第1章 大地测量学的起源和发展 1
1.1 导言 1
1.2 萌芽阶段的大地测量 2
1.3 大地测量学科的形成 5
1.3.1 概述 5
1.3.2 观测工具的发展 6
1.3.3 数学对大地测量学的促进作用 11
第2章 几何大地测量学 15
2.1 绪论 15
2.2 大地天文学 19
2.3 大地基准的建立 21
2.4 建立国家大地控制网的基本原则 24
2.5 水平角观测 27
2.6 电磁波测距 30
2.7 水准测量 35
2.8 三角高程测量 43
2.9 大地基准参数的求定 50
2.10 测定大地水准面的天文水准法 51
2.11 测定大地水准面的天文重力水准法 53
第3章 物理大地测量学 55
3.1 绪论 55
3.2 位理论基础 60
3.2.1 引力和引力位 60
3.2.2 质体位 62
3.2.3 单层位和双层位 64
3.2.4 拉普拉斯方程和布桑方程 66
3.2.5 格林公式 67
3.2.6 球谐函数 69
3.2.7 边值问题 80
3.3 地球重力场 84
3.3.1 重力和重力位 84
3.3.2 水准面和垂线 85
3.3.3 地球引力位的球谐函数展开式 87
3.3.4 大地水准面 90
3.3.5 斯托克斯定理 91
3.3.6 地球的正常重力场 92
3.3.7 扰动重力场 94
3.3.8 重力异常、垂线偏差、大地水准面高与扰动位的关系 99
3.3.9 球近似和T、N、△g的球谐函数展开式 101
3.4 重力测量、重力归算和重力异常的推估 104
3.4.1 概述 104
3.4.2 绝对重力测量 106
3.4.3 海底绝对重力仪和深拖海洋重力仪 108
3.4.4 超导重力梯度仪 109
3.4.5 机载重力测量 110
3.4.6 重力参考系统 112
3.4.7 重力控制网 113
3.4.8 重力归算 114
3.4.9 重力异常的推估 121
3.5 推求地球形状及其外部重力场的理论和方法 128
3.5.1 概述 128
3.5.2 斯托克斯理论 130
3.5.3 维宁·曼乃兹公式 132
3.5.4 面积分的计算 133
3.5.5 莫洛坚斯基理论 136
3.5.6 布耶哈默尔方法 141
第4章 空间大地测量的崛起和现代大地测量学的形成 143
4.1 绪论 143
4.2 现代大地测量学的应用领域 147
4.2.1 概述 147
4.2.2 利用GPS的机载地球物理测量 148
4.2.3 星载GPS的科学应用 150
4.2.4 交相辉映的空间大地测量 150
4.2.5 卫星雷达测高的应用领域 155
4.2.6 地球重力场的应用领域 165
4.3 甚长基线干涉测量（VLBI） 171
4.3.1 概述 171
4.3.2 VLBI的几何原理 176
4.3.3 VLBI系统的主要部件及其功能 179
4.3.4 VLBI观测的实施 182
4.3.5 天球参考标架和地球参考标架 183
4.3.6 现状和展望 186
4.4 月球和行星测量学 188
4.4.1 绪论 188
4.4.2 月心坐标系和月面控制网的建立 189
4.4.3 月球重力场和其他参数的测定 190
4.4.4 行星测量学 191
4.5 现代大地测量学 192
4.5.1 绪论 192
4.5.2 现代大地测量学的基本任务 194
4.5.3 现代大地测量学在地球科学中的作用 195
4.6 中国大地测量的成就 200
4.6.1 中国的天文大地网 200
4.6.2 中国的国家水准网 204
4.6.3 中国的国家重力基本网 205
4.6.4 中国大地基准的建立和天文大地网的平差 208
4.6.5 珠穆朗玛峰的高程测定 210
4.7 伴随大地测量事业发展的学术研究 213
4.8 测量平差法和误差理论的创新 215
4.8.1 配合国家大地测量开展的理论研究成果 215
4.8.2 精化测量平差法和误差理论的研究成果 216
4.8.3 参与国际上重要大地测量理论问题的评议 217
4.8.4 独创拟稳平差理论 219
4.8.5 发展抗差估计理论 221
第5章 卫星大地测量学 225
5.1 绪论 225
5.2 卫星运动理论 227
5.2.1 卫星的无摄运动 227
5.2.2 卫星的受摄运动 233
5.2.3 地球引力场引起的摄动 237
5.2.4 日月引力和地球潮汐引起的摄动 240
5.2.5 大气阻力引起的摄动 242
5.2.6 光压引起的摄动 243
5.2.7 解卫星运动方程的数值法 245
5.3 卫星大地测量的观测方法 245
5.3.1 概述 245
5.3.2 卫星大地测量几何法 246
5.3.3 照相观测 248
5.3.4 卫星激光测距（SLR） 250
5.3.5 卫星多普勒测量 253
5.3.6 美国海军导航卫星系统（NNSS） 255
5.3.7 全球定位系统（GPS） 256
5.3.8 GPS应用于气象学 262
5.3.9 GPS引起的各国大地测量的新动向 269
5.3.10 卫星雷达测高 278
5.3.11 由卫星集成的多普勒定轨和无线电定位系统（DORIS） 289
5.3.12 精密距离及其变率测量系统（PRARE） 290
5.3.13 合成孔径雷达干涉测量（INSAR） 290
5.4 全球地球重力场模型 293
5.4.1 概述 293
5.4.2 GEM重力场模型序列 295
5.4.3 OSU重力场模型序列 296
5.4.4 TEG重力场模型序列 297
5.4.5 联合重力场JGM模型序列 297
5.4.6 GRIM重力场模型序列 298
5.4.7 EGM 96全球重力场模型 298
第6章 动力大地测量学 302
6.1 绪论 302
6.2 地球构造 306
6.2.1 地球内部 306
6.2.2 地球大气 309
6.2.3 地球表面的各种构造形态 311
6.2.4 地壳均衡学说 313
6.3 地球自转 316
6.3.1 概述 316
6.3.2 岁差和章动 317
6.3.3 地球自转的理论基础 318
6.3.4 影响地球自转的各种因素 321
6.3.5 极移 325
6.3.6 地球自转速度变化 330
6.3.7 地球自转参数的测定 333
6.4 固体潮 337
6.4.1 概述 337
6.4.2 平衡潮理论 339
6.4.3 引潮力位 340
6.4.4 洛夫数 341
6.4.5 固体潮特征数及其观测 342
6.4.6 固体潮观测的干扰因素 343
6.4.7 数据处理 343
6.5 板块大地构造学说 344
6.5.1 概述 344
6.5.2 板块构造运动 348
6.5.3 全球板块分布模型 350
6.5.4 全球板块运动模型 357
6.6 地壳运动的监测 362
6.6.1 概述 362
6.6.2 由空间大地测量所得的现代板块运动 365
6.6.3 地壳形变的监测 366
6.6.4 GPS用于地壳形变监测 368
6.6.5 常设GPS大地测量阵列 370
6.6.6 陆地表层沉降的监测 373
6.6.7 地壳应变分析 374
6.6.8 现代地壳垂直运动的测定 383
第7章 海洋大地测量学 385
7.1 绪论 385
7.2 海洋环境 389
7.2.1 海洋自然环境 389
7.2.2 声波在海水中的传播 391
7.2.3 潮汐 392
7.3 定位和导航 397
7.3.1 概述 397
7.3.2 RBN/DGPS助航系统 398
7.3.3 船位推算导航系统 399
7.3.4 声定位和导航系统 401
7.4 海底大地控制网 404
7.4.1 概述 404
7.4.2 利用GPS建立海底大地控制网 406
7.4.3 海洋上的划界 410
7.5 海道测量 411
7.5.1 概述 411
7.5.2 声纳系统 413
7.5.3 测深 418
7.5.4 海底特征调查 421
7.5.5 海道测量在其他方面的应用 424
7.6 海洋地球物理测量和矿产资源开发 426
7.6.1 概述 426
7.6.2 海洋重力测量 427
7.6.3 海洋测磁 430
7.6.4 地震测量 432
7.6.5 地质方法 437
7.6.6 海洋大地测量用于矿业资源开发 439
7.6.7 新能源甲烷水合物的发现及其开发前景 445
第8章 面向减灾和环境监测的大地测量 447
8.1 绪论 447
8.2 火山活动及其监测 450
8.2.1 概述 450
8.2.2 大地测量用于地震和火山活动监测 450
8.2.3 20世纪90年代的火山喷发 453
8.2.4 火山喷发与航行安全 456
8.2.5 减轻火山灾害的展望 457
8.3 海啸 458
8.3.1 海啸的成因 458
8.3.2 海啸造成的灾难 459
8.3.3 海啸的减灾措施 460
8.4 全球海面长期上升趋势 461
8.4.1 概述 462
8.4.2 全球海面上升量的估计 463
8.4.3 全球海面变化的监测 464
8.5 厄尔尼诺现象 467
8.5.1 概述 467
8.5.2 大地测量在监测厄尔尼诺中的作用 468
8.5.3 厄尔尼诺的预测 470
外文缩写词表 473
参考文献 476