測量學(xué)基本概念

1、測量學(xué)：測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面（包含空中、 地下和海底）點(diǎn)位的科學(xué)。它的內(nèi)容包括測定和測設(shè)兩個部分。測定是 指使用測量儀器和工具，通過測量和計算，得到一系列測量數(shù)據(jù)，或把 地球表面的地形縮繪成地形圖，供經(jīng)濟(jì)建設(shè)、規(guī)劃設(shè)計、科學(xué)研究和國 防建設(shè)使用。測設(shè)是指把圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物、構(gòu)筑物的位置在 地面上標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。水準(zhǔn)面：靜止的水面稱為水準(zhǔn)面。性質(zhì)：同一水準(zhǔn)面上的重力位處處 相等；同一水準(zhǔn)面上任一點(diǎn)的鉛垂線與水準(zhǔn)面相正交。水平面：與水準(zhǔn)面相切的平面稱為水平面。大地水準(zhǔn)面：水準(zhǔn)面中與平均海水面吻合并向大陸、島嶼內(nèi)延伸而形 成的閉合曲面稱為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是

2、測量工作的基準(zhǔn)面。由大 地水準(zhǔn)面所包圍的地球形體稱為大地體確定地面點(diǎn)位的基本要素:距離、角度、高差。高程:地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的絕對高程（海拔）。高差：兩個地面點(diǎn)之間高程差稱為高差。測量上使用的獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)系的不同及原因。答：測量上使用的平面百角坐標(biāo)系中象限按順時針方向編號，x軸 與尸軸互換，這與數(shù)學(xué)上的規(guī)定是不同的，其目的是為了定向方便，將 數(shù)學(xué)中的公式直接應(yīng)用到測量計算中，不需做任何變更。高斯投影：高斯投影的方法是將地球劃分成若干帶，然后將每帶投 影到平面上。6帶：從首子午線起，每經(jīng)差6劃一帶，自西向東將整 個地球劃分成經(jīng)差相等的60個帶，帶號N從首子

3、午線自西向東編，用阿 拉伯?dāng)?shù)字160表示。位于各帶中央的子午線稱為中央子午線。任意帶 的中央子午線的經(jīng)度L。=6N-3； 3帶：從東經(jīng)1.5。起，每隔經(jīng)差3 自西向東分帶，依次用1120編號。帶號N與相應(yīng)的中央子午線L 0的關(guān) 系是：N=L/3+0.5； L 0=3 *N。高斯平面直角坐標(biāo)系：利用高斯投影，以中央子午線投影為縱軸X， 以赤道投影為橫軸Y所構(gòu)成的平面百角坐標(biāo)系。橫坐標(biāo)通用值： y=N*1000000+500000+y。地形：地物、地貌統(tǒng)稱地形。地面上固定性物體稱為地物；地面上 高低起伏形態(tài)稱為地貌。測量工作的程序：控制測量，碎部測量。測量工作的原則：“從整體到局部”、“先控制后碎

4、部”，它可 以減少誤差累積保證測圖精度，而且可以分幅測繪，加快測圖進(jìn)度； 前一步測量工作未作檢核不進(jìn)行下一步測量工作，它可以防止錯漏發(fā) 生，保證測量成果的正確性。測量的基本工作：距離測量，角度測量，高程測量。視準(zhǔn)軸：十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線，也稱視線。水準(zhǔn)管軸:通過零點(diǎn)作水準(zhǔn)管圓弧的切線，稱為水準(zhǔn)管軸。水準(zhǔn)管分劃值：水準(zhǔn)管圓弧2mm所對的圓心角丁稱為水準(zhǔn)管分劃值。及戶 式中：R水準(zhǔn)管圓弧半徑，mm；戶=206265。角值T愈小， 則水準(zhǔn)管靈敏度愈高。圓水準(zhǔn)器軸線：通過零點(diǎn)的球面法線，稱為圓水準(zhǔn)器軸線。圓水準(zhǔn) 器氣泡居中時，該軸線處于豎百位置；氣泡不居中時，氣泡中心偏移零 點(diǎn)2mm，軸線所傾斜

5、的角值稱為圓水準(zhǔn)器的分化值。一般為810。水準(zhǔn)儀的使用：儀器的安置、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平和讀數(shù)。視差：當(dāng)眼睛在日鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目標(biāo)影像 有相對運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為視差。產(chǎn)生視差的原因是目標(biāo)成像的平面和 十字絲平面不重合。消除的方法是重新仔細(xì)地進(jìn)行物鏡對光。測站檢核：變動儀器高法：在同一個測站上用兩次不同的儀器高 度，測得兩次高差以相互比較進(jìn)行檢核。雙面尺法：儀器的高度 不變，立在前視點(diǎn)和后視點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺分別用黑面和紅面各進(jìn)行一 次讀數(shù)，測的兩次高差，相互進(jìn)行檢核。水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件：圓水準(zhǔn)器軸L L應(yīng)平行于儀器的豎軸VV； 十字絲的中絲（橫絲）應(yīng)垂直于儀器的豎軸；水準(zhǔn)管

6、軸LL應(yīng)平 行于視準(zhǔn)軸CC，為主條件。視準(zhǔn)軸平行于水準(zhǔn)管軸的檢驗：a2=b2+hAB; T =Ah/DAB*式中 h=a2 -a2； =206265。對于DS3微傾水準(zhǔn)儀T不得大于20.視準(zhǔn)軸平行水準(zhǔn)管軸的校正：轉(zhuǎn)動微傾螺旋使中絲對準(zhǔn)A點(diǎn)尺上正 確讀數(shù)C2，此時視準(zhǔn)軸處于水平位置，但管水準(zhǔn)氣泡必然偏離中心。為 了使水準(zhǔn)管軸也處于水平位置，達(dá)到視準(zhǔn)軸平行水準(zhǔn)管軸的目的，可用 撥針撥動水準(zhǔn)管一端的上下兩個校正螺絲，使氣泡的兩個半象符合，在 松緊上下兩個校正螺絲之前，應(yīng)稍旋松左右兩個螺旋，校正完畢再旋緊。水平角：由一點(diǎn)到兩個目標(biāo)的兩個方向線鉛垂面所構(gòu)成的夾角。豎直角：一點(diǎn)至觀測目標(biāo)的方向線與水平面間

7、的夾角a。豎盤指標(biāo)差：望遠(yuǎn)鏡視線水平且豎盤水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤指標(biāo) 不恰好指在900或270，而與正確位置相差一個小的角度x，稱為豎盤 指標(biāo)差。計算公式：x=1/2（R+L）-360o=1/2（R-L）。經(jīng)緯儀的對中的目的：使儀器的中心與測站點(diǎn)位于同一鉛垂線上經(jīng)緯儀的整平的目的：使豎軸豎直和水平度盤水平。直線定線：當(dāng)兩個地面點(diǎn)之間的距離較長或地勢起伏較大時，為使 量距工作方便起見，可分成幾段進(jìn)行丈量。這種把多根標(biāo)桿標(biāo)定在已知 直線上的工作稱為直線定線。目的：為使量距工作方便起見。相對誤差：相對誤差=|D往-D返|/D平均。相對中誤差：K=|m|/D直線定向：確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度稱

8、為直線定向。真方位角：從真子午線北端順時針方向量至某一百線的水平角。磁方位角：由通過某點(diǎn)磁子午線北端起算，順時針方向至某一百 線間的夾角坐標(biāo)方位角：笛卡兒平面百角坐標(biāo)系中平行于縱坐標(biāo)軸的方向與某 一方向的夾角。磁偏角：真子午線方向與磁子午線方向之間的夾角稱為磁偏角。子午線收斂角：真子午線方向與中央子午線之間的夾角。正反坐標(biāo)方位角：正反坐標(biāo)方位角相差180度，a 21 =a 12+1800。系統(tǒng)誤差：在相同的觀測條件下，對某量進(jìn)行一系列觀測，如誤差 出現(xiàn)的符號和大小都相同或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤 差。偶然誤差：在相同的觀測條件下，對某量進(jìn)行一系列觀測，如誤差 出現(xiàn)的符號和大小均不一

9、定，這種誤差稱為偶然誤差。偶然誤差的統(tǒng)計特性：有限性；漸降性；對稱性；抵償性。中誤差的計算：m=+ V （VV /n-1,算術(shù)平均值中誤差：M=m/ Vn平面控制測量：測定控制點(diǎn)平面位置（x、y）的工作。高程控制測量：測定控制點(diǎn)高程（H）的工作稱為高程控制測量。直接供地形測圖使用的控制點(diǎn)，稱為圖根控制點(diǎn)，簡稱圖根點(diǎn)；測 定圖根點(diǎn)位置的工作，稱為圖根控制測量。導(dǎo)線測量的外業(yè)工作：踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志、量邊、測角和連測。地形圖比例尺：地形圖上任意一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的實 際水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。比例尺精度：圖上0.1mm所表示的實地水平長度。地物符號比例符號：有些地物的輪廓較大，

10、如房屋、稻田和湖泊 等，它們的形狀和大小可以按測圖比例尺縮小并用規(guī)定的符號繪在圖紙 上這種符號稱為比例尺符號非比例符號：有些地物，如三角點(diǎn)、水準(zhǔn) 點(diǎn)、獨(dú)立樹和里程碑等，輪廓較小，無法將其形狀和大小按比例繪到圖 上，則不考慮其實際大小，而采用規(guī)定的符號表示之，這種符號稱為非 比例符號半比例符號：對于一些帶狀延伸地物（如道路、通訊線、管 道、垣柵等）其長度可按比例尺縮繪，而寬度無法按比例尺表示的符號。等高線：地面上高程相同的點(diǎn)所連接而成的連續(xù)閉合曲線。等高距：相鄰等高線之間的高差稱為等高距。等高線平距：相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距。等高線特性：同一條等高線上各點(diǎn)的高程都相等等高線是閉合

11、曲線，如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必在圖外閉合除在懸崖或絕壁處外， 等高線在圖上不能相交或閉合等高線的平距小，表示坡度陡，平距大 表示坡度緩平距相等則坡度相等等高線與山脊線、山谷線成正交。（等 高性，閉合性，非交性，正交性，密陡疏緩性）視距測量：視距測量是用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)視距絲裝置，根據(jù)幾何光學(xué)原理 同時測定距離和高差的一種方法。建筑方格網(wǎng)：在大中型建筑施工場地上，施工控制網(wǎng)多用正方形或 矩形格網(wǎng)組成，稱為建筑方格網(wǎng)（或矩形網(wǎng)）。建筑基線：在面積不大又不十分復(fù)雜的建筑場地上，常布置一條或 幾條基線，作為施工測量的平面控制，稱為建筑基線。56龍門板和軸線控制樁的作用：施工時為了能方便地恢復(fù)各軸線的位 置，一般是把軸線延長到安全地點(diǎn)，并做好標(biāo)致。延長軸