一、水准面与大地水准面1 、水准面我们把重力位相等的面称为重力等位面，也就是我们通常所说的水准面。

水准面有无数个。

1 )水准面具有复杂的形状。

2 )水准面相互既不能相交也不能相切。

3)每个水准面都对应着唯一的位能W=C常数，在这个面上移动单位质量不做功，亦即所做的功等于0,即dW=-gsds可见水准面是均衡面。

4 )在水准面上，所有点的重力均与水准面正交。

于是水准面又可定义为所有点都与铅垂线正交的面。

故设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面大地水准面作为测量外业的基准面，而与其相垂直的铅垂线则是外业的基准线。

似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2-4m的差异我们选择参考椭球面作为测量内业计算的基准面，而与其相垂直的法线则是内业计算的基准线。

1．参心坐标系建立一个参心大地坐标系，必须解决以下问题：(1) 确定椭球的形状和大小；(2) 确定椭球中心的位置，简称定位；(3) 确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；(4) 确定大地原点。

我国几种常用参心坐标系：BJZ54 、GDZ802.地心坐标系地心坐标系分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系等。

地心空间大地直角坐标系又可分为地心空间大地平面直角坐标系和空间大地舜时直角坐标系。

1 ）建立地心坐标系的意义：2 ）建立地心坐标系的最理想方法是采用空间大地测量的方法。

3 ）地心坐标系的表述形式（判断）参心坐标系厂地球坐标系YI地心坐标系「天球空间直角坐标系夭球坐标系Y［天球球面坐标系1）WG一84大地坐标系WGS-84 坐标系统的全称是World Geodical System-84 （世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。

WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统一WGS-7徑标系统而成为GPS的所使用的坐标系统WG一84坐标系的几何定义是：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIHI984 . 0 定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIHl984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴和Z、X 轴构成右手坐标系。

CGCS200定义：是右手地固直角坐标系。

原点在地心，Z轴为国际地球旋转局（IERS）参考极（IRP）方向，X轴为IERS的参考子午面（IRM）与垂直于Z轴的赤道面的交线，丫轴Z轴和X轴构成右手正交坐标系。

水准面的不平行性，对水准测量的影响：⑴因为水准面不平行性，如果沿水准面观测高差不等于零（应该等于零），要加改正数。

⑵用水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异，⑶在闭合环形水准路线中，由于水准面不平行性所产生的闭合差，称为理论闭合差。

正高高程系是以大地水准面为高程基准面，地面任一点的正高高程（简称正高），即该点沿垂线至大地水准面的距离。

正常高高程是以似大地水准面为基准面的高程系，地面一点的正常高高程（简称正常高），即该点到似大地水准面的距离，正常高可精确求得我国规定采用正常高高程系统作为我国高程的统一系统。

1 A力高系统的定义H力=gdh'45。

•应有足够的精度;大地水准第三章二大地测量控制网的建立H H正常二）国家平面控制网布设原则咼程异常•分级布网，逐级控制; 一二三四等控制网•应有足够密度； •应有统一的规格例三、等权代替法精度估算gkm=.5 12 22(510)5®_40 3n~M N =M 1k m26PN4、高低点测定i 角高-3CN③估算导线网中结点及最弱点的点位精P N =2.34度pw=2 % J.75咼点L水平线a高a2C 对于高点 (L - R)高2itgcos 。

对于低点2C (L- R)低2itgcos a两式相加和相减分别得 C 角和i 角。

若测了 n 个测回1C 二厂、(L- R)高-(L- R)低'cos 4n1 “厂、(L- R)高- -(L- R)低?ctg4n323垂直轴偏斜误差(一分)⑴垂直轴偏斜必然引起水平轴倾斜，当水平轴、垂直轴和铅垂线三者在一个平面时,水平轴倾量与垂直轴偏斜量V 相等 ⑵由于水平轴倾斜量，从而使视准轴也偏离正确位置，使观测方向产生了的误差影 响。

⑶垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过水平轴倾斜量而表现出来的 例：对于J2经纬仪（i=20 〃）测定行差丫 〃 =-2.8 〃，现读得读数为116 ° 46 20 〃，求行差改正后的正确读数。

解: 尾数 C=6 ' 20 〃 =6.3 '2咒（-2 "8）d6. 3 二-1.820*1、行差的概念：由 d'r ，= 统误差。

2盘分格成像过宽或过窄引起的测微器读数误差。

行差是—C i种系正确读数：116 ° 46 ' 20 〃-1.8 〃=116 46 ' 18.2 〃五、水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（简答）测定方法：1 ）在高墙5米以外地方安置仪器，整平，然后由观测者指挥，在墙的高处和低处分别设点，两点在以铅垂线上，并且使垂直角在3°以上，高点与低点的倾角之差不超过30〃；2 ）高低两点之间的水平角观测六个测回，每测回变换一次水平读盘位置和测微器的位置，计算公式如下：J2 经纬仪：J1 经纬仪：m为测回数，i为读盘格值。

前三个测回盘左盘右均顺时针旋转照准部，后三个测回均逆时针旋转照准部。

观测限差要求：2C互差按高低点分别比较，对于J2经纬仪2C互差应w 10〃，对于J1经纬仪2C互差应w 6〃。

水平角测回间互差，对于J2经纬仪2C互差应w 8〃，对于J1经纬仪2C互差应w 3〃。

3 ）观测高低点的垂直角，用中丝法测3个测回。

垂直角和指标差均不得过10〃，超限重测4 )计算i和C。

对于J2经纬仪应小于15〃，对于J1经纬仪应小于10〃校正：四、精密测角的一般原则(理解)(1) 观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行，以提高照准精度和减小旁折光的影响。

(2) 观测前应认真调好焦距，消除视差。

在一测回的观测过程中不得重新调焦，以免引起视准轴的变动。

(3) 各测回的起始方向应均匀地分配在水平度盘和测微分划尺的不同位置上，以消除或减弱度盘分划线和测微分划尺的分划误差的影响。

(4) 在上、下半测回之间倒转望远镜，以消除和减弱视准轴误差、水平轴倾斜误差等影响，同时可以由盘左、盘右读数之差求得两倍视准误差2c,借以检核观测质量(5) 上、下半测回照准目标的次序应相反，并使观测每一目标的操作时间大致相同，即在一测回的观测过程中，应按与时间对称排列的观测程序，其目的在于消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差影响，如觇标内架或三脚架的扭转等。

(6) 为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误差，要求每半测回开始观测前，照准部按规定的转动方向先预转1-2 周。

(7) 使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均应为旋进。

(8) 为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测过程中应保持照准部水准器气泡居中。

当使用J1 型和J2 型经纬仪时，若气泡偏离水准器中央一格时，应在测回间重新整平仪器，这样做可以使观测过程中垂直轴的倾斜方向和倾斜角的大小具有偶然性，可望在各测回观测结果的平均值中减弱其影响。

(9) 选择距离适中、通视良好、成像清晰的方向作为起始方向( 证明)J1J2重合两次读数差值1〃 3 〃半测回归零差 6 〃8 〃一测回2C互差9 〃13 〃化归冋起始方向后冋方向值各测6 〃9 〃回互差成果重测和取舍的原则：1、重测一般应在本测站基本测回完成之后进行；2、凡超出规定限差的结果，均应进行重测。

因测错度盘、测错方向、读记错误或因中途发现观测条件不佳等原因而放弃测回，重新观测时，不计入重测数；3、因测回互差超限而重测时，除突出的孤值外，原则上应重测结果中最大和最小值的测回。

4、在一个测站上，重测的方向测回数，超过全部方向测回数总数的1/3时，应全部重测重测数的计算：在基本测回观测结果中重测1个方向就是1个方向观测；一个测回中有两个方向需要重测，记作两个重测方向测回；零方向超限需全部重测，记作（n-1）个方向测回。

全部方向测回数二（n-1 ）x m5 、一测回中重测方向数超过所测方向数的1/3时，一个测回需要全部重测，重测数计算时，仍按超限方向数计算。

6、重测时，只需联测零方向。

7、观测的基本测回结果和重测结果，一律抄入记簿。

例1 （联测零方向）计算过程如下:1、计算联测角闭合差：W=+1.62、 计算第一组零方向改正数：v1二+w/4=+0.4计算第一组联测方向改正数：v6‘ =-0.4 计算第二组归零改正数：v1 〃 =-0.4 计算第二组联测方向改正数：v6 〃 =-0.43、 计算归零改正数（如表）4、 计算平差方向值。

W=-1.2方向号第 —组第 二组平差方向值改正数V ◎归零观澳值改正数& 卫归零9 tffIf*(rr。

ftr1 0 00 00.0 +0.40*00 00 00*0 74 0.00 00 00.0 2 '42 35 18*4T* 442 35 1&0 3 -55 45 15.2+0,455 4515.6 4141 04 5& 8 一0 4141 04 56.4 5169 00 52 3f 4169 00 51.9 6 220 14 11 6 一a 4 —0* 8 : 220 14 12,0 +64 +0*8 220 14 12.8 7278 38 08.7+0.4278 38 09.1（零方向相同）^3-11例2不联测零方向例3联测两个高等（固定）方向时的测站平差w= 76 19 23. 4 - 76 19 21 .6= 1 .8V j = -0 .9 v i = 0 .91 测距仪：编码D ct2得方向不同）»3-12度盘和光栅度盘第五章 设电磁波在大气中传播速度为 c ,当它在距离D 上往返一次的时间为t ，则有: 三、电磁波测距仪的分类和分级（了解）按反射目标漫反射目标（非合作目标），合作目标 --- 平面反射镜,角反射镜有源反射器 ——同频载波应答机，非同频载波应答机分级I 级：mi < 5mm;II 级：5mm<m o 冬 10mm 。

分类按测定t 的方法*脉冲式测距仪 ［目位式测距仪按测程长程 _____ 几十公里』中程 ____ 数公里至十多公里 短程___3公里以下按载波（光波__ _激光测距仪,红外测距仪微波—微波测距仪按载波数单载波 _____ 可见光，红外光，微波丿双载波 ____ 可见光与可见光，可见光与红外光 三载波 _____ 可见光可见光和微波，可见光红外光微波2、用六段解析法测定加常数⑴基本作法六段解析法是一种不需要预先知道测线的精确长度而采用电磁波测距仪本身的测量成果，通过平差计算求定加常数的方法。