測量基礎(chǔ)知識培訓(xùn)(20150130)(共68頁)_第1頁
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文檔簡介

1、測量學(xué)基本知識培訓(xùn)(pixn)本次培訓(xùn)(pixn)的目的主要是掌握常規(guī)測繪工程的基本(jbn)理論、方法和技術(shù)。培訓(xùn)內(nèi)容本次培訓(xùn)主要講述測量學(xué)的基礎(chǔ)知識、控制測量、大比例尺地形圖測繪、地形圖的基本知識等。本次培訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容如下:測量學(xué)概念1、測量學(xué)定義:研究三維空間中各種物體的形狀、大小、位置、方向和其分布的學(xué)科。測量學(xué)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。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)。2測繪科學(xué)的分類及其任務(wù)從其研究的內(nèi)容和方法分1)地形測量學(xué):研究地球自

2、然表面上的一個小區(qū)域內(nèi)地表面各類物體形狀和大小的測繪科學(xué)。由于地球半徑很大,可以把這塊球面當(dāng)作平面看待而不考慮其曲率,其研究的內(nèi)容可以用文字和數(shù)字記錄下來,也可以用圖表示。2)大地測量學(xué):研究地球表面及其內(nèi)部一個較大區(qū)域甚至整個地球的形狀、大小和其定位等等內(nèi)容的測繪科學(xué)。任務(wù):建立國家大地控制網(wǎng),測定地球的形狀、大小和研究地球重力場的理論、技術(shù)和方法。3)攝影測量學(xué):利用攝影象片來研究地表形狀和大小的測繪科學(xué)。4)工程(gngchng)測量學(xué):城市建設(shè)(jinsh)、大型廠礦建筑、水利樞紐、農(nóng)田水利及道路修建等在勘測設(shè)計、施工放樣、竣工驗收和工程監(jiān)測保養(yǎng)等方面的測繪工作。(1)把地面(dmin

3、)上的情況描繪到圖紙上;(2)把圖紙上設(shè)計的建筑物樁定到地面上;(3)為建筑物施工過程中和竣工后所產(chǎn)生的各種變化而進(jìn)行的變形觀測。5)制圖學(xué):利用測量所得的資料,研究如何投影編繪成地圖,以及地圖制作的理論、工藝技術(shù)和應(yīng)用等方面的測繪科學(xué)。3測繪工作的作用1)從橫向看:在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和管理的各個方面,如:工業(yè)與民用建設(shè)、公路、鐵路、水利樞紐、橋梁、隧道、廠礦企業(yè)等等都需用到測量工作。2)從縱向看:在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個階段,如:勘測、設(shè)計、施工、竣工及運營管理各個階段都需用到測量工作。測量學(xué)的基本知識一、地球的形狀和大小 1地球的形狀和大小從整個地球來看:地球大致像一個橢球體,其表面極不規(guī)則,不便于用

4、數(shù)學(xué)公式來表達(dá)。但地球的半徑大約是6371000 m。2關(guān)于大地體的幾個基本概念1)大地體、重力、水準(zhǔn)面、鉛垂方向:大地體:把地球總的形狀看作是被海水包圍的球體,也就是設(shè)想有一個靜止的海水面,向陸地延伸而形成一個封閉的曲面。由于海水有潮汐,時高時低,所以取其平均的海水面作為地球形狀和大小的標(biāo)準(zhǔn),它所包圍的形體稱為大地體。重力(zhngl):地球(dqi)引力與離心力的合力。水準(zhǔn)面:靜止而不流動的水面(重力等位(dn wi)面),是一個處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面。2)大地水準(zhǔn)面:通過平均海水面并向陸地延伸所形成的閉合曲面。大地水準(zhǔn)面實際上是一個有微小起伏的不規(guī)則曲面。重力方向:用細(xì)繩懸掛一個垂

5、球,細(xì)繩即為懸掛點O的重力方向,通常稱它為垂線或鉛垂線方向,是測量工作的基準(zhǔn)線。3關(guān)于橢球體的幾個基本概念1)參考(旋轉(zhuǎn))橢球體、參考橢球面:大地體與一個以橢圓的短軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球的形狀十分近似2)參考橢球體的定位:通常用一個非常接近于大地水準(zhǔn)面,并可用數(shù)學(xué)式表示的幾何形體(即地球橢球)來代替地球的形狀作為測量計算工作的基準(zhǔn)面,是一個橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的形體。3)長半軸、短半軸、扁率:二、大地坐標(biāo)系和高程1點的空間位置的表示地面上的物體基本上都具有空間形狀,一個點在空間的位置,需要三個量來確定,通常用該點在基準(zhǔn)面(參考橢球面)上的投影位置和該點鉛投影方向到基準(zhǔn)面(一般實用上是大地水準(zhǔn)面)

6、的距離來表示。2橢球體的幾個基本概念1)子午面:子午面是與地球(dqi) HYPERLINK /view/4242917.htm t _blank 自轉(zhuǎn)軸平行(pngxng),或包含 HYPERLINK /view/1559032.htm t _blank 地球(dqi)橢球體短軸的平面。是量度 HYPERLINK /view/93982.htm t _blank 經(jīng)度的起始面或終止面,2)赤道面:赤道面是指地理坐標(biāo)系上赤道所在的平面3)大地經(jīng)度L:通過某點的子午面與起始子午面的夾角稱為該點的大地經(jīng)度。4)大地緯度B:將地球表面點投射到地球橢球體上,投影點法線方向與赤道平面的夾角為該點的大地緯

7、度。大地緯度和大地經(jīng)度一起可以確定地球表面點在地球橢球體上的位置。3大地坐標(biāo)(地理坐標(biāo)):大地坐標(biāo)是大地測量中以 HYPERLINK /view/1616031.htm t _blank 參考橢球面為基準(zhǔn)面的坐標(biāo)。地面點P的位置用 HYPERLINK /view/3810318.htm t _blank 大地經(jīng)度L、 HYPERLINK /view/3810319.htm t _blank 大地緯度B和 HYPERLINK /view/2895719.htm t _blank 大地高H表示。5絕對高程(海撥、高程):某點沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離。6相對高程:在局部地區(qū),當(dāng)無法知道絕對高程

8、時,假定一個水準(zhǔn)面作為高程起算面,地面點到該假定水準(zhǔn)面的垂直距離稱為相對高程,又稱為假定高程。7空間直角坐標(biāo)系(地心坐標(biāo)系):坐標(biāo)系的原點設(shè)在橢球的中心O,用相互垂直的x,y,z三個軸表示,x軸通過起始子午面,z軸為橢球旋轉(zhuǎn)軸。三、平面直角坐標(biāo)當(dāng)研究小范圍地面形狀和大小時,可用平面代替球面,此時可采用平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。平面直角坐標(biāo)的表示方法:X軸:縱軸,表示南北方向。Y軸:橫軸,表示東西方向。四、高斯-克呂格坐標(biāo)的軸系1)測區(qū)范圍較?。嚎砂训厍虮砻娴囊徊糠之?dāng)作平面看待(kndi),所測得地面點的位置或一系列點子所構(gòu)成的圖形,可直接用相似而縮小的方法描繪到平面上去。2)測區(qū)范圍較大:不能把地球很

9、大一塊地表面當(dāng)作平面看待,必須采用適當(dāng)?shù)耐队胺椒ń鉀Q這個(zh ge)問題高斯(o s)投影的表達(dá):高斯-克呂格投影是一種等角橫軸切橢圓柱投影。它是假設(shè)一個橢圓柱面與地球橢球體面橫切于某一條經(jīng)線上,按照等角條件將 HYPERLINK /view/1351524.htm t _blank 中央經(jīng)線東、西各3或1.5經(jīng)線范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到橢圓柱面上,然后將橢圓柱面展開成平面而成的。該投影是19世紀(jì)20年代由德國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家高斯最先設(shè)計,后經(jīng)德國大地測量學(xué)家克呂格補充完善,故名高斯-克呂格投影,簡稱 HYPERLINK /view/701411.htm t _blank 高斯投影。這

10、種投影,將中央經(jīng)線投影為直線,其長度沒有變形,與球面實際長度相等,其余經(jīng)線為向極點收斂的弧線,距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn),變形愈大。 赤道線投影后是直線,但有 HYPERLINK /view/1589067.htm t _blank 長度變形。除 HYPERLINK /view/1275.htm t _blank 赤道外的其余緯線,投影后為凸向赤道的曲線,并以赤道為對稱軸。經(jīng)線和緯線投影后仍然保持正交。所有長度變形的線段,其長度變形比均大于1. 隨遠(yuǎn)離中央經(jīng)線,面積變形也愈大。若采用分帶投影的方法,可使投影邊緣的變形不致過大。2)縱橫軸線中央子午線和赤道面投影至橫圓柱面上都是一條直線,且互相垂直,它們構(gòu)成

11、了平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)的縱橫軸,即x軸和y軸,因此經(jīng)過這種投影后,其坐標(biāo)既是平面直角坐標(biāo),又與大地坐標(biāo)的經(jīng)緯度發(fā)生聯(lián)系,對大范圍的測量工作也就適用了。3)投影分帶為控制投影變形,這種投影方法把地球分成若干范圍不大的帶進(jìn)行投影,帶的寬度一般(ybn)分為經(jīng)差6、3和1.5幾種(j zhn),簡稱6帶、3帶和1.5帶,中心(zhngxn)的子午線為中央子午線。高斯投影是測量坐標(biāo)系中重要的投影方式,在下文還有介紹。 二、坐標(biāo)系統(tǒng)一、球面坐標(biāo)系統(tǒng)(1)、天文地理坐標(biāo)系:測量(天文經(jīng)緯度)的外業(yè)以鉛垂線為準(zhǔn)大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是天文地理坐標(biāo)系的主要面和線地面點的坐標(biāo)是它沿鉛垂線在大地水準(zhǔn)面上投影點的經(jīng)度和緯度

12、.(2)、大地地理坐標(biāo)系:是建立在地球橢球面上的坐標(biāo)系,地球橢球面和法線是大地地理坐標(biāo)系的主要面和線,地面點的大地坐標(biāo)是它沿法線在地球橢球面上投影點的經(jīng)度L和緯度B二、高斯平面直角坐標(biāo)系 (1)高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。等角投影就是正形投影。所謂,正形投影,就是在極小的區(qū)域內(nèi)橢球面上的圖形投影后保持形狀相似。即投影后角度不變形。按投影帶不同通常分為6度帶和3度帶。點在高斯平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,理論上中央子午線的投影是X軸,赤道的投影是Y軸,其交點是坐標(biāo)原點。點的X坐標(biāo)是點至赤道的距離;點的Y坐標(biāo)是點至中央子午線的距離,設(shè)為y稱為自然坐標(biāo);y有正有負(fù)。為了避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值,把原點向西平

13、移500公里。為了區(qū)分不同投影帶中的點,在點的Y坐標(biāo)值上加帶號N,所以點的橫坐標(biāo)通用值為:y=N*+500000+y三、獨立平面(pngmin)直角坐標(biāo)系:以當(dāng)?shù)氐乃矫鏋橹饕?不需要投影),通常(tngchng)以當(dāng)?shù)氐谋狈较驗樽鴺?biāo)軸的正方向,該坐標(biāo)系只用于小的局部地區(qū)。四、我國常用(chn yn)坐標(biāo)系:1、WGS84坐標(biāo)系 WGS84橢球參用國際大地測量于地球物理聯(lián)合會第17屆大會所給出的推薦值,其中: a=6378137 f=1/298.257223563 坐標(biāo)原點是地球的質(zhì)心 Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極方向,X軸指向BIH1984.0的零度子午面和赤道的交點,Y軸于

14、Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系 2、BJ54坐標(biāo)系 該坐標(biāo)系源自于原蘇聯(lián)采用過的1942年普爾科夫坐標(biāo)系。 該坐標(biāo)系采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球,該橢球的參數(shù)為:a=6378245 f=1/298.3 3.XIAN80坐標(biāo)系 1980年西安大地坐標(biāo)系統(tǒng)(xtng)所采用的地球橢球參數(shù)采用了IAG 1975年的推薦值,它們是: a=6378140 f =1/298.257 大地(dd)原點:我國中部陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)。 4、新BJ54坐標(biāo)系將全國天文大地網(wǎng)整體平差的結(jié)果,通過1980年國家大地坐標(biāo)(zubio)系的定位參數(shù)dX、dY、dZ(表示克拉索夫斯基橢球中心相對于1975年國際橢球中心的三個坐標(biāo)

15、分量)和與克拉索夫斯基橢球參數(shù)da、d,整體換算到克拉索夫斯基橢球體上,形成一個新的坐標(biāo)系。有稱為54向80過渡坐標(biāo)系,有的稱1954年北京坐標(biāo)系(整體平差轉(zhuǎn)換值),但習(xí)慣上稱新1954年北京坐標(biāo)系。5、2000坐標(biāo)系2000國家大地坐標(biāo)系,是我國當(dāng)前最新的國家大地坐標(biāo)系。2000國家大地坐標(biāo)系是全球 HYPERLINK /view/284430.htm t _blank 地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn),其原點為包括海洋和大氣的整個地球的 HYPERLINK /view/471370.htm t _blank 質(zhì)量中心。Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議極地方向(BIH國際時間局),X軸指向BI

16、H1984.0定義的零子午面與協(xié)議赤道的交點,Y軸按右手坐標(biāo)系確定。2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下:長半軸 a=6378137m扁率f=1/298.257222101五、高程基準(zhǔn)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。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(chngq)觀測結(jié)果計算出來的平均海面。高程(gochng)基準(zhǔn)點水準(zhǔn)原點為了長期、牢固地表示出高程基準(zhǔn)面的位置,作為傳遞高程的起算點,必須建立穩(wěn)固(wng)的水準(zhǔn)原點,用精密水準(zhǔn)測量方法將它

17、與驗潮站的水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行聯(lián)測,以高程基準(zhǔn)面為零推求水準(zhǔn)原點的高程,以此高程作為全國各地推算高程的依據(jù)。水準(zhǔn)原點是某一地區(qū)計算水準(zhǔn)點高程最原始的基準(zhǔn)點。1985國家高程基準(zhǔn)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。但由于計算這個基面所依據(jù)的青島驗潮站的資料系列(1950年1956年)較短等原因,中國測繪主管部門決定重新計算黃海平均海面,以青島驗潮站1952年1979年的潮汐觀測資料為計算依據(jù),叫“1985國家高程基準(zhǔn)”,并用精密水準(zhǔn)測量位于青島的中華人民共和國水準(zhǔn)原點,得出1985年國家高程

18、基準(zhǔn)高程和1956年黃海高程的關(guān)系為:1985年國家高程基準(zhǔn)高程=1956年黃海高程-0.029m。1985年國家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開始啟用,1956年黃海高程系同時廢止。1956黃海高程水準(zhǔn)原點的高程是72.289米。1985國家高程系統(tǒng)的水準(zhǔn)原點的高程是72.260米。習(xí)慣說法是新的比舊的低0.029m,黃海平均海平面是新的比舊的高。 六、測量的基本原則(1)、測圖原理1地形圖的表達(dá)方法將地面上空間各點向平面上作垂直投影,平面上的各邊一般都短于空間的相應(yīng)邊,至多相等。投影平面上的角是包含兩傾斜(qngxi)邊的空間角在水平面上的投影。所以,地形圖上各點是實地上相應(yīng)點在水平面上正射投

19、影的位置再用測圖的比例尺縮繪在紙上的。2測量三個基本(jbn)工作1)水平距離(jl)測量2)水平角測量3)高差測量(2)、測量工作概述1基本原則:從整體到局部、先控制后碎部。測量工作是有誤差的,不論起始的精度有多高,逐漸測下去,誤差積累越來越大,最后可能達(dá)到不能容許的程度,因此必須采取一定的工作程序和方法。具體實施時,先選擇一些控制點,用較高的精度測定其平面坐標(biāo)和高程,然后再根據(jù)它們測定大量的要求較低的碎部點。也就是,先從整個測區(qū)的大范圍來考慮控制問題,再考慮每個局部的碎部問題。這樣,精度比較均勻,都能滿足要求。2測量工作的類型1)外業(yè)2)內(nèi)業(yè)距離測量和三角高程測量光電測距:采用可見光或紅外

20、光作為載波,通過測定光線在測線兩端點間往返的傳播時間(t),算出距離(D)。計算公式為:D=1/2ct,式中,c為光波(gungb)在大氣中的傳播速度,它可以根據(jù)觀測時的氣象條件來確定。測定t的方法有:直接測定光脈沖在測線上往返(wngfn)傳播時間的儀器,稱為脈沖式 HYPERLINK /view/293042.htm t _blank 光電測距儀。通過測量調(diào)制(tiozh)光在測線上往返傳播所產(chǎn)生的相位移,間接測定時間的儀器,稱為相位式光電測距儀。光電測距種類很多,以激光為載波的稱激光測距儀,以紅外光為載波的稱紅外測距儀。全站儀的功能介紹全站儀,即全站型電子測距儀(Electronic T

21、otal Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集 HYPERLINK /view/437142.htm t _blank 水平角、 HYPERLINK /view/1055687.htm t _blank 垂直角、 HYPERLINK /view/21812.htm t _blank 距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪 HYPERLINK /view/56517.htm t _blank 儀器系統(tǒng)。與光學(xué) HYPERLINK /view/54801.htm t _blank 經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯

22、示讀數(shù),使測角操作簡單化,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等 HYPERLINK /view/1108713.htm t _blank 精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng),電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用(編碼盤)或兩個相同的光柵度盤和讀數(shù) HYPERLINK /view/16431.htm t _blank 傳感器進(jìn)行角度測量的。根據(jù)測角精度可分為0.5,1,2,3,5,10等幾個等級。全站儀(total station)的發(fā)展測角:光學(xué)經(jīng)緯儀

23、電子經(jīng)緯儀 半站儀測距: 鋼尺 電磁波測距儀 全站儀 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)全站儀的使用(shyng)介紹(jisho)全站儀具有角度測量、距離(jl)(斜距、平距、高差)測量、三維坐標(biāo)測量、 HYPERLINK /view/325133.htm t _blank 導(dǎo)線測量、交會定點測量和 HYPERLINK /view/938814.htm t _blank 放樣測量等多種用途。內(nèi)置專用軟件后,功能還可進(jìn)一步拓展。全站儀的基本操作與使用方法 :水平角測量(1)按角度測量鍵,使全站儀處于角度測量模式,照準(zhǔn)第一個目標(biāo)A。(2)設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為00000。(3)照準(zhǔn)第二個目標(biāo)B,此時顯示的水平度盤

24、讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角AOB。距離測量(1)設(shè)置棱鏡常數(shù)測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中,儀器會自動對所測距離進(jìn)行改正。一般: PRISM=0(原配棱鏡),-30mm(國產(chǎn)棱鏡)(2)設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度(wnd)和氣壓而變化,15和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值,此時(c sh)的大氣改正為0ppm。實測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),并對測距結(jié)果進(jìn)行改正。(3)量儀器高、棱鏡(lngjng)高并輸入全站儀。(4)距離測量照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心,按測距鍵,距離測量開始,測距完成時顯示斜距、平距、高差。坐標(biāo)

25、測量(1)設(shè)定測站點的三維坐標(biāo)。(2)設(shè)定后視點的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其 HYPERLINK /view/26080.htm t _blank 方位角。當(dāng)設(shè)定后視點的坐標(biāo)時,全站儀會自動計算后視方向的方位角,并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。(3)設(shè)置棱鏡常數(shù)。(4)設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。(5)量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。(6)照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡,按坐標(biāo)測量鍵,全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)通訊全站儀的數(shù)據(jù)通訊是指全站儀與電子計算機(jī)之間進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)交換。全站儀與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊是利用全站儀的通訊接口,通過電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。區(qū)分方法(fngf)全站儀盤

26、左盤右全站儀儀器的盤左和盤右,實際上沿用老式光學(xué)經(jīng)緯儀的稱謂。是根據(jù)豎盤相對觀測(gunc)人員所處的位置而言的,觀測時當(dāng)豎盤在觀測人員的左側(cè)時稱為盤左,反之稱為盤右。相對盤左和盤右而言也有稱為正鏡和倒鏡。對于測量來講,若正、反(盤左、盤右)測量后,通過測量方法有可消除(xioch)某些人為誤差以及固定誤差的作用。使用維護(hù)保管時1、儀器的保管由專人負(fù)責(zé)。2、儀器箱內(nèi)應(yīng)保持干燥,要防潮防水并及時更換干燥劑。儀器必須放置專門架上或固定位置。3、儀器長期不用時,應(yīng)以一月左右定期取出通風(fēng)防霉并通電驅(qū)潮,以保持儀器良好的工作狀態(tài)。4、儀器放置要整齊,不得倒置。使用時1、開工前應(yīng)檢查儀器箱背帶及提手是否牢

27、固。2、開箱后提取儀器前,要看準(zhǔn)儀器在箱內(nèi)放置的方式和位置,裝卸儀器時,必須握住提手,將儀器從儀器箱取出或裝入儀器箱時,握住儀器提手和底座,不可握住顯示單元的下部。切不可拿儀器的鏡筒,否則會影響內(nèi)部固定部件,從而降低儀器的精度。應(yīng)握住儀器的基座部分,或雙手握住望遠(yuǎn)鏡支架的下部。裝箱時各部位要放置妥帖,合上箱蓋時應(yīng)無障礙。3、在太陽光照射下觀測儀器,應(yīng)給儀器打傘,并帶上遮陽(zhyng)罩,以免影響觀測精度。在雜亂環(huán)境下測量,儀器要有專人守護(hù)。當(dāng)儀器架設(shè)在光滑的表面時,要防滑倒。4、當(dāng)架設(shè)儀器在三腳架上時,盡可能用木制三腳架,因為使用金屬(jnsh)三腳架可能會產(chǎn)生振動,從而影響測量精度。5、當(dāng)

28、測站之間距離較遠(yuǎn),搬站時應(yīng)將儀器卸下,裝箱后背著走。行走(xngzu)前要檢查儀器箱是否鎖好,檢查安全帶是否系好。當(dāng)測站之間距離較近,搬站時可將儀器連同三腳架一起靠在肩上,但儀器要盡量保持直立放置。6、搬站之前,應(yīng)檢查儀器與腳架的連接是否牢固,搬運時,應(yīng)把制動螺旋略微關(guān)住,使儀器在搬站過程中不致晃動。7、儀器任何部分發(fā)生故障,不勉強使用,應(yīng)立即檢修,否則會加劇儀器的損壞程度。7、在潮濕環(huán)境中工作,作業(yè)結(jié)束,要用軟布擦干儀器表面的水分及灰塵后裝箱?;氐睫k公室后立即開箱取出儀器放于干燥處,徹底涼干后再裝箱內(nèi)。轉(zhuǎn)運時1、首先把儀器裝在儀器箱內(nèi),再把儀器箱裝在專供轉(zhuǎn)運用的木箱內(nèi),并在空隙處填以泡沫、海

29、綿、刨花或其它防震物品。裝好后將木箱或塑料箱蓋子蓋好。需要時應(yīng)用繩子捆扎結(jié)實。2、無專供轉(zhuǎn)運的木箱或塑料箱的儀器不應(yīng)托運,應(yīng)由測量員親自攜帶。在整個轉(zhuǎn)運過程中,要做到人不離開儀器,3、注意輕拿輕放、放正、不擠不壓,無論天氣晴雨,均要事先做好防曬、防雨、防震等措施。電池全站儀的電池是全站儀最重要的部件之一,在全站儀所配備的電池一般為Ni-MH(鎳氫電池)和Ni-Cd(鎳鎘電池),電池的好壞、電量(dinling)的多少決定了外業(yè)時間的長短。1、建議在電源打開期間(qjin)不要將電池取出,因為此時存儲數(shù)據(jù)可能會丟失,因此請在電源關(guān)閉后再裝入或取出電池。2、不要(byo)連續(xù)進(jìn)行充電或放電,否則會

30、損壞電池和充電器,如有必要進(jìn)行充電或放電,則應(yīng)在停止充電約30分鐘后再使用充電器。3、不要在電池剛充電后就進(jìn)行充電或放電,有時這樣會造成電池?fù)p壞。6、長時間不使用電池應(yīng)大約1個月左右進(jìn)行充電。三角高程測量的原理三角高程測量, HYPERLINK /view/276627.htm t _blank 通過 HYPERLINK /view/493204.htm t _blank 觀測兩點間的水平距離和天頂距(或 HYPERLINK /view/3810304.htm t _blank 高度角)求定兩點間高差的方法。它觀測方法簡單,受地形條件限制小,是測定 HYPERLINK /view/157440

31、7.htm t _blank 大地控制點高程的基本方法。三角高程測量的基本原理如圖,A、B為地面上兩點,自A點觀測B點的 HYPERLINK /view/1246012.htm t _blank 豎直角為1.2,S0為兩點間水平距離,i1為A點儀器高,i2為B點覘標(biāo)高,則A、B兩點間高差為:h1.2=S0tga1.2+i1i2上式是假設(shè)地球表面為一平面,觀測視線為直線條件推導(dǎo)出來的。在 HYPERLINK /view/284377.htm t _blank 大地測量中,當(dāng)兩點距離大于300m時,應(yīng)考慮地球曲率和大氣折光對高差的影響。 三角高程測量,一般應(yīng)進(jìn)行往返觀測(雙向觀測),它可消除地球曲

32、率和大氣折光的影響。為了提高三角高程測量的精度,通常采取對向觀測 HYPERLINK /view/1246012.htm t _blank 豎直角,推求兩點間高差,以減弱大氣垂直折光的影響。拓普康全站儀使用(shyng)簡介 儀器(yq)面板外觀和功能說明1.儀器(yq)外觀2.面板上按鍵(n jin)功能進(jìn)入(jnr)坐標(biāo)測量模式鍵。進(jìn)入距離測量(cling)模式鍵。ANG進(jìn)入角度測量模式鍵。MENU進(jìn)入主菜單測量模式鍵。ESC用于中斷正在進(jìn)行的操作,退回到上一級菜單。POWER電源開關(guān)鍵 光標(biāo)左右移動鍵 光標(biāo)上下移動、翻屏鍵F1、F2、F3、F4軟功能鍵,其功能分別對應(yīng)顯示屏上相應(yīng)位置顯示

33、的命令。3.顯示屏上顯示符號的含義V豎盤讀數(shù) ;HR水平讀盤讀數(shù)(右向計數(shù));HL水平讀盤讀數(shù)(左向計數(shù));HD水平距離;VD儀器望遠(yuǎn)鏡至棱鏡間高差;SD斜距;*正在測距;N北坐標(biāo),相當(dāng)于x;E東坐標(biāo),相當(dāng)于y;Z天頂方向坐標(biāo),相當(dāng)于高程H。二、全站儀幾種測量模式介紹1、角度測量模式功能:按ANG進(jìn)入(jnr),可進(jìn)行水平角、豎直角測量,傾斜改正開關(guān)設(shè)置。F1 OSET :設(shè)置(shzh)水平讀數(shù)為。F2 HOLD :鎖定水平(shupng)讀數(shù)。第1頁F3 HSET :設(shè)置任意大小的水平讀數(shù)。F4 P1: 進(jìn)入第2頁。F1 TILT :設(shè)置傾斜改正開關(guān)。第2頁F2 REP : 復(fù)測法。F3

34、V% : 豎直角用百分?jǐn)?shù)顯示。F4 P2: 進(jìn)入第3頁。F1 H-BZ:儀器每轉(zhuǎn)動水平角90時,是否要蜂鳴聲。F2 R/L :右向水平讀數(shù)HR/左向水平讀數(shù)HL切換,一般用HR。第3頁 F3 CMPS :天頂距V/豎直角CMPS的切換,一般取V。 F4 P3:進(jìn)入第1頁。2、距離測量模式功能:按進(jìn)入,可進(jìn)行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及PSM、PPM、距離單位等設(shè)置。F1 MEAS:進(jìn)行測量。F2 MODE:設(shè)置測量模式(msh),F(xiàn)ine/coarse/tragcking (精測/粗測/跟蹤)。第1頁 F3 S/A: 設(shè)置棱鏡常數(shù)改正值(zhn zh)(PSM)、大氣改正值(PPM)

35、。F4 P1:進(jìn)入(jnr)第2頁。F1 OFSET:偏心測量方式。F2 SO:距離放樣測量方式。第2頁 F3 m/f/i:距離單位米/英尺/英寸的切換。F4 P2: 進(jìn)入第1頁。3、坐標(biāo)測量模式功能:按進(jìn)入,可進(jìn)行坐標(biāo)(N,E,H)、水平角、豎直角、斜距測量及PSM、PPM、距離單位等設(shè)置。F1 MEAS:進(jìn)行測量。F2 MODE:設(shè)置測量模式,F(xiàn)ine/Coarse/Tracking。第1頁F3 S/A:設(shè)置棱鏡改正值(PSM),大氣改正值(PPM)常數(shù)。F4 P1:進(jìn)入第2頁。F1 R.HT:輸入棱鏡高。F2 INS.HT:輸入儀器高。第2頁F3 OCC:輸入測站坐標(biāo)。F4 P2:進(jìn)入(

36、jnr)第3頁。F1 OFSET:偏心測量(cling)方式。第3 頁 F3 m/f/i: 距離(jl)單位米/英尺/ 英寸切換。F4 P3:進(jìn)入第1頁。4、主菜單模式功能:按MENU進(jìn)入,可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)放樣、程序執(zhí)行、內(nèi)存管理(數(shù)據(jù)文件編輯、傳輸及查詢)、參數(shù)設(shè)置等。全站儀功能簡介說明:測量前,要進(jìn)行如下設(shè)置按或,進(jìn)入距離測量或坐標(biāo)測量模式,再按第1頁的S/A(F3)。1、棱鏡常數(shù)PRISM的設(shè)置一般原配棱鏡設(shè)置為0,國產(chǎn)棱鏡設(shè)置為-30mm。(具體見說明書)。2、大氣改正值PPM的設(shè)置按“T-P”,分別在“TEMP.”和“PRES.” 欄,輸入測量時的氣溫、氣壓。(或者按照說明書中的

37、公式計算出PPM值后,按“PPM”直接輸入)。3、PSM、PPM設(shè)置后,在沒有新設(shè)置前,儀器將保存現(xiàn)有設(shè)置。 角度測量按ANG鍵,進(jìn)入測角模式(開機(jī)后默認(rèn)的模式),其水平角、豎直角的測量方法與經(jīng)緯儀操作方法基本相同。照準(zhǔn)目標(biāo)后,儀器即可顯示水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀數(shù)。距離(jl)測量先按 鍵,進(jìn)入測距模式,瞄準(zhǔn)(mio zhn)棱鏡后,按F1(MEAS),即可。坐標(biāo)(zubio)測量 按鍵步驟:坐標(biāo)測量示意圖1、ANG鍵,進(jìn)入測角模式,瞄準(zhǔn)后視點A。2、HSET,輸入測站O至后視點的坐標(biāo)方位角。3、鍵, 進(jìn)入坐標(biāo)測量模式。P1, 進(jìn)入第2頁。 4、OCC,輸入測站坐標(biāo)(X0,Y0,H0)。6、

38、P1,進(jìn)入第2頁。INS.HT: 輸入儀器高。點的坐標(biāo)放樣示意圖7、P1,進(jìn)入第2 頁。R.HT:輸入棱鏡高。8、瞄準(zhǔn)待測量點B,按MEAS,得B點的(XB,YB,HB)。零星點的坐標(biāo)放樣(不選擇文件)按鍵步驟:1、按MENU進(jìn)入主菜單測量模式。2、按LAYOUT進(jìn)入放樣程序,再按SKP略過選擇文件。3、按OOC.PT(F1),再按NEZ,輸入測站O點的坐標(biāo)(x0,y0,H0);并在INS.HT一欄,輸入儀器高。4、按BACKSIGHT(F2),再按NE/AZ,輸入后視點(sh din)A的坐標(biāo)(xA, yA);若不知A點坐標(biāo)(zubio)而已知坐標(biāo)方位角,則可再按AZ,在HR項輸入(shr)

39、的值。瞄準(zhǔn)A點,按YES。5、按LAYOUT(F3):輸入待放樣點B的坐標(biāo)(xB,yB,HB)及測桿單棱鏡的鏡高后,按ANGLE(F1)。使用水平制動和水平微動螺旋,使顯示的dHR=,即找到了OB方向,指揮持測桿單棱鏡者移動位置,使棱鏡位于OB方向上。 6、按DIST,進(jìn)行測量,根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動,若dHD為正,則向O點方向移動;反之若dHD為負(fù),則向遠(yuǎn)處移動,直至dHD=0時,立棱鏡點即為B點的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點處的填挖高度,正為挖,負(fù)為填。7、按NEXT放樣下一個點C。誤差理論的基本知識第一節(jié) 概 述 在測量工作中,對某量(如某一個角度、某一段

40、距離或某兩點間的高差等)進(jìn)行多次觀測,所得的各次觀測結(jié)果總是存在著差異,這種差異實質(zhì)上表現(xiàn)為每次測量所得的觀測值與該量的真值之間的差值,這種差值稱為測量真誤差,即:測量真誤差=真值-觀測值一、誤差產(chǎn)生的原因: 1觀測者 由于觀測者感覺器官鑒別能力有一定的局限性,在儀器安置、照準(zhǔn)、讀數(shù)(dsh)等方面都產(chǎn)生誤差。同時觀測者的技術(shù)水平、工作態(tài)度及狀態(tài)都對測量成果的質(zhì)量有直接影響。 2測量(cling)儀器 每種儀器有一定限度的精密程度,因而觀測值的精確度也必然受到一定的限度。同時(tngsh)儀器本身在設(shè)計、制造、安裝、校正等方面也存在一定的誤差,如鋼尺的刻劃誤差、度盤的偏心等。 3外界條件 觀測

41、時所處的外界條件,如溫度、濕度、大氣折光等因素都會對觀測結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。外界條件發(fā)生變化,觀測成果將隨之變化。 上述三方面的因素是引起觀測誤差的主要來源,因此把這三方面因素綜合起來稱為觀測條件。觀測條件的好壞與觀測成果的質(zhì)量有著密切的聯(lián)二 觀測誤差分類: 1系統(tǒng)誤差 在相同的觀測條件下,對某量進(jìn)行一系列的觀測,若觀測誤差的符號及大小保持不變,或按一定的規(guī)律變化,這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。這種誤差往往隨著觀測次數(shù)的增加而逐漸積累。如某鋼尺的注記長度為30m,經(jīng)鑒定后,它的實際長度為30.016m,即每量一整尺,就比實際長度量小0.016m,也就是每量一整尺段就有+0.016m的系統(tǒng)誤差。這種誤差

42、的數(shù)值和符號是固定的,誤差的大小與距離成正比,若丈量了五個整尺段,則長度誤差為5(+0.016)=+0.080m。若用此鋼尺丈量結(jié)果為167.213,則實際長度為:167.2130.0016=167.2130.089=167.302()系統(tǒng)誤差對測量成果(chnggu)影響較大,且一般具有累積性,應(yīng)盡可能消除或限制到最小程度,其常用的處理方法有: 1檢校儀器(yq),把系統(tǒng)誤差降低到最小程度。 2加改正(gizhng)數(shù),在觀測結(jié)果中加入系統(tǒng)誤差改正數(shù),如尺長改正等。3采用適當(dāng)?shù)挠^測方法,使系統(tǒng)誤差相互抵消或減弱,如測水平角時采用盤左、盤右現(xiàn)在每個測回起始方向上改變度盤的配置等。 2偶然誤差

43、在相同觀測條件下,對某量作一系列的觀測,若觀測誤差的大小及符號變化沒有任何規(guī)律性,這種誤差稱為偶然誤差,如估讀誤差,照準(zhǔn)誤差等。 從大量的測量實踐中發(fā)現(xiàn),雖然偶然誤差從表面上看沒有任何規(guī)律性,但是在相同的觀測條件下,當(dāng)觀測次數(shù)愈多時,誤差群的取值范圍卻服從一定的統(tǒng)計規(guī)律。在一定的觀測條件下,偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值。 2)絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會多。3)絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會基本相等。 4)偶然誤差的算術(shù)平均值隨著觀測次數(shù)的無限增加而趨于零。 (5-1)式中:=1+2+n; n觀測(gunc)次數(shù)。第二節(jié) 算術(shù)(sunsh)平均值研究誤差的目的之一,就是把帶

44、有誤差的觀測值給予(jy)適當(dāng)處理,以求得最可靠值。取算術(shù)平均值的方法,就是其中最常見的一種。一、原 理 在等精度觀測條件下對某量觀測了n次,其觀測結(jié)果為L1,L2,Ln。設(shè)該量的真值為X,觀測值的真誤差為1,2,n,即1 =X - L12 = X -L2 n= X -Ln將上列各式求和得: =nX-上式兩端(lin dun)各除以n得:令 代入上式移項(y xin)后得:X = x + 為n個觀測值真誤差的平均值,根據(jù)(gnj)偶然誤差的第四個性質(zhì),當(dāng)n時,則有:這時算術(shù)平均值就是某量的真值。即: 在實際工作中,觀測次數(shù)總是有限的,也就是只能采用有限次數(shù)的觀測值來求得算術(shù)平均值,即:x是根據(jù)

45、觀測值所能求得的最可靠的結(jié)果,稱為最或是值或算術(shù)平均值。 二、最或是誤差(wch)(改正數(shù))及特性 最或是值與觀測(gunc)值之差稱為最或是誤差,又名觀測值改正數(shù),用V表示(biosh),即:Vi = x - Li (i=,n)取其和得: = nx - (4-4)這是最或是誤差的一大特征,用作計算上的校核。第三節(jié) 評定觀測值精度的標(biāo)準(zhǔn)研究誤差的又一目的,是評定觀測值的精度。 要判斷觀測誤差對觀測結(jié)果的影響,必須建立衡量觀測值精度的標(biāo)準(zhǔn),其中最常用的有以下幾種:一、中 誤 差 1用真誤差來確定中誤差 在等精度(jn d)觀測條件下,對真值為的某一量進(jìn)行n次觀測,其觀測值為L1,L2Ln,相應(yīng)(

46、xingyng)的真誤差為1,2n。取各真誤差平方(pngfng)的平均值的平方根,稱為該量各觀測值的中誤差,以表示,即:i = X - Li (4-5) 2用改正數(shù)來確定中誤差 在實際工作中,未知量的真值往往不知道,真誤差也無法求得,所以常用最或是誤差即改正數(shù)來確定中誤差。 即: Vi=x-Li (i=,,n) (4-6) (4-7)二、容許誤差 由偶然誤差的第一特性可以知道,在一定的觀測條件下,偶然誤差的絕對值不超過一定的限值。根據(jù)誤差理論和大量的實踐證明,在一系列等精度觀測誤差中,大于兩倍中誤差的個數(shù)占總數(shù)的5%,大于三倍中誤差的個數(shù)占總數(shù)的0.3%,因此,測量上常取2倍或3倍中誤差為誤

47、差的限值,稱為容許誤差,即: (4-8)三、相對誤差(xin du w ch) 衡量測量成果的精度,有時用中誤差(wch)還不能完全表達(dá)觀測結(jié)果的優(yōu)劣。例如用鋼尺分別丈量兩段距離,其結(jié)果為100m和200m,中誤差(wch)均為2cm。顯然,后者的精度比前者要高。也就是說觀測值的精度與觀測值本身的大小有關(guān)。相對誤差是中誤差的絕對值與觀測值的比值。通常以分子為1的分?jǐn)?shù)形式來表示,即: (4-9) 如上述前者的相對誤差K1=,后者的相對誤差K2=說明后者比前者精度高。 相對誤差是個無名數(shù),而真誤差、中誤差、容許誤差是帶有測量單位的數(shù)值。本 章 小 結(jié) 一、基本概念 1.測量誤差=真值-觀測值。 2

48、.觀測誤差按性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。 3.算術(shù)(sunsh)平均值: (L1,L 2,L n為等精度(jn d)觀測值) 4.最或是(hu sh)誤差:Vi=x-Li (i=1,2,n) 且二、評定觀測值精度的標(biāo)準(zhǔn) 1.中誤差: (1=X-L1,X為真值) (Vi=x-Li) 2.允許誤差: 容=2m 或:容=3m 3.相對誤差: = 4.算術(shù)平均值中誤差及相對誤差: 小地區(qū)控制(kngzh)測量及GPS衛(wèi)星定位(dngwi)基礎(chǔ)控制測量:在測區(qū)內(nèi),按測量任務(wù)所要求的精度,測定一系列控制點的平面位置(wi zhi)和高程,建立起測量控制網(wǎng),作為各種測量的基礎(chǔ),這種測量工作稱為控制測量??刂?/p>

49、網(wǎng)具有控制全局,限制測量誤差累積的作用,是各項測量工作的依據(jù)。對于地形測圖,等級控制是擴(kuò)展 HYPERLINK /view/3810863.htm t _blank 圖根控制的基礎(chǔ),以保證所測地形圖能互相拼接成為一個整體。對于工程測量,常需布設(shè)專用控制網(wǎng),作為施工放樣和變形觀測的依據(jù)。導(dǎo)線測量的一般知識導(dǎo)線測量是建立平面控制(工程建設(shè)、城市建設(shè)、地形測圖等)的方法之一。導(dǎo)線:由若干條直線連成的折線。每條直線叫做導(dǎo)線邊(鋼尺或光電測距測距),相鄰兩直線之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角(經(jīng)緯儀、全站儀測定)。導(dǎo)線的形式: HYPERLINK /view/3810855.htm t _blank 閉合導(dǎo)線:從

50、高等控制點出發(fā),最后仍回到這個高等控制點形成一個閉合多邊形。 HYPERLINK /view/3810856.htm t _blank 附合導(dǎo)線:從高等控制點開始測到另一個高等控制點。 HYPERLINK /view/3810857.htm t _blank 支導(dǎo)線:由已知控制點出發(fā),不附合、不閉合于任何已知點的導(dǎo)導(dǎo)線測量的外業(yè)工作為導(dǎo)線測量選擇的測量路線稱為導(dǎo)線。它應(yīng)當(dāng)盡可能直伸,但由于地形限制,導(dǎo)線一般成一條折線。導(dǎo)線上設(shè)置測站的點稱為 HYPERLINK /view/253435.htm t _blank 導(dǎo)線點。測量每相鄰兩點間的距離,并在每一點上觀測相鄰兩邊之間的 HYPERLINK

51、 /view/132356.htm t _blank 夾角(稱為轉(zhuǎn)折角,又稱導(dǎo)線折角或?qū)Ь€角),從一起始點坐標(biāo)和方位角出發(fā),利用測量的距離和角度,便可依次推算各導(dǎo)線點的水平位置。導(dǎo)線(doxin)選點注意(zh y)事項1、導(dǎo)線點選在土質(zhì)堅硬、穩(wěn)定的地方(dfng),以便于保存點的標(biāo)志和安置儀器。2、導(dǎo)線點選在地勢較高,視野開闊的地方,以助于進(jìn)行碎部測量或加密以及施工放樣。3、導(dǎo)線各邊的長度應(yīng)按規(guī)范規(guī)定盡是接近平均邊長,且不同導(dǎo)線各邊長不應(yīng)相差過大。導(dǎo)線點的數(shù)量要足夠,以便控制整修測區(qū)。4、相鄰導(dǎo)線間要通視。5、所選的導(dǎo)線間必須滿足超越(或遠(yuǎn)離)障礙物1.3米以上。6、路線平面控制點的位置應(yīng)沿

52、路線布設(shè),距路中心的位置大于50M且小于300M,同時應(yīng)便于測角、測距、及地形測量和定線放樣。7、在橋梁和隧道處,應(yīng)考慮橋隧布設(shè)控制網(wǎng)的要求,在大型構(gòu)造物的兩側(cè)應(yīng)分別布設(shè)一對平面控制點。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡介GPS的定義及歷史1定義全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position System),是一種可以授時和測距的空間交會定點的導(dǎo)航系統(tǒng),可向全球用戶提供連續(xù)、實時、高精度的三維位置,三維速度和時間信息。2GPS的產(chǎn)生與發(fā)展1957年10月第一顆人造地球衛(wèi)星上天,天基電子導(dǎo)航應(yīng)運而生美國1964年建成子午(z w)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(TRANSIT)。美國從1973年開始籌建(chuji

53、n)全球定位系統(tǒng), 1994年全部建成,投入使用。GPS的組成(z chn)1空間部分。由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星。2地面控制部分。其由1個主控站,5個監(jiān)控站和3個注入站組成。3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1定位方法的分類(1)絕對定位確定觀測點在WGS-84系中的坐標(biāo),即絕對位置。(2)相對定位確定觀測點在國家或地方獨立坐標(biāo)系中的坐標(biāo),即相對位置。后處理定位相對定位 靜態(tài)(相對)定位動態(tài)(相對)定位實時動態(tài)定位(RTK)術(shù)語3.1觀測時段 observation session測站上開始接收

54、衛(wèi)星信號到停止接受,連續(xù)觀測的時間間隔稱為觀測時段,簡稱時段。3.2同步(tngb)觀測 simultaneous observation兩臺或兩臺以上接收機(jī)同時對一組衛(wèi)星進(jìn)行(jnxng)的觀測。3.3同步(tngb)觀測環(huán) simultaneous observation loop三臺或三臺以上接收機(jī)同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。3.4獨步觀測環(huán) independent observation loop由非同步觀測獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。3.5數(shù)據(jù)剔除率 percentage of data rejection同一時段中,刪除的觀測值個數(shù)于獲得的觀測值總數(shù)的比值。3.6天線高

55、antenna height觀測時接收機(jī)相位中心至測站中心標(biāo)志面的高度。3.7參考站 Reference station在一定的觀測時間內(nèi),一臺或幾臺接收機(jī)分別固定在一個或幾個測站上,一直保持跟蹤觀測衛(wèi)星,其余接收機(jī)在這些測站的一定范圍內(nèi)流動設(shè)站作業(yè),這些固定測站就成為參考站。3.8流動站 roving station在參考站得一定范圍內(nèi)流動作業(yè)的接收機(jī)所設(shè)立的測站。3.9觀測單元 observation unit快速靜態(tài)測量定位時,參考站從開始至停止接收衛(wèi)星信號連續(xù)觀測的時間段。3.10世界大地坐標(biāo)系 1984(GPS84) World Geodetic System 1984由美國國防部在

56、與WGS72相應(yīng)的精密(jngm)星歷NSWC-9Z-2基礎(chǔ)上,采用1980大地參考數(shù)和BIH1980.0 系統(tǒng)定向所建立的一種地心坐標(biāo)系。3.11國際地球(dqi)參考框架 ITRF YY,International Terrestrial Reference Frame由國際(guj)地球自轉(zhuǎn)服務(wù)局推薦的以國際參考子午面和國際參考極為定向基準(zhǔn),以LERS YY天文常數(shù)為基礎(chǔ)所定義的一種地球參考系和地心(地球)坐標(biāo)。3.12GPS靜態(tài)定位測量 static GPS positioning通過在多個測站上進(jìn)行若干個時段同步觀測,確定測站之間相對位置的GPS定位測量。3.13GPS快速靜態(tài)定位測

57、量 rapid static GPS positioning利用快速整周模糊度解算法原理所進(jìn)行的GPS靜態(tài)定位測量。3.14永久性跟蹤站 permanent tracking station長期連續(xù)跟蹤接收衛(wèi)星信號的永久性地面觀測站。3.15單基線解 single baseline solution在多臺GPS接收機(jī)同步觀測中,每次選取兩臺接收機(jī)的GPS觀測數(shù)據(jù)解算相應(yīng)的基線向量。3.16多基線解 multi-baseline solution從m(m3)臺GPS接收機(jī)同步觀測值中,由m-1條獨立基線構(gòu)成觀測方程,統(tǒng)一解算出m-1條基線向量。分類坐標(biāo)和時間4.1坐標(biāo)系4.1.1 GPS測量采用

58、廣播星歷時,其相應(yīng)(xingyng)坐標(biāo)系為世界大地坐標(biāo)系WGS84。4.1.2當(dāng)要求(yoqi)提供1980西安坐標(biāo)系或其他參考坐標(biāo)系時,可按坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等方法求得這些坐標(biāo)系的坐標(biāo)。4.2時間(shjin)系統(tǒng)GPS測量采用GPS時間系統(tǒng),手簿紀(jì)錄宜采用世界協(xié)調(diào)時(UTC)。GPS控制測量精度等級5.1GPS測量按其精度劃分為AA、A、B、C、D、E級。GPS快速靜態(tài)定位測量可用于C、D、E級GPS控制網(wǎng)的布設(shè)。5.2各級GPS測量的用途:AA級主要用于全球性的地球動力學(xué)研究、地殼形變測量和精密定軌;A級主要用于區(qū)域性的地球動力學(xué)研究和地殼形變測量;B級主要用于局部形變監(jiān)測和各種精密工程測量;C

59、級主要用于大、中城市及工程測量的基本控制網(wǎng)。D、E級主要用于中、小城市、城鎮(zhèn)及測圖、地籍、土地信息、房產(chǎn)、物探、勘測、建筑施工等的控制測量。5.3各級GPS網(wǎng)相鄰點基線長度精度用下列公式表示,并按表1規(guī)定執(zhí)行。表1 精度分級級別固定誤差比例誤差系數(shù)AAABCDE3581010100.010.1151020=a+(b.d.10-6)式中:標(biāo)準(zhǔn)差,;a-固定(gdng)誤差,;b-比例(bl)誤差系數(shù),d-相鄰(xin ln)點間距離,。5.4GPS測量大地高差的精度,固定誤差a和比例誤差系數(shù)b按表1可放寬1倍執(zhí)行。GPS控制點選擇6.1選點準(zhǔn)備6.1.1選點人員在實地選點前,應(yīng)收集有關(guān)布網(wǎng)任務(wù)與

60、測區(qū)的資料,包括測區(qū)1:50000或更大比列尺地形圖,已有各類控制點、衛(wèi)星跟蹤站的資料等。6.1.2選點人員應(yīng)充分了解和研究測區(qū)情況,特別是交通、通訊、供電、氣象及大地點等情況。6.2點位基本要求a)周圍應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作,視野開闊,視場內(nèi)障礙物的高度(god)角不宜超過15度;b)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、電臺(dinti)、微波站等),其距離不小于200m;遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道,其距離不得小于50m;c)附近不應(yīng)有強烈反射(fnsh)衛(wèi)星信號的物體(如大型建筑物等);d)交通方便、并有利于其他測量手段擴(kuò)展和聯(lián)測;e)地面基礎(chǔ)穩(wěn)定,易于點位保存;f)AA、A、

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