應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)整理x

1、應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)水準(zhǔn)面定義：我們把重力位相等的面稱為重力等位面，也就是我們通常說的水準(zhǔn) 面。水準(zhǔn)面有無數(shù)個(gè)。外業(yè)測(cè)量基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面內(nèi)業(yè)計(jì)算基準(zhǔn)面：參考橢球面外業(yè)測(cè)量基準(zhǔn)線：鉛垂線內(nèi)業(yè)計(jì)算基準(zhǔn)線：橢球面法線X大地水準(zhǔn)面：與平均海水面相重合，不受潮汐，風(fēng)浪及大氣壓變化影響，并延 仲到大陸下面處處與鉛垂線垂直的水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面，他是一個(gè)沒有褶皺，無 棱角的封閉曲面。X似大地水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面在海洋上完全重合，在大陸也幾乎重合，在山區(qū)只 有 2-4川的差異。地球橢球定義：總地球橢球中心和地球質(zhì)心重合，總的地球橢球的短軸與地球地 軸相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，同時(shí)還要求總地球橢球和

2、大地 體最為密合。X我國幾種常用參心坐標(biāo)系:BJZ54、GDZ80乂地心坐標(biāo)系分為地心空間大地肓角坐標(biāo)系和地心大地坐標(biāo)系等。地心空間大地 直角坐標(biāo)系又可分為地心空間大地平面直角坐標(biāo)系和空間人地舜時(shí)直角坐標(biāo)系。地心直角坐標(biāo)系的定義：原點(diǎn)0與地球質(zhì)心重合；Z軸指向國際協(xié)議原點(diǎn)CIO, X 軸指向1968BIH定義的格林尼治平均天文臺(tái)的起始子午線與CIO的赤道交點(diǎn)E, Y軸 垂直于XOZ平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系，點(diǎn)的坐標(biāo)分別用XD、YD、ZD表示。9地心大地坐標(biāo)系的定義：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球的短軸與地球自 轉(zhuǎn)軸重合，大地緯度B為過地面點(diǎn)的橢球法線與橢球赤道面的夾角，大地經(jīng)度L為 過地面點(diǎn)的橢

3、球子午面與BIH定義的起始大地子午面之間的夾角，大地高H為地面 點(diǎn)沿橢球面法線至橢球面的距離。WGS - 84坐標(biāo)系的幾何定義是：坐標(biāo)系的原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，Z軸指向 BIH1984. 0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向,X軸指向BIH1984. 0的零度子午面和CTP 赤道的交點(diǎn)，y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。國家大地坐標(biāo)系：1954年北京坐標(biāo)系，1980年國家大地坐標(biāo)系,2000國家大地 坐標(biāo)系(CHCS2000)CGCS2000定義：是右手地固直角坐標(biāo)系。原點(diǎn)在地心，2軸為國際地球旋轉(zhuǎn)局 （IERS）參考極（IRP）方向，X軸為IERS的參考子午面（IRM）與垂直于Z軸的赤 道面的交線，Y軸

4、Z軸和X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。PZ-90坐標(biāo)系定義:坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球質(zhì)心；Z軸指向IERS推薦的協(xié)議地極原 點(diǎn)，即1900 1905年的平均北極，X軸指向地球赤道與BIH定義的零子午線的交 點(diǎn)，y軸滿足右手坐標(biāo)系。由該定義知，PZ-90與國際地球參考框架ITRF是一致 的。14原子時(shí)定義：采用鋰原子零場(chǎng)在基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)間躍遷輻射頻率 9192631770個(gè)周期的時(shí)間間隔為1秒，這樣長(zhǎng)度的秒，定義為原子時(shí)秒，以此為 基準(zhǔn)的時(shí)間系統(tǒng)，稱為原子時(shí)。15三種高程系：正高，正常高，力高16正高高程系：是以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面任一點(diǎn)的正高高程（簡(jiǎn)稱 正高），即該點(diǎn)沿垂線至大地水準(zhǔn)面的距離

5、。17.大地水準(zhǔn)面差距，。H=H正+NH = H+ A大地周正周及正常周的關(guān)系：正吊（N：高程異常）垂線偏差定義：地面一點(diǎn)上的重力向量g和相應(yīng)橢球面上的法線向量n之間的夾角定義為 該點(diǎn)的垂線偏差。國家平面控制網(wǎng)布設(shè)原則：分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制；應(yīng)有足夠的精度；應(yīng)有足夠密度；應(yīng)有 統(tǒng)一的規(guī)格。等邊直伸形支導(dǎo)線終點(diǎn)點(diǎn)位中誤差的計(jì) 算公式：Af =其中:刃 +1.5VP 3 1(乃 +1)(2/? +1)列三、等權(quán)代替法精度估算ms=15mm,結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線為一級(jí)導(dǎo)線，S=0.5km,入=2,測(cè)角中誤差m3=5 fro20計(jì)算題解：估算導(dǎo)線網(wǎng)的等權(quán) 路線長(zhǎng)度B確定導(dǎo)線網(wǎng)中霰弱點(diǎn)的位- ,Lw = 2.14/2

6、 = 1.07 km估算導(dǎo)線網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)及最弱點(diǎn)的點(diǎn)位精度一2.34%. = 2X PAW = 1-75rW+2： +(X1O) 2 20626533 .S25.6如準(zhǔn)部水準(zhǔn)器垂直軸系統(tǒng)垂育抽水腎度盤=基座22.23 .經(jīng)緯儀垂直軸傾斜改正數(shù)計(jì)算（填空題）：三軸：視準(zhǔn)軸、水平軸、垂直軸水準(zhǔn)管注記從一端向另一端增加的:水準(zhǔn)管注記由中央向兩傅增加的:Mn - M.A - 221例題： rr- r ! O WO*Wl-4 r - / -21 .國家高程控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則：1）從高到低、逐級(jí)控制,2）水準(zhǔn)點(diǎn)分布應(yīng)滿足一定的密 度,3）水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)達(dá)到足夠的精度,4）一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)Q 1hhhIii計(jì)

7、算公式計(jì)算公式:心二占（左+右）R （左+右）L jrAtana4尸左右L + （左右）R P tan a24行差的概念：由度盤分格成像過寬或過窄引起的測(cè)微器讀數(shù)誤差。行差是一種系統(tǒng)誤差。25.X行差的測(cè)定 2&例題（填空題）:C為觀測(cè)值 尾數(shù)。例：對(duì)于J2經(jīng)緯儀（i=2 （r）測(cè)定行差Y 二2.8現(xiàn)讀得讀數(shù)為116。46 Q0 S求行差改正后的正確 讀數(shù)。解：尾數(shù) C=6Q0=6.3,x6/3 = -1.8*20*正確讀數(shù)：116 46 r20 1.8 =116。46 48.2 “介=2x（28）27 .高低點(diǎn)法精密測(cè)角的一般原則（熟記）（選擇或填空題）：（1）觀測(cè)應(yīng)在目標(biāo)成像清晰、穩(wěn)定的有

8、利 于觀測(cè)的時(shí)間進(jìn)行，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光的影響。觀測(cè)前應(yīng)認(rèn)真調(diào)好焦距，消除視 差。在一測(cè)回的觀測(cè)過彳旱中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動(dòng)。（3）各測(cè)回的起始方向應(yīng) 均勻地分配在水平度盤和測(cè)微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤分劃線和測(cè)微分劃尺的 分劃誤差的影響。（4）在上、下半測(cè)叵I之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以消除和減弱視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾 斜誤差等影響，同時(shí)可以由盤左、盤右讀數(shù)之差求得兩倍視準(zhǔn)誤差2c,借以檢核觀測(cè)質(zhì)量。5） 上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反，并使觀測(cè)每一目標(biāo)的操作時(shí)間大致相同，即在一測(cè)回的 觀測(cè)過程中，應(yīng)按與時(shí)間對(duì)稱排列的觀測(cè)程序，其目的在于消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化

9、 的誤差影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)等。（6）為了克服或減弱在操作儀器的過程中帶動(dòng)水 平度盤位移的誤差，要求每半測(cè)I開始觀測(cè)前，照準(zhǔn)部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向先預(yù)轉(zhuǎn)2周。（刀使 用照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋和測(cè)微螺旋時(shí)，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)。（8）為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測(cè)過程中應(yīng)保持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡居中。當(dāng)使用J1型 和J2型經(jīng)緯儀時(shí)，若氣泡偏離水準(zhǔn)器中央一格時(shí)，應(yīng)在測(cè)回間重新整平儀器，這樣做可以使觀 測(cè)過程中垂直軸的傾斜方向和傾斜角的大小具有偶然性，可望在各測(cè)I觀測(cè)結(jié)果的平 均值中減 弱其影響。（9）選擇距離適中、通視良好、成像清晰的方向作為起始方向。J2經(jīng)緯儀限差要求：重合兩次讀數(shù)差值：3 半

10、測(cè)回歸零差：8 一測(cè)回2C互差：13 化歸 同一起始方向后同一方向值各測(cè)回互差：9 X成果重測(cè)和取舍的原則：1、重測(cè)一般應(yīng)在本測(cè)站基本測(cè)I完成之后進(jìn)行；2、凡超出規(guī)定 限差的結(jié)果，均應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。因測(cè)錯(cuò)度盤、測(cè)錯(cuò)方向、讀記錯(cuò)誤或因中途發(fā)現(xiàn)觀測(cè)條件不佳等 原因而放棄測(cè)回，重新觀測(cè)時(shí)，不計(jì)入重測(cè)數(shù)；3、因測(cè)回互差超限而重測(cè)時(shí)，除突出的孤值外， 原則上應(yīng)重測(cè)結(jié)果中最大和最小值的測(cè)回。4、在一個(gè)測(cè)站上，重測(cè)的方向測(cè)回?cái)?shù)，超過全部方 向測(cè)回?cái)?shù)總數(shù)的1/3時(shí)，應(yīng)全部重測(cè)。5、一測(cè)回中重測(cè)方向數(shù)超過所測(cè)方向數(shù)的1/3時(shí)，一個(gè) 測(cè)I需要全部重測(cè)，重測(cè)數(shù)計(jì)算時(shí)，仍按超限方向數(shù)計(jì)算。6、重測(cè)時(shí)，只需聯(lián)測(cè)零方向。7、

11、觀測(cè)的基本測(cè)回結(jié)果和重測(cè)結(jié)果，一律抄入記簿。（孤值：記錄中最突出的值）分組方向觀測(cè)法（計(jì)算題）：例1 （聯(lián)測(cè)零方向）計(jì)算過程如下:2、計(jì)算第一組零方向改正數(shù):1、計(jì)算聯(lián)測(cè)角閉合差:W=+16 v 1 =+w/4=+04計(jì)算第一組聯(lián)測(cè)方向改正數(shù):計(jì)算7&= 0.4第二組歸零改正數(shù)：V1=-0.4計(jì)算第二組聯(lián)測(cè)方向改正數(shù)：v ， z =-0.43、計(jì)算歸零改正數(shù)（如表）4、計(jì)算平差方向值。6（尊方向相列W 3-11ffl二 m改正散u改正uv只-9-9-123450 00 00.0 42 35 1&4141 04 56.8169 00 52. 3+0 * 40.0 0. 40. 4ooooao55

12、 45 15 20.40.0+0 * 467220 14 13.60. 40. 8220 14 12.0278 38 08. 7+0.4+0.8+(X4-9-0 00 00.0 42 35 1& 0 55 45 15- 6141 04 56.4 169 00 51. 9 220 14 12.8 278 38 09. 1平弓璽方御值例2不聯(lián)測(cè)零方向（方向不劇衰“12方向號(hào)第一 m/t/t- 弟二組平塞方向值 m m改正效u出上數(shù)110 00 00.0 59 41 18. 959*V0 00 00.0 59 41 1& 9S115 37 42.36-0.300 00 00.0+0.300.0011

13、5 37 42.06/4* 86170 06 29.43+0.3054 28 48.27119 50 55.18164 19 37.40-0.30-0.60-0.30-0.30170 06 29. 73235 28 36.94 297 57 19.16W=-1.2X電磁波測(cè)距原理：設(shè)電磁波在大氣中傳播速度為c,當(dāng)它在距離D上往返一次的時(shí)間為t 則有：D=l/2*ct （兩種方法：直接測(cè)時(shí)，間接測(cè)時(shí)）電磁波測(cè)距分類：按測(cè)定t的方法：脈沖式測(cè)距儀，相位式測(cè)距儀，按載波：光波（激光 測(cè)距儀，紅外測(cè)距儀），微波（微波測(cè)距儀）按測(cè)程：長(zhǎng)程（幾十公里中程（數(shù)公里）短程 （3公里以下），按載波數(shù)：?jiǎn)屋d波（可

14、見光，紅外光，微波）雙載波（可見光與可見光，可 見光與紅外光）三載波（可見光可見光和微波，可見光紅外光和微波）按反射目標(biāo)：漫反射目 標(biāo)，合作目標(biāo)（平面反射鏡）有源反射器（同頻載波應(yīng)答機(jī)，非同頻載波應(yīng)答機(jī)）35.六段解析法：基本作法六段解析法是一種不需要預(yù)先知道測(cè)線的精確長(zhǎng)度而采用電磁波測(cè) 距儀本身的測(cè)量成果，通過平差計(jì)算求定加常數(shù)的方法。做法如下二34 .六段解析法來歷:要求 44.三絲法：例:照準(zhǔn)點(diǎn)名稱盤左盤右指標(biāo)差一垂直角一照準(zhǔn)部位O 9 9999o ”999o “n任村1690 47151643269 464343+ 17 000 30 161790 30181848269 295049

15、十0 040 30 14 l5390 1253532026912202017240 30 16中數(shù)-0 30 15.-45.五個(gè)基木參數(shù)的計(jì)算公式：橢圓的長(zhǎng)半軸：a橢圓的短半軸：b 橢圓的扁率：橢圓的第一偏心率:橢圓的第二偏心率:y/ a 2 - b 2cajy/a2 - b 2cba - ba我國1954年北京坐標(biāo)系應(yīng)用的是克拉索夫斯基橢球參數(shù)，1980年西安 坐46.地球橢球參數(shù)：標(biāo)系應(yīng)用的是1975年國際橢球參數(shù)，而GPS應(yīng)用的是WGS84系橢球參數(shù)。二、地球梯球參數(shù)間的相互關(guān)系r a * _b = -1 e: u T1 *(1 入2)(1+ e2)=相互關(guān)系:于是有e =關(guān)系式歸侖內(nèi)女

16、口下c =& AA+we2=J = 2a1a =g e “w =廠 5 二e2)sin B a/1/一sin2 B大地主題解算概念：橢球面上的極坐標(biāo)（S、A）與大地坐標(biāo)（L、B）可以互相換算，這 種換算叫大地主題解算。推導(dǎo)子午面：1.子午面直角坐標(biāo)系同大地坐標(biāo)系的關(guān)系：這兩個(gè)坐標(biāo)系中，L相同，因 此，只需推求x, y同B的關(guān)系。過P點(diǎn)作法線Pn,與x軸之夾角為B,過P點(diǎn)作子午圈的切線 TP,與x軸的夾角為（900+B）。該夾角的正切值為曲線在P點(diǎn)處之斜率，它等于曲線 在該點(diǎn) 的一階導(dǎo)數(shù)。（理解）a cos Ba cos BVle 2sin 2 B tz（l 一-一(1e 2)sin BW*in

17、 B7 二 vY = xsinL空間直角坐標(biāo)系與子午面直角坐標(biāo)系的關(guān)系：z=y子午圈曲率半徑的推導(dǎo)過程（概念）：在子午橢圓的一部分上取一微分弧長(zhǎng)DK=dS，相應(yīng)地 有（子午面直角坐標(biāo)系）坐標(biāo)增量dx,點(diǎn)n是微分弧dS的曲率中心，則線段Dn及Kn即是子 午圈曲率半徑，用M表示。卯酉圈曲率半徑概念：過橢球面上一點(diǎn)的法線，可作無數(shù)個(gè)法截面，其中一個(gè)與該點(diǎn)子午 面相垂直的法截面同橢球面相截所形成的閉合圈稱之為卯酉圈。主曲率半徑概念：子午圈曲率半徑和卯西圈曲率半徑是兩個(gè)互相垂直的法截弧的曲率半 徑，在微分幾何中統(tǒng)稱為主曲率半徑。M,N,R關(guān)系（填空題）：NRM只有在極點(diǎn)上，它們才相等，且均等于極曲率半徑

18、c大地線定義：兩點(diǎn)間的最短距離，在平面上是兩點(diǎn)間的直線，在球面上是兩點(diǎn)間的大圓 弧，那么在橢球而上是一條大地線。垂線偏差改正概念：把以垂線為依據(jù)的地面觀測(cè)的水平方向值歸算到以法線為依據(jù)的方向 值而應(yīng)加的改正定義為垂線偏差改正。三差改正的三項(xiàng)：垂線偏差改正，標(biāo)高差改正，截面差改正。球面角超的定義：/八-V kUJ7 IJ /IZ H I M v TOC o 1-5 h z 二、球面角超計(jì)算球面角超的計(jì)算公式為：S為平面三角形的面積。球面角超定義：=j + B + C-18O0.S . bcsnA “ ac sin B. “ ab sin C - = pP 二-P =P =PR 2R-2R 2R-

19、符.f = _BL f值可以以緯度為引數(shù)，在專門 取J一莎的數(shù)表中查取。s - f -icsinJ, = f acsinB = f absinCj地圖投影的方式：等角投影，等距投影，等積投影。橢球面三角系化算到高斯投影面：（1） 將起始點(diǎn)P的大地坐標(biāo)（L, B）歸算為高斯平面直角坐標(biāo)x, y;為了檢核還應(yīng)進(jìn) 行反算，亦即根據(jù)x、y反算L、B。（2）通過計(jì)算該點(diǎn)的子午線收斂角丫及方向改正6,將橢球而上起算邊大地方位角APK 歸算到高斯平面上相應(yīng)邊PK的坐標(biāo)方位角a PK o（3）通過計(jì)算各方向的曲率改正和方向改正，將橢球面上各三角形內(nèi)角歸算到高斯平 面上的由相應(yīng)直線組成的三角形內(nèi)角。（4）通過計(jì)算距離改正AS