測(cè)量高級(jí)技師課件

1、地心地心O O離心力離心力地心引力地心引力重力重力G G重力的方向線稱為鉛垂線重力的方向線稱為鉛垂線 設(shè)想當(dāng)海洋處于靜止均衡狀態(tài)時(shí)，將它設(shè)想當(dāng)海洋處于靜止均衡狀態(tài)時(shí)，將它延伸到陸地內(nèi)部所形成的封閉曲面。延伸到陸地內(nèi)部所形成的封閉曲面。大地水準(zhǔn)面靜止海水面靜止海水面陸陸地地大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面3. 3. 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 靜止平衡狀態(tài)下的平均海水面靜止平衡狀態(tài)下的平均海水面, 向大陸島嶼延向大陸島嶼延伸而形成的閉合水準(zhǔn)面伸而形成的閉合水準(zhǔn)面 特性特性: 唯一性、等位面、唯一性、等位面、 不規(guī)則曲面不規(guī)則曲面 作用：作用：測(cè)量野外工作的測(cè)量野外工作的基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面4. 4. 大地體大地體 由大地

2、水準(zhǔn)面包圍的地球形體，是不規(guī)則球體。由大地水準(zhǔn)面包圍的地球形體，是不規(guī)則球體。地球橢球體地球橢球體 與大地體非常接近的與大地體非常接近的 數(shù)學(xué)橢球數(shù)學(xué)橢球 長(zhǎng)半徑為長(zhǎng)半徑為a，短半徑為，短半徑為b 扁率扁率 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 地球平均半徑地球平均半徑 R=6371km 1222222bzayax)(31baaRabaZYX三、高斯投影和高斯平面直角坐標(biāo)系三、高斯投影和高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影高斯投影橫切橢圓柱正形投影。又稱為高斯橫切橢圓柱正形投影。又稱為高斯克呂格投影。同時(shí)滿足等角和高斯投影條件。克呂格投影。同時(shí)滿足等角和高斯投影條件。 目的：目的：將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)。將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為

3、平面坐標(biāo)。OSN赤道面中央子午線M高斯投影的概念高斯投影的概念6度投影帶度投影帶：中央子午線經(jīng)度為中央子午線經(jīng)度為360NL2.高斯投影分帶高斯投影分帶（1）6度投影帶度投影帶：中央子午線經(jīng)度為中央子午線經(jīng)度為360NLnL 30（2）3度投影帶度投影帶：中央子午線經(jīng)度為中央子午線經(jīng)度為mymxAA230.58763420695.3516432 我國(guó)六度帶帶號(hào)我國(guó)六度帶帶號(hào) N=1323，三度帶帶號(hào)，三度帶帶號(hào) n=2545 x 測(cè)區(qū) o y19801980國(guó)家大地坐標(biāo)系國(guó)家大地坐標(biāo)系大地原點(diǎn)大地原點(diǎn)位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn) 七、測(cè)量高斯平面直角坐標(biāo)系與七、測(cè)量高斯平面直角

4、坐標(biāo)系與 數(shù)學(xué)笛卡兒平面直角坐標(biāo)系的區(qū)別數(shù)學(xué)笛卡兒平面直角坐標(biāo)系的區(qū)別 ABABABHHHHh1956黃海高程系黃海高程系：H。=72.289m1985國(guó)家高程基準(zhǔn)國(guó)家高程基準(zhǔn)：H。=72.260m，相差，相差29mm合肥市目前仍采用合肥市目前仍采用上海吳淞高程系上海吳淞高程系 如合肥市某點(diǎn)如合肥市某點(diǎn): 吳淞高程吳淞高程1.856m=85黃海高程黃海高程高程的概念高程的概念A(yù)BABHHhn絕對(duì)高程BAHH ,AB大地水準(zhǔn)面AHBH假定水準(zhǔn)面AHBHn相對(duì)高程BAHH ,ABABHHhn高差A(yù)BABABHHHHhABhAB 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HA（已知）（已知）HB=？abhAB = ab

5、HB= HA+ hAB 原理：是利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定原理：是利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法地面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法hAB= h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ = ab111bah222bah333bahABABh1b1a1h2b2a2h3b3a3h4a4b4h過(guò)A點(diǎn)的水準(zhǔn)面444habn水準(zhǔn)儀：水準(zhǔn)儀： 提供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、讀數(shù)提供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、讀數(shù)n水準(zhǔn)尺：水準(zhǔn)尺：用于讀取刻度用于讀取刻度 一般使用黑紅雙面水準(zhǔn)尺；尺底端常數(shù)為一般使用黑紅雙面水準(zhǔn)尺；尺底端常數(shù)為4.687/4

6、.787； 水準(zhǔn)尺一般成對(duì)使用，水準(zhǔn)尺一般成對(duì)使用，n尺墊：尺墊：防止水準(zhǔn)尺下沉和變位防止水準(zhǔn)尺下沉和變位 頂端球面的切面放置水準(zhǔn)尺頂端球面的切面放置水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具 D D大地測(cè)量?jī)x器；大地測(cè)量?jī)x器； S S水準(zhǔn)儀；水準(zhǔn)儀；XX精度。即：一公里往返測(cè)高差中數(shù)中誤差（毫米）。DS3型水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器基基 座座水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)：目鏡目鏡微傾螺旋微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡物鏡左右微左右微動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋水平制水平制動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋腳螺旋腳螺旋準(zhǔn)星準(zhǔn)星1234567891011物鏡物鏡調(diào)焦透鏡調(diào)焦透鏡十字絲分劃板十字絲分劃板目鏡目鏡是用以指示視線水平或豎

7、軸是否豎直的裝置。是用以指示視線水平或豎軸是否豎直的裝置。水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器長(zhǎng)水準(zhǔn)管長(zhǎng)水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器長(zhǎng)水準(zhǔn)管長(zhǎng)水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸水準(zhǔn)軸水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管軸圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管軸圓水準(zhǔn)器校正螺旋圓水準(zhǔn)器校正螺旋圓水準(zhǔn)器的作用：粗略整平圓水準(zhǔn)器的作用：粗略整平分劃值：分劃值：830/2mm氣泡氣泡液體液體長(zhǎng)水準(zhǔn)管的作用：精確整平長(zhǎng)水準(zhǔn)管的作用：精確整平分劃值：分劃值：20/2mm長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸黑面起點(diǎn)黑面起點(diǎn)0.000和和0.000米米紅面起點(diǎn)紅面起點(diǎn)4.687和和4.787米米實(shí)際的標(biāo)尺實(shí)際的標(biāo)尺觀測(cè)的標(biāo)尺觀測(cè)的標(biāo)尺132312缺口缺口準(zhǔn)星準(zhǔn)星水平微動(dòng)螺旋水平微動(dòng)螺旋水平

8、制水平制動(dòng)螺旋動(dòng)螺旋對(duì)光螺旋對(duì)光螺旋目鏡目鏡調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺旋螺旋微傾螺旋微傾螺旋121.2720.7121.1971.197120.7260.726讀數(shù)練習(xí)讀數(shù)練習(xí) f - 組合焦距組合焦距 s - 補(bǔ)償器到分補(bǔ)償器到分 劃板的距離劃板的距離 - 傾斜視線傾斜視線 - 水平視線偏轉(zhuǎn)角水平視線偏轉(zhuǎn)角 n - 補(bǔ)償系數(shù)補(bǔ)償系數(shù)安置一“補(bǔ)償器”實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安平的。K(十字絲交點(diǎn)）十字絲交點(diǎn)）水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺水平光線水平光線傾斜視線傾斜視線物鏡物鏡nsfsfsfd/tantan即：即：補(bǔ)補(bǔ)償償器器f sdKAAGS1型銦鋼尺型銦鋼尺索佳索佳C330型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀索佳索佳B20型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自

9、動(dòng)安平水準(zhǔn)儀索佳索佳B1C型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀RAB碼水準(zhǔn)尺索佳SDL30數(shù)碼水準(zhǔn)儀n水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)出一系列的高程點(diǎn)。測(cè)出一系列的高程點(diǎn)。n基本概念：測(cè)站、轉(zhuǎn)點(diǎn)基本概念：測(cè)站、轉(zhuǎn)點(diǎn)hAB大地水準(zhǔn)面HB=?A連續(xù)中間水準(zhǔn)測(cè)量hAB= h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ = abHB=A + hABhABAB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HB=?Ah hAB1 1、測(cè)站校核：、測(cè)站校核：在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩次高差，兩次高差不符在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩次高差，兩次高差不符值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。方法有變儀器高法和雙面尺法方法有變儀器高法和雙面尺法。2、線路校核：線路

10、校核：把已知高程點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)布設(shè)成路線，線路觀測(cè)高把已知高程點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)布設(shè)成路線，線路觀測(cè)高差和理論高差不符值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。差和理論高差不符值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。線路方式主要有閉合水準(zhǔn)路線線路方式主要有閉合水準(zhǔn)路線 、附合水準(zhǔn)路線、附合水準(zhǔn)路線 、往返水準(zhǔn)路線往返水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線單一水準(zhǔn)路線單一水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)高差閉合差：高差閉合差：實(shí)測(cè)高差與其理論值之差應(yīng)該為實(shí)測(cè)高差與其理論值之差應(yīng)該為0，但由于，但由于測(cè)量中不可避免帶有誤差，使得觀測(cè)所得高差與理論高差測(cè)量中不可避免帶有誤差，使得觀測(cè)所得高差與理論高差不相等，其差值稱為高差閉合差不

11、相等，其差值稱為高差閉合差BM1BM2h= h測(cè) -（H終-H始)BM0h= h測(cè)測(cè)BM0h= h往往+ h返返BM3BM1BM2結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)BM1TP111BM1TP11.5630.986+0.57719.43122TP1AA1.7621.8280.0663.3252.814+0.511+0.511BM1BM2AB2+0.5114+2.79141.632H BM1=19.431; H BM2 = 21.121ABCD閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線ABCD附和水準(zhǔn)路線附和水準(zhǔn)路線ABD支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線3、計(jì)算改正后高差計(jì)算改正后高差 hi i+1 = hi i+1 + i 4、計(jì)算各點(diǎn)的高程、計(jì)算各

12、點(diǎn)的高程 H i+1=Hi+ hi i+1 i = - f h L i / L i = - f h n i / nL 線路總長(zhǎng)；線路總長(zhǎng)；L i 第第 i 段長(zhǎng)度（段長(zhǎng)度（i=1、2、3、）n 測(cè)站測(cè)站總數(shù)；n i 為第為第 i 測(cè)段測(cè)站數(shù)。測(cè)段測(cè)站數(shù)。 i 各測(cè)段高差改正各測(cè)段高差改正2、滿足滿足 h f h允允計(jì)算高差改正數(shù)計(jì)算高差改正數(shù)注：注： v與與 h 大小相等，符號(hào)相反。大小相等，符號(hào)相反。BM1BM2AB2+0.5114+2.79141.6320.0040.0080.0080.5152.7991.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM22440.51

13、12.7911.632101.670 0.0201.690fh=1.670(21.12119.431)=20(mm) fh允允=31(mm) 例：已知水準(zhǔn)點(diǎn)例：已知水準(zhǔn)點(diǎn)IV1的高程的高程H始始 = 21.453 m，IV2點(diǎn)的高程點(diǎn)的高程H終終 = 25.006m，求各點(diǎn)平差后高，求各點(diǎn)平差后高程。程。123n1 =5h1=3.748n2=10h2=-12.365n3=6h3=11.430n4=4h4=0.715IV1IV2（1）高差閉合差的計(jì)算）高差閉合差的計(jì)算f h= h測(cè)測(cè) -（H終終-H始始） = 3.528 -（25.006 -21.453）= - 0.025 mf h允允 = 1

14、0 n = 50 mm，合格。合格。（2）高差閉合差的調(diào)整）高差閉合差的調(diào)整i = - f h n i / n 1=0.005 2=0.010 3=0.006 4=0.004檢核計(jì)算：檢核計(jì)算： i = - f h（3）計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差）計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差HIV1= 21.453 m H1= HIV1 + h1 = 25.206 mH2= H1 + h2 = 12.851 mH3= H2 + h3 = 24.287 mHIV2= H3 + h4 = 25.006 m = 已知高程已知高程 h1= h1 + 1 h2= h2 + 2 h3= h3 + 3 h4 = h4 + 4（4）計(jì)算各

15、點(diǎn)的高程）計(jì)算各點(diǎn)的高程已知：已知：H BM1=19.431 ， 分別測(cè)定分別測(cè)定A、B、C、D四點(diǎn)的高程。四點(diǎn)的高程。BM1ABCDBM1TP11122A3.3252.814+0.511+0.511BM1BM2AB2+0.5114+2.79141.6320.0040.0080.0080.5152.7991.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM22440.5112.7911.632101.670 0.0201.690fh=1.670(21.12119.431)=20(mm) f h允允=31(mm)儀器豎軸圓水準(zhǔn)器軸水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸 L L0 0

16、L L0 0 長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸L LL L視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸 C C C C 豎軸豎軸 V VV V水準(zhǔn)儀滿足的軸線條件水準(zhǔn)儀滿足的軸線條件v圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸儀器的豎軸，即儀器的豎軸，即L L0 0L L0 0 VV VV 。v水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸，即視準(zhǔn)軸，即LLCC LLCC 。( (主要條件主要條件) )v十字絲橫絲十字絲橫絲 豎軸豎軸VV VV 。檢校目的：檢校目的： 使儀器的各軸系滿足應(yīng)有的幾何條件。使儀器的各軸系滿足應(yīng)有的幾何條件。檢校目的：檢校目的： 當(dāng)圓水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，儀器的豎軸基本上當(dāng)圓水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，儀器的豎軸基本上 處于鉛垂位置。處于鉛垂位置。 L L0 0L L

17、0 0 VV ? VV ?檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： 轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，然后將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)后將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180180，如果仍然居中，說(shuō)明滿足，如果仍然居中，說(shuō)明滿足此條件。如果氣泡偏離中央位置，則需校正。此條件。如果氣泡偏離中央位置，則需校正。校正方法校正方法： 轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使氣泡向中間移動(dòng)偏離量的轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使氣泡向中間移動(dòng)偏離量的一半，然后用改正針校正氣泡，使其居中。一半，然后用改正針校正氣泡，使其居中。檢校目的檢校目的：當(dāng)儀器的豎軸處于鉛垂位置時(shí)，橫絲應(yīng)處于水平當(dāng)儀器的豎軸處于鉛垂位置時(shí)，橫絲應(yīng)處于水平位置。位置。 橫絲橫絲 豎軸豎軸VV ？

18、檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： 整平儀器，瞄準(zhǔn)墻上的固定點(diǎn)，水平微動(dòng)，整平儀器，瞄準(zhǔn)墻上的固定點(diǎn)，水平微動(dòng)，固定點(diǎn)是否離開(kāi)十字絲橫絲。如果偏離十字絲橫固定點(diǎn)是否離開(kāi)十字絲橫絲。如果偏離十字絲橫絲，則需校正。絲，則需校正。校正方法校正方法： 撥正十字絲環(huán)。撥正十字絲環(huán)。檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法： （1）在比較平坦的地面上，相距約）在比較平坦的地面上，相距約4060m左右的地左右的地方打兩個(gè)木樁或放兩個(gè)尺墊作為固定點(diǎn)方打兩個(gè)木樁或放兩個(gè)尺墊作為固定點(diǎn)A和和B。檢驗(yàn)時(shí)先將。檢驗(yàn)時(shí)先將水準(zhǔn)儀安置在距兩點(diǎn)等距離處，在符合氣泡居中的情況下，水準(zhǔn)儀安置在距兩點(diǎn)等距離處，在符合氣泡居中的情況下，分別讀取分別讀取A、B點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺

19、的讀數(shù)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺的讀數(shù)a1和和b1，求得高差，求得高差h1=a1-b1。（。（h1不含有該項(xiàng)誤差的影響）不含有該項(xiàng)誤差的影響） （2）將儀器搬至）將儀器搬至B點(diǎn)附近（相距約點(diǎn)附近（相距約3米處），在符合米處），在符合氣泡居中的情況下，對(duì)遠(yuǎn)尺氣泡居中的情況下，對(duì)遠(yuǎn)尺A和近尺和近尺B，分別讀得讀數(shù)，分別讀得讀數(shù)a2和和b2，求得第二次高差，求得第二次高差h2=a2-b2。若。若h2=h1，說(shuō)明儀器的水，說(shuō)明儀器的水準(zhǔn)管平行于視準(zhǔn)軸，無(wú)需校正。若準(zhǔn)管平行于視準(zhǔn)軸，無(wú)需校正。若h2 h1，則水準(zhǔn)管軸不，則水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，平行于視準(zhǔn)軸， h2與與h1的差值大于的差值大于3mm，需要校正，需要校

20、正。檢校目的檢校目的：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，提供：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，提供水平視線。水平視線。 LL CC ？ =1803.14159266060206265D1D2h1ABii iaa1 a2a2bb1b2 x1x2Dhhi 212校正方法校正方法: 算出遠(yuǎn)尺的正確讀算出遠(yuǎn)尺的正確讀數(shù)數(shù)a2， a2=h1+b2。 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，令轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，令遠(yuǎn)尺遠(yuǎn)尺A上讀數(shù)恰為上讀數(shù)恰為a2，此時(shí)視線已水平，而符此時(shí)視線已水平，而符合氣泡不居中，用校正合氣泡不居中，用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩針撥動(dòng)水準(zhǔn)管上、下兩校正螺絲，使氣泡居中，校正螺絲，使氣泡居中，這時(shí)水準(zhǔn)管軸就平行于這時(shí)水準(zhǔn)管軸就平行于

21、視準(zhǔn)軸。視準(zhǔn)軸。 松上緊下松上緊下 松下緊上松下緊上水準(zhǔn)測(cè)量的水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源誤差來(lái)源及及注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 儀器誤差儀器誤差 觀測(cè)誤差觀測(cè)誤差 外界條件的影響外界條件的影響調(diào)焦誤差調(diào)焦誤差 當(dāng)前后視距相等時(shí)，轉(zhuǎn)向時(shí)就不需調(diào)焦或只當(dāng)前后視距相等時(shí)，轉(zhuǎn)向時(shí)就不需調(diào)焦或只需做少量調(diào)焦，即可減小該誤差需做少量調(diào)焦，即可減小該誤差. 075. 0Dm 075. 0平D為水準(zhǔn)儀到標(biāo)尺的距離 所以，觀測(cè)時(shí)應(yīng)控制視距的長(zhǎng)度小于所以，觀測(cè)時(shí)應(yīng)控制視距的長(zhǎng)度小于100m，同時(shí)應(yīng)注意整平儀器。，同時(shí)應(yīng)注意整平儀器。DVm 60照 所以測(cè)量時(shí)應(yīng)注意控制視距長(zhǎng)度，所以測(cè)量時(shí)應(yīng)注意控制視距長(zhǎng)度，減小該誤差的影響減小該誤

22、差的影響.ba)cos1 (cosbbbaba 水準(zhǔn)尺傾斜的誤差水準(zhǔn)尺傾斜的誤差 當(dāng)水準(zhǔn)尺傾斜時(shí)當(dāng)水準(zhǔn)尺傾斜時(shí),其讀數(shù)比垂直豎立時(shí)大，且視線越其讀數(shù)比垂直豎立時(shí)大，且視線越高誤差越大。高誤差越大。 估讀誤差估讀誤差 其大小與厘米分格的寬度，十字絲的粗細(xì)，望遠(yuǎn)鏡的其大小與厘米分格的寬度，十字絲的粗細(xì)，望遠(yuǎn)鏡的放大倍率和視距長(zhǎng)度等有關(guān)。所以各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量對(duì)上述放大倍率和視距長(zhǎng)度等有關(guān)。所以各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量對(duì)上述方面各有要求方面各有要求1a2a2b1b12后前前后法后前前后法取平均取平均1111111)(babah2222222)(babah21)()()(2121babah儀器安置在儀器安置在AB中

23、中點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí),可消除該項(xiàng)可消除該項(xiàng)誤差的影響誤差的影響A12abABhB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 光線經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)光線經(jīng)過(guò)大氣層時(shí),由疏媒質(zhì)折向密媒質(zhì)，一般由疏媒質(zhì)折向密媒質(zhì)，一般情況下，大氣層的密度上疏下密，視線成一條彎向下情況下，大氣層的密度上疏下密，視線成一條彎向下方的曲線，且離地面越近，彎曲的程度越大。方的曲線，且離地面越近，彎曲的程度越大。 在平坦地區(qū)，當(dāng)前后視距基本相等時(shí)，前后折光在平坦地區(qū)，當(dāng)前后視距基本相等時(shí)，前后折光差方向相同，大小基本相等，影響得到抵消；在上坡差方向相同，大小基本相等，影響得到抵消；在上坡或下坡時(shí)，由于前后視線高度相差較大，折光差的影或下坡時(shí)，由于前后視線高度相差

24、較大，折光差的影響增大。響增大。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量一般用于建立小地區(qū)測(cè)圖以及 一般工程建設(shè)場(chǎng)地的高程首級(jí)控制。一一. .三、四等水準(zhǔn)測(cè)量及其技術(shù)要求三、四等水準(zhǔn)測(cè)量及其技術(shù)要求 三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)的高程應(yīng)從附近的一、二等水 準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)；如在獨(dú)立地區(qū)，可采用閉合水準(zhǔn)路 線； 三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)一般須長(zhǎng)期保存，點(diǎn)位要建立 在穩(wěn)固處。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量可用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行， 而本節(jié)主要介紹用DS3水準(zhǔn)儀進(jìn)行三、四等水準(zhǔn)測(cè) 量的方法；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求表6-19 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站技術(shù)要求 等 級(jí)視線長(zhǎng)度(m)前、后視 距離差(m)前、后視距離累積差(m)紅、黑面讀 數(shù) 差(mm)紅、黑面高差之差(m

25、m)三 等 65 3 6 2 3四 等 80 5 10 3 5表6-5 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量主要技術(shù)要求等級(jí) 每公里高 附合路 水準(zhǔn)儀 測(cè)段往返測(cè) 附合路線或 差中誤差 線長(zhǎng)度 級(jí)別 高差不符值 環(huán)線閉合差 (mm) (km) (mm) (mm)三等 6 45 DS3 12R 12L四等 10 15 DS3 20R 20L注：R為測(cè)段的長(zhǎng)度；L為附合路線的長(zhǎng)度，均以km為單位。二二.三三.四等水四等水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方法方法二二. .三三. .四等水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方法四等水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方法1.1.采用雙面尺法作測(cè)站檢核采用雙面尺法作測(cè)站檢核2.2.每站觀測(cè)次序：每站觀測(cè)次序： 后視后視( (黑面黑面

26、) ) 上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù)上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù) 前視前視( (黑面黑面) ) 上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù)上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù) 前視前視( (紅面紅面) ) 中絲讀數(shù)中絲讀數(shù) 后視后視( (紅面紅面) ) 中絲讀數(shù)中絲讀數(shù)后視尺前視尺三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄三、三、四四等等水水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)測(cè)量量記記錄錄三三.三、四等三、四等水準(zhǔn)測(cè)量成水準(zhǔn)測(cè)量成果整理果整理三三. .三、四等水準(zhǔn)測(cè)量成果整理三、四等水準(zhǔn)測(cè)量成果整理附合水準(zhǔn)路線、閉合水準(zhǔn)路線的計(jì)算方法 與等外水準(zhǔn)路線相同。結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)路線、水準(zhǔn)網(wǎng)的平差計(jì)算，要考 慮“權(quán)”。三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄A

27、BCDEFGHJK(a)(b)(c)NNMNLLLLLLLLLLL12123412345三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)路線的平差計(jì)算實(shí)例三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄GHJK(a)(b)MNLLLLL123454LN3LML5LKJGHN3LML1L2(c)3GHGHLL1,21,2JKLL4,53雙結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)路線的平差計(jì)算實(shí)例三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄GHJKMNL1=4.80L2=6.00 L3=5.02L4=4.20L5=5.14h=-1.280h=-0.288h=+1.443h=+0.586h=-0.28

28、1Hk=6.102Hj=5.244Hg=5.654Hh=4.650三、四等水準(zhǔn)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄測(cè)量記錄三角高程測(cè)三角高程測(cè)量量三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量掌握三角高程測(cè)量的基本原理和計(jì)算方法；熟悉三角高程測(cè)量的作業(yè)方法。已知兩點(diǎn)之間的水平距離水平距離D(或斜距S)，觀測(cè)垂直角垂直角 ， 從而計(jì)算高差。使用于山區(qū)或不便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的地區(qū)。三角高程測(cè)量要求考慮地球曲率的影響。一.三角高程測(cè)量原理二.較遠(yuǎn)距離的三角高程測(cè)量三.三角高程測(cè)量的其他特點(diǎn)三角高程測(cè)量是一種間接測(cè)定間接測(cè)定兩點(diǎn)之間高差高差的方法一一.三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量原理原理一一.三角高程測(cè)量原理三角高程測(cè)量原理B點(diǎn)的高程：點(diǎn)的高程

29、：ABABhHH 已知AB水平距離D， A點(diǎn)高程HA，在測(cè)站A觀測(cè)垂直角，則：或liShliDhABABsintan（S為斜距）在距離200米以內(nèi)，把大地水準(zhǔn)面看成水平面二二.一般情況下的一般情況下的三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量二二.一般情況下的三角高程測(cè)量一般情況下的三角高程測(cè)量 距離較遠(yuǎn)時(shí)，考慮地球曲率差和大氣折光差對(duì)高差的影響，應(yīng)對(duì)觀測(cè)得到的高差加“兩差兩差”改正：RDkfRDf222221球差改正：氣差改正：RDkfff21221兩差改正：（k=0.14）精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量一般

30、指國(guó)家精密水準(zhǔn)測(cè)量一般指國(guó)家一、二一、二等水準(zhǔn)測(cè)量，等水準(zhǔn)測(cè)量，在各項(xiàng)工程的不同建設(shè)階段的高程控制測(cè)量中，在各項(xiàng)工程的不同建設(shè)階段的高程控制測(cè)量中，極少進(jìn)行一等水準(zhǔn)測(cè)量極少進(jìn)行一等水準(zhǔn)測(cè)量，故在工程測(cè)量技術(shù)規(guī)，故在工程測(cè)量技術(shù)規(guī)范中，將水準(zhǔn)測(cè)量分為二、三、四等三個(gè)等級(jí)，范中，將水準(zhǔn)測(cè)量分為二、三、四等三個(gè)等級(jí)，其精度指標(biāo)與國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量的相應(yīng)等級(jí)一致其精度指標(biāo)與國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量的相應(yīng)等級(jí)一致精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施作出了各種相應(yīng)的規(guī)定精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施作出了各種相應(yīng)的規(guī)定 ：（1 1）觀測(cè)前觀測(cè)前3030分鐘分鐘，應(yīng)將儀器置于露天陰影處，應(yīng)將儀器置于露天

31、陰影處，使使儀器與外界氣溫趨于一致儀器與外界氣溫趨于一致；觀測(cè)時(shí)應(yīng)用測(cè)傘遮；觀測(cè)時(shí)應(yīng)用測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以儀器罩。蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以儀器罩。（2 2）儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相）儀器距前、后視水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡量相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測(cè)量中規(guī)等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值：二等水準(zhǔn)測(cè)量中規(guī)定，一測(cè)站前、后定，一測(cè)站前、后視距差應(yīng)小于視距差應(yīng)小于1.0m1.0m，前、后視，前、后視距累積差應(yīng)小于距累積差應(yīng)小于3m3m。這樣，可以。這樣，可以消除或削弱與距消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響離有關(guān)的各種誤差對(duì)觀測(cè)高差的影響，如，如i i角誤角誤差和垂直折光等影響

32、。差和垂直折光等影響。（5）在兩相鄰測(cè)站上，應(yīng)按）在兩相鄰測(cè)站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測(cè)站的觀奇、偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序進(jìn)行觀測(cè)測(cè)程序進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)于，對(duì)于往測(cè)奇數(shù)測(cè)站按往測(cè)奇數(shù)測(cè)站按“后前前后前前后后”、偶數(shù)測(cè)站按、偶數(shù)測(cè)站按“前后后前前后后前”的觀測(cè)程序在相的觀測(cè)程序在相鄰測(cè)站上交替進(jìn)行。返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站與偶數(shù)測(cè)鄰測(cè)站上交替進(jìn)行。返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站與偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反，即奇數(shù)測(cè)站由前視站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反，即奇數(shù)測(cè)站由前視開(kāi)始，偶數(shù)測(cè)站由后視開(kāi)始。這樣的觀測(cè)程序可開(kāi)始，偶數(shù)測(cè)站由后視開(kāi)始。這樣的觀測(cè)程序可以以消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差對(duì)觀消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差對(duì)觀測(cè)

33、高差的影響測(cè)高差的影響，如，如i i角的變化和儀器的垂直位移角的變化和儀器的垂直位移等影響。等影響。（6）在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)使其中）在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線方向平行，而第三腳螺旋輪兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線方向平行，而第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。（9）一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)）一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量路線的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測(cè)。觀測(cè)。（10)使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測(cè)的操作程序使用補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀觀測(cè)的操作程序與水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀相同。

34、觀測(cè)前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格與水準(zhǔn)器水準(zhǔn)儀相同。觀測(cè)前對(duì)圓水準(zhǔn)器應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)與校正，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。檢驗(yàn)與校正，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)1.1.測(cè)站觀測(cè)程序測(cè)站觀測(cè)程序 往測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順往測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)樾驗(yàn)?后視標(biāo)尺的基本分劃；后視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的基本分劃；前視標(biāo)尺的基本分劃； 前視標(biāo)尺的輔助分劃；前視標(biāo)尺的輔助分劃； 后視標(biāo)尺的輔助分劃；后視標(biāo)尺的輔助分劃； 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下：以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站為例，一測(cè)站的操作程序如下： （一）置平儀器

35、。氣泡式水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡繞垂直（一）置平儀器。氣泡式水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡繞垂直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡兩端影像的分離，不得超過(guò)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水準(zhǔn)氣泡兩端影像的分離，不得超過(guò)lcm，對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，要求圓氣泡位于指，對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，要求圓氣泡位于指標(biāo)圓環(huán)中央。標(biāo)圓環(huán)中央。 （四）用水平微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)（四）用水平微動(dòng)螺旋使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合氣泡兩端影像精確符尺的輔助分劃，并使符合氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀置于第合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀置于第擺位），擺位），用楔形平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行標(biāo)尺輔助分劃與用楔形平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行標(biāo)尺輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（測(cè)微分劃讀數(shù)（7

36、）。）。 （五）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺的輔助分（五）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺的輔助分劃，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙劃，并使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合（雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀仍在第擺位），用楔形擺位），用楔形平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行輔助分劃與測(cè)微分劃讀平分線精確照準(zhǔn)并進(jìn)行輔助分劃與測(cè)微分劃讀數(shù)（數(shù)（8）。下表中第（）。下表中第（1）至（）至（8）欄是讀數(shù)的記）欄是讀數(shù)的記錄部分，（錄部分，（9）至（）至（18）欄是計(jì)算部分。）欄是計(jì)算部分。 測(cè)自 至 20 年 月 日 時(shí)間 始 時(shí) 分 末 時(shí) 分 成 像 溫度 云量 風(fēng)向風(fēng)速 天氣 土質(zhì) 太陽(yáng)方向 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀

37、測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)現(xiàn)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)槔瑏?lái)說(shuō)明計(jì)算內(nèi)現(xiàn)以往測(cè)奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序?yàn)槔?，?lái)說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容與計(jì)算步驟容與計(jì)算步驟 視距部分的計(jì)算視距部分的計(jì)算 （9）=（1）-（2） （10）=（5）-（6） （11）=（9）-（10） （12）=（11）+前站（前站（12） 高差部分的計(jì)算與檢核高差部分的計(jì)算與檢核 （14）（）（3）+ K -（8）式中式中K為基輔差（對(duì)于為基輔差（對(duì)于N3水準(zhǔn)標(biāo)尺而言水準(zhǔn)標(biāo)尺而言K=3.0155m) 精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè) （13）=（4）+ K -（7） （15）=（3）-（4） （16）=（8）-（7） （17）=（14）-（13）=（15

38、）-（16）檢核）檢核 （18）= （15）+（16）以上即一測(cè)站全部操作與觀測(cè)過(guò)程以上即一測(cè)站全部操作與觀測(cè)過(guò)程。 21精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)一、二等精密水準(zhǔn)測(cè)量一、二等精密水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)計(jì)算尾外業(yè)計(jì)算尾數(shù)取位規(guī)定數(shù)取位規(guī)定如下表：如下表：一、二等水準(zhǔn)測(cè)量一、二等水準(zhǔn)測(cè)量限差規(guī)定限差規(guī)定如下表：如下表：第五章第五章 測(cè)測(cè)量誤差基本量誤差基本知識(shí)知識(shí)第五章第五章 測(cè)量誤差基本知識(shí)測(cè)量誤差基本知識(shí) 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 建立測(cè)量誤差的基本概念 觀測(cè)值的中誤差 觀測(cè)值函數(shù)的中誤差 誤差傳播定律 加權(quán)平均值及其中誤差 5-1 測(cè)量誤差的概念一、測(cè)量誤差的來(lái)源1、儀器精度的局限性2、觀測(cè)者感官的局限性3、

39、外界環(huán)境的影響二、測(cè)量誤差的分類(lèi)與對(duì)策（一）分類(lèi)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差在相同的觀測(cè)條件下，誤差 出現(xiàn)在符號(hào)和數(shù)值相同，或按一定的規(guī)律變化。偶然誤差偶然誤差在相同的觀測(cè)條件下，誤差出現(xiàn)的符號(hào)和數(shù)值大小都不相同，從表面看沒(méi)有任何規(guī)律性，但大量的誤差有“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”粗差粗差特別大的誤差（錯(cuò)誤）粗差粗差細(xì)心，多余觀測(cè)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差找出規(guī)律，加以改正偶然誤差偶然誤差多余觀測(cè)，制定限差如何評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的精度？ -24 -21 -18-15-12-9 -6 -3 0 +3+6 +9 +12+15+18+21+24 X=k/d的偶然誤差是觀測(cè)值式中：叫標(biāo)準(zhǔn)差方差：iiniiln,122nnii122iilX 標(biāo)準(zhǔn)差常用

40、m表示，在測(cè)繪界稱為中誤差。mllmT12)(2)(22221)(1, 0021)(xxexfxexf則若xxxx9973. 0)33()(9545. 0)22()(6826. 0)()(1)(,),(332222XPxfXPxfXPxfxfXNX的正態(tài)分布為服從參數(shù)隨機(jī)變量時(shí)當(dāng)22221)(0 xexf則若9973. 0)(9545. 0)(6826. 0)()(3322xfxfXPxfm2允三、容許誤差m3允或：5-3觀測(cè)值的算術(shù)平均值及改正值 xnlniil 1平均數(shù)的倒數(shù)il1算術(shù)平均數(shù)：滿足最小二乘原則的最優(yōu)解滿足最小二乘原則的最優(yōu)解nnlXlXlX2211XnlnnnnlXnlim

41、0lim4）特性更據(jù)偶然誤差第（xnliiilxllvl改正值的特性 0ivv定義改正值112nvmnii1122nvnii中誤差nnlXlXlX2211111111lxvlxvlxv)()()(2211xXvxXvxXvnn1)(2)()()()()()(22131212222212222nvvnnnnnxXxXnvvnxXnvvnxXxXnxXnvnnn次序觀測(cè)值 l改正數(shù) vvv1123.457-5252123.450+243123.453-114123.449+395123.451+11S123.452040毫米16. 3232. 61540452.123mliilXnmilxivnl

42、x1nvvm二、中誤差二、中誤差.),(21xxfy設(shè)有函數(shù)式：nmyyy .),(21xxfy設(shè)有函數(shù)式：.2211dxfdxfdynidxdxffdxfdxfdxfdynxnx.3 , 2 , 1.212122222221212多次，設(shè)每個(gè)自變量都觀測(cè)了式中f有正有負(fù)0.)(2lim.)(2.)()(1212112121122221212112ndxdxffnndxdxffndxfndxfndyniiniiniiniinii，當(dāng)ndxfndxfndxfndyninnniiniinii12122221212112.)()(22222221212.nnymfmfmfm22222222222si

43、ncossincossinsinvShvShmDmvmmvSmvmdvvSdsvdhvSh或，三，二，一，22222222222cossincossincoscosvShvSDmhmvmmvSmvmdvvSdsvdDvSD或，三，二，一，nlllxn21mnmnmnmnmdlndlndlndxnxn1)1()1()1(1112222221221次序觀測(cè)值 l1180-00-10.3-10.3106.12179-59-57.2+2.87.83179-59-49.0+11.01214180-00-01.5-1.52.65180-00-02.6-2.66.8S-1.6244.3秒0 .753 .24

44、4mCBA223mmmm3秒0 . 43/mm1、測(cè)回法觀測(cè)水平角時(shí)盤(pán)左、盤(pán)右的限差不超、測(cè)回法觀測(cè)水平角時(shí)盤(pán)左、盤(pán)右的限差不超過(guò)過(guò)40秒；秒；2、用、用DJ6經(jīng)緯儀對(duì)三角形各內(nèi)角觀測(cè)一測(cè)回的經(jīng)緯儀對(duì)三角形各內(nèi)角觀測(cè)一測(cè)回的限差；限差；3、兩次儀器高法的高差限差。、兩次儀器高法的高差限差。AlClBl3CBAlllxxAlClBlCPBPAPlPlPlPllllllllllxCCBBAACBA5435431212874321llCBAAApmmmmmmmmmmllll/5/4/3/9/33/ )(2232122llmmp minvvWxnllll nllvvvWiiiii0)(0)(2 min

45、pvvvWxplpllpplllpvpvpvWiiiiiiiiiiii0)(0)(2nllppii當(dāng)：SSCSBSAxCSCBSBASAxCSCBSBASASiiiiiPmmPpmPpmPpmmPpmPpmPpmlPplPplPpPlpplpx222222222222222.pmPmmSlppl此式表明iiPmm22nmpmmpnmCBAjmpmjjjjjj222222.),(所以因?yàn)閚pm)(21)(2npvvm次序觀測(cè)值l權(quán)p改正數(shù)vpvpvv1123.4573-4.5-13.560.752123.4503.5+2.58.821.883123.4535-0.5-2.51.254123.44

46、91+3.53.512.255123.4512.5+1.53.75.62S123.452515.0046.63452.1230 ll毫米42. 3283. 61563.460m毫米0 . 10ilpmm22jjmmP ),(,21nxxxfy22222221212nnymfmfmfmnnypfpfpfp22221211pppp3,180ffppppppppp236996191191194160333第六章第六章 小地小地區(qū)控制測(cè)量區(qū)控制測(cè)量第六章第六章 平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 控制測(cè)量概述 平面控制網(wǎng)的定位和定向 導(dǎo)線測(cè)量與導(dǎo)線計(jì)算 #控制測(cè)量控制測(cè)量概述概述控制測(cè)量概述控制測(cè)量概

47、述一、一、控制測(cè)量的概念控制測(cè)量的概念二、二、平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量三、三、全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)一、一、控制測(cè)控制測(cè)量的概念量的概念1.1.目的與作用目的與作用為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)控制誤差的積累控制誤差的積累作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)2.2.控制測(cè)量分類(lèi)控制測(cè)量分類(lèi)按內(nèi)容分：按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量按精度分：按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)按方法分：按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)

48、量(三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水 準(zhǔn)測(cè)量準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量、衛(wèi)星定位測(cè)量小地區(qū)：小地區(qū)：不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍。不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍?？刂泣c(diǎn)：控制點(diǎn)：具有精確可靠平面坐標(biāo)參數(shù)或高程參數(shù)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。具有精確可靠平面坐標(biāo)參數(shù)或高程參數(shù)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)?？刂凭W(wǎng)：控制網(wǎng)：由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形或路線。由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形或路線。3.3.有關(guān)名詞有關(guān)名詞控制測(cè)量：控制測(cè)量：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。6-1控制測(cè)量概述一、一、控制測(cè)量的概念控制測(cè)量的概念二、二、平面控制平面控

49、制測(cè)量測(cè)量二、二、平面控制測(cè)量平面控制測(cè)量建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制 點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)X X、Y Y。等級(jí)關(guān)系等級(jí)關(guān)系：布置形式布置形式：分一等、二等、三等、四等，前一等作為以后各等的控制基準(zhǔn)，逐級(jí)控制(由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí))。小地區(qū)內(nèi)布置一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根控制。見(jiàn)：見(jiàn)：圖6-1 一等三角鎖；圖6-2 二等連 續(xù)網(wǎng)；圖6-3三角網(wǎng)和三邊網(wǎng)；圖6-4 導(dǎo)線網(wǎng)；三角鎖、三角網(wǎng)(三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng))、導(dǎo)線網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)，等。1.平面控制測(cè)平面控制測(cè)量的等級(jí)關(guān)系量的等級(jí)關(guān)系1.常規(guī)平面控制測(cè)量的等級(jí)關(guān)系城市平面控制網(wǎng)的等級(jí)關(guān)系三角(三邊)網(wǎng)城市導(dǎo)線控制范圍 二等三

50、等三等 四等四等一級(jí)小三角一級(jí)導(dǎo)線二級(jí)小三角二級(jí)導(dǎo)線 三級(jí)導(dǎo)線城市基本控制小地區(qū)首級(jí)控制圖根控制圖根導(dǎo)線圖根三角圖圖 6-1一等三角鎖一等三角鎖為國(guó)家平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)2.各級(jí)平面控制網(wǎng)平面控制網(wǎng)布置形式二等連續(xù)網(wǎng)二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖成為國(guó)家平面控制網(wǎng)的骨干。三、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)三、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng) 根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二等三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，基本 圖形如下：圖6-3 三角網(wǎng)或三邊網(wǎng)圖6-4 導(dǎo)線網(wǎng) 在一、二級(jí)小三角或一、二、三級(jí)導(dǎo)線(測(cè)區(qū)的首級(jí)首級(jí) 控制控制)下,布置圖根控制圖根控制網(wǎng)。圖根控制網(wǎng)的圖形與一、 二級(jí)小三角或一、二、三級(jí)導(dǎo)線的圖形基本相同，其 區(qū)別在于：圖根控制網(wǎng)的控制

51、面積小，邊長(zhǎng)較短，精 度要求較低，平差方法采用簡(jiǎn)易平差。交會(huì)定點(diǎn)前方交會(huì)后方交會(huì)附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線支導(dǎo)線導(dǎo)線布置的一般形式單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線3.3.常規(guī)平面控制測(cè)量常規(guī)平面控制測(cè)量的主要技術(shù)要求 （P144 表6-1，表6-2，表6-3，）圖根導(dǎo)線的技術(shù)要求 測(cè)圖 附合導(dǎo) 平均邊 測(cè)距相對(duì) 測(cè) 角 測(cè)回?cái)?shù) 導(dǎo)線全 方位角比例尺 線長(zhǎng)度 長(zhǎng)(m) 中誤差 中誤差 DJ6 長(zhǎng)相對(duì) 閉合差 (km) (mm) () 閉合差 1:500 500 75 一般地區(qū)1:1000 1000 110 1/3000 20 1 1/2000 60n1:2000 2000 180 表6-4三.全球定位系統(tǒng)GPSGPS技術(shù)簡(jiǎn)要

52、1.1.系統(tǒng)基本構(gòu)成 三大部分：空間衛(wèi)星座 地面監(jiān)控 用戶設(shè)備 空間衛(wèi)星座空間衛(wèi)星座24顆衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)衛(wèi)星軌道、時(shí)間數(shù)據(jù)及輔助資料信息 用戶設(shè)備用戶設(shè)備接收設(shè)備接收衛(wèi)星信號(hào) 地面監(jiān)控地面監(jiān)控中央控制系統(tǒng)時(shí)間同步跟蹤衛(wèi)星定位2、GPS定位原定位原理理(1)(2)2 2、GPSGPS定位原理定位原理(1)(1)測(cè)邊后方交會(huì)測(cè)邊后方交會(huì) 0-XYZ0-XYZ為空間三維坐標(biāo)系統(tǒng)；為空間三維坐標(biāo)系統(tǒng)； A(x A(xa a,y,ya a,z,za a) )、 B(x B(xb b,y,yb b,z,zb b) )為為 待定點(diǎn)；待定點(diǎn)； S1 S1，S2S2，S3S3，S4S4為空間已知為空間已知點(diǎn)點(diǎn) (

53、 (衛(wèi)星衛(wèi)星) )，坐標(biāo)分別為，坐標(biāo)分別為x x1 1y y1 1z z1 1, , x x2 2y y2 2z z2 2, x, x3 3y y3 3z z3 3 ， x x4 4y y4 4z z4 4 。 如果測(cè)定了如果測(cè)定了A A、B B點(diǎn)與各衛(wèi)星的點(diǎn)與各衛(wèi)星的 距離距離DiDi，就可以計(jì)算，就可以計(jì)算A A、B B點(diǎn)的點(diǎn)的 三維坐標(biāo)。三維坐標(biāo)。(2)(2)采用同步觀測(cè)，能獲得兩點(diǎn)采用同步觀測(cè)，能獲得兩點(diǎn) 間高精度的差分觀測(cè)值：間高精度的差分觀測(cè)值：abababzzzyyyxxx（6-1-16-1-1）GPS定位原理定位原理(3)(3)(3)通過(guò)與測(cè)區(qū)原有大地控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)，求得通過(guò)與測(cè)

54、區(qū)原有大地控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)，求得GPSGPS坐標(biāo)與大地坐標(biāo)與大地 坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而求得觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而求得觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)3、GPS定定位測(cè)量的特位測(cè)量的特點(diǎn)點(diǎn)3 3、GPSGPS定位測(cè)量的特點(diǎn)定位測(cè)量的特點(diǎn)相鄰測(cè)站之間不必通視，布網(wǎng)靈活；定位精度高，差分距離相對(duì)誤差約為110ppm； 全天候觀測(cè)，不受天氣影響；觀測(cè)、記錄、計(jì)算高度自動(dòng)化；實(shí)時(shí)定位的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。室內(nèi)、地下及地面空間不夠開(kāi)闊地帶，不能 接收到衛(wèi)星信號(hào)，觀測(cè)受到限制。4 4、GPSGPS技術(shù)在測(cè)量中的地位技術(shù)在測(cè)量中的地位1)GPS定位點(diǎn)之間無(wú)須通視；4)已基本取代常規(guī)的大地控制測(cè)量方法

55、，使經(jīng)典的 等級(jí)控制測(cè)量技術(shù)基本淘汰。5)RTK技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用2)有利于長(zhǎng)距離、大跨距的測(cè)量定位，如控制測(cè) 量以及海島、海峽的聯(lián)系測(cè)量。3)測(cè)量方便。#平面控制平面控制網(wǎng)的定位和網(wǎng)的定位和定向定向一一. .方位角的定義方位角的定義方位角方位角從標(biāo)準(zhǔn)方向起，順時(shí)針量到直線所成的 夾角。從0360。簡(jiǎn)稱：方向角地面同一直線，由于起始的標(biāo)準(zhǔn)方向不同，其方位角的名稱和數(shù)值也不同。 標(biāo)準(zhǔn)方向標(biāo)準(zhǔn)方向 方位角名稱方位角名稱 測(cè)定方法測(cè)定方法真北方向真北方向(真子午線方向) 真方位角真方位角A A 天文方法測(cè)定磁北方向磁北方向(磁子午線方向) 磁方位角磁方位角AmAm 羅盤(pán)儀測(cè)定坐標(biāo)縱軸坐標(biāo)縱軸(

56、中央子午線方向) 坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角 計(jì)算而得標(biāo)準(zhǔn)方向O OP PP PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐標(biāo)標(biāo)縱縱軸軸XYABABBAABBA=AB180例例1 1已知 CD= 782024， JK=3261230， 求 DC，KJ：解：解：DC=2582024 KJ=14612301.1.正反方向角正反方向角2.2.方向角與象限角的關(guān)系方向角與象限角的關(guān)系0XY(2).方向角與象限角的關(guān)系(表6-6)第象限 R=第象限 R=180-第象限 R= -180第象限 R=360-P1R11P2R22P3R33P4R44(1).象限角直線與X軸的夾角，R=090。S1212Xy0X12Y122.

57、2.已知兩點(diǎn)的極坐標(biāo)關(guān)系，求它 們的直角坐標(biāo)關(guān)系()： X12=S12cos12 Y12=S12sin12(6-2-6)3.3.已知兩點(diǎn)的直角 坐標(biāo)關(guān)系，求它 們的極坐標(biāo)關(guān)系 ()：121211221221212xytgyxS(6-2-7)(6-2-8)1.1.在坐標(biāo)系中表示兩個(gè)點(diǎn)的關(guān)系： 極坐標(biāo)表示： S12，12； 直角坐標(biāo)表示：X12，Y12 (X12=X2-X1，Y12=Y2-Y1)1.推算各邊方向角：右后前1802.計(jì)算各邊坐標(biāo)增量 X=Scos Y=Ssin3.推算各點(diǎn)坐標(biāo) X前=X后+X Y前=Y后+Y三個(gè)基本公式：三個(gè)基本公式：如圖，A、B為已知導(dǎo)線點(diǎn)，1、2、3.為新建導(dǎo)線點(diǎn)

58、。觀測(cè)了導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角B、1、2.觀測(cè)了導(dǎo)線各邊長(zhǎng)SB、S1、S2.計(jì)算1、2、3.的坐標(biāo)：S1S2S3A AB B1 12 23 3123(,) (X1,Y1)22(X2,Y2) 232333(X3,Y3)#平面控制平面控制網(wǎng)的定位和網(wǎng)的定位和定向定向1、一點(diǎn)坐標(biāo)及一邊方位角、一點(diǎn)坐標(biāo)及一邊方位角2、兩點(diǎn)坐標(biāo)、兩點(diǎn)坐標(biāo)與已有的大地控制網(wǎng)或與已有的大地控制網(wǎng)或城市控制網(wǎng)連測(cè)城市控制網(wǎng)連測(cè)導(dǎo)線測(cè)量與導(dǎo)線計(jì)算一一.導(dǎo)線的布置導(dǎo)線的布置形式形式附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線導(dǎo)線測(cè)量是平面控制測(cè)量中最常 用的方法。導(dǎo)線點(diǎn)組成的圖形為一系列折線 或閉合多邊形。閉合導(dǎo)線和附合導(dǎo)線也稱為單導(dǎo)單導(dǎo) 線線，結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線和兩

59、個(gè)環(huán)以上的導(dǎo) 線稱為導(dǎo)線網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)。1.1.閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線A AB12345B012345SB1S12S23S34S45S51 (X(XB B,Y,YB B) )閉合導(dǎo)線圖已知數(shù)據(jù)已知數(shù)據(jù)：AB，XB，YB A、B為已知點(diǎn)，1、2、3、4、5為新建導(dǎo)線點(diǎn)。：連接角B； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角0 ，1 ，5； 導(dǎo)線各邊長(zhǎng)SB1，S12，S51。SB1S12S23S34S4CA AB B1234C CD D已知數(shù)據(jù)已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD為已知邊，點(diǎn)1、2、3、4為新建導(dǎo)線點(diǎn)。觀測(cè)數(shù)據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角B 、C ； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角1, 2, 3 ,4 ； 導(dǎo)線各邊長(zhǎng)SB1，S12，S

60、4C。ABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合導(dǎo)線圖附合導(dǎo)線圖2.2.附合導(dǎo)線附合導(dǎo)線3.3.支導(dǎo)線支導(dǎo)線AB12AB(XB,YB)B1SB1S12已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YBA、B為已知邊，點(diǎn)1、2為新建支導(dǎo)線點(diǎn)。觀測(cè)數(shù)據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角B, 1 邊長(zhǎng)SB1，S12二二. .導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)主要工作（圖根導(dǎo)線）：主要工作（圖根導(dǎo)線）： 選點(diǎn)：選點(diǎn)：在現(xiàn)場(chǎng)選定控制點(diǎn)位置，建立標(biāo)志。 測(cè)距：測(cè)距： 測(cè)量各導(dǎo)線邊（新邊）的距離。 測(cè)角：測(cè)角：觀測(cè)導(dǎo)線各連接角、轉(zhuǎn)折角掌握三步工作的方法與要求。三三.導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算計(jì)算三三. .導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)