工程測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)(講座)

1、 第一章第一章 ：緒：緒 論論 第二章第二章 ：坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇：坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇 第三章第三章 ：控制測(cè)量：控制測(cè)量 第四章第四章 ：測(cè)量精度要求：測(cè)量精度要求 第五章第五章 ：地形圖測(cè)量的內(nèi)容和要求：地形圖測(cè)量的內(nèi)容和要求 第六章第六章 ：線路測(cè)量要求：線路測(cè)量要求目目 錄錄第一章第一章 ：緒：緒 論論 測(cè)量學(xué)的分類測(cè)量學(xué)的分類 測(cè)量的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線測(cè)量的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線 地面點(diǎn)位置的表示方法地面點(diǎn)位置的表示方法 測(cè)量的基本工作和儀器測(cè)量的基本工作和儀器 測(cè)量工作的原則測(cè)量工作的原則 工程測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué) 工程測(cè)量學(xué)是研究在工程建設(shè)和自工程測(cè)量學(xué)是研究在工程建設(shè)和自然資源開發(fā)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、

2、管理然資源開發(fā)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、管理各個(gè)階段進(jìn)行測(cè)量的理論和技術(shù)的學(xué)科。各個(gè)階段進(jìn)行測(cè)量的理論和技術(shù)的學(xué)科。 工程測(cè)量學(xué)包含控制測(cè)量、地形測(cè)工程測(cè)量學(xué)包含控制測(cè)量、地形測(cè)繪、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)及建立相應(yīng)信繪、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)及建立相應(yīng)信息系統(tǒng)等內(nèi)容。息系統(tǒng)等內(nèi)容。例如：大壩安全檢測(cè)、高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)例如：大壩安全檢測(cè)、高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)外業(yè)：鉛垂線和大地水準(zhǔn)面外業(yè)：鉛垂線和大地水準(zhǔn)面內(nèi)業(yè)：法線和參考橢球面內(nèi)業(yè)：法線和參考橢球面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面參考橢球面參考橢球面NWSEP地球表面地球表面P0R大地水準(zhǔn)面：指與平均海水面重合大地水準(zhǔn)面：指與平均海水面重合并延伸到大陸內(nèi)部的水準(zhǔn)面。是正并

3、延伸到大陸內(nèi)部的水準(zhǔn)面。是正高的基準(zhǔn)面。在測(cè)量工作中，均以高的基準(zhǔn)面。在測(cè)量工作中，均以大地水準(zhǔn)面為依據(jù)。因地球表面起大地水準(zhǔn)面為依據(jù)。因地球表面起伏不平和地球內(nèi)部質(zhì)量分布不勻，伏不平和地球內(nèi)部質(zhì)量分布不勻，故大地水準(zhǔn)面是一個(gè)略有起伏的不故大地水準(zhǔn)面是一個(gè)略有起伏的不規(guī)則曲面。規(guī)則曲面。 坐標(biāo)坐標(biāo)地理坐標(biāo)地理坐標(biāo)(N,E)高斯平面直角坐標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)(x,y)平面直角坐標(biāo)平面直角坐標(biāo) (x,y) 高程高程絕對(duì)高程絕對(duì)高程相對(duì)高程相對(duì)高程高斯投影高斯投影 是一種解決曲面不可展的投影方法。是一種解決曲面不可展的投影方法。 由德國數(shù)學(xué)家高斯擬定，又經(jīng)德國大地測(cè)量學(xué)家克呂格補(bǔ)充由德國數(shù)學(xué)家高斯擬定

4、，又經(jīng)德國大地測(cè)量學(xué)家克呂格補(bǔ)充完善，又稱高斯完善，又稱高斯-克呂格投影?？藚胃裢队啊?大多數(shù)國家將此種投影作為比例尺大于百萬分之一的地形圖大多數(shù)國家將此種投影作為比例尺大于百萬分之一的地形圖投影。投影。將中央經(jīng)線投影為直線，其長度沒有變形，與球面實(shí)際長度將中央經(jīng)線投影為直線，其長度沒有變形，與球面實(shí)際長度相等，其余經(jīng)線為向極點(diǎn)收斂的弧線，距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)，變相等，其余經(jīng)線為向極點(diǎn)收斂的弧線，距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)，變形愈大。隨遠(yuǎn)離中央經(jīng)線，面積變形也愈大。若采用形愈大。隨遠(yuǎn)離中央經(jīng)線，面積變形也愈大。若采用分帶分帶投投影的方法，可使投影邊緣的變形不致過大。我國各種大、中影的方法，可使投影邊緣的變形不致

5、過大。我國各種大、中比例尺地形圖采用了不同的高斯比例尺地形圖采用了不同的高斯-克呂格投影帶。其中大于克呂格投影帶。其中大于1 1萬的地形圖采用萬的地形圖采用3帶；帶；1 2.5萬至萬至1 50萬的地形圖采用萬的地形圖采用6帶。帶。 高高斯斯| |克克呂呂格格投投影影投影的基本條件：投影的基本條件：1 1、中央子午線的投影為直線而且是投影的對(duì)稱軸。、中央子午線的投影為直線而且是投影的對(duì)稱軸。2 2、投影后沒有角度變形。又稱是正形投影。、投影后沒有角度變形。又稱是正形投影。3 3、中央子午線上沒有長度變形。、中央子午線上沒有長度變形。NSWENS平行光平行光174-174 -1681807284

6、90 9678012 186高高斯斯| |克克呂呂格格投投影影1、6 6分帶法：分帶法：從格林尼治零度經(jīng)線起每從格林尼治零度經(jīng)線起每6 6為一個(gè)投影帶，為一個(gè)投影帶，全球共分全球共分6060個(gè)投影帶個(gè)投影帶 L L0 0=6N-3(=6N-3(在我國一般用于小于在我國一般用于小于1:11:1萬的地圖萬的地圖) )131415161233031321201 2 3 4 5 658 59606162636424 25262728293031323 39 151575 818793177 -177 -171(用于大于用于大于1:1萬的地萬的地圖圖)高高斯斯平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo) 中央子午線投影后的

7、中央子午線投影后的直線為直線為X X軸、向北為軸、向北為正，以赤道投影后的正，以赤道投影后的直線為直線為Y Y軸軸, ,向東為正，向東為正，它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。坐標(biāo)象限自縱軸點(diǎn)。坐標(biāo)象限自縱軸北方向順時(shí)針順序編北方向順時(shí)針順序編號(hào)。號(hào)。XYO高高斯斯平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo)XYOXOY500KMA平面直角坐標(biāo)（平面直角坐標(biāo)（x xA A , y , yA A) )（任意坐標(biāo)系）（任意坐標(biāo)系）oxy (315.6)(269.8)A1、世界大地坐標(biāo)系、世界大地坐標(biāo)系 WGS-84是一個(gè)世界大地坐標(biāo)系，建立的目的是在世是一個(gè)世界大地坐標(biāo)系，建立的目的是在世界上建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系

8、。界上建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系。2、國家大地坐標(biāo)系、國家大地坐標(biāo)系 （1）北京）北京54坐標(biāo)系：是將我國大地控制網(wǎng)與前蘇聯(lián)坐標(biāo)系：是將我國大地控制網(wǎng)與前蘇聯(lián)1942年普爾科沃大地坐標(biāo)系相連結(jié)建立的我國過渡性坐標(biāo)年普爾科沃大地坐標(biāo)系相連結(jié)建立的我國過渡性坐標(biāo)系，屬于參心坐標(biāo)系，采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球系，屬于參心坐標(biāo)系，采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球體。體。 （2）西安）西安80坐標(biāo)系：坐標(biāo)系：1978年，我國決定建立新的國年，我國決定建立新的國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，并且在新的坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行全國天文大家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，并且在新的坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)的整體平差，就是地網(wǎng)的整體平差，就是1980年

9、西安坐標(biāo)系統(tǒng)，屬于參心坐年西安坐標(biāo)系統(tǒng)，屬于參心坐標(biāo)系，采用了標(biāo)系，采用了1975國際橢球體。國際橢球體。2、國家大地坐標(biāo)系、國家大地坐標(biāo)系 （3）獨(dú)立坐標(biāo)系：在我國許多城市測(cè)量和工程測(cè)量中，）獨(dú)立坐標(biāo)系：在我國許多城市測(cè)量和工程測(cè)量中，若直接采用國家坐標(biāo)系下的高斯直角坐標(biāo)，則可能由于遠(yuǎn)若直接采用國家坐標(biāo)系下的高斯直角坐標(biāo)，則可能由于遠(yuǎn)離中央子午線，或由于測(cè)區(qū)平均高程較大，而導(dǎo)致長度投離中央子午線，或由于測(cè)區(qū)平均高程較大，而導(dǎo)致長度投影變性較大，難以滿足工程上或?qū)嵱蒙系木纫蟆Ｓ白冃暂^大，難以滿足工程上或?qū)嵱蒙系木纫蟆?、2000國家大地坐標(biāo)系國家大地坐標(biāo)系 CGCS2000國家大地坐標(biāo)

10、系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的國家大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心，屬于地心坐標(biāo)系。整個(gè)地球的質(zhì)量中心，屬于地心坐標(biāo)系。 高程高程AB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面假定水準(zhǔn)面假定水準(zhǔn)面hABHAHBHAHB絕對(duì)高程或海拔絕對(duì)高程或海拔: :地地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離鉛垂距離假定高程或相對(duì)高程假定高程或相對(duì)高程: :從某點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面從某點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的垂直距離的垂直距離高差高差: :兩點(diǎn)間的高程兩點(diǎn)間的高程之差之差 hAB=H=HA A-H-HB B 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(gè)

11、水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。起算依據(jù)，它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。 國家高程基準(zhǔn)是根據(jù)驗(yàn)潮資料確定的水準(zhǔn)原點(diǎn)高程及其國家高程基準(zhǔn)是根據(jù)驗(yàn)潮資料確定的水準(zhǔn)原點(diǎn)高程及其起算面。目前我國常見的高程系統(tǒng)主要包括起算面。目前我國常見的高程系統(tǒng)主要包括“1956年黃海年黃海高程高程”、“1985國家高程基準(zhǔn)國家高程基準(zhǔn)”、“吳凇高程基準(zhǔn)吳凇高程基準(zhǔn)”和和“珠江高程基準(zhǔn)珠江高程基準(zhǔn)”等四種。等四種。 （1）“1956年黃海高程年黃海高程” 我國于1956年規(guī)定以黃海(青島)的多年平均海平面作為統(tǒng)一基面，叫“1956年黃海高程”系統(tǒng)，為中國第一個(gè)國家高程系統(tǒng)，從而結(jié)束了過去高程系統(tǒng)繁雜的局面。該

12、高程系以青島驗(yàn)潮站19501956年驗(yàn)潮資料算得的平均海面為零的高程系統(tǒng)。原點(diǎn)設(shè)在青島市觀象山。1956黃海高程水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程是72.289米。 2）“1985國家高程基準(zhǔn)國家高程基準(zhǔn)” 由于“1956年黃海高程”計(jì)算基面所依據(jù)的青島驗(yàn)潮站的資料系列（1950年1956年）較短等原因，中國測(cè)繪主管部門決定重新計(jì)算黃海平均海面，以青島驗(yàn)潮站1952年1979年的潮汐觀測(cè)資料為計(jì)算依據(jù)，叫“1985國家高程基準(zhǔn)”，并用精密水準(zhǔn)測(cè)量位于青島的中華人民共和國水準(zhǔn)原點(diǎn)。1985年國家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開始啟用，1956年黃海高程系同時(shí)廢止。1985國家高程系統(tǒng)的水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程是72.260。 3

13、）“吳凇高程基準(zhǔn)吳凇高程基準(zhǔn)” 、“珠江高程基準(zhǔn)珠江高程基準(zhǔn)”在我國的不同歷史時(shí)期和不同地區(qū)曾采用過多個(gè)高程系統(tǒng)，如“廣州高程基準(zhǔn)廣州高程基準(zhǔn)”、“大沽零點(diǎn)高程大沽零點(diǎn)高程”、“渤海高程渤海高程”、“波羅的海高程波羅的海高程”、“大連大連零點(diǎn)高程零點(diǎn)高程”、“廢黃河零點(diǎn)高程廢黃河零點(diǎn)高程”、“坎門零點(diǎn)高程坎門零點(diǎn)高程”和和“安安慶高程系慶高程系”等。不同高程系間的差值因地區(qū)而異，各高程系存在一定的的換算關(guān)系，具體差值以當(dāng)?shù)販y(cè)繪主管部門提供值為準(zhǔn)。我國現(xiàn)在常用的高程系統(tǒng)：我國現(xiàn)在常用的高程系統(tǒng)： 19851985黃海高程系統(tǒng)黃海高程系統(tǒng) 原點(diǎn)：青島觀象山原點(diǎn)：青島觀象山 H=72.260H=72

14、.260米米v 距離測(cè)量距離測(cè)量(平距、斜距平距、斜距) v 角度測(cè)量（水平角、豎直角）角度測(cè)量（水平角、豎直角）v 高程測(cè)量（高程測(cè)量（ hPA hAB ）PABxyPADPADABhABpabhPA測(cè)距工具、儀器測(cè)距工具、儀器一、所用主要工具一、所用主要工具 ：鋼尺、皮尺：鋼尺、皮尺 皮尺皮尺鋼尺鋼尺各型號(hào)的大致相同。各型號(hào)的大致相同。主要由：主要由：v照準(zhǔn)頭照準(zhǔn)頭v控制器控制器v反光鏡反光鏡等組成。等組成。二、測(cè)距儀的構(gòu)造二、測(cè)距儀的構(gòu)造ND3000/2000紅外測(cè)距儀紅外測(cè)距儀 地面上兩相地面上兩相交直線的夾交直線的夾角在水平面角在水平面上的投影上的投影（兩條直線（兩條直線的方位角之的

15、方位角之差值）差值）OBAnm= n m水平面豎直角豎直角 地面上的直線與其水平投影線（水平視線）間的夾角。 仰角：仰角：傾斜視線在水平視線以上時(shí)的豎直角傾斜視線在水平視線以上時(shí)的豎直角 俯角：俯角：傾斜視線在水平視線以下時(shí)的豎直角傾斜視線在水平視線以下時(shí)的豎直角常用的光學(xué)經(jīng)緯儀：常用的光學(xué)經(jīng)緯儀：DJ07 DJ1 DJ2 DJ6 DJ15經(jīng)緯儀：經(jīng)緯儀：用于測(cè)定水平角和豎直角的儀器。用于測(cè)定水平角和豎直角的儀器。 有光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。有光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。ABhAB 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HA（已知）（已知）HB=？abhAB = ab HB= HA+ hAB 原理：是利用能

16、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A點(diǎn)的水準(zhǔn)面444hab 全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)GPS （ Global Position System ）, 是一種可以授時(shí)和測(cè)距的空間交會(huì)定點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng), 可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。全球定位系統(tǒng)，根據(jù)靜態(tài)、快速靜態(tài)定位原理，建立測(cè)量控制網(wǎng)（簡

17、稱（GPS）控制網(wǎng)）。 RTK（Real - time kinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。 5. GPS-RTKGPS的組成的組成1、空間衛(wèi)星部分。、空間衛(wèi)星部分。 由 21 顆工作衛(wèi)星和3 顆備用衛(wèi)星。 2、地面控制部分。、地面控制部分。由 1 個(gè)主控站，5 個(gè)監(jiān)控站和3 個(gè)注

18、入站組成。3、用戶接收機(jī)部分。、用戶接收機(jī)部分。GPS 接收機(jī)的基本類型分導(dǎo)航型和大地型。大地型接收機(jī)又分單頻型（L1 ）和雙頻型（L1 ，L2 ）GPS定位方法分類定位方法分類 GPS 的定位方法，若按用戶接收機(jī)天線在測(cè)量中所處的狀態(tài)來分，可分為靜態(tài)定位靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位動(dòng)態(tài)定位；若按定位的結(jié)果來分，可分為絕對(duì)定位絕對(duì)定位和相對(duì)定位相對(duì)定位。 靜態(tài)定位靜態(tài)定位，即在定位過程中，接收機(jī)天線（觀測(cè)站）的位置相對(duì)于周圍地面點(diǎn)而言，處于靜止?fàn)顟B(tài)；而動(dòng)態(tài)定位動(dòng)態(tài)定位則正好相反，即在定位過程中，接收機(jī)天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，定位結(jié)果是連續(xù)變化的。 絕對(duì)定位亦稱單點(diǎn)定位，是利用絕對(duì)定位亦稱單點(diǎn)定位，是利用 GP

19、S 獨(dú)立確定用戶接收機(jī)天獨(dú)立確定用戶接收機(jī)天線（觀測(cè)站）在線（觀測(cè)站）在 WGS-84 坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置。相對(duì)定位則坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置。相對(duì)定位則是在是在 WGS-84 坐標(biāo)系中確定收機(jī)天線（觀測(cè)站）與某一地面坐標(biāo)系中確定收機(jī)天線（觀測(cè)站）與某一地面參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置，或兩觀測(cè)站之間相對(duì)位置的方法。參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置，或兩觀測(cè)站之間相對(duì)位置的方法。GPS定位原理定位原理 （1）GPS 進(jìn)行進(jìn)行絕對(duì)定位絕對(duì)定位的基本原理為：以的基本原理為：以GPS 衛(wèi)星與用衛(wèi)星與用戶接收機(jī)天線之間的幾何距離觀測(cè)量為基礎(chǔ)，并根據(jù)衛(wèi)星的瞬戶接收機(jī)天線之間的幾何距離觀測(cè)量為基礎(chǔ)，并根據(jù)衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)（時(shí)坐標(biāo)（X

20、S ,YS ,ZS ），以確定用戶接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，），以確定用戶接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。設(shè)接收機(jī)天線的相位中心坐標(biāo)為（即觀測(cè)站的位置。設(shè)接收機(jī)天線的相位中心坐標(biāo)為（X,Y,Z ），），則有：則有：衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo) XS ,YS ,ZS可可根據(jù)導(dǎo)航電文獲得，所以式中根據(jù)導(dǎo)航電文獲得，所以式中只有只有 X 、Y 、Z 三個(gè)未知量，三個(gè)未知量，只要同時(shí)接收只要同時(shí)接收3 顆顆 GPS衛(wèi)星，就衛(wèi)星，就能解出測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)（能解出測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)（X,Y,Z ）。）?？梢钥闯?，可以看出，GPS 單點(diǎn)定位的實(shí)單點(diǎn)定位的實(shí)質(zhì)就是空間距離的后方交會(huì)。質(zhì)就是空間距離的后方交會(huì)。GPS定

21、位原理定位原理 （2）GPS 相對(duì)定位相對(duì)定位，亦，亦稱差分稱差分GPS 定位，是目前定位，是目前GPS 定位中精度最高的一種定位中精度最高的一種定位方法。其基本定位原理定位方法。其基本定位原理為：如右圖為：如右圖 所示，用兩臺(tái)所示，用兩臺(tái)GPS 用戶接收機(jī)分別安置在用戶接收機(jī)分別安置在基線的兩端，并同步觀測(cè)相基線的兩端，并同步觀測(cè)相同的同的GPS 衛(wèi)星，以確定基線衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)（測(cè)站點(diǎn)）在端點(diǎn)（測(cè)站點(diǎn)）在WGS-84 坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或稱基坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或稱基線向量。線向量。目前工程中，廣泛應(yīng)用定位模式目前工程中，廣泛應(yīng)用定位模式 1、靜態(tài)相對(duì)定位、靜態(tài)相對(duì)定位 （1）方法:將幾

22、臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基線端點(diǎn)上，保持固定不動(dòng)，同步觀測(cè) 4 顆以上衛(wèi)星。可觀測(cè)數(shù)個(gè)時(shí)段，每時(shí)段觀測(cè)十幾分鐘至1小時(shí)左右。最后將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件解算得各點(diǎn)坐標(biāo)。 （2）用途:是精度最高的作業(yè)模式。主要用于大地測(cè)量、控制測(cè)量、變形測(cè)量、工程測(cè)量。 （3）精度:可達(dá)到（ 2-5mm +1ppm ）2、動(dòng)態(tài)相對(duì)定位、動(dòng)態(tài)相對(duì)定位 （1）方法 先建立一個(gè)基準(zhǔn)站，并在其上安置接收機(jī)連續(xù)觀測(cè)可見衛(wèi)星，另一臺(tái)接收機(jī)在第 1 點(diǎn)靜止觀測(cè)數(shù)分鐘后，在其他點(diǎn)依次觀測(cè)數(shù)秒。最后將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件解算得各點(diǎn)坐標(biāo)。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的作業(yè)范圍一般不能超過 15km 。 （2）用途適用于精度要求不高的碎部測(cè)量

23、。 （3）精度可達(dá)到（10-20mm +1ppm ）RTK(GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)1、工作原理：、工作原理： 與與動(dòng)態(tài)相對(duì)定位方法動(dòng)態(tài)相對(duì)定位方法相比，相比，定位模式相同定位模式相同，僅要在基，僅要在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站間準(zhǔn)站和流動(dòng)站間增加一套數(shù)據(jù)鏈增加一套數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)輸出。算、實(shí)時(shí)輸出。2、RTK 用途用途 適用于精度要求不高的施工放樣及碎部測(cè)量。3、作業(yè)范圍、作業(yè)范圍 目前一般為10km左右。 4、精度、精度 可達(dá)到10-20mm +1ppm二、注意事項(xiàng)二、注意事項(xiàng)-基準(zhǔn)站架設(shè)基準(zhǔn)站架設(shè)u基準(zhǔn)站架設(shè)的好壞，將影響移動(dòng)站工作的速度，并對(duì)移動(dòng)站

24、基準(zhǔn)站架設(shè)的好壞，將影響移動(dòng)站工作的速度，并對(duì)移動(dòng)站測(cè)量質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的影響，因此使觀測(cè)站位置具有以下條件：測(cè)量質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的影響，因此使觀測(cè)站位置具有以下條件：u在在1010度截止高度角以上的空間部應(yīng)沒有障礙物；度截止高度角以上的空間部應(yīng)沒有障礙物；u鄰近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源，比如電視發(fā)射塔、雷達(dá)電視發(fā)射鄰近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源，比如電視發(fā)射塔、雷達(dá)電視發(fā)射天線等，以免對(duì)天線等，以免對(duì)RTKRTK電信號(hào)造成干擾，離其距離不得小于電信號(hào)造成干擾，離其距離不得小于200m200m；u基準(zhǔn)站最好選在地勢(shì)相對(duì)高的地方以利于電臺(tái)的作用距離；基準(zhǔn)站最好選在地勢(shì)相對(duì)高的地方以利于電臺(tái)的作用距離；u地面穩(wěn)固，易于

25、點(diǎn)的保存。地面穩(wěn)固，易于點(diǎn)的保存。u如果在樹木等對(duì)電磁傳播影響較大的物體下設(shè)站，當(dāng)接收機(jī)如果在樹木等對(duì)電磁傳播影響較大的物體下設(shè)站，當(dāng)接收機(jī)工作時(shí)，接收的衛(wèi)星信號(hào)將產(chǎn)生畸變，影響工作時(shí)，接收的衛(wèi)星信號(hào)將產(chǎn)生畸變，影響RTKRTK的差分質(zhì)量，的差分質(zhì)量，使得移動(dòng)站很難定位。使得移動(dòng)站很難定位。 投影于抵償高程面上的高斯正形投影投影于抵償高程面上的高斯正形投影3帶平面直角坐帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。標(biāo)系統(tǒng)。 投影于投影于1954年北京坐標(biāo)系或年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系橢球面上的西安坐標(biāo)系橢球面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。 投影于抵償高程面上的高斯正形投影

26、任意帶平面直角坐投影于抵償高程面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。標(biāo)系。 當(dāng)采用一個(gè)投影帶不能滿足要求時(shí)，可分為幾個(gè)投影帶，當(dāng)采用一個(gè)投影帶不能滿足要求時(shí)，可分為幾個(gè)投影帶，但投影分帶位置不能位于大型構(gòu)造物上。但投影分帶位置不能位于大型構(gòu)造物上。 二級(jí)和二級(jí)以下的公路、獨(dú)立橋梁、隧道等，可采用假二級(jí)和二級(jí)以下的公路、獨(dú)立橋梁、隧道等，可采用假定坐標(biāo)系。定坐標(biāo)系。 ABCDEMGFv控制測(cè)量控制測(cè)量: 在測(cè)區(qū)內(nèi)首先選定少數(shù)的點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)首先選定少數(shù)的點(diǎn),使之組成一系列的幾使之組成一系列的幾何圖形何圖形,采用精密儀器和嚴(yán)密的方法采用精密儀器和嚴(yán)密的方法,把它們的平面位置把它們的平面位置和高差確定

27、下來和高差確定下來,然后再根據(jù)它們測(cè)定其他地面點(diǎn)。然后再根據(jù)它們測(cè)定其他地面點(diǎn)。目的目的：提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)：測(cè)定具有較高精度的平面坐標(biāo)測(cè)定具有較高精度的平面坐標(biāo)和高程的點(diǎn)位控制點(diǎn)和高程的點(diǎn)位控制點(diǎn) 控制測(cè)量控制測(cè)量平面控制平面控制高程控制高程控制n控制測(cè)量分類和方法控制測(cè)量分類和方法三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)（路線）組合網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)三角高程GPS導(dǎo)線（路線）GPS網(wǎng)控制測(cè)量施測(cè)過程 控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì) 編寫工作大綱編寫工作大綱 踏勘選點(diǎn)、埋石踏勘選點(diǎn)、埋石 野外觀測(cè)野外觀測(cè) 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 技術(shù)總結(jié)技術(shù)總結(jié)平面控制測(cè)量的基本方法v 三角測(cè)量三角測(cè)量 選擇若干控制點(diǎn)而形

28、成互相連接的三角形,測(cè)定其中一邊的水平距離和每個(gè)三角形的三個(gè)頂角,然后根據(jù)起算數(shù)據(jù)可算出各控制點(diǎn)的坐標(biāo).v 導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量 將一系列的地面點(diǎn)組成折線形式，測(cè)定邊長和轉(zhuǎn)折角來逐步建立控制點(diǎn)特點(diǎn)：特點(diǎn)：布設(shè)靈活，數(shù)據(jù)處理簡單，在圖根測(cè)量中 應(yīng)用普遍。已知方位已知點(diǎn)連接角轉(zhuǎn)折角導(dǎo)線邊閉合導(dǎo)線：閉合導(dǎo)線：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線又回到原來點(diǎn)。附合導(dǎo)線：附合導(dǎo)線：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線到達(dá)另一已知點(diǎn)上。支導(dǎo)線：支導(dǎo)線：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線沒有回到原已知點(diǎn)或另一已知點(diǎn)上。n選點(diǎn)選點(diǎn)n觀測(cè)觀測(cè)水平角水平角：轉(zhuǎn)折角或連接角距離距離：光電測(cè)距高程高程：水準(zhǔn)

29、、三角高程n外業(yè)資料整理外業(yè)資料整理每一步都檢查是否超限選點(diǎn)要求要求：視野開闊、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、相鄰點(diǎn)間通視、邊長大致相等目的目的：考慮通視，便于地形圖的施測(cè)，盡可能選擇較少的點(diǎn)(1)(2)(3)(5)(4)AB1234ABhAB 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HA（已知）（已知）HB=？abhAB = ab HB= HA+ hAB 是利用能提供水平視線的儀器，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測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法水準(zhǔn)路線布設(shè)形式閉合水準(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

30、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相等，其差值稱為高差閉合差水準(zhǔn)路線布設(shè)形式1. 附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線 BM1BM2h= h測(cè) -（H終-H始)水準(zhǔn)路線布設(shè)形式2、閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線BM0h= h測(cè)測(cè)水準(zhǔn)路線布設(shè)形式3、支水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線BM0h= h往往+ h返返1、計(jì)算高差閉合差和允許閉合差、計(jì)算高差閉合差和允許閉合差閉合路線閉合路線 fh= h 測(cè)測(cè) ； 支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線 fh= h 往往+h 返；

31、返； 附合路線附合路線 fh= h 測(cè)測(cè)（H終終 H始始）v閉合差允許值：閉合差允許值： h允允=40L mm （平坦地區(qū)）（平坦地區(qū)） h允允=10n mm （丘陵地區(qū)）（丘陵地區(qū)）一、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟ABCD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)路線水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟3、計(jì)算改正后高差計(jì)算改正后高差 hi i+1 = hi i+1 + i4、計(jì)算各點(diǎn)的高程、計(jì)算各點(diǎn)的高程 H i+1=Hi+ hi i+1 i=-fhLi/L i=-fhni/nL線路總長；線路總長；L i 第第 i 段長度（段長度（i=1、2、3、）n 測(cè)站測(cè)站總數(shù)；n i

32、 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。n控制測(cè)量的等級(jí)控制測(cè)量的等級(jí)q國家等級(jí)平面控制網(wǎng)國家等級(jí)平面控制網(wǎng)一、二、三、四等一、二、三、四等q城市與工程控制網(wǎng)城市與工程控制網(wǎng)城市控制網(wǎng)以國家三、四等網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而得。城市控制網(wǎng)以國家三、四等網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而得。工程控制網(wǎng)分為：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和變形工程控制網(wǎng)分為：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)。q圖根控制網(wǎng)圖根控制網(wǎng)直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)，其控制點(diǎn)簡稱圖根點(diǎn)直接為測(cè)圖而建立的控

33、制網(wǎng)，其控制點(diǎn)簡稱圖根點(diǎn)公路、橋梁多跨橋梁總長L(m)單跨橋梁總長Lk(m)隧道總長Lg(m)等級(jí)L3000Lk500Lg6000二等2000L3000300Lk5003000Lg6000三等1000L2000150Lk3001000Lg3000四等高速、一級(jí)公路L1000Lk150Lg1000一級(jí)二、三、四級(jí)公路二級(jí) 測(cè)量等級(jí)最弱相鄰點(diǎn)邊長相對(duì)中誤差測(cè)量等級(jí)最弱相鄰點(diǎn)邊長相對(duì)中誤差二等1/10 0000一級(jí)1/20 000三等1/7 0000二級(jí)1/10 000四等1/3 5000 公路、橋梁多跨橋梁總長L(m)單跨橋梁總長Lk(m)隧道總長Lg(m)等 級(jí)L3000Lk500Lg6000二

34、等1000L3000150Lk5003000Lg6000三等高速、一級(jí)公路L1000Lk150Lg3000四等二、三、四級(jí)公路五等 1、導(dǎo)線測(cè)量：、導(dǎo)線測(cè)量： 四等水準(zhǔn)限差：四等水準(zhǔn)限差： 前后視距離差前后視距離差 5m 5m 前后視距離累積差前后視距離累積差 10m 10m 黑紅面讀數(shù)差黑紅面讀數(shù)差 3mm 3mm 黑紅面高差之差黑紅面高差之差 5mm 5mm 高差閉合差高差閉合差 20L mm20L mm 或或 6n mm 6n mm2、高程控制測(cè)量、高程控制測(cè)量：D 1/2000nf06 正射投影正射投影 數(shù)字比例尺數(shù)字比例尺M(jìn)MDddD:111 圖示比例尺圖示比例尺 圖上一段直線長度圖

35、上一段直線長度 d d 與地面上相應(yīng)與地面上相應(yīng)線段的實(shí)際長度線段的實(shí)際長度 D D 之比。之比。大比例尺地形圖大比例尺地形圖1:5001:500、1:10001:1000、1:20001:2000、1:50001:5000中比例尺地形圖中比例尺地形圖1:11:1萬、萬、1:2.51:2.5萬、萬、1:51:5萬、萬、1:101:10萬萬小比例尺地形圖小比例尺地形圖1:201:20萬、萬、1:501:50萬、萬、1:1001:100萬萬我國規(guī)定我國規(guī)定1:11:1萬、萬、1:2.51:2.5萬、萬、1:51:5萬、萬、1:101:10萬、萬、1:251:25萬、萬、1:501:50萬、萬、1:

36、1001:100萬七種比例尺地形圖為萬七種比例尺地形圖為國家基本比例尺地形圖。國家基本比例尺地形圖。 地形圖上地形圖上0.1mm0.1mm長度所表示的實(shí)地水平距離長度所表示的實(shí)地水平距離Mmm1 . 0 大比例尺地形圖的比例尺精度大比例尺地形圖的比例尺精度地圖圖式分類地圖圖式分類 表示地物和地貌的符號(hào)和方法表示地物和地貌的符號(hào)和方法1) 1) 比例符號(hào)比例符號(hào) 可以按測(cè)圖比例尺縮小，用規(guī)定符號(hào)畫出的地物符號(hào)；可以按測(cè)圖比例尺縮小，用規(guī)定符號(hào)畫出的地物符號(hào)； 房屋、道路、稻田、花圃、湖泊等。房屋、道路、稻田、花圃、湖泊等。 2) 2) 非比例符號(hào)非比例符號(hào) 無法將其形狀和大小按照地形圖的比例尺繪

37、到圖上的符號(hào)；無法將其形狀和大小按照地形圖的比例尺繪到圖上的符號(hào)； 三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹、路燈、檢修井等。三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹、路燈、檢修井等。3) 3) 半比例符號(hào)半比例符號(hào) 長度可按比例縮繪，而寬度無法按比例表示的符號(hào)；長度可按比例縮繪，而寬度無法按比例表示的符號(hào)； 小路、通訊線、管道、垣柵等。小路、通訊線、管道、垣柵等。1 1、地物符號(hào)、地物符號(hào) 地物符號(hào)分地物符號(hào)分比例符號(hào)、非比例符號(hào)比例符號(hào)、非比例符號(hào)和和半比例符號(hào)。半比例符號(hào)。闊葉林草地灌木房屋竹林地物符號(hào)地物符號(hào)依比例符號(hào)依比例符號(hào)水稻田花圃路燈避雷針里程樁圓柱（電桿）紀(jì)念碑假山方柱水塔旗桿亭碉堡塔氣象站煙囪窨井燈塔井噴水池地物符號(hào)地物符號(hào)不依比例尺不依比例尺電線桿與電力線1：2000圖中的圍墻綠籬行列樹柵欄鐵絲網(wǎng)圍墻土圍墻