表地貌的最大起伏為19.9km，陸地平均高程840m，其中多數(shù)占總面積75%在1000m以下。2、地球大氣簡介根據(jù)大氣的密度、溫度及運(yùn)動特征等物理性質(zhì)，按照不同標(biāo)準(zhǔn)和研究重點(diǎn)，將大氣分為性質(zhì)各異的若干大氣層，從地面由低到高依次是：對流層、平流層、中層、熱層（電離層）、外層（散逸層）。二、地球運(yùn)動概說1、地球的自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)，即地球繞地軸自西向東旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間稱為一日，日有恒星日和太陽日。太陽日是太陽連續(xù)兩
3、次中天的時(shí)間間隔。恒星日是地球繞地軸旋轉(zhuǎn)360°所需的時(shí)間。一個(gè)恒星日等于23小時(shí)56分04秒。2、地球的公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)遵守開普勒行星運(yùn)動的三定律（1）、開普勒行星運(yùn)動第一定律：行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓，而太陽是在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。（2）、開普勒行星運(yùn)動第二定律：行星的向徑在相等的時(shí)間內(nèi)，掃過的面積也相等。（3）、開普勒行星運(yùn)動第三定律：行星繞太陽公轉(zhuǎn)的恒星周期的平方和行星軌道長半徑的立方成正比例。三、地球基本參數(shù)1、幾何參數(shù)旋轉(zhuǎn)橢球赤道半徑長a=6378.164km,短半徑b=6356.779km,扁率α=(a-
4、b)/a=1/298.25=0.0035292、地球正常引力位常數(shù)式中：r為地球表面至地心的距離；為n次勒讓德多項(xiàng)式，為緯度重力場：地球上不同位置的點(diǎn)的重力所形成的空間一、引力和離心力1.引力2.離心力⑴離心力與平行圈半徑ρ成正比；離心力的最大值在赤道⑵3.重力：地球上任一質(zhì)點(diǎn)處重力是地球引力與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力§3.2地球重力場的基本原理二、引力位和離心力位1.引力位取m為單位質(zhì)點(diǎn)引力位：將上式表示的位能稱為質(zhì)體M的引力位或引力位函數(shù)。說明：⑴物理意義：單位質(zhì)點(diǎn)從無窮遠(yuǎn)處移動到該點(diǎn)引力所做的功⑵標(biāo)量引力位
5、與加速度的關(guān)系：在o-xyz坐標(biāo)中2.離心力位：一階導(dǎo)數(shù)二階導(dǎo)數(shù)離心力位的二階導(dǎo)數(shù)上式為布阿桑算子三、重力位與加速度的關(guān)系沿任意方向的重力加速度⑴當(dāng)g與l相互垂直時(shí)為常數(shù)重力等位面（水準(zhǔn)面），大地水準(zhǔn)面⑵當(dāng)時(shí)當(dāng)不變時(shí)，g不同，不同。說明水準(zhǔn)面不平行不相交。重力加速度的單位：伽（Gal）地面：赤道：兩極：二階算子外部點(diǎn)：可以證明：上式稱為拉普拉斯方程，稱為拉普拉斯算子“引力位是調(diào)和函數(shù)”“離心位不是調(diào)和函數(shù)”內(nèi)部點(diǎn)：“重力位不是調(diào)和函數(shù)”小結(jié)地球基本參數(shù)。引力，離心力，重力引力位，離心力位，重力位。重力位的數(shù)學(xué)表示及
6、其一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)。作業(yè)與思考地球基本參數(shù)有哪些？什么是重力場？引力和引力位、離心力和離心力位、重力和重力位的區(qū)別
