第一章
测量学:研究地球的形状和大小以及确定地面点的位置的科学。 测量的两个主要内容包括测定和测设。
测定:使用测量仪器和工具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设计,工程建设和国防建设使用。
测设:把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去,以便于施工。 地球的半径6371km
1. 重力的方向线称为铅垂线,铅垂线是测量工作的基准线
2. 静止的水面所形成的曲面称为水准面。过水准面的任意一点所做的铅垂线,在该点都与
水准面正交。与水准面相切的平面称为水平面。 3. 大地水准面:与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的的封闭曲面。大地水准面是测量
工作的基准面。大地水准面是一个有微小起伏,不规则的复杂曲面。
4. 旋转椭球体面:为了计算和绘图方便,选择一个非常接近大地水准面并可用数学式表示
的几何曲面代表地球的形状。
确定地面点的空间位置要三个量,平面坐标和高程
天文经纬度:以过该点的铅垂线为基准线,大地水准面为基准面。 大地经纬度:以椭球体的法线为基准线,椭球体面为基准面。
平面直角坐标系:规定南北方向为纵轴,记为x轴,东西方向为横轴,记为y轴。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限按顺时针编号。 绝对高程(海拔):地面点相对大地水准面的铅垂距离。 假定高程:地面点相对任一假定水准面的铅垂距离。 两点间的高程差,即高差
测量的基本工作:距离测量,高程测量,角度测量 测量工作的基本技能:观测,计算,绘图
测量工作的准则:1.先控制后碎部,从整体到局部(只有这样,才能保证全国统一的坐标系统和高程系统,使地形图可以分幅测绘,加快测图速度;才能减少误差的积累,保证测量成果的精度)2.步步有检核(使得测量结果合乎技术规范的要求)
作业:测量工作的两个原则及其作用
第二章
距离:两点间的水平距离
距离测量的测量方法:钢尺量距、光电测距、视距测距 直线定线:将分段点标定到一条直线的工作
直线定向:确定一直线与标准方向间角度关系的工作
1. 真子午线方向:地球表面某点的真子午线的切线方向。真子午线北端所指的方向为真北
方向
2. 磁子午线方向:地球表面某点磁针所指的方向。磁针北端所指的方向为磁北方向。 3. 坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向
4. 磁偏角:某点的磁子午线方向与真子午线方向间的夹角 5. 子午线收敛角:地球表面某点的真北与坐标北方向间的夹角 6. 方位角:从标准方向北端顺时针量到某直线的夹角。0-360 7. 象限角:某直线与标准方向线所夹的锐角。0-90 作业:何谓子午线收敛角和磁偏角。
第三章
水准测量;利用水准仪提供的水平视线测定两点间的高差,进而求得高程的方法。
Hb=Ha+(a-b)
水准仪是指能够提供水平视线的仪器,包括望远镜,水准器和基座。 望远镜:瞄准目标并在水准尺上读数
水准器:指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置 水准管轴:通过水准管圆弧零点的切线 圆水准器轴:过水准器零点的法线 尺垫用来传递高差。
复合棱镜系统:为了提高目估水准管气泡居中的精度,
水准仪的操作流程:仪器安置、粗略整平、瞄准、精确整平、读数
消除视差:调整目镜对光螺旋(十字丝)以及物镜对光螺旋(尺子的影像)。
水准测量满足的要求:
1.水准管轴平行于视准轴(物镜光心和十字丝中心的连线) 2.圆水准器轴与仪器竖轴平行 3.十字丝横丝垂直于仪器竖轴
水准测量的外业内业看书去 下丝 前下丝 测后方向 站尺 上丝 尺 上丝 及 编后距 前距 尺号 号 视距差d ∑d 1979 1 1457 52.2 -0.2 2739 2 2183 55.6 -0.8 1918 3 1290 62.8 -1.6 1088 4 0396 69.2 1.2 检查计算 ?Da?239.8标尺读数 后视 黑面 1718 0476 前视 红面 6405 5265 K+黑 减 红 0 -2 +2 1 0 1 0 -1 1 1 -1 2 高差 中数 1.2410 1.778 0.056 -1.307 备考 0738 0214 52.4 -0.2 0965 0401 56.4 -1.0 1870 1226 64.4 -2.6 2388 1708 68.0 -1.4 后 前 后-前 +1.242 +1.140 后 前 后-前 后 前 后-前 后 前 2461 0683 1.778 1604 1548 0.056 0742 2048 7247 5370 1.877 6291 6336 -0.045 5528 6736 ?后视?31.996K1=4.687 K2=4.787 后-前 -1.306 -1.208 ?h??1.761 ?Db?241.2 ?前视?28.462平均?d??1.4?后视??前视??3.5342?h平均??3.534?h??3.534
变更仪器高法:变更超过10cm,两次读数差不超过6mm
双面尺法:黑+常数-红不超过4mm,黑、红面高差之差不超过6mm 水准路线闭合差;实测高差和理论值的差值。
第四章
水平角:地面上一点到两个目标点的方向线的垂直投影在水平面上所成的夹角。 竖直角:在同一竖直面内,视线与水平线的夹角 光学经纬仪:照准部、水平度盘、基座。 读数方法看书。 经纬仪满足的要求:
1. 水平度盘的水准管轴垂直于竖轴 2. 视准轴垂直于水平轴 3. 水平轴垂直于竖轴
经纬仪的安置:对中、整平 测回法,全圆测回法
竖盘读数 看书
竖盘指标差:视准轴水平,竖盘指标水准管气泡居中时,指标所指的读数与应该的读数之间的差值
x=1/2(左角+右角)
三角高程测量:h=l tanδ+ι-υ 视距测量①
l=KS(k=100,s=上丝-下丝) 水平视线
h=1/2KSsin2δ+ι-υ (视线倾斜)
度盘读数 盘 左 盘 右 ° ′ ″ 180 00 54 238 49 18 270 00 36 328 49 18 半测回角值 ° ′ ″ 58 48 30 58 48 24 58 48 36 58 48 32 一测回角值 ° ′ ″ 58 48 27 58 48 34 各测回 平均角值 ° ′ ″ 58 48 30 备 注 ② l=KScos2δ
测目站 标 A B O A B ° ′ ″ 0 00 24 58 48 54 90 00 12 148 48 48
测站 目标 A B O C D 90 32 42 84 56 24 270 27 00 275 03 18 -9 -9 -0 32 51 +5 03 27
度盘读数 盘 左 ° ′ ″ 79 20 24 98 32 18 盘 右 ° ′ ″ 280 40 00 261 27 54 指标差 ″ +12 +6 竖直角 ° ′ ″ +10 39 48 -8 32 12 备 注
第五章
测量误差:系统误差和偶然误差
误差来源:仪器条件,外界条件,观测者自身条件
系统误差具有累积性,对测量结果的影响很大,但这种影响具有一定的规律性,可以采取措施加以消除或减少其影响。偶然误差是不可避免的,且无法消除。 1.在一定观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定限值; 2.绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的频率大; 3.绝对值相等的正负误差出现的机会相等;
4.在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数无限增大而趋近于零。 中误差 相对误差
看书去
极限误差 误差传播定律
算数平均值及其中误差 5.某直线段丈量了4次,其结果为:98.427m,98.415m,98.430m,98.426m。使用CASIO fx-3950P计算器在单变量统计模式下计算其算术平均值、观测值中误差,并计算算术平均值中误差和相对误差。
5.X=98.4245m,m=±0.0066m,mx=±0.0033m,1/30000
第六章
国家平面控制网按其精度分为一、二、三、四等四个等级
闭合导线:从一个已知边的一个已知点出发,最后仍回到这个已知点上。 附和导线:从一个已知边的一个已知点出发,最后附和到另一个已知边的一个已知点上。 支导线:从一个已知边的一个已知点出发,即不回到原点,也不附和到另一个已知点上 经纬仪导线测量外业工作:踏勘选点,测角,量边和起始方位角的测定
踏勘选点的要求:1.便于测绘地形2.便于测角3.便于量边4.边长适宜5.保证安全
4、用公式RAB?arctan?yAB计算出的象限角RAB,如何将其换算为坐标方位角?AB?(坐?xAB标反算)
?xAB>0,?yAB>0时,RAB>0,A→B方向位于第一象限,?AB=RAB;
?xAB<0,?yAB>0时,RAB<0,A→B方向位于第二象限,?AB=RAB+180°; ?xAB<0,?yAB<0时,RAB>0,A→B方向位于第三象限,?AB=RAB+180°; ?xAB>0,?yAB<0时,RAB<0,A→B方向位于第四象限,?AB=RAB+360°。
6、已知 89°12′01″, 3065.347m, 2135.265m,坐标推算路线为 →1→2,测得坐标推算路线的右角分别为 32°30′12″, 261°06′16″,水平距离分别为 123.704m, 98.506m,试计算1,2点的平面坐标。 【解】 1) 推算坐标方位角
89°12′01″-32°30′12″+180°=236°41′49″ 236°41′49″-261°06′16″+180°=155°35′33″ 2) 计算坐标增量
123.704×cos236°41′49″=-67.922m, 123.704×sin236°41′49″=-103.389m。 98.506×cos155°35′33″=-89.702m, 98.506×sin155°35′33″=40.705m。 3) 计算1,2点的平面坐标
3065.347-67.922=2997.425m 2135.265-103.389=2031.876m 2997.425-89.702=2907.723m 2031.876+40.705=2072.581m
3、已知图中AB的坐标方位角,观测了图中四个水平角,试计算边长B→1,1→2,2→3,3→4的坐标方位角。
【解】?B1?197°15′27″+90°29′25″-180°=107°44′52″
?12?107°44′52″+106°16′32″-180°=34°01′24″ ?23?34°01′24″+270°52′48″-180°=124°54′12″ ?34?124°54′12″+299°35′46″-180°=244°29′58″