地形碎部測量要點教材

1、地形碎部測量要點1. 首先應(yīng)熟悉儀器。2. 在平原地區(qū)，野地地形較簡單，但主要溝坎不可放過，因地勢較平坦， 高程點可以稀一些， 但有明顯起伏的地方，高處應(yīng)延坡走向有一排點， 坡下有一排點，這樣畫出的等高線才不會變形，畫上溝坎后， 等高線鉆進(jìn)溝坎，這樣等高線才不會相交。平原地區(qū)的房屋應(yīng)在一排房的兩邊控制，不可以用短邊兩點和長邊距離畫房，那樣誤差太大。有必要時該上房則上房，可以得到事半 功倍的效果。有些地方無法看到，可用儀器把周圍打出來，里面的用鋼尺量，不 要以為鋼尺量的不準(zhǔn)， 實踐證明，量出來的和測的一樣準(zhǔn)， 而且可以提高效率。 測圖時一定要注意電桿的類別和走向以及是否有地下接口。 有的電桿上邊

2、是輸電 線，下邊是配電線或通訊線，應(yīng)畫主要的。成行的電桿不必每一個都測，可以隔一根測一根或隔幾根測一根，因為這些電桿是等間距的，在做內(nèi)業(yè)時可用等分插 點畫出，精度也很高， 但有轉(zhuǎn)向的電桿一定要測。道路要測一邊，量出路寬， 這樣畫出來才好看。 地下光纜不可放過， 但有些光纜， 例如國防光纜須經(jīng)某 些部門批準(zhǔn)方可在圖上標(biāo)出。3. 在測山區(qū)時，主要是地形，但并不是點越多越好， 做到山上有點，山下有點，確保山脊線，山谷線等地性線上有足夠的點，這樣畫出的等高線才想且不變形。 在山區(qū)特別是在半山腰建的房子，要把周圍的大坎畫出，這樣在圖上才可看出房屋是一層層的，有立體感。在山區(qū)測圖最好在山頂或半山腰設(shè)站，這

3、樣可以減少搬站，效率咼。4. 測量員要對各種地形地物有一個總體概念，知道什么地物由幾個點畫出，一般 點壯物一個點，線壯物兩個點，圓形建筑物三個點，矩形建筑物四個點 這 也是對測圖軟件的熟悉程度。5. 碎步草圖，在山區(qū)要和地形聯(lián)系起來。 房屋相對位置要畫好， 這樣回去后便 于處理內(nèi)業(yè)和查錯。 有寫地物如電桿， 井蓋，可提出單獨畫，會使草圖清晰 不亂。注：1 .在碎步測量支站時，有時站支的太遠(yuǎn)，定向要跑很遠(yuǎn)，為了避免這樣，你可以一下支出兩站，讓兩站較進(jìn)，一個做擺站點，一個做定向點。2. 有些全站儀，如蘇一光，在換電池后須重新定向，但跑尺的正在另一個山上或 很遠(yuǎn)，再去定向很費時費事，你除了可以在搬站

4、時換電池，還可以在電池快沒電 之前，先測一個點，然后換下電池，再用測的這個點定向，問題就解決了。計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和信息革命浪潮的沖擊測繪必然由自動化、數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。數(shù)字測圖取代模擬測圖將成為必然。目前數(shù)字測圖有兩種模式1. 數(shù)字測記模式： 野外測記，業(yè)成圖。一般使用的儀器是全站儀， 測量時全站 儀直接記錄點號、三維坐標(biāo)，但是不能記錄點間連接方式，同時配畫標(biāo)注測點點號的人工草圖，到室內(nèi)將坐標(biāo)直接從全站儀傳入計算機(jī)，然后根據(jù)草圖采用人機(jī)交式編輯成圖。 這種方法成本交低，且精度交高，被普遍采用。2.電子平板測繪模式：內(nèi)外業(yè)一體化 ，所顯即所測，實時成圖。電子平板模式一一全站 儀+便攜機(jī)

5、+測圖軟件，外業(yè)測圖時同時把數(shù)據(jù)傳給計算機(jī)繪圖， 從而使數(shù)字測圖 的質(zhì)量和效率全面超過白紙測圖。隨著便攜機(jī)價格的下降，電子平板將發(fā)展成數(shù) 字測圖的住流。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)字測圖將向自動化方向發(fā)展。1.全站 儀自動跟蹤測量模式。測站為自動跟蹤是全站儀，可以無人操作，可以遙控開機(jī)測量，全站儀自動跟蹤，自動描準(zhǔn)，自動記錄。我想在測量山地地區(qū)的等高線時十分方便。2.GPS測量模式。隨著RTK實時動態(tài)定位技術(shù)的發(fā)展，它能夠提 供測點在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果在測程20KM以內(nèi)可達(dá)到厘米幾級精度。RTK與電子平板測圖系統(tǒng)連接，就可以現(xiàn)場成圖，并能實時給出點位坐標(biāo)，實現(xiàn)一步數(shù)字測圖（無需先控制后碎部）

6、提高了勞動生產(chǎn)率。3.由于棱鏡技術(shù)的發(fā)展也將大大減輕野外作業(yè)的勞動強(qiáng)度。大地基準(zhǔn)大地基準(zhǔn)是指絕對重力值已知的重力點，作為相對重力測量（兩點間重力差的重力測量）的起始點。世界公認(rèn)的起始重力點稱為國際重力基準(zhǔn)。各國進(jìn)行重力測量時都盡量與國際重力基準(zhǔn)相聯(lián)系，以檢驗其重力測量的精度并保證測量成果的統(tǒng)一。國際通用的重力基準(zhǔn)有 1909年波茨坦重力測量基準(zhǔn)和 1971年的國際重力基準(zhǔn)網(wǎng)（IGSN 71）。中國于19561957年建立了全國范圍的第一個國家重力基準(zhǔn)，稱為1957年國家重力基本網(wǎng)，該網(wǎng)由21個基本點和82個一等點組成。1985年，中國重新建立了國家重力基準(zhǔn)。 它由6個基準(zhǔn)重力點，46個基本重力

7、點和 5個因點組成，稱為1985年國家重力基本網(wǎng)。 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力等位 面，即物體沿該面運(yùn)動時，重力不做功（如水在這個面上是不會流動的）。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過確定它與參考橢球面的間距棗大地水準(zhǔn)面差距（對于似大地水準(zhǔn)面而言，則稱為高程異常） 來實現(xiàn)的。大地水準(zhǔn)面和海拔高程等參數(shù)和概念在客觀世界中無處不在，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。大地水準(zhǔn)面是大地測量基準(zhǔn)之一，確定大地水準(zhǔn)面是國家基礎(chǔ)測繪中的一項重要工程。它將幾何大地測量與物理大地測量科學(xué)地結(jié)合起來，使

8、人們在確定空間幾何位置的同時，還能獲得海拔高度和地球引力場關(guān)系等重要信息。大地水準(zhǔn)面的形狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息，對海洋學(xué)、地震學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘 探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用具有重要作用。高程基準(zhǔn)國家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點為水準(zhǔn)原點。高程系統(tǒng)為“ 1985國家高程系統(tǒng)”,共有292條線路、19931個水準(zhǔn)點，總長度為 93341公里，形成了覆蓋全國的高程基礎(chǔ)控制 網(wǎng)（臺灣資料暫缺）。是推算國家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它包括一個水準(zhǔn)基面和一個 永久性水準(zhǔn)原點。水準(zhǔn)基面，通常理論上采用大地水準(zhǔn)面，它是一個延伸到全球的靜止海水面，也是一 個地球

9、重力等位面，實際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗潮站長期觀測結(jié)果計算出來的平均海面。 中國以青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為中國的水準(zhǔn)基面，即零高程面。中國水準(zhǔn)原點建立在青島驗潮站附近，并構(gòu)成原點網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測量測定水準(zhǔn)原點相對于黃海平均海面的高差，即水準(zhǔn)原點的高程，定為全國高程控制網(wǎng)的起算高程。重力基準(zhǔn)重力基準(zhǔn)是指絕對重力值已知的重力點，作為相對重力測量（兩點間重力差的重力測量）的起始點。世界公認(rèn)的起始重力點稱為國際重力基準(zhǔn)。各國進(jìn)行重力測量時都盡量與國際重力基準(zhǔn)相聯(lián)系，以檢驗其重力測量的精度并保證測量成果的統(tǒng)一。國際通用的重力基準(zhǔn)有 1909年波茨坦重力測量基準(zhǔn)和 1971年的國

10、際重力基準(zhǔn)網(wǎng)（IGSN 71）。中國于19561957年建立了全國范圍的第一個國家重力基準(zhǔn)，稱為1957年國家重力基本網(wǎng)，該網(wǎng)由21個基本點和82個一等點組成。1985年，中國重新建立了國家重力基準(zhǔn)。它由 6 個基準(zhǔn)重力點， 46 個基本重力點和 5 個因點組成，稱為 1985 年國家重力基本網(wǎng)。54 國家坐標(biāo)系建國初期， 為了迅速開展我國的測繪事業(yè)， 鑒于當(dāng)時的實際情況， 將我國一等鎖與原蘇聯(lián)遠(yuǎn) 東一等鎖相連接，然后以連接處呼瑪、吉拉寧、東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點的原蘇聯(lián)1942 年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)， 平差我國東北及東部區(qū)一等鎖， 這樣傳算過來的坐標(biāo)系就 定名為 1954 年北京坐標(biāo)

11、系。因此， P54 可歸結(jié)為：a.屬參心大地坐標(biāo)系；b .采用克拉索夫斯基橢球的兩個幾何參數(shù)；c.大地原點在原蘇聯(lián)的普爾科沃；d .采用多點定位法進(jìn)行橢球定位；e.高程基準(zhǔn)為1956年青島驗潮站求出的黃海平均海水面；f .高程異常以原蘇聯(lián) 1955年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù)。按我國天文水準(zhǔn) 路線推算而得。自P54建立以來，在該坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行了許多地區(qū)的局部平差，其成果得到了廣泛的應(yīng)用。80 國家坐標(biāo)系C80 是為了進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。 根據(jù)橢球定位的基本原理， 在建立 C80 坐標(biāo)系時有以下先決條件：（1）大地原點在我國中部，具體地點是陜西省徑陽縣永樂鎮(zhèn)；（ 2）C80

12、坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系，橢球短軸 Z 軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點方向，大 地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺子午面； X 軸在大地起始子午面內(nèi)與 Z 軸垂直指 向經(jīng)度0方向；Y軸與Z、X軸成右手坐標(biāo)系；（3）橢球參數(shù)采用 IUG 1975 年大會推薦的參數(shù)因而可得 C80 橢球兩個最常用的幾何參數(shù)為：長軸： 63781 405（ m）；扁率： 1 ：298.257橢球定位時按我國范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。（4）多點定位；（5）大地高程以 1956年青島驗潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)。WGS-84 大地坐標(biāo)系WGS84（World Geodetic System ， 1984 年

13、）是美國國防部研制確定的大地坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系的幾何定義是：原點在地球質(zhì)心,z軸指向BIH 1984. 0定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，X軸指向BIH 1984.0的零子午面和 CTP赤道的交點。Y軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系（如 圖所示）。WGs-84 橢球及有關(guān)常數(shù)：對應(yīng)于 WGS-8 大地坐標(biāo)系有一個 WGS-84 橢球，其常數(shù)采用 IUGG 第 17 屆大會大 地測量常數(shù)的推薦值。下面給出 WGS-84 橢球兩個最常用的幾何常數(shù)：長半軸：63781372（ m）扁 率： 1 ： 298.257223563一些測量專業(yè)術(shù)語1、54 國家坐標(biāo)系：采用克拉索夫斯基橢球參數(shù)，又稱北京坐標(biāo)系2、8

14、0 國家坐標(biāo)系：采用國際地理聯(lián)合會（IGU）第十六屆大會推薦的橢球參數(shù)，大地坐標(biāo)原點在陜 西省涇和縣永樂鎮(zhèn)的大地坐標(biāo)系，又稱西安坐標(biāo)系。3、測量標(biāo)志： 測量標(biāo)志是在陸地和海洋標(biāo)定測量控制點位置的標(biāo)石、覘標(biāo)以及其他標(biāo)記的總 稱。標(biāo)石一般埋于地下，用于測量和標(biāo)定控制點地理坐標(biāo)、高程、重力、方位、 長度（距離）等方面；覘標(biāo)是建在地面上或其他建筑物頂部的測量專業(yè)標(biāo)架，作 為觀測照準(zhǔn)目標(biāo)和供升高儀器位置之用。根據(jù)用途和使用期限， 測量標(biāo)志可分為永久性測量標(biāo)志和臨時性測量標(biāo)志。 永久 性測量標(biāo)志是指設(shè)有固定標(biāo)志物以供測繪單位長期使用的需永久保存的測量標(biāo) 志。臨時性測量標(biāo)志指測繪單位在測量過程中設(shè)置和使用的

15、， 工作結(jié)束后不需要 長期保存的標(biāo)志物和標(biāo)記。如：測站點木樁、活動覘標(biāo)、測旗、測桿、航空攝影 測量地面標(biāo)志、繪在地面或建（構(gòu)）筑物上的標(biāo)記等。4、大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。 它是 重力等位面，即物體沿該面運(yùn)動時， 重力不做功（如水在這個面上是不會流動的） 。 大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算 面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過確定它與參考橢球面的間距大地水準(zhǔn)面差距 （對于似大地水準(zhǔn)面而言， 則稱為高程異常） 來實現(xiàn)的。 大地水準(zhǔn)面和海拔高程 等參數(shù)和概念在客觀世界中無處不在，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。大地水準(zhǔn)面是大

16、地測量基準(zhǔn)之一， 確定大地水準(zhǔn)面是國家基礎(chǔ)測繪中的一項 重要工程。 它將幾何大地測量與物理大地測量科學(xué)地結(jié)合起來， 使人們在確定空 間幾何位置的同時， 還能獲得海拔高度和地球引力場關(guān)系等重要信息。 大地水準(zhǔn) 面的形狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息，對海洋學(xué)、地震學(xué)、地 球物理學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用具有重要作用。5、數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，縮寫DEM是在某一投影平面（如 高斯投影平面）上規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(biāo)（X，Y及高程（Z）的數(shù)據(jù)集。DEM 的格網(wǎng)間隔應(yīng)與其高程精度相適配， 并形成有規(guī)則的格網(wǎng)系列。 根據(jù)不同的高程 精

17、度，可分為不同類型。為完整反映地表形態(tài)，還可增加離散高程點數(shù)據(jù)。6、地籍測繪是對地塊權(quán)屬界線的界址點坐標(biāo)進(jìn)行精確測定，并把地塊及其附著 物的位置、 面積、權(quán)屬關(guān)系和利用狀況等要素準(zhǔn)確地繪制在圖紙上和記錄在專門 的表冊中的測繪工作。地籍測量的成果包括數(shù)據(jù)集（控制點和界址點坐標(biāo)等）、 地籍圖和地籍冊。7、數(shù)字線劃地圖（Digital Line Graphic ，縮寫DLG是現(xiàn)有地形圖要素的矢 量數(shù)據(jù)集，保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，全面地描述地表目標(biāo)。8、數(shù)字柵格地圖（Digital Raster Graphic ，縮寫DRG是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng) 計算機(jī)處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。 每一幅地

18、形圖在掃描數(shù)字化后， 經(jīng)幾何糾正， 并進(jìn)行內(nèi)容更新和數(shù)據(jù)壓縮處理， 彩色地形圖還應(yīng)經(jīng)色彩校正， 使每幅圖像的色 彩基本一致。 數(shù)字柵格地圖在內(nèi)容上、 幾何精度和色彩上與國家基本比例尺地形 圖保持一致。9、高程基準(zhǔn)是推算國家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它包括一 個水準(zhǔn)基面和一個永久性水準(zhǔn)原點。水準(zhǔn)基面， 通常理論上采用大地水準(zhǔn)面， 它是一個延伸到全球的靜止海水面， 也 是一個地球重力等位面， 實際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗潮站長期觀測結(jié)果計算出 來的平均海面。 中國以青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為 中國的水準(zhǔn)基面， 即零高程面。 中國水準(zhǔn)原點建立在青島驗潮站附近， 并

19、構(gòu)成原 點網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測量測定水準(zhǔn)原點相對于黃海平均海面的高差， 即水準(zhǔn)原點的 高程，定為全國高程控制網(wǎng)的起算高程。國家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點為水準(zhǔn)原點。高程系統(tǒng)為“1985 國家高程系統(tǒng)”，共有 292條線路、 19931個水準(zhǔn)點，總長度為 93341公里，形成了覆蓋全 國的高程基礎(chǔ)控制網(wǎng)。10、工程測量指在工程建設(shè)勘測設(shè)計、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測量工作。 按工作順序和性質(zhì)分為： 勘測設(shè)計階段的控制測量和地形測量； 施工階段的施工 測量和設(shè)備安裝測量； 管理階段的變形觀測和維修養(yǎng)護(hù)測量。 按工程建設(shè)的對象 分為：建筑、水利、鐵路、公路、橋梁、隧道、礦山、城市和國防等工程測量。11

20、、國家基本比例尺地圖的系列和基本精度 國家基本比例尺地圖的系列，是指按照國家規(guī)定的測圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范），編圖 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，圖式和比例尺系統(tǒng)測量和編制的若干特定規(guī)格的比例尺的地圖的系列。我國的國家基本比例尺地圖的系列包括：1 : 500、1 ： 1000、1 : 2000、1 : 5000、 1 ：1 萬、1 : 2.5 萬、1 ：5 萬、1 ： 10、1 : 20 萬、1 : 50 萬、1 : 100 萬比例尺地 圖。它們的基本精度包括測圖精度和編制精度。12、 海洋大地測量是在海洋范圍內(nèi)建立大地控制網(wǎng)所進(jìn)行的測量工作。 內(nèi)容有控 制測量、水深測量、 海洋重力測量、 衛(wèi)星大地測量等。 它與大地測

21、量、 地圖制圖、 航海學(xué)、海洋學(xué)、潮汐學(xué)、水聲物理學(xué)、 電子技術(shù)和遙感技術(shù)等有著密切的聯(lián)系。13、航空測量指從空中由飛機(jī)等航空器拍攝地面像片。 為使取得的航空像片能用 于在專門的儀器上建立立體模型進(jìn)行量測， 攝影時飛機(jī)應(yīng)按設(shè)計的航線往返平行 飛行進(jìn)行拍攝， 以取得具有一定重疊度的航空像片。 按攝影機(jī)物鏡主光軸相對于 地表的垂直度， 可分為近似垂直航空攝影和傾斜航空攝影。 近似垂直航空攝影主 要用于攝影測量目的?？茖W(xué)考察和軍事偵察有時采用傾斜航空攝影。14、基礎(chǔ)測繪：基礎(chǔ)測繪是指建立全國統(tǒng)一的測繪基準(zhǔn)和測繪系統(tǒng)， 進(jìn)行基礎(chǔ)航空攝影， 獲取基 礎(chǔ)地理信息的遙感資料， 測制和更新國家基本比例尺地圖、

22、 影像圖和數(shù)字化產(chǎn)品， 建立、更新基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。15、軍事測繪：具有軍事內(nèi)容或者為軍隊作戰(zhàn)、 訓(xùn)練、軍事工程、 戰(zhàn)略準(zhǔn)備等而實施的測繪的總 稱。16、 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS是以人造衛(wèi)星組網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。利用設(shè)置在地面或運(yùn)動載體上的專用接收機(jī)， 接收衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號實現(xiàn)導(dǎo)航定位。 是根據(jù)美國國防部 1973年12月批準(zhǔn) 的國防導(dǎo)航衛(wèi)星計劃而建設(shè)的。由三部分組成，即空間的衛(wèi)星，地面控制系統(tǒng)， 用戶的接收處理裝置?？臻g部分有 21 顆衛(wèi)星，其中 1 8顆為工作衛(wèi)星， 3顆為備 份衛(wèi)星。 18顆工作衛(wèi)星均勻分布在二萬公里高的

23、六個軌道平面上，每個軌道面 三顆，運(yùn)行周期為12小時。工作衛(wèi)星以L仁1575.42兆赫和L2=1227.6兆赫兩種 頻率發(fā)送導(dǎo)航信號，導(dǎo)航信號采用偽隨機(jī)噪音編碼調(diào)制，L1用P碼和C/A碼調(diào)制；L2用P碼調(diào)制。C/A碼開放民用。地面控制系統(tǒng)由一個主控站、四個監(jiān)控站 和三個注入站組成，任務(wù)是保證衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的質(zhì)量。用戶的接收裝置由天線、 接收機(jī)、計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件等組成。17、地球重力場是地球的一種物理屬性。 表征地球內(nèi)部、 表面或外部各點所受地 球重力作用的空間。 根據(jù)地球重力場的分布， 可以研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、 地球形狀 以及對航天器的影響。18、重力基準(zhǔn)是指絕對重力值已知的重力點， 作為相對

24、重力測量 (兩點間重力差 的重力測量)的起始點。世界公認(rèn)的起始重力點稱為國際重力基準(zhǔn)。 各國進(jìn)行重力測量時都盡量與國際重 力基準(zhǔn)相聯(lián)系， 以檢驗其重力測量的精度并保證測量成果的統(tǒng)一。 國際通用的重 力基準(zhǔn)有 1909 年波茨坦重力測量基準(zhǔn)和 1971 年的國際重力基準(zhǔn)網(wǎng) ( IGSN 71)。中國于 19561957年建立了全國范圍的第一個國家重力基準(zhǔn)，稱為 1957 年國家 重力基本網(wǎng)，該網(wǎng)由 21 個基本點和 82 個一等點組成。 1985 年，中國重新建立 了國家重力基準(zhǔn)。它由 6 個基準(zhǔn)重力點， 46 個基本重力點和 5 個因點組成，稱 為 1985 年國家重力基本網(wǎng)。國家 1985重

25、力基本網(wǎng)，由 6 個重力基準(zhǔn)點、 46個重力基本點和 5個引點組成。 1999年開始重建工作。19、專業(yè)測繪： 是指產(chǎn)業(yè)部門為保證本部門業(yè)務(wù)工作所進(jìn)行的具有專業(yè)內(nèi)容的測繪的總稱。 專業(yè) 測繪應(yīng)采用國家測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。20、大地基準(zhǔn)是建立國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)和推算國家大地控制網(wǎng)中各點大地坐標(biāo)的 基本依據(jù)， 它包括一組大地測量參數(shù)和一組起算數(shù)據(jù)， 其中，大地測量參數(shù)主要 包括作為建立大地坐標(biāo)系依據(jù)的地球橢球的四個常數(shù)，即地球橢球赤道半徑啊， 地心引力常數(shù)GM帶球諧系數(shù)J2 (由此導(dǎo)出橢球扁率f)和地球自轉(zhuǎn)角度w,以 及用以確定大地坐標(biāo)系統(tǒng)和大地控制網(wǎng)長度基準(zhǔn)的真空光速c；而一組起算數(shù)

26、據(jù)是指國家大地控制網(wǎng)起算點(成為大地原點)的大地經(jīng)度、大地緯度、大地高程 和至想鄰點方向的大地方位角。全國天文大地網(wǎng)共包括三角點、 導(dǎo)線點 48433個，拉普拉斯點 458 個，長度起始 邊 467 條，由此組成全國范圍的參考框架， 是國家各部門和全國各行業(yè)進(jìn)行測繪 工作的基礎(chǔ)。北京 54 國家平面坐標(biāo)系和西安 80國家平面坐標(biāo)系54 國家坐標(biāo)系建國初期，為了迅速開展我國的測繪事業(yè)， 鑒于當(dāng)時的實際情況， 將我國一 等鎖與原蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相連接， 然后以連接處呼瑪、 吉拉寧、 東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大 邊端點的原蘇聯(lián) 1942 年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)， 平差我國東北及東 部區(qū)一等鎖，這樣傳算過

27、來的坐標(biāo)系就定名為 1954 年北京坐標(biāo)系。因此， P54 可歸結(jié)為：( 1)屬參心大地坐標(biāo)系；( 2 )采用克拉索夫斯基橢球的兩個幾何參數(shù)；(3)大地原點在原蘇聯(lián)的普爾科沃；( 4)采用多點定位法進(jìn)行橢球定位；(5) 高程基準(zhǔn)為 1956 年青島驗潮站求出的黃海平均海水面；(6) 高程異常以原蘇聯(lián) 1955 年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù)。按 我國天文水準(zhǔn)路線推算而得。自 P54 建立以來，在該坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行了許多地區(qū)的局部平差，其成果得到 了廣泛的應(yīng)用。80 國家坐標(biāo)系C80 是為了進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。根據(jù)橢球定位的基本 原理，在建立 C80 坐標(biāo)系時有以下先決條件：（1

28、）大地原點在我國中部，具體地點是陜西省徑陽縣永樂鎮(zhèn)；（2 ）C80 坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系， 橢球短軸 Z 軸平行于地球質(zhì)心指向地極原 點方向， 大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺子午面； X 軸在大地起始子 午面內(nèi)與Z軸垂直指向經(jīng)度0方向；丫軸與Z、X軸成右手坐標(biāo)系；（3）橢球參數(shù)采用 IUG 1975 年大會推薦的參數(shù) 因而可得 C80 橢球兩個最常用的幾何參數(shù)為： 長軸： 6378140 5（m ）； 扁率： 1：298.257橢球定位時按我國范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。（4 ）多點定位；（5 ）大地高程以 1956 年青島驗潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)。大地水準(zhǔn)面的定義大

29、地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。 它是重力 等位面，即物體沿該面運(yùn)動時，重力不做功（如水在這個面上是不會流動的）。 大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算 面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過確定它與參考橢球面的間距 大地水準(zhǔn)面差距 （對于似大地水準(zhǔn)面而言， 則稱為高程異常） 來實現(xiàn)的。 大地水準(zhǔn)面和海拔高程 等參數(shù)和概念在客觀世界中無處不在，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。 大 地水準(zhǔn)面是大地測量基準(zhǔn)之一， 確定大地水準(zhǔn)面是國家基礎(chǔ)測繪中的一項重要工 程。它將幾何大地測量與物理大地測量科學(xué)地結(jié)合起來， 使人們在確定空間幾何 位置的同時， 還能獲

30、得海拔高度和地球引力場關(guān)系等重要信息。 大地水準(zhǔn)面的形 狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息，對海洋學(xué)、地震學(xué)、地球物理 學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用具有重要作用。高程基準(zhǔn)點的定義高程基準(zhǔn)是推算國家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)， 它包括一個水 準(zhǔn)基面和一個永久性水準(zhǔn)原點。水準(zhǔn)基面， 通常理論上采用大地水準(zhǔn)面， 它是一個延伸到全球的靜止海水面， 也 是一個地球重力等位面， 實際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗潮站長期觀測結(jié)果計算出 來的平均海面。中國以青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為 中國的水準(zhǔn)基面， 即零高程面。 中國水準(zhǔn)原點建立在青島驗潮站附近，

31、 并構(gòu)成原 點網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測量測定水準(zhǔn)原點相對于黃海平均海面的高差， 即水準(zhǔn)原點的 高程，定為全國高程控制網(wǎng)的起算高程。精密工程測量的定義及應(yīng)用精密工程測量（ precision engineering survey）是指以毫米級或更高精度進(jìn)行的工程測量。 重要的科學(xué)試驗和復(fù)雜的大型工程， 例如高能加速器設(shè)備 部件的安裝、 衛(wèi)星和導(dǎo)彈發(fā)射軌道及精密機(jī)件傳送帶的鋪設(shè)等， 都要進(jìn)行精密工 程測量。除常規(guī)的測量儀器和方法外，常需設(shè)計和制造一些專用的儀器和工具。 計量、激光、電子計算機(jī)、攝影測量、電子測量技術(shù)以及自動化技術(shù)等也已應(yīng)用 于精密工程測量工作中。精密工程測量技術(shù)包括精密地直線定線、測量角度

32、（或方向）、測量距離、 測量高差以及設(shè)置穩(wěn)定的精密測量標(biāo)志。 從測量方案設(shè)計、 實地施測到成果處理 和利用的各個階段中都要利用誤差理論進(jìn)行分析。定線 通常用精密經(jīng)緯儀進(jìn)行， 以其望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)面為基礎(chǔ)， 從而測定目標(biāo) 點的橫向偏離值。 要求高精確度時可用專用的準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡。 張緊的弦線也可用作 基準(zhǔn)線，并用讀數(shù)顯微鏡測量設(shè)備部件距離基準(zhǔn)線的垂距。 激光束也可作為基準(zhǔn) 線，有時使激光束經(jīng)菲涅耳波帶板干涉形成光點或亮十字絲像， 配合光電接收靶 進(jìn)行準(zhǔn)直測量， 如果激光束在真空管道中傳輸， 則波帶板準(zhǔn)直法精度可以達(dá)準(zhǔn)直 長度的10mn數(shù)量級。測角 角度（或方向）用經(jīng)緯儀測量。 觀測時要用適當(dāng)?shù)姆椒p少或

33、避免望 遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差及其他儀器誤差的影響， 要選擇或創(chuàng)造良好的觀測條件以削弱外界 因素的不良影響， 要盡量減少儀器和目標(biāo)偏心差的影響， 必要時可在觀測成果上 加入儀器豎軸傾斜改正數(shù)及測微器讀數(shù)的行差改正數(shù)。測距 較短距離的精密測量， 主要用因瓦合金制成的線尺或帶尺， 配備特制 的對中設(shè)備和讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行。 丈量時尺子的拉力要保持恒定， 可采用空氣軸承 的滑輪或刀口支承 ,要提高讀數(shù)的精度 , 可應(yīng)用讀數(shù)顯鏡或?qū)ｉT的精密機(jī)械測微 裝置，使讀數(shù)誤差減少至微米級。 用激光干涉的方法測量距離， 其誤差和波長為 同一數(shù)量級。雙頻激光干涉測長儀 ,可以測量長至 50米左右的距離 ,其反光鏡要 沿導(dǎo)軌移動，

34、 并可用以精確測定其他尺子的長度。 較長的距離宜用精密的光電測 距儀測量 ,測距達(dá) 2.5 公里，測距的相對精度可達(dá) 10mm。測高 測量高差通常用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行。當(dāng)視線短至510米時，測量高差 的精度可以達(dá)到 0.05 毫米左右。用帶有機(jī)械測微裝置的精密水準(zhǔn)器安裝設(shè)備 時，測量相距不到 1.5 米的兩點高差精度，可以達(dá)到 0.01 毫米左右。用精密的 液體靜力水準(zhǔn)儀測量高差的誤差可減少至幾個微米。 應(yīng)用電子技術(shù)判斷水準(zhǔn)器氣 泡居中的精度為 0.5mm。標(biāo)志 精密工程測量要在相應(yīng)的標(biāo)志上進(jìn)行。 平面標(biāo)志應(yīng)能使測量儀器在標(biāo) 志上面精確就位。 為此常采用某種強(qiáng)制對中裝置。 例如球與圓柱孔配合的對中

35、裝 置，可使儀器在標(biāo)志上的對中誤差小于 0.1 毫米, 精密研磨的軸與軸套匹配的裝 置，可使對中誤差小于 0.01 毫米。在精密工程測量工作中，要求標(biāo)志與設(shè)備或 設(shè)備基礎(chǔ)精確地、 牢固地連接。 一項工程要有若干個絕對位置非常穩(wěn)定的平面和 高程基準(zhǔn)點 , 最好用基巖標(biāo)志作為基準(zhǔn)點 ; 在軟土地區(qū)可用深埋鋼管標(biāo)志作為高 程基準(zhǔn)點， 用倒錘作為平面基準(zhǔn)點。 倒錘的標(biāo)志錨固在地表下幾十米深處， 標(biāo)志 上系一根柔性絲， 用浮力把它向上拉緊。 絲上任何一點的平面坐標(biāo)與地下標(biāo)志的 平面坐標(biāo)完全一致。在較大的施工場地上， 通常先設(shè)置一系列精密控制點作為放樣的依據(jù)， 以使繁多的部件精確安裝在設(shè)計位置上。高程控制

36、一般采用水準(zhǔn)網(wǎng)。 平面控制網(wǎng)可以是測角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)等。也可以布設(shè)三 維網(wǎng)，同時測定各點的平面坐標(biāo)和高程。控制網(wǎng)的形狀常受工 程形狀所制約，例如線形工地上宜布設(shè)直伸形網(wǎng)，環(huán)形工地上宜 布設(shè)環(huán)形網(wǎng)。精密工程控制網(wǎng)常有較多的多余觀測，提供可靠 的校核并提高測定待定點坐標(biāo)和高程的精度。三角網(wǎng)坐標(biāo)平差間接平差又稱參數(shù)平差。水平控制網(wǎng)按間接平差時，通常選取待定點的坐標(biāo)平差 值作為未知數(shù)（按方向平差時，還增加測站定向角未知數(shù)），平差后直接求得各待 定點的坐標(biāo)平差值，故這種以待定點坐標(biāo)作為未知數(shù)的間接平差法也稱為 坐標(biāo)平 差法。參加平差的量可以是網(wǎng)中的直接觀測量，例如方向、邊長等；也可以是直 接觀測量的

37、函數(shù)，例如角度等。由于三角網(wǎng)的水平角一般是采用方向觀測法觀測， 并由相鄰方向相減而得，故它們是相關(guān)觀測值。此時，若不顧及函數(shù)間的相關(guān)性， 平差結(jié)果將受到一定的曲解。因此， 坐標(biāo)平差法都按方向平差。間接平差的函數(shù)模型是誤差方程，它是表達(dá)觀測量與未知數(shù)之間關(guān)系的方程式。 一般工程測量平面控制網(wǎng)的觀測對象主要是方向 （或角度）和相鄰點間的距離（即 邊長）因此坐標(biāo)平差時主要列立各觀測方向及觀測邊長的誤差方程式，再按照間 接平差法的原理和步驟，由誤差方程和觀測值的權(quán)組成未知數(shù)法方程去解算待定 點坐標(biāo)平差值，并進(jìn)行精度評定。本章主要研究（測）方向網(wǎng)、測邊網(wǎng)以及測邊測角網(wǎng)的嚴(yán)密坐標(biāo)平差。水平控制網(wǎng)按坐標(biāo)平差

38、法進(jìn)行平差時， 為降低法方程的階數(shù)以便于解算， 定向角 未知數(shù)可采用一定的法則予以消掉。由于誤差方程式的組成簡單且有規(guī)律，便于 由程序?qū)崿F(xiàn)全部計算，因此，在近代測量平差實踐中，控制網(wǎng)按間接平差法得到 了廣泛的應(yīng)用。平面控制網(wǎng)按坐標(biāo)平差時，網(wǎng)中每一觀測值都應(yīng)列立一個誤差方 程式。為便于計算，通?？偸菍⒂^測值改正數(shù)表示為對應(yīng)待定點坐標(biāo)近似值改正數(shù)的線 性式。坐標(biāo)平差的第一步是列組誤差方程式。對于方向網(wǎng)而言，參與平差的觀測值是未定向的方向，選定的未知數(shù)是待定點的縱、橫坐標(biāo)值。誤差方程式就是方 向觀測值改正數(shù)表達(dá)為待定點縱橫坐標(biāo)值的函數(shù)式，可以通過坐標(biāo)方位角來建立 方向值與未知數(shù)之間的聯(lián)系。12.1.

39、1方向誤差方程式的建立和組成在測站k上觀測了等方向其方向觀測值為它們的改正數(shù)為f 止小為測站的零方向（起始方向），則任意方向:的坐標(biāo)方位角平差值方程為12-1 )式中：嘰為肝方向的平差值,/卜為一方向的坐標(biāo)方位角，通常稱測站定向角,L：為定向角：的近似值,為定向角：的改正數(shù)，是個未知參數(shù),b J J D 0如果令兩點的近似坐標(biāo)分別為和1 - 3 ，其相應(yīng)的改正數(shù)分別為 心譏和汎訊,則有關(guān)系:Xjc = 4 + 瓦兒r +軌兀二彳+ &Z =Z 1 W dk廠就(12-4)12-3)口(j.+ 8y )-(j+ Syk)叫+ % =叱硏。& ) ( o丄冷、 X + &J-誕+鳳丿將上式按臺勞級

40、數(shù)展開，況+磯=噸二3+l&Jo=0 1+&) +型+0b -垃3坐標(biāo)方位角改正數(shù)方程：Ax2-Ay 2Ay?圧臥一器遛+希欣 kt)將(12-5)代入(12-4)然后再代入(12-1)得:卜“+爲(wèi)鳳一鶴颯一鱷島+鶴”(12-6)式中,(12-7)計算中,以kg為單位,和&以dm為單位，且換以(12-6)變?yōu)?% =-& +兔$+4曠站-奶+4(12-8)式中,ah =P * sin 必(10-9)（12-6 ）和（12-8 ）式為方向誤差方程式，考慮到邊長誤差方程式（12-35 ）式 以便于編程常用（12-8）式。一般取第一方向的近似坐標(biāo)方位角為定向角的近似值，即這樣，說卜又由于第一方向有 八訂，（12-7）式所以廠0 ,二（疋-zj-叫=6；-或）（12-8）為一般式,當(dāng)k為固定點，i為待定點時，耳; ,則誤差方程式為: 人二七-站-咖+h（12-12）當(dāng)i為固定點，k為待定點時，5:0，則誤差方程式為,(12-13)當(dāng)k,i都為固定點時,(12-14)k,i對向觀