物理大地测量学

课程编码：180083081600P1001H 英文名称：Physical Geodesy 课时：60 学分：3.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：陆洋

教学目的：掌握物理大地测量学的基本理论和方法，了解物理大地测量新技术的应用以及与其他学科交叉和渗透研究内容，为进一步学习和研究地球科学相关问题打下坚实的理论基础，在更深层次上参与解决地球科学以及空间科学等面临的重大科学问题。
要求：系统了解物理大地测量学研究内容及主要应用领域、发展历程与最新进展；掌握引力位基础理论以及球谐函数方法；掌握与地球重力场相关的概念；掌握确定地球形状及外部重力场的基本理论和方法，包括斯托克斯方法、重力归化方法、莫洛金斯基方法等；理解高程系统的物理含义以及地球外部重力场延拓的基本方法；初步了解卫星测量技术及其确定地球重力场的基本方法；理解卫星时变重力场反演质量变化的基本理论和方法等。

高等数学，大学物理

第一章 引论与概述 3.0学时 陆洋
第1节 物理大地测量学的基本概念及其任务
第2节 确定地球的形状及外部重力场
第3节 物理大地测量学与其它学科的关系
第4节 地球重力场探测技术概述
第5节 物理大地测量学的发展历史
第6节 物理大地测量学有关问题的研究介绍
第7节 几种常用的地球坐标系统
第8节 球面三角形、立体角等基本公式
第二章 引力位理论基础 15.0学时 陆洋
第1节 引力和引力位
第2节 质体的位和引力
第3节 单层位
第4节 双层位
第5节 引力位的基本性质
第6节 拉普拉斯方程和泊松方程
第7节 高斯和格林积分公式
第8节 调和函数及性质
第9节 球谐函数
第10节 距离倒数的展开式
第11节 调和函数的径向导数
第12节 椭球坐标和椭球谐函数
第13节 位理论的边值问题解
第三章 地球重力场 12.0学时 陆洋
第1节 地球重力与重力位
第2节 水准面和铅垂线
第3节 大地水准面的概念
第4节 地球重力场的自然坐标
第5节 地球引力位的球谐函数展开
第6节 低阶谐函数
第7节 地球的正常重力场
第8节 地球扰动重力场
第9节 地球内部重力的计算
第四章 斯托克斯理论确定地球重力场 9.0学时 陆洋
第1节 斯托克斯理论
第2节 球近似与椭球改正
第3节 布隆斯公式物理大地测量基本方程式
第4节 扰动重力场的球谐函数表达式
第5节 地球外部的重力异常
第6节 斯托克斯公式
第7节 垂线偏差计算-范宁梅尼兹公式
第8节 重力及重力异常的空间垂直梯度
第9节 积分式的实用计算
第10节 重力值归算
第11节 间接影响
第五章 物理高程系统 2.0学时 陆洋
第1节 重力位差与水准高程测量
第2节 位基数和力高
第3节 正高
第4节 正常高
第5节 高程系统的比较
第6节 大地高程与椭球投影
第六章 莫洛金斯基方法推求地球形状 5.0学时 陆洋
第1节 莫洛金斯基理论
第2节 似大地水准面和高程异常
第3节 莫洛金斯基积分方程
第4节 地面垂线偏差
第5节 莫洛金斯基解与斯托克斯解的比较
第6节 解算地球形状的其它方法
第七章 地球的外部重力场 2.0学时 陆洋
第1节 外部正常重力的闭合公式
第2节 外部正常重力的级数展开式
第3节 确定空间扰动重力的直接方法
第4节 确定空间扰动重力的表层法
第5节 空间扰动重力的泊松积分向上延拓法
第6节 有关问题的考虑
第7节 外部重力异常及向上解析延拓
第8节 外部重力异常向下延拓的迭代法
第八章 卫星测高基础 3.0学时 陆洋
第1节 海平面高度有关的几个曲面
第2节 卫星测高基本原理
第3节 卫星测高确定海洋大地水准面
第4节 卫星测高反演海洋重力场基本方法
第九章 卫星重力学基本知识 3.0学时 陆洋
第1节 卫星观测确定地球重力场技术简介
第2节 卫星运动轨道参数
第3节 卫星摄动运动
第4节 由卫星观测确定地球重力场基本方法
第十章 卫星时变重力场 6.0学时 陆洋
第1节 时变重力场概述
第2节 卫星重力测量计划简介
第3节 时变重力场的学科研究与应用
第4节 时变重力场的基本理论与表达形式
第5节 时变重力场的重力学反问题
第6节 时变重力场模型反演等效质量变化

陆洋，长期从事重力学理论研究及应用，20年教学经验。