測量學(xué)重點(共13頁)

1、 第一章1、測繪學(xué)是研究與地球有關(guān)的基礎(chǔ)空間信息的采集、處理(chl)、顯示、管理、利用的學(xué)科與技術(shù)，是地球科學(xué)的重要(zhngyo)組成部分。測繪學(xué)包括(boku)：大地測量學(xué)、攝影測量與遙感學(xué)、地圖制圖學(xué)、工程測量學(xué)和海洋測繪學(xué)等。大地水準面：靜止的海水面向陸地延伸所形成的封閉曲面大地水準面為野外測量和室內(nèi)計算基線基準面。參考橢球體：與某地區(qū)大地水準面最為接近的地球橢球。其旋轉(zhuǎn)橢球面為參考橢球面。（參考橢球面，是測量計算工作的基準面）。參考橢球定位：使參考橢球面在一個國家或地區(qū)范圍內(nèi)與大地水準面最佳擬合。定位方法有：單點定位和多點定位大地原點：在一個國家領(lǐng)域內(nèi)選定一事宜的地面點作為大地原點

2、。我國常用坐標系橢球參數(shù)：1954北京坐標系：大地原點在前蘇聯(lián)，參考橢球：克拉索夫斯基橢球a=6378245 f=1/298.31980國家坐標系：大地原點在陜西永樂鎮(zhèn)，參考橢球：IUGG國際大地測量與地球物理聯(lián)合會推薦的1975參考系，IUGG-75 a=6378140 f=1/298.257高斯投影的特點：1、經(jīng)線和緯線投影后保持正交（投影后角度大小保持不變）; 2、中央子午線投影后為一直線，且長度不變 。其余子午線為凹向軸（中央）子午線的曲線，離中央子午線越遠，投影后變曲程度越大，長度也變形越大； 3、赤道投影后也是直線，其他緯線為凸向赤道的曲線。投影帶的計算公式：帶號n與中央子午線經(jīng)度

3、L0的關(guān)系 ：L0=6n-3。帶號n=某地的經(jīng)度/6=取整數(shù)+1國家高斯平面坐標：為使用方便，將X軸向西移500kma）將以中央子午線為X軸的橫坐標加上500000米；（縱坐標不變）b）為區(qū)分各坐標帶，再在各點橫坐標之前加上坐標帶的帶號。測量中的坐標縱軸為x軸，橫軸為y軸。象限按順時針方向編號，所用數(shù)學(xué)公式與數(shù)學(xué)平面直角坐標系相同。高程：地面點到高度起算面的鉛垂距離。高度起算面又稱高程基準面，通常以大地水準面作為高程基準面。絕對高程: 地面點到大地水準面的鉛垂距離稱為絕對高程，又稱海拔。 相對高程：地面點到某一假定水準面的鉛垂距離，稱為假定高程或相對高程。測量的基本要素：水平角、水平距離、高程

4、測量的主要任務(wù)：測定：是指按照一定方法，使用測量儀器和工具，通過測量和計算確定地面點的位置（三維坐標），或把地球表面的形狀測繪成地形圖。 測設(shè)：又稱放樣，是指通過測量把圖紙上設(shè)計好的建筑物或構(gòu)筑物標定于實地。這是改造(gizo)自然的過程。測量工作(gngzu)的基本原則：1、布局上“由整體(zhngt)到局部”，精度上“由高級到低級”，工作次序上“先控制后細部”。 2、步步有檢核”。即：前一步工作未作檢核，不進行下一步工作。水準曲面對水平距離的影像：在10km為半徑的圓面積之內(nèi)進行距離測量時，可以用水平面代替水準面，而不需考慮地球曲率對距離的影響。水準曲面對水平角的影響：對于面積在100Km

5、2內(nèi)的多邊形，地球曲率對水平角的影響只用在最精密的測量中才考慮，一般測量工作不用考慮。水準曲面對高程的影響：高程測量時，哪怕距離很近，也必須考慮地球曲率的影響。綜上所述，面積在100Km2，不論水平距離或者水平角測量，都可以不考慮地球曲率的影響。在精度較低的情況下，這個范圍還可以相應(yīng)的擴大，但是地球曲率對高程的影響是不可忽視的。 第二章水準測量原理：利用水準儀提供的“水平視線”，測量兩點間高差，從而由已知點高程推算出未知點高程。轉(zhuǎn)點：當?shù)孛嫔螦、B 兩點間距離較遠或高差太大，放置一次儀器不能確定其高差時，就需要設(shè)置若干個臨時的立尺點，即轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)點的作用：將測量目標段分為n段，測出每段的高差，最后

6、每段高差做和即為測量目標段的高差。水準儀的分類：1、按精度 DS05，DS1，DS3，DS10 2、按結(jié)構(gòu) 微傾式水準儀、自動安平水準儀和電子水準儀DS3微傾式水準儀使用步驟：1、安置：安置三腳架和水準儀； 2、粗平：使圓水準器氣泡居中； 3、瞄準：粗瞄和精瞄； 4、精平：使長水準管氣泡居中； 5、讀數(shù)：用中絲讀數(shù)；視準軸：十字絲中心交點與物鏡光心的連線稱為視準軸。視差：眼睛在目鏡端上下移動時，十字絲與目標像有相對運動。自動安平水準儀和微傾式水準儀相比，沒有管水準器和微傾螺旋，而是利用安裝在儀器內(nèi)部的光學(xué)補償器代替管水準器。從而省略了“精平”過程，加快了測量速度，提高了測量精度。水準點：通過水

7、準測量方法獲得其高程的高程控制點，稱為水準點，一般用BM表示。有永久性和臨時性兩種。水準路線布設(shè)：單一水準路線：閉合順準路線、附合水準路線、支水準路線。 水準網(wǎng)：附和水準網(wǎng)、獨立水準網(wǎng)。11、普通水準測量步驟：1）水準儀安置在離前、后視距離大致相等之處。（2）為及時發(fā)現(xiàn)錯誤(cuw)，通常采用“兩次儀器(yq)高法”或 “雙面尺法”。12、普通(ptng)水準測量公式： 13、附合水準線路的步驟及公式：第一步計算高差閉合差：第二步計算限差：第三步計算每km改正數(shù)：第四步計算各段高差改正數(shù)： 四舍五入后，使：第五步計算各段改正后高差后，計算1、2、3各點的高程。改正后高差=改正前高差+改正數(shù)Vi

8、支水準路線步驟及公式：高差閉合差：fh=h往+h返高差閉合差允許值為：fh=+/-12n1/2。支水準路線的計算：高差閉合差：水準儀的檢驗與矯正滿足的幾何條件：水準管軸LL視準軸CC圓水準軸LL 豎軸VV橫絲要水平（即：VV） i角：視準軸與水平面的夾角。誤差來源：儀器誤差、操作誤差、外界條件影響消除誤差：儀器誤差主要有：視準軸不平行于水準管軸（i角）的誤差（消弱方法：前后視距不超過10米）水準尺誤差：分劃誤差和零點誤差（消弱方法：兩根標尺交替放置，使測站數(shù)為偶數(shù)站)大幅視距前后相等以消除哪些誤差：地球曲率和大氣折光率的影響。 第三章水平角測量原理：一點到兩個目標的方向線，垂直投影(tuyng

9、)到水平面上所成的夾角，0360豎直角測量原理：在同一鉛垂面內(nèi)，瞄準目標(mbio)的傾斜視線與水平視線的夾角(也稱垂直角)。 = 0 90 ，仰角(yngjio)為正，俯角為負。經(jīng)緯儀分類：光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀組成部分：照準部、水平度盤和基座DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)方法：（1）分微尺的分劃值為，每格為1;估讀到 0.1(6)。“H”水平度盤讀， “V”豎直度盤讀數(shù)。 DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀組成部分：照準部、水平度盤和基座DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)方法：（1）采用度盤對徑重合讀數(shù)法，以消除度盤偏心誤差影響。（2）通過轉(zhuǎn)動測微手輪，操縱測微裝置，使度盤上相差180度的刻度線一一對應(yīng)重合，而對應(yīng)

10、刻度線相對移動過的量，可在分微尺上讀取。（3）水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀數(shù)由換像手輪控制，分別單獨顯示。8、電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀的區(qū)別：電子經(jīng)緯儀采用光柵度盤，讀數(shù)方式為電子顯示。電子經(jīng)緯儀有功能操作鍵及電源，還配有數(shù)據(jù)通信接口，可與測距儀組成電子速測儀。9、經(jīng)緯儀的基本操作：安置儀器、瞄準目標、讀數(shù)或置數(shù)。10、對中的目的：使儀器中心與測站點標志中心位于同一鉛垂線上。11、整平的目的：使儀器豎軸處于鉛垂位置，從而使水平度盤處于水平位置。12、為了計算方便，或為了減少度盤刻劃誤差的影響，通常需要將起始方向水平度盤讀數(shù)配置為00000或某一預(yù)定值位置。13、測回法步驟：將經(jīng)緯儀安置在測站點，對中

11、整平； 盤左位置瞄準目標，將水平度盤配置在0附近，讀取讀數(shù)，順時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準下一個目標讀數(shù)。 倒轉(zhuǎn)成盤右位置，瞄準后一個目標讀數(shù)，逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準目標讀數(shù)。14、測回法計算： 左-右不超過40 取: =(左+右)/2測回法起始位置：第一個方向讀數(shù)應(yīng)設(shè)置在0、180附近；多個測回應(yīng)根據(jù)測回數(shù)n按180度/n的間隔變換度盤位置。16、方向觀測法步驟：將經(jīng)緯儀安置在測站點，對中整平。 盤左位置選起始方向，將水平度盤配置在0附近，讀數(shù)。旋轉(zhuǎn)順時針依次讀數(shù)，最后回到起始點。 倒轉(zhuǎn)成盤右位置，先瞄準起始目標并讀數(shù)，然后逆時針依次讀數(shù)并回到起始點。方向觀測(gunc)法計算：同測回法，且在一個測

12、回中,同一方向水平度盤的盤左讀數(shù)與盤右讀數(shù)（180）之差稱為(chn wi)“2C”（兩倍視準差）：觀測(gunc)要求：2C=4018、豎直角計算公式：豎盤順時針刻度：豎盤逆時針刻度：豎盤指標差：順時針刻度：豎盤水準管氣泡居中時，讀數(shù)指標線與鉛垂線的夾角( x ) 逆時針刻度：豎盤水準管氣泡居中時，讀數(shù)指標線與鉛垂線的夾角豎直角觀測：盤左盤右觀測垂直角取平均，可消除指標差的影響。經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件：水準管軸垂直于縱軸 L L V V 圓水準軸平行于縱軸 LL V V 十字絲縱絲垂直于橫軸 縱絲 H H 視準軸垂直于橫軸 C C H H 橫軸垂直于縱軸 H H V V 誤差來源：度盤

13、刻度中心C與照準部旋轉(zhuǎn)中心C不重合、視準軸不垂直于橫軸、縱軸不鉛垂取度盤對徑讀數(shù)的平均數(shù)，或用盤左和盤右測量水平角或垂直角，取其平均數(shù)，均可以抵消經(jīng)緯儀照準部偏心差的影響。 第四章直線定線：當?shù)孛鎯牲c距離較長或地形起伏較大時，為了便于量距，需要在兩點連線方向標定出若干點，使相鄰兩點間的距離不超過尺子本身的長度直線定線分為：目測定線和經(jīng)緯儀定線丈量精度用“相對誤差”來衡量相對精度：鋼尺量距的誤差分析：鋼尺本身誤差（尺長改正誤差） 操作誤差(wch)：拉力誤差 溫度(wnd)誤差 定線誤差(wch) 傾斜改正誤差 對中讀數(shù)誤差 外界條件影響：鋼尺垂曲誤差 風力影響視距測量公式：視距公式：、高差：h

14、 = i - v、在設(shè)計時：k=100、水平距離：、A、B兩點間的高差h為：. 計算方法 水平距離：D=Lcos=klcos=klcos2 高差：h=h+iv =Dtan+i-v = (1/2)klsin(2)+i-v電磁波測距的分類：1、按載波分：微波測距儀、光電測距儀 2、按測程分： 短程 15km 3、按精度分為1（5mm)、2(5-10mm)、3(11-20mm)級電磁波測距的基本原理：（一）脈沖式測距：將發(fā)射光波的光強調(diào)制成高頻光脈沖，再由時標振蕩器產(chǎn)生產(chǎn)生時標脈沖(周期T0)，二者都經(jīng)過電子門；發(fā)射脈沖光打開電子門，反射回來的脈沖光關(guān)閉電子門；在開關(guān)門之間，時標脈沖計數(shù)器計數(shù)為m；

15、則 mT0 為脈沖光往返傳播時間 t ， 據(jù)此可根據(jù)光速計算距離：相位式測距：用高頻電振蕩(周期T )將發(fā)射光進行振幅調(diào)制,使光強隨電振蕩而產(chǎn)周期性的明暗(相位)變化；調(diào)制光在測程上往返傳播，同一瞬間儀器的發(fā)射光與接收光產(chǎn)生相位差，據(jù)此可算出光波往返傳播時間t 。全站儀： 電子全站儀是一種利用機械、光學(xué)、微電腦等元件組合而成、可以同時進行角度測量和距離測量、并可進行有關(guān)計算的高科技測量儀器。由于只要在測站上一次安置該儀器,便可以完成該測站上所有的測量工作,故稱為“電子全站儀”,簡稱“全站儀”全站儀功能：可以與計算機交互通訊、與傳動馬達相結(jié)合，自動識別、跟蹤和瞄準、全球定位系統(tǒng)(GNSS)接收機

16、與之結(jié)合 第五章三北方向：在測量中，通常把三個基本方向稱為“三北方向”，即：真北方向（真子午線方向）、磁北方向（磁子午線方向）、坐標北方向（磁子午線方向）子午線收斂角:真北方向與坐標北方向之間的夾角磁偏角地面(dmin)上同一點的真、磁子午線方向不重合，其夾角稱為磁偏角。方位角：由標準方向(fngxing)的北端起，順時針方向量到某直線的夾角，稱為該直線的方位角。 方位角分為(fn wi)：坐標方位角、A：真方位角、Am：磁方位角象限角：直線與基本方向構(gòu)成的銳角。以基本方向線北端或南端起算，順時針或逆時針方向量至直線的水平角，稱為象限角。用R表示。 象限角分類：北東、北西、南東、南西坐標方位角

17、的計算：正反坐標方位角：AB= BA 180 坐標方位角的計算：CA AM +2 180 未知 =已知，（同起點已知轉(zhuǎn)向未知方位時，順時針前取“+”，逆時針前取“-”）折線上各線段的坐標方位角未知= 已知+左-右+N180 左為前進方向左邊角之和， 右為前進方向右邊角之和，N為正反坐標方位角轉(zhuǎn)換次數(shù)。 第六章1、觀測條件:儀器原因 儀器精度的局限性,軸系殘余誤差等； 人的原因 判斷力和分辨力的限制,經(jīng)驗缺乏等； 外界影響 氣象因素如溫度變化,風力,大氣折光等 。系統(tǒng)誤差：特點：出現(xiàn)在符號和數(shù)值上都相同，或按一定的規(guī)律變化 消除：找出發(fā)生規(guī)律，用觀測方法和加改正值等方法抵消。偶然誤差：特點：符號

18、和數(shù)值大小都不相同，從表面看沒有任何規(guī)律性， 消除：用多余觀測減少其影響，利用幾何條件檢核，用“限差”來限制。 粗差：特點：由于觀測者的粗心大意,或某種特別大的干擾而產(chǎn)生較大的誤差 消除：細心觀測，用多余觀測和幾何條來件來發(fā)現(xiàn)，將含有粗差的觀測值剔除。多余觀測：由于偶然誤差不可避免，因此為了提高最后結(jié)果的質(zhì)量，同時也為了檢查和及時發(fā)現(xiàn)觀測值中有無粗差存在，通常要使觀測值的個數(shù)多余未知量的個數(shù)，也就是要進行多余觀測。偶然誤差的特性：有限性、漸降性、對稱性、抵償性。標準差的計算式：精度：一組誤差分布的密集或離散程度。中誤差：在一定觀測條件下，真誤差平方和的平均值的平方根。 公式：極限誤差：在一定的

19、觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過(chogu)一定限值，這個限值就是極限誤差。常以兩倍或三倍的中誤差為作為偶然誤差的允許值，稱為允許誤差或限差。相對誤差：中誤差的絕對值與相應(yīng)(xingyng)觀測值之比誤差傳播定律：函數(shù)中誤差與觀測值中誤差必定有一定(ydng)的關(guān)系。闡述這種關(guān)系的定律稱為誤差傳播定律。線性函數(shù)： 一般函數(shù)：算術(shù)平均值：最或然值:最接近真值的值。中誤差：定義式：改正中誤差推導(dǎo)過程： 第七章控制測量：為建立控制網(wǎng)所進行的測量工作控制測量分類：按內(nèi)容分： 平面控制測量：測定各平面控制點的坐標X、Y。 高程(gochng)控制測量：測定各高程控制點的高程H。按精度分：一等、二等

20、、三等(sn dn)、四等；一級、二級、三級按區(qū)域分：國家控制(kngzh)測量、城市控制測量、小區(qū)域工程控制測量按方法分：天文測量、常規(guī)測量(三角測量、導(dǎo)線測量、水準測量)、衛(wèi)星定位測量平面控制測量：目的：完成點位（坐標）的傳遞和控制布網(wǎng)形式：三角鎖、三角網(wǎng)(三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng))、導(dǎo)線網(wǎng)、交會定點、GPS測量等。等級：分一等、二等、三等、四等，前一等級作為以后各等的控制基準；小地區(qū)內(nèi)布置一級、二級、三級和圖根控制高程控制測量：目的：建立高程控制網(wǎng)，測定各控制點的高程H。等級：分一等、二等、三等、四等，前一等作為以后各等的控制基準；地形測量時，布設(shè)圖根水準(也稱等外水準)。導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線

21、、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線導(dǎo)線測量的外業(yè)工作：選點、測距、測角坐標正算公式：坐標反算公式：閉合導(dǎo)線：（1）計算角度閉合差： （2）計算限差： （3）若在限差內(nèi)，則平均分配原則，計算改正數(shù)： （4）計算改正后新的角值： （1）計算坐標增量閉合差： 導(dǎo)線全長相對閉合差: 分配坐標增量(zn lin)閉合差。：若K1/2000：， 坐標(zubio)計算：附合導(dǎo)線：（1）計算角度(jiod)閉合差： 左角： 右角： 坐標增量閉合差的計算：交會測量：是加密控制點的常用的方法，它可以在數(shù)個已知控制點上設(shè)站，分別向待定點觀測方向或距離，也可以在待定點上設(shè)站，向數(shù)個已知控制點觀測方向或距離，而后計算待定點的坐標。前

22、方交會：在已知點A、B上設(shè)站觀測水平角，根據(jù)已知點坐標和觀測角值，可計算出待定點的坐標。余切公式：后方交會：從某一待定點P 向三個已知點A，B，C 觀測水平方向值 RA，RB，RC ，以計算待定點P 的坐標,稱為“后方交會”公式：，注意：A、B、C、P處于共圓(也稱危險圓)時，無法確定P點坐標。測邊交會：從待定點向兩個已知點測量邊長，以計算待定點坐標。自由設(shè)站法：將全站儀安置在待定點上，通過對兩個或多個已知控制點的測量（測角和測距任意組合），便可由全站儀內(nèi)置程序根據(jù)已輸入的各已知點的坐標，計算出待定點的坐標。三角高程測量原理：根據(jù)兩點間的水平距離或斜距以及豎直角（或天頂距），計算兩點之間的高差

23、。公式(gngsh)： 球差改正(gizhng)：氣差改正(gizhng)：兩差改正：用途：加密國家高程控制網(wǎng)；小地區(qū)地形測量中首級高程控制網(wǎng)；工程建設(shè)中建立高程施工控制網(wǎng)（適用于平面地區(qū)）。GPS的組成：GPS定位系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星空間部分、地面控制部分和用戶GPS接收機三部分組成。GPS定位的基本原理：依據(jù)距離交匯原理確定點位。絕對定位：確定觀測點在WGS-84系中的坐標，即絕對位置。相對定位：確定同步跟蹤相同的GPS衛(wèi)星信號的若干臺接收機之間的相對位置（坐標差）的定位方法測量誤差分類：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：衛(wèi)星鐘差、衛(wèi)星軌道偏差、電離層折射影響、對流層的影響、多路徑效應(yīng) 接收設(shè)備有關(guān)的誤差：接

24、收機位置誤差、接收機鐘差、天線相位中心位置偏差、GPS實時動態(tài)定位：與動態(tài)相對定位方法相比，定位模式相同，僅要在基準站和流動站間增加一套數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)各點坐標的實時計算、實時輸出。 第八章地形圖內(nèi)容：分為：數(shù)學(xué)要素；地形要素；注記和整飾要素 。比例尺：圖上長度與相應(yīng)實際長度之比比例尺分類：數(shù)字比例尺、圖示比例尺各比例尺作用：數(shù)字比例尺：將地形圖按比例尺分類：大比例尺地形圖、中比例尺地形圖、小比例尺地形圖 圖示比例尺：圖解距離，可抵消圖紙伸縮變形的影響精度：圖上0.1mm所表示的實地水平距離。地形圖符號分類：地物符號、地貌符號、注記20世紀7080年代我國基本比例尺地形圖的分幅與編號:1:100萬

25、、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5千矩形分幅的編號法：圖幅西南角坐標公里數(shù)編號法、數(shù)字順序編號法、行列編號法傳統(tǒng)測圖方法：需按照一定的程序進行工作，即在收集資料和現(xiàn)場初步勘探的基礎(chǔ)上，擬定技術(shù)計劃；進行測區(qū)的進本控制測量的圖根控制測量；進行測圖前的準備工作；在測站點密度不夠時要增設(shè)測站點；逐點完成碎步測圖工作；進行圖幅拼接；完成檢查、驗收、野外原圖整飾等工作。傳統(tǒng)(chuntng)測量方法分類：碎部測量、圖根控制測量。圖根控制測量：為測繪地形圖布設(shè)(b sh)的控制網(wǎng)稱為圖根控制網(wǎng)，其控制點稱為圖根控制點，簡稱圖根點。地物測繪的一般原則(yunz)：1、凡能按比例尺表示的地物，則將它們的水平投影位置的幾何形狀依照比例尺描繪在地形圖上。2、不能按比例尺表示的地物，在地形圖上用相應(yīng)的地物符號表示在地物的中心位置上。3、凡長度能按比例尺表示，而寬度不能按比例尺表示的地物，則其長度按比例尺表示，寬度以相應(yīng)的符號表示。13、地物符號：比例符號、非依比例符號、半比例符號、地物注記。14、等高線：作用：等高線能夠真實反映地貌形態(tài)和地面高低起伏，且可量測地面點的高程、地表面積、地面坡度和山體體積。15、等高線分類：首曲線、計曲線、間曲線、助曲線16、等高線特性：(1)同一等高線上所有各點的高程相等。但高程相等的地面點不一定在同一條等高線上。(2)是閉