测量学整理第一章测量学的任务:1.地形图测绘2.地形图应用3.施工测量4.变形观测大地水准面:通过平均海水面的水准面。
铅垂线是测量工作的基准线,大地水准面是测量工作的基准面。
大地体:由大地水准面包围成的形体。
地球的平均半径:6371千米经度:该点的子午面与首子午面所夹的二面角纬度:该点的铅垂线与赤道平面所组成的角度测量使用的平面直角坐标是以两条垂直线交点为坐标原点,南北方向的纵轴为x轴,以东西方向的横轴为y轴。
与数学坐标系的区别为:1.xy方向不一样2.象限划分不一样3.角度起始轴以及方向不一样2005年5月22日中华人民共和国重测珠峰高度测量登山队成功登上珠穆朗玛峰峰顶,再次精确测量珠峰高度,珠峰新高度为8844.43米,与之前的数据相差3.7米。
高程:地面点至高程基准面的距离。
大地高系统以参考椭球面为基准面。
(中国使用)正常高系统以拟大地水准面为基准面。
高程异常:拟大地水准面到参考椭球面的距离似大地水准面到参考椭球面的距离,称为高程异常。
p13绝对高程:地面点至平均海水面(大地水准面)的铅垂距离称为高程,也叫海拔。
相对高程:假定一个水准面作为高程基准面,这种由任意水准面起算的地面点高程即地面点至任意水准面的铅垂距离。
地面点位用地理坐标表示包括:经度,纬度,绝对高程。
测量的基本工作:距离测量,角度测量,高程测量。
测量工作的基本原则:从整体到局部,先控制后碎部。
另一项是步步有检核。
距离测量来说,在10千米为半径的范围内,可以用水平面代替球面。
高程测量来说,必须顾及地球曲率对高程的影响,不得用水平面代替水准面。
水平角测量来说:当多边形面积为100km2时,球面角超为0.51’’,可以不予考虑。
在一般工程测量中,可以用水平面代替球面。
第二章水准测量(高程测量的一种)ds3型微倾式水准仪:望远镜,水准器,基座使用的基本操作:安置,粗平,瞄准,精平,读数。
视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线。
水准管轴:通过水准管圆弧零点的切线。
圆水准轴:通过圆水准器零点的法线。
圆水准仪器:使仪器竖轴铅垂。
管水准仪器:使仪器视线水平。
视差:调焦不到位,就会使尺子成像与十字丝划分平面不重合,观测者的眼睛靠近目镜上下微微移动就会发现十字丝横丝在尺上的读树也在随之变动。
水准点:用水准测量方法测定其高程的高程控制点,记为BM(Bench Mark)(永久性+临时性)水准路线:1.闭合水准路线2.附和水准路线3.支水准路线(应该往返测量)转点:当两水准点间相距较远或高差较大或有障碍物遮挡视线时,可在水准路线中加设若干个临时过渡立尺点。
作用:传递高程。
(保证偶数站,使水准尺交替前进,消除水准尺零点差)一般工程水准测量(图根等级)高程差允许闭合差为40根号L(平地)或12根号L(山地)水准仪的轴线应满足以下几何条件:1.水准管轴平行于视准轴2.圆水准器轴平行于仪器竖轴3.十字丝横丝垂直于仪器竖轴(十字线横丝应水平)前后视距相等可以消除的误差:1.仪器i角误差(水准管轴不完全平行于视准轴)2.地球曲率误差3.大气折光误差第三章角度测量水平角:空间两相交直线投影到水平面上所形成的夹角,水平角角值为0º~360º。
竖直角:同一竖直面内倾斜视线与水平线间的夹角,其角值在-90°~90°之间dj6光学经纬仪:基座,水平度盘,照准部经纬仪的使用步骤:对中,整平,瞄准,读数。
在观测水平角过程中,可允许气泡偏离中心位置不超过1格。
整平:使仪器的竖轴处于铅垂方向。
对中:使水平度盘的中心与地面测站点的标志中心位于同一铅垂线上。
竖直度盘指标差:当竖直度盘指标水准管气泡居中或自动补偿器归零时,指标线偏离正确位置的角度值(盘左盘右观测可消除指标差,各测回指标差互差不应该超过+-25“)。
经纬仪应满足的几何条件:1.照准部水准管轴应垂直于竖轴。
2.视准轴垂直于横轴。
3.横轴应垂直于竖轴。
4.十字丝纵丝垂直于横轴。
5.竖直度盘指标处于正确位置。
6.光学对中器的视准轴与竖轴重合。
测回法(盘左盘右)可以消除的误差:水平方向:1.视准轴误差(由于视准轴不垂直于横轴而产生的侧角误差)2.横轴误差3.照准部偏心差竖直方向:4.竖直度盘指标差直线定线:确定直线方向,用目估法或经纬仪法把许多点标定在某一已知直线上的工作。
(若丈量的边长比整支尺子长,需要在两点的连线上标若干个点)平坦地面的距离丈量d=nl+q。
量距相对误差:为了尽享校核核提高丈量精度,需进行往返丈量,往返丈量的距离之差的绝对值与平均距离之比,并化成分子为1、分母凑成整百数的形式(相对误差不应该大于1/3000)。
p75电磁波测距原理:d=c0x t/2n(大气折射率n)视线水平时视距测量公式:水平距离:D=Kn(K为视距乘常数,n为视距间隔或尺间隔,上下丝之差)高差:h=i-l视线倾斜时视距测量公式:水平距离:D=D’cosa=Kncosa x cosa高差:h=D’sina+i-l=1/2x Knsin2a+i-l p81全站仪:电子测角,观点测距,数据微处理系统第五章测量误差及测量平差测量误差产生的三方面原因:测量仪器、观测者、外界条件。
对系统误差,通常采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
准确度:对某一个量的多次观测中,观测值对该量真值的偏离程度。
精密度:在某一个量的多次观测中,各观测值之间的离散程度。
精度:测量中所讲的精度通常指的是精密度。
偶然误差的特性:1.在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限制。
2.绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的机会多。
3.绝对值相等的正、负误差出现的机会均等。
4.偶然误差的算术平均值随观测次数的无限增加而趋于零。
衡量测量精度的指标:中误差(几种中误差p95)、相对误差、极限误差(容许误差)。
p91中误差:各真误差平方的平均值的平方根相对误差:中误差的绝对值与观测值之比,通常化为分子为1的分数形式极限误差:二、三倍中误差作为偶然误差的极限值观测值的改正数:观测值与算术平均值之差,通常以v表示最可靠值:等精度观测的算术平均值观测值中误差p98算数平均值的中误差为每一项观测值中误差的1/根号n直线定向:确定一条直线与标准方向间的水平夹角关系标准方向有:真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向标准方向的种类:1.真子午方向2.磁子午线方向3.坐标纵轴方向表示直线方向的方法:1.方位角:由标准方向的北端(真北、磁北、坐标纵线北)顺时针方向量至某直线的水平夹角。
0~360(正反方位角差180)真方位角:由真子午线方向的北端起,顺时针量到直线间的夹角。
磁方位角:由磁子午线方向的北端起,顺时针量至直线间的夹角。
坐标方位角:由坐标纵轴方向(中央子午线方向)的北端起,顺时针量到直线间的夹角。
2.象限角:某直线与标准方向所夹的锐角。
0~90子午线收敛角:地面上各点的真子午线北方向与坐标纵线(中央子午线)北方向之间的夹角。
磁偏角:同一点的磁子午线方向偏离真子午线方向的夹角。
第七章小地区控制测量平面控制测量:确定控制点平面坐标的测量工作(1954北京坐标系、1980西安坐标系两套国家基本控制网)高程控制测量:确定控制点高程的测量工作(1985国家高程系统)导线测量的外业工作:1.勘探选点及建立标志2.量边3.测角导线的布设形式:闭合导线,附合导线,支导线判断导线是否合格的两个指标:1.角度闭合差fb2.导线相对闭合差T(导线全长闭合差与导线全长之比)p122f=0.43d的平方/r(球差改正+气差改正)如果d(直线距离)不大于400m,可不必考虑两差改正。
p134gps的组成:gps卫星,地面监控系统,用户接收机gps的特点:1.定位精度高2.观测时间短3.操作简便4.全天候作业5.观测站之间无需通视6.提供三维坐标第八章地形图的基本知识地物:地面上的固定物体地貌:地球表面高低起伏、倾斜变化的形态比例尺精度:地形图上0.1毫米所表示的地面实际长度比例尺:某一条直线的图上长度与实地长度之比地形图的数学要素:比例尺、坐标网、控制点、地形图定向地形图的地理要素:地物符号,地貌符号,注记等高距:相邻两条等高线之间的高差等平距:相邻两条等高线之间的水平距离等高线:地面上高程相同的相邻点连成的闭合曲线(坡度i=hd/D,即等高距/等高线平距)矩形分幅:1:500,1:1000,1:2000大比例尺地形图通常采用50厘米x50厘米正方形分幅或40厘米x50厘米矩形分幅。
1:5000比例尺地形图也可采用40厘米x40厘米正方形分幅。
第九章地形图的测绘碎部点的选择:1.地物选择:应选择能反映其平面形状的特征点作为碎部点,如房角、道路交叉口、河流转弯处以及独立地物的中心等。
2.地貌选择:应选择山顶、鞍部、山脊、山谷、山脚等坡度及方向变化处的地貌特征点作为碎部点。
大比例尺数字地图的作业方法:数据采集,数据处理,地图数据的输出建立大比例尺数字地图的作业方法:1.现有地图的数字化做法2.基于影像的数字化方法3.地面数字测图方法地形图拼接:为保证相邻图幅的正确衔接,每幅图均应测出图廓外5mm第十章地理空间信息的应用地形图应用的基本内容:确定点的坐标、高程、直线距离、直线方位角和地面坡度五方面工作地形图在工程建设中的应用:1.按限制坡度选择最短路线2.按一定方向绘制断面图3.确定汇水范围第十一章施工测量基本工作平面点位的测:1.放样数据计算2.放样3.检核测设点的平面位置的方法:直角坐标法,极坐标法(p201),角度交会法,距离交会法,全站仪测设法。