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文檔簡介
測量學基礎(chǔ)測量學的分科1、大地測量學研究地球形狀、大小、地球重力場以及建立國家大地控制網(wǎng)的理論、技術(shù)和方法的科學。大地測量學可分為幾何大地測量學、物理大地測量學和衛(wèi)星大地測量學(也稱為空間大地測量學)2、普通測量學研究地球表面較小區(qū)域內(nèi)測量與制圖的理論、技術(shù)和方法的科學。在測繪過程中不考慮地球曲率的影響,用平面代替地球曲面,根據(jù)需要建立小區(qū)域的控制網(wǎng),測繪大比例尺地形圖及一般工程的施工測量。3、工程測量學研究各類專業(yè)工程在規(guī)劃、設(shè)計、施工和動工過程中所涉及的測量理論、技術(shù)和方法的科學。根據(jù)專業(yè)不同,工程測量學分為土木工程測量、鐵道工程測量、礦山工程測量等。4、攝影測量學研究利用攝影和遙感技術(shù),獲取被攝物體的住處進行分析、處理以確定物體的形狀、大小和空間位置,并判定其屬性的科學。5、海洋測量學:研究地球表面水體(江、湖及海洋)、港口、航道及水下地貌等。6、地圖制圖學:研究地圖的編制和應(yīng)用。地球與地球橢球大地水準面:假設(shè)海水面處于靜止平衡狀態(tài)下,將其延伸到大陸下面,構(gòu)成一個遍及全球的閉合曲面,這個曲面就是大地水準面。地球與地球橢球大地測量學中所研究的地球形狀就是大地水準面的形狀。理由是:大地水準面與占地球面積71%的平均海水面重合,與地球自然表面非常接近;大地水準面具有水準面特性,處處與鉛垂線正交,而測量儀器是用水準器整平,用垂球?qū)χ械?,所以,大地水準面是測量作業(yè)的基準面;海水面是實際存在的,與世界上沿海國家都發(fā)生聯(lián)系,通過驗潮取平均值就可獲得平均海水面的位置。參考橢球用大地體表示地球體形是恰當?shù)?,但由于地球?nèi)部質(zhì)量分布不均勻,引起鉛垂線的方向產(chǎn)生不規(guī)則的變化,致使大地水準面成為一個復(fù)雜的曲面,無法在這曲面上進行測量數(shù)據(jù)處理。為了使用方便,通常用一個非常接近于大地水準面,并可用數(shù)學式表示的幾何形體(即地球橢球)來代替地球的形狀作為測量計算工作的基準面稱參考橢球面。從嚴格意義上講,測繪工作時取參考橢球面為測量的基準面,但在實際工作中仍取得是大地水準面作為測量的基準面。地球橢球是一個橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的形體,故地球橢球又稱旋轉(zhuǎn)橢球。由于地球橢球的扁率很小,因此當測區(qū)范圍不大時,可近似地把地球橢球作為圓球,其半徑為6371km。橢球參數(shù):圓球參數(shù):大地坐標系大地坐標系表示地面點在旋轉(zhuǎn)橢球面上的位置。1、1954年北京坐標系采用克拉索夫斯基橢球(a=6378245m,扁率=1:298.3),大地原點在前蘇聯(lián),引測到北京一點的坐標。2、1980年國家坐標系大地原點在陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn),選用IUGG-75地球橢球。3、WGS-84坐標系WGS-84坐標系是世界大地坐標系,其坐標原點原點是地球的質(zhì)心,空間直角坐標系的Z軸指向BIH(1984.0)定義的地極(CTP)方向,即國際協(xié)議原點CIO,它由IAU和IUGG共同推薦。X軸指向BIH定義的零度子午面和CTP赤道的交點,Y軸和Z,X軸構(gòu)成右手坐標系。采用WGS-84橢球(a=6378137m,扁率=1:298.257223563
)所有的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到的地面點位置都是WGS-84坐標系,以B,L,H經(jīng)緯度表示。4、2000國家大地坐標系經(jīng)國務(wù)院批準,根據(jù)《中華人民共和國測繪法》,我國自2008年7月1日起啟用2000國家大地坐標系(簡稱“2000坐標系”)。2000坐標系是全球地心坐標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質(zhì)量中心。2000坐標系采用的地球橢球參數(shù)如下:
長半軸
a=6378137m
扁率f=1/298.257222101
地心引力常數(shù)GM=3.986004418×1014m3s-2
自轉(zhuǎn)角速度
ω=7.292115×10-5rads-1大地坐標系空間直角坐標系空間直角坐標系
以(xyz
)表示,長度單位m原點在地球橢球的中心o,x
軸通過首子午面與赤道的交點,z軸與地球旋轉(zhuǎn)軸重合,y軸垂直于平面,構(gòu)成右手坐標系。xzy高斯平面直角坐標系以中央了午線為坐標縱軸x,以赤道的投影為坐標橫軸y,兩軸的交點作為坐標原點。由于旋轉(zhuǎn)橢球面是一個不可直接展開的曲面,因此當把曲面上的圖形變換到平面上時,圖形的變形是不可避免的。有6度、3度、1.5度三種分帶方式。分帶角度越小,變形越小高斯平面直角坐標系在坐標系內(nèi),規(guī)定X軸向北為正,Y軸向東為正構(gòu)成左手坐標系。在坐標系內(nèi),規(guī)定X軸向北為正,Y軸向東為正。我國位于北半球,X坐標為正,Y坐標有正有負,為避免出現(xiàn)負值,將每帶的坐標原點向西移500km,則每點的橫坐標值均為正值。為了根據(jù)橫坐標值能夠確定某點在哪一個6度帶內(nèi),則在橫坐標的整數(shù)位的第7、8位冠以帶的編號。2123456.123m,最高位的2表示帶號。地面點的的高程高程(絕絕對高程程、海拔拔)-----地面點到到大地水水準面的的鉛垂距距離。假定(相相對)高高程-----地面點到到假定水水準面的的鉛垂距距離。高高差-----兩點間的的高程之之差。用水平面面代替水水準面的的限度在半徑為為10km的范圍內(nèi)內(nèi),進行行距離測量量時,可以以用水平平面代替替水準面面,而不不必考慮慮地球曲曲率對距距離的影影響。
距離D/km
距離誤差ΔD/mm
相對誤差ΔD/D
10
8
1:1220000
20
128
1:200000
50
1026
1:49000
100
8212
1:12000用水平面面代替水水準面的的限度在半徑為為10km的范圍內(nèi)內(nèi),以水水平面代代替水閃閃面的角度誤差差可忽略不不記。面積P/km210100100010000角度誤差”0.020.171.6916.91距離D/m10501002005001000高程誤差mm0.00.20.83.119.678.5高程測量量中,即使使距離很很短也應(yīng)應(yīng)考慮地地球曲率率對高程程的影響響。測量工作作基本概概念和內(nèi)內(nèi)容測量工作作的原則則:1、由整體體到局部部,由高高級到低低級,先先控制后后細部;;2、步步檢檢核;測量工作作的內(nèi)容容:控制測量量地形圖測測繪施工測量量基本觀測測(角度度,距離離,高差差)有關(guān)儀器器的測量量工作平面控制制測量高程控制制測量地形測量量線路測量量施工測量量變形測量量基本測量量工作水準測量量角度測量量距離測量量與直線線定向坐標測量量坐標放樣樣直線放樣樣水準儀、、經(jīng)緯儀儀和全站站儀的用用途水準儀,用于標標高測量量、高程程傳遞測測量水準儀故故名思意意就是用用來測水水準的,主要也是是最基本本的功能能就是測測兩點之之間的高高差(高程差)經(jīng)緯儀,用于點點位測量量,用于于工程定定位經(jīng)緯儀主主要功能能是用來來測角度度的,分水平角角及垂直直角!在沒有全全站儀之之前它還還用來立立點放樣樣!(用皮尺或或測距儀儀測距)全站儀,全站式式電子速速測儀,,工程定定位全全站儀儀的其實實簡單點點來說就就是水準準儀及經(jīng)經(jīng)緯儀,測距儀+測量軟件件的綜合合點,它的出現(xiàn)現(xiàn)可以說說是大大大提高了了測量人人員的工工作效率率!它的功能能除了經(jīng)經(jīng)緯儀及及水準儀儀(不能完全全代替水水準儀,水準儀測測標高的的精度是是別的任任何儀器器不可以以取代的的)的功能外外還有數(shù)數(shù)據(jù)采集集及工程程放樣!水準測量量理論水準測量量原理:水準測量量是利用用水準儀儀提供的的水平視視線,借借助于帶帶有分劃劃的水準準尺,直直接測定定地面上上兩點間間的高差差,然后后根據(jù)已已知點高高程和測測得的高高差,推推算出未未知點高高程。HB=HA+(a-b)A、B兩點間高高差hAB為:ABabhAB前進方向A點為后視點,A點尺上的的讀數(shù)a稱為后視讀數(shù)數(shù);B點為前視點,B點尺上的的讀數(shù)b稱為前視讀數(shù)數(shù)。高差等于后視讀數(shù)數(shù)減去前視讀數(shù)數(shù)。高差法ABabhAB前進方向大地水準面HAHBHB如果已知知A點的高程程HA,則B點的高程程HB為:=HA+(a-b)計算未知知點高程程水準測量量示意圖圖已知坡度度線的測測設(shè)在道路建建設(shè)、敷敷設(shè)上下下水管道道及排水水溝等工工程時,,常要測測設(shè)指定定的坡度度線。已知坡度度線的測測設(shè)是根根據(jù)設(shè)計坡度度和坡度端點點的設(shè)計計高程,用水準準測量的的方法將將坡度線線上各點點的設(shè)計計高程標標定在地地面上。。A、B為坡度線線的兩端端點,其其水平距距離為D,設(shè)A點的高程程為HA,要沿AB方向測設(shè)設(shè)一條坡坡度為iAB的坡度線線。測設(shè)設(shè)方法如如下:(1)根據(jù)A點的高程程、坡度度iAB和A、B兩點間的的水平距距離D,計算出出B點的設(shè)計計高程。。HB=HA-δδ×D(2)按測設(shè)設(shè)已知高高程的方方法,在在B點處將設(shè)設(shè)計高程程HB測設(shè)于B樁頂上,,此時,,AB直線即構(gòu)構(gòu)成坡度度為iAB的坡度線線。(3)將水準準儀安置置在A點上,使使基座上上的一個個腳螺旋旋在AB方向線上上,其余余兩個腳腳螺旋的的連線與與AB方向垂直直。量取取儀器高高度i,用望遠遠鏡瞄準準B點的水準準尺,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動在AB方向上的的腳螺旋旋或微傾傾螺旋,,使十字字絲中絲絲對準B點水準尺尺上等于于儀器高高i的讀數(shù),,此時,,儀器的的視線與與設(shè)計坡坡度線平平行。(4)在AB方向線上上測設(shè)中中間點,,分別在在1、2、3…處打下木木樁,使使各木樁樁上水準準尺的讀讀數(shù)均為為儀器高高i,這樣各各樁頂?shù)牡倪B線就就是欲測測設(shè)的坡坡度線。。如果設(shè)計計坡度較較大,超超出水準準儀腳螺螺旋所能能調(diào)節(jié)的的范圍,,則可用用經(jīng)緯儀儀測設(shè),,其測設(shè)設(shè)方法相相同。場地找平平b尺面讀數(shù)數(shù)=HA+a尺面讀數(shù)數(shù)-設(shè)計高HB水準測量量的應(yīng)用用高程控制制沉降觀測測坡度放樣樣場地找平平水準測量量需要的的器材儀器:水水準儀、、三角架架工具:水水準尺、、(尺墊墊)記錄:水水準記錄錄簿(電電子水準準儀可存存儲數(shù)據(jù)據(jù))水準控制制測量時時的注意意事項1、保證前前后標尺尺的視距距基本相相等,最最后的累累計視距距差應(yīng)接接近0,可消除除儀器的的I角誤差。。2、一測段段內(nèi)架設(shè)設(shè)偶數(shù)站站可消除除因尺子子底部磨磨損引起起的0長度誤差差。3、尺子的的前后傾傾斜會引引起較大大的不易易發(fā)現(xiàn)的的誤差。。自動安平平水準儀儀使用方方法自動安平平水準儀儀的基本本操作程程序為::安置儀器器粗略整平平瞄準水準準尺精確整平平和讀數(shù)數(shù)(自動安安平水準準儀不需需要精確確整平))安置儀器器(1)在測站站上松開開三腳架架架腿的的固定螺螺旋,按按需要的的高度調(diào)調(diào)整架腿腿長度,,再擰緊緊固定螺螺旋,張張開三腳腳架將架架腿踩實實,并使使三腳架架架頭大大致水平平。(2)從儀器器箱中取取出水準準儀,用用連接螺螺旋將水水準儀固固定在三三腳架架架頭上。。粗略整平平通過調(diào)節(jié)節(jié)腳螺旋旋使圓水水準器氣氣泡居中中。具體體操作步步驟如下下。(1)如圖2-10所示,用用兩手按按箭頭所所指的相相對方向向轉(zhuǎn)動腳腳螺旋1和2,使氣泡泡沿著1、2連線方向向由a移至b。瞄準水準準尺(1)目鏡調(diào)調(diào)焦松松開制制動螺旋旋,將望望遠鏡轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向明亮亮的背景景,轉(zhuǎn)動動目鏡對對光螺旋旋,使十十字絲成成像清晰晰。(2)初步瞄瞄準通通過望望遠鏡筒筒上方的的照門和和準星瞄瞄準水準準尺,旋旋緊制動動螺旋。。(3)物鏡調(diào)調(diào)焦轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動物物鏡對光光螺旋,,使水準準尺的成成像清晰晰。(4)精確瞄瞄準轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動微微動螺旋旋,使十十字絲的的豎絲瞄瞄準水準準尺邊緣緣或中央央。消除視差差消除視差差眼眼睛在目目鏡端上上下移動動,有時時可看見見十字絲絲的中絲絲與水準準尺影像像之間相相對移動動,這種種現(xiàn)象叫叫視差。。產(chǎn)生視視差的原原因是水水準尺的的尺像與與十字絲絲平面不不重合,,如下左左圖。視視差的存存在將影影響讀數(shù)數(shù)的正確確性,應(yīng)應(yīng)予消除除。消除除視差的的方法是是仔細地地轉(zhuǎn)動物物鏡對光光螺旋,,直至尺尺像與十十字絲平平面重合合。精確整平、讀讀數(shù)精確整平(自自動安平水準準儀不需要))精確整平簡稱稱精平。眼睛睛觀察水準氣氣泡觀察窗內(nèi)內(nèi)的氣泡影像像,用右手緩緩慢地轉(zhuǎn)動微微傾螺旋,使使氣泡兩端的的影像嚴密吻吻合。此時視線即為為水平視線。。微傾螺旋的的轉(zhuǎn)動方向與與左側(cè)半氣泡泡影像的移動動方向一致。。讀數(shù)符合水準器氣氣泡居中后,,應(yīng)立即用十十字絲中絲在在水準尺上讀讀數(shù)。讀數(shù)時時應(yīng)從小數(shù)向向大數(shù)讀,如如果從望遠鏡鏡中看到的水水準尺影像是是倒像,在尺尺上應(yīng)從上到到下讀取。直直接讀取米、、分米和厘米米,并估讀出出毫米,共四四位數(shù)。如圖圖所示,讀數(shù)數(shù)是1.336m。讀數(shù)后再檢檢查符合水準準器氣泡是否否居中,若不不居中,應(yīng)再再次精平,重重新讀數(shù)。水準數(shù)據(jù)處理理水準路線分類類:閉合水準路線線附合水準路線線支線水準路線線水準測量數(shù)據(jù)據(jù)處理過程計算高差閉合合差調(diào)整高差閉合合差計算各測段改改正后高差計算待定點高高程水準測量的誤誤差及其消減減方法儀器誤差視準軸與水準準管軸不平行行引起的誤差差儀器雖經(jīng)過校校正,但i角仍會有微小小的殘余誤差差。當在測量量時如能保持持前視和后視視的距離相等等,這種誤差差就能消除。。當因某種原原因某一測站站的前視(或后視)距離較大,那那么就在下一一測站上使后后視(或前視)距離較大,使使誤差得到補補償。調(diào)焦引起的誤誤差當調(diào)焦時,調(diào)調(diào)焦透鏡光心心移動的軌跡跡和望遠鏡光光軸不重合,,則改變調(diào)焦焦就會引起視視準軸的改變變,從而改變變了視準軸與與水準管軸的的關(guān)系。如果果在測量中保保持前視后視視距離相等,,就可在前視視和后視讀數(shù)數(shù)過程中不改改變調(diào)焦,避避免因調(diào)焦而而引起的誤差差。水準尺的誤差差水準尺的誤差差包括分劃誤誤差和尺身構(gòu)構(gòu)造上的誤差差,構(gòu)造上的的誤差如零點點誤差和箱尺尺的接頭誤差差。所以使用用前應(yīng)對水準準尺進行檢驗驗。水準尺的的主要誤差是是每米真長的的誤差,它具具有積累性質(zhì)質(zhì),高差愈大大誤差也愈大大。對于誤差差過大的應(yīng)在在成果中加入入尺長改正。。水準測量的誤誤差及其消減減方法觀測誤差氣泡居中誤差差視線水平是以以氣泡居中或或符合為根據(jù)據(jù)的,但氣泡泡的居中或符符合都是憑肉肉眼來判斷,,不能絕對準準確。氣泡居居中的精度也也就是水準管管的靈敏度,,它主要決定定于水準管的的分劃值。一一般認為水準準管居中的誤誤差約為0.1分劃值,為了減小氣泡泡居中誤差的的影響,應(yīng)對對視線長加以以限制,觀測測時應(yīng)使氣泡泡精確地居中中或符合。估讀水準尺分分劃的誤差水準尺上的毫毫米數(shù)都是估估讀的,估讀讀的誤差決定定于視場中十十字絲和厘米米分劃的寬度度,所以估讀讀誤差與望遠遠鏡的放大率率及視線的長長度有關(guān)。通通常在望遠鏡鏡中十字絲的的寬度為厘米米分劃寬度的的十分之一時時,能準確估估讀出毫米數(shù)數(shù)。所以在各各種等級的水水準測量中,,對望遠鏡的的放大率和視視線長的限制制都有一定的的要求。此外外,在觀測中中還應(yīng)注意消消除視差,并并避免在成像像不清晰時進進行觀測。扶水準尺不直直的誤差水準尺沒有扶扶直,無論向向哪一側(cè)傾斜斜都使讀數(shù)偏偏大。這種誤誤差隨尺的傾傾斜角和讀數(shù)數(shù)的增大而增增大。例如尺尺有3°的傾斜,讀數(shù)數(shù)為1.5m時,可產(chǎn)生2mm的誤差。為使使尺能扶直,,水準尺上最最好裝有水準準器。沒有水水準器時,可可采用搖尺法法,讀數(shù)時把把尺的上端在在視線方向前前后來回擺動動,當視線水水平時,觀測測到的最小讀讀數(shù)就是尺扶扶直時的讀數(shù)數(shù)(圖2-33)。這種誤差在在前后視讀數(shù)數(shù)中均可發(fā)生生,所以在計計算高差時可可以抵消一部部分。(2-21)式中τ″為水準管的分分劃值,。水準測量的誤誤差及其消減減方法外界環(huán)境的影影響儀器下沉和水水準尺下沉的的誤差取往返測的平平均高差,可可以減弱水準準尺下沉的影影響。選擇堅實的地地點安置儀器器和轉(zhuǎn)點,避避免儀器和尺尺的下沉。地球曲率和大大氣折光的誤誤差限制視線的長長可以使這種種誤差大為減減小,此外使使視線離地面面盡可能高些些,也可減弱弱折光變化的的影響。氣候的影響儀器應(yīng)打傘保保護。無風的的陰天是最理理想的觀測天天氣。換站時儀器的的搬運角度測量理論論角度測量,包包括水平角測量和垂直角測量。水平角是指從空空間一點出發(fā)發(fā)的兩個方向向在水平面上上的投影所夾夾的角度水平角測量用用于確定地面面點位的平面面位置。豎直角是指某某一方向與其其在同一鉛垂垂面內(nèi)的水平平線所夾的角角度。垂直角測量用用于測定地面面點的高程或或?qū)A斜距離離換算成水平平距離。角度測量分類類測量前的準備備工作把經(jīng)緯儀安置在設(shè)置有地面面標志的測站上。所謂測站站,即是所測測角度的頂點點。安置工作作包括對中、、整平兩項。。1、粗對中、粗粗整平2、用腳架粗整整平3、用腳螺旋精精整平4、平移儀器精精確對中5、重新整平6、重復(fù)4、5直到滿足要求求水平角觀測方方法測回法當所測的角度度只有兩個方方向時,通常常都用測回法法觀測。盤左照準A點,水平角置置0;轉(zhuǎn)動望遠鏡照照準B點,記下當前前水平角值盤右照準B點,記下當前前水平角值;;轉(zhuǎn)動望遠鏡照照準A點,記下當前前水平角值;;對于6秒級經(jīng)緯儀,,限差一般為為30″或40″。如果超限,,則必須重測測。如果重測測的兩半測回回角值之差仍仍然超限,但但兩次的平均均角值十分接接近,則說明明這是由于儀儀器誤差造成成的。取盤左左盤右角值的的平均值時,,儀器誤差可可以得到抵消消,所以各測測回所得的平平均角值是正正確的。上下兩個半測測回所得角值值之差,應(yīng)滿滿足有關(guān)測量量規(guī)范規(guī)定的的限差。在下半測回時時,仍要順時時針轉(zhuǎn)動照準準部,是為了了消減度盤刻刻劃誤差的影影響。水平角觀測方方法方向觀測法OABCD在O點安置儀器,,對中、整平平。選擇一個距離離適中且影像像清晰的方向向作為起始方方向,設(shè)為OA。盤左照準A點,并安置水水平度盤讀數(shù)數(shù),使其稍大大于0°,用測微器讀讀取兩次讀數(shù)數(shù)。以順時針方向向依次照準B、C、D諸點。最后再再照準A,稱為歸零。。在每次照準準時,都用測測微器讀取兩兩次讀數(shù)。以以上稱為上半半測回。倒轉(zhuǎn)望遠鏡改改為盤右,以以逆時針方向向依次照準A、D、C、B、A,每次照準時時,也是用測測微器讀取兩兩次讀數(shù)。這這稱為下半測測回,上下兩兩個半測回構(gòu)構(gòu)成一個測回回。如需觀測多個個測回時,為為了消減度盤盤刻度不勻的的誤差,每個個測回都要改改變度盤的位位置,即在照照準起始方向向時,改變度度盤的安置讀讀數(shù)。豎直角測量的的方法由豎直角是傾傾斜視線與在在同一鉛垂面面內(nèi)的水平視視線所夾的角角度。由于水水平視線的讀讀數(shù)是固定的的,所以只要要讀出傾斜視視線的豎盤讀讀數(shù),即可求求算出豎直角角值。但為了了消除儀器誤誤差的影響,,同樣需要用用盤左、盤右右觀測。其具體觀測步步驟為:在測站上安置置儀器,對中中,整平。以盤左照準目目標(如果是指標標帶水準器的的儀器,必須須用指標微動動螺旋使水準準器氣泡居中中)然后讀取豎盤盤讀數(shù)L,這稱為上半半測回。將望遠鏡倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),以盤右用用同樣方法照照準同一目標標(使指標水準準器氣泡居中中后)讀取豎盤讀數(shù)數(shù)R,這稱為下半半測回。如果用指標帶帶補償器的儀儀器,在照準準目標后即可可直接讀取豎豎盤讀數(shù)。根根據(jù)需要可測測多個測回。。光學對點儀器器的整平對中中電子經(jīng)緯儀的的功能水平角置零水平角鎖定左右角切換角度坡度切換換角度復(fù)測測距(已經(jīng)連連接測距頭))照明水平角置零功能:將水平平角設(shè)為0°0′0″。適用情況:從從已知方向撥撥一個已知角角度?!恪憔嚯x測量距離測量測量上要求的的距離是指兩兩點間的水平平距離(簡稱稱平距),若測得的的是傾斜距離離(簡稱斜距),還須將其其改算為平距距。按所用測測距工具的不不同,測量距距離的方法有有一般有鋼尺尺量距、視距距測量、光電電測距、全站站儀測距等。。測距成果整理理在測距儀測得得初始斜距值值后,還需加加上儀器常數(shù)數(shù)改正、氣象象改正和傾斜斜改正等,最最后求得水平平距離。儀器常數(shù)改正正儀器常數(shù)有加加常數(shù)K和乘常數(shù)R兩項。由于儀器的發(fā)發(fā)射中心、接接收中心與儀儀器旋轉(zhuǎn)豎軸軸不一致而引引起的測距偏偏差值,稱為為儀器加常數(shù)。實際上儀器器加常數(shù)還包包括由于反射射棱鏡的組裝裝(制造)偏偏心或棱鏡等等效反射面與與棱鏡安置中中心不一致引引起的測距偏偏差,稱為棱鏡加常數(shù)。儀器的加常常數(shù)改正值與距離無關(guān)。。并可預(yù)置于于機內(nèi)作自動動改正。儀器乘常數(shù)主要是由于測測距頻率偏移移而產(chǎn)生的。。乘常數(shù)改正正值與所測測距離成正比比。在有些測測距儀中可預(yù)預(yù)置乘常數(shù)作作自動改正。。與距離無關(guān)。。并可預(yù)置于于機內(nèi)作自動動改正。氣象改正儀器的測尺長長度是在一定定的氣象條件件下推算出來來的。野外實實際測距時的的氣象條件不不同于制造儀儀器時確定儀儀器測尺頻率率所選取的基基準(參考))氣象條件,,故測距時的的實際測尺長長度就不等于于標稱的測尺尺長度,使測測距值產(chǎn)生與與距離長度成成正比的系統(tǒng)統(tǒng)誤差。所以以在測距時應(yīng)應(yīng)同時測定當當時的氣象元元素:溫度和和氣壓,利用用廠家提供的的氣象改正公公式計算距離離改正值。傾斜改正距離的傾斜觀觀測值經(jīng)過儀儀器常數(shù)改正正和氣象改正正后得到改正正后的斜距。。當測得斜距的的豎角δ后,可按下式式計算水平距距離測距儀標稱精精度某公司測距儀儀的標稱精度度為:±2mm+2ppm說明該測距儀儀的固定誤差差A(yù)=2mm,比例誤差B=2mm/km(ppm)。目前,測距儀儀已很少單獨獨生產(chǎn)和使用用,而是將其其與電子經(jīng)緯緯儀組合成一一體化的全站站儀。溫度和氣壓對對測距的影響響在一般的氣象象條件下,在在1Km的距離上,溫溫度變化1度所產(chǎn)生的測測距誤差為0.95mm,氣壓壓變化化1mmHg所產(chǎn)生生的測測距誤誤差為為0.37mm,濕度度變化化1mmHg所產(chǎn)生生的測測距誤誤差為為0.05mm。濕度度的影影響很很小,,可以以忽略略不計計,當當在高高溫、、高濕濕的夏夏季作作業(yè)時時,就就應(yīng)考考慮濕濕度改改正。。注注意::1、只要要溫度度精度度達到到1度,氣氣壓精精度達達到27mmHg,則可可保證證1Km的距離離上,,由此此引起起的距距離誤誤差約約在1mm左右。。2、當氣氣溫t=35度,相相對濕濕度為為94%,則則在1Km距離上上濕度度影響響的改改正值值約為為2mm。由此此可見見,在在高溫溫、高高濕的的氣象象條件件下作作業(yè),,對于于高精精度要要求的的測量量成果果,這這一因因素不不能不不予以以考慮慮。導(dǎo)線測測量導(dǎo)線網(wǎng)網(wǎng)布置置的基基本形形式支導(dǎo)線線導(dǎo)線網(wǎng)網(wǎng)布置置的基基本形形式閉合導(dǎo)導(dǎo)線導(dǎo)線網(wǎng)網(wǎng)布置置的基基本形形式附合導(dǎo)導(dǎo)線雙定向向附合合導(dǎo)線線單定向向附合合導(dǎo)線線無定向向附合合導(dǎo)線線導(dǎo)線測測量的的外業(yè)業(yè)工作作導(dǎo)線測測量的的外業(yè)業(yè)包括括踏勘勘、選選點、、埋石石、造造標、、測角角、測測邊、、測定定方向向。1.踏勘勘、選選點及及埋設(shè)設(shè)標志志。踏踏勘是是為了了了解解測區(qū)區(qū)范圍圍,地形及及控制制點情情況,以便確確定導(dǎo)導(dǎo)線的的形式式和布布置方方案;;選點點應(yīng)考考慮便便于導(dǎo)導(dǎo)線測測量、、地形形測量量和施施工放放樣。。選點點的原原則為為:1)相鄰導(dǎo)導(dǎo)線點點間必必須通通視良良好;;2)等級導(dǎo)導(dǎo)線點點應(yīng)便便于加加密圖圖根點點,導(dǎo)導(dǎo)線點點應(yīng)選選在地地勢高高、視視野野開闊闊便于于碎步步測量量的地地方;;3)導(dǎo)線線邊長長大致致相同同;4)密度度適宜宜、點點位均均勻、、土質(zhì)質(zhì)堅硬硬、易易于保保存和和尋找找。導(dǎo)線測測量的的外業(yè)業(yè)工作作2.測角角可可測測左角角,也也可測測右角角。3.測邊邊傳傳統(tǒng)統(tǒng)導(dǎo)線線邊長長可采采用鋼鋼尺、、測距距儀((氣象象、傾傾斜改改正))、視視距法法等方方法。。隨著著測繪繪技術(shù)術(shù)的發(fā)發(fā)展,,目前前全站站儀已已成為為距離離測量量的主主要手手段。。4.測定定方向向測測區(qū)區(qū)內(nèi)有有國家家高級級控制制點時時,可可與控控制點點連測測推求求方位位,包包括測測定連連測角角和連連測邊邊;當當聯(lián)測測有困困難時時,也也可采采用羅羅盤儀儀測磁磁方位位或陀陀螺經(jīng)經(jīng)緯儀儀測定定方向向。點號觀測角/°′″改正數(shù)/″改正后的角值/°′″坐標方位角/°′″邊長/m增量計算值(米)改正后的增量值(米)坐標(米)/m/m/m/mx/my/m1234567891011121500.00500.001245943105.22-3-60.34+2+86.20-60.37+86.2221074830+131074843439.63586.2252482680.18-2+48.47+2+63.87+48.45
+63.893730020+12730032488.08650.113054858129.34-3+75.69+2-104.88+75.66
-104.864893350+12893402563.74545.25215230078.16-2-63.72+1-45.26
-63.74
-45.25189363000500.00124594323595910503600000392.90+0.1-0.070.000.00輔助計算導(dǎo)線略圖
閉合導(dǎo)導(dǎo)線坐坐標計計算表表附合導(dǎo)導(dǎo)線坐坐標計計算表表容許相相對閉閉合差差:點號觀測角/°′″改正數(shù)/″改正后的角值/°′″坐標方位角/°′″邊長/m增量計算值(米)改正后的增量值(米)坐標(米)/m/m/m/mx/my/m123456789101112A’935615A(P1)1863522-31863519167.8121909-15.73-1+84.64-15.73+84.63P21633114-41633110152.08303.80840244133.06+13.80-1+132.34+13.80+132.33P31843900-31843857165.8843664-1+3.55-2+155.60+3.54+155.58P41942230-31942227169.42591.711030408155.02-35.05-2+151.00-35.05+150.98B(P5)1630247-31630244134.37742.69860652B’89210539821037529.81-33.43+523.58-33.44+523.52坐標的的正算算坐標的的正算算:已知一一點A的坐標標、、、邊長長和坐坐標方方位角角,求求B點的坐坐標、、,稱稱為坐坐標正正算問問題。。地形圖圖測繪繪地物地地貌的的表示示方法法地形測測量的的任務(wù)務(wù)是測測繪地地形圖圖。地地形圖圖測繪繪是以以測量量控制制點為為依據(jù)據(jù),按按以一一定的的步驟驟和方方法將將地物物和地地貌測測定在在圖之之上,,并用用規(guī)定定的比比例尺尺和符符號繪繪制成成圖,,比例尺尺的種種類圖上任任一線線段d與地上上相應(yīng)應(yīng)線段段水平平距離離D之比,,稱為為圖的的比例例尺。。常見見的比比例尺尺有兩兩種::數(shù)字比比例尺尺和直線比比例尺尺。比例尺尺愈大大,采采集的的數(shù)據(jù)據(jù)信息息愈詳詳細,,精度度要求求就愈愈高,,測圖圖工作作量和和投資資往往往成倍倍增加加。數(shù)字比比例尺尺數(shù)字比比例尺尺用分子子為1的分數(shù)數(shù)式來來表示示的比比例尺尺,稱稱為數(shù)數(shù)字比比例尺尺,即即式中M稱為比比例尺尺分母母,表表示縮縮小的的倍數(shù)數(shù)。M愈小,,比例例尺愈愈大,,圖上上表示示的地地物地地貌愈愈詳盡盡。通常把把1500,11000,12000,15000的比例例尺稱稱為大大比例例尺,,110000,125000,150000,1100000的稱為為中比比例尺尺,小小于1100000的稱為為小比比例尺尺。直線比比例尺尺為了用用圖方方便,,以及及避免免由于于圖紙紙伸縮縮而引引起的的誤差差,通通常在在圖上上繪制制圖示示比例例尺,,也稱稱直線比比例尺尺。11000的圖示示比例例尺,,在兩兩條平平行線線上分分成若若干2cm長的線線段,,稱為為比例例尺的的基本本單位位,左左端一一段基基本單單位細細分成成10等分,,每等等分相相當于于實地地2m,每一一基本本單位位相當當于實實地20m。地物符符號地面上上的地地物,,如房房屋、、道路路、河河流、、森林林、湖湖泊等等,其其類別別、形形狀和和大小小及其其地圖圖上的的位置置,都都是用用規(guī)定定的符符號來來表示示的,,根據(jù)據(jù)地物物的大大小及及描繪繪方法法的不不同,,地物物符號號分為為以下下幾類類:比例符符號輪廓較較大的的地物物,如如房屋屋、運運動場場、湖湖泊、、森林林、田田地等等,凡凡能按按比例例尺把把它們們的形形狀、、大小小和位位置縮縮繪在在圖上上的,,稱為為比例例符號號。這這類符符號表表示出出地物物的輪輪廓特特征。。非比例例符號號輪廓較較小的的地物物,或或無法法將其其形狀狀和大大小按按比例例畫到到圖上上的地地物,,如三三角點點、水水準點點、獨獨立樹樹、里里程碑碑、水水井和和鉆孔孔等,,則采采用一一種統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)規(guī)格、、概括括形象象特征征的象象征性性符號號表示示,這這種符符號稱稱為非非比例例符號號,只只表示示地物物的中中心位位置,,不表表示地地物的的形狀狀和大大小。。半比例例符號號對于一一些帶帶狀延延伸地地物,,如河河流、、道路路、通通訊線線、管管道、、垣柵柵等,,其長長度可可按測測圖比比例尺尺縮繪繪,而而寬度度無法法按比比例表表示的的符號號稱為為半比比例符符號,,這種種符號號一般般表示示地物物的中中心位位置,,但是是城墻墻和垣垣柵等等,其其準確確位置置在其其符號號的底底線上上。地物注注記對地物物加以以說明明的文文字、、數(shù)字字或特特定符符號,,稱為為地物物注記記。如如地區(qū)區(qū)、城城鎮(zhèn)、、河流流、道道路名名稱;;江河河的流流向、、道路路去向向以及及林木木、田田地類類別等等說明明。等高線線等高線線原理理等高線線是地地面相相鄰等等高點點相連連接的的閉合合曲線線。等高線線的特特性::同一條條等高高線上上的點點,其其高程程必相相等。。等高線線均是是閉合合曲線線,如如不在在本圖圖幅內(nèi)內(nèi)閉合合,則則必在在圖外外閉合合,故故等高高線必必須延延伸到到圖幅幅邊緣緣。除在懸懸崖或或絕壁壁處外外,等等高線線在圖圖上不不能相相交或或重合合。等高線線的平平距小小,表表示坡坡度陡陡,平平距大大則坡坡度緩緩,平平距相相等則則坡度度相等等,平平距與與坡度度成反反比。。等高線線和山山脊線線、山山谷線線成正正交。。等高線線不能能在圖圖內(nèi)中中斷,,但遇遇道路路、房房屋、、河流流等地地物符符號和和注記記處可可以局局部中中斷。。全站儀儀數(shù)字字化測測圖利用全全站儀儀能同同時測測定距距離、、角度度、高高差,,提供供待測測點三三維坐坐標,,將儀儀器野野外采采集的的數(shù)據(jù)據(jù),結(jié)結(jié)合計計算機機、繪繪圖儀儀、以以及相相應(yīng)軟軟件,,實現(xiàn)現(xiàn)自動動化測測圖。。把野外外測得得的數(shù)數(shù)據(jù),,通過過一定定的編編碼方方式,,直接接記錄錄,同同時野野外現(xiàn)現(xiàn)場繪繪制復(fù)復(fù)雜地地形草草圖,,供室室內(nèi)成成圖時時參考考對照照。因因此,,它操操作過過程簡簡單,,無需需附帶帶其他他電子子設(shè)備備;對對野外外觀測測數(shù)據(jù)據(jù)直接接存儲儲,糾糾錯能能力強強,可可進行行內(nèi)業(yè)業(yè)糾錯錯處理理。隨隨著全全站儀儀存儲儲能力力的不不斷增增強,,此方方法進進行小小面積積地形形測量量時,,具有有一定定的靈靈活性性。全站儀儀數(shù)字字測圖圖過程程全站儀儀數(shù)字字化測測圖,,主要要分為為準備備工作作、數(shù)數(shù)據(jù)獲獲取、、數(shù)據(jù)據(jù)輸入入、數(shù)數(shù)據(jù)處處理、、數(shù)據(jù)據(jù)輸出出等五五個階階段。。在準準備工工作階階段,,包括括資料料準備備、控控制測測量、、測圖圖準備備等。。1)野外外碎部部點采采集一般用用“解算法法”進行碎碎部點點測量量采集集,用用電子子手薄薄記錄錄三維維坐標標(x,y,H)及其其繪圖圖信息息。既既要記記錄測測站參參數(shù)、、距離離、水水平角角和豎豎直角角的碎碎部點點位置置信息息,還還要記記錄編編碼、、點號號、連連接點點和連連接線線型四四種信信息,,在采采集碎碎部點點時要要及時時繪制制觀測測草圖圖。2)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸用數(shù)據(jù)據(jù)通訊訊線連連接電電子手手薄和和計算算機,,把野野外觀觀測數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)降接嬎闼銠C中中,每每次觀觀測的的數(shù)據(jù)據(jù)要及及時傳傳輸,,避免免數(shù)據(jù)據(jù)丟失失。3)數(shù)據(jù)據(jù)處理理數(shù)據(jù)處處理包包括數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換和和數(shù)據(jù)據(jù)計算算。數(shù)數(shù)據(jù)處處理是是對野野外采采集的的數(shù)據(jù)據(jù)進行行預(yù)處處理,,檢查查可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種錯錯誤;;把野野外采采集到到的數(shù)數(shù)據(jù)編編碼,,使測測量數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成成繪圖圖系統(tǒng)統(tǒng)所需需的編編碼格格式。。數(shù)據(jù)據(jù)計算算是針針對地地貌關(guān)關(guān)系的的,當當測量量數(shù)據(jù)據(jù)輸入入計算算機后后,生生成平平面圖圖形、、建立立圖形形文件件、繪繪制等等高線線。4)圖形形處理理與成成圖輸輸出編輯、、整理理經(jīng)數(shù)數(shù)據(jù)處處理后后所生生成的的圖形形數(shù)據(jù)據(jù)文件件,對對照外外業(yè)草草圖,,修改改整飾飾新生生成的的地形形圖,,補測測重測測存在在漏測測或測測錯的的地方方。然然后加加注高高程、、注記記等,,進行行圖幅幅整飾飾,最最后成成圖輸輸出。。施工測測量準準備測設(shè)點點的平平面位位置方方法點的平平面位位置測測設(shè)是是根據(jù)據(jù)已布布設(shè)好好的控控制點點的坐坐標和
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