测量学重点

第一章1、测绘学是研究与地球有关的基础空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的学科与技术，是地球科学的重要组成部分。2、测绘学包括：大地测量学、摄影测量与遥感学、地图制图学、工程测量学和海洋测绘学等。3、大地水准面：静止的海水面向陆地延伸所形成的封闭曲面4、大地水准面为野外测量和室内计算基线基准面。5、参考椭球体：与某地区大地水准面最为接近的地球椭球。其旋转椭球面为参考椭球面。（参考椭球面，是测量计算工作的基准面）。6、参考椭球定位：使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合。定位方法有：单点定位和多点定位7、大地原点：在一个国家领域内选定一事宜的地面点作为大地原点。我国常用坐标系椭球参数：1954北京坐标系：大地原点在前苏联，参考椭球：克拉索夫斯基椭球a=6378245f=1/298.31980国家坐标系：大地原点在陕西永乐镇，参考椭球：IUGG国际大地测量与地球物理联合会推荐的1975参考系，IUGG-75a=6378140f=1/298.2578、高斯投影的特点：1、经线和纬线投影后保持正交（投影后角度大小保持不变）;2、中央子午线投影后为一直线，且长度不变。其余子午线为凹向轴（中央）子午线的曲线，离中央子午线越远，投影后变曲程度越大，长度也变形越大；3、赤道投影后也是直线，其他纬线为凸向赤道的曲线。9、投影带的计算公式：带号n与中央子午线经度L0的关系：L0=6n-3。带号n=某地的经度/6=取整数+110、国家高斯平面坐标：为使用方便，将X轴向西移500kma）将以中央子午线为X轴的横坐标加上500000米；（纵坐标不变）b）为区分各坐标带，再在各点横坐标之前加上坐标带的带号。11、测量中的坐标纵轴为x轴，横轴为y轴。象限按顺时针方向编号，所用数学公式与数学平面直角坐标系相同。12、高程：地面点到高度起算面的铅垂距离。高度起算面又称高程基准面，通常以大地水准面作为高程基准面。13、绝对高程:地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，又称海拔。14、相对高程：地面点到某一假定水准面的铅垂距离，称为假定高程或相对高程。15、测量的基本要素：水平角、水平距离、高程16、测量的主要任务：测定：是指按照一定方法，使用测量仪器和工具，通过测量和计算确定地面点的位置（三维坐标），或把地球表面的形状测绘成地形图。测设：又称放样，是指通过测量把图纸上设计好的建筑物或构筑物标定于实地。这是改造自然的过程。17、测量工作的基本原则：1、布局上“由整体到局部”，精度上“由高级到低级”，工作次序上“先控制后细部”。2、步步有检核”。即：前一步工作未作检核，不进行下一步工作。18、水准曲面对水平距离的影像：在10km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。19、水准曲面对水平角的影响：对于面积在100Km2内的多边形，地球曲率对水平角的影响只用在最精密的测量中才考虑，一般测量工作不用考虑。20、水准曲面对高程的影响：高程测量时，哪怕距离很近，也必须考虑地球曲率的影响。21、综上所述，面积在100Km2，不论水平距离或者水平角测量，都可以不考虑地球曲率的影响。在精度较低的情况下，这个范围还可以相应的扩大，但是地球曲率对高程的影响是不可忽视的。第二章1、水准测量原理：利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。2、转点：当地面上A、B两点间距离较远或高差太大，放置一次仪器不能确定其高差时，就需要设置若干个临时的立尺点，即转点3、转点的作用：将测量目标段分为n段，测出每段的高差，最后每段高差做和即为测量目标段的高差。4、水准仪的分类：1、按精度DS05，DS1，DS3，DS102、按结构微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪5、DS3微倾式水准仪使用步骤：1、安置：安置三脚架和水准仪；2、粗平：使圆水准器气泡居中；3、瞄准：粗瞄和精瞄；4、精平：使长水准管气泡居中；5、读数：用中丝读数；6、视准轴：十字丝中心交点与物镜光心的连线称为视准轴。7、视差：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。8、自动安平水准仪和微倾式水准仪相比，没有管水准器和微倾螺旋，而是利用安装在仪器内部的光学补偿器代替管水准器。从而省略了“精平”过程，加快了测量速度，提高了测量精度。9、水准点：通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。10、水准路线布设：单一水准路线：闭合顺准路线、附合水准路线、支水准路线。水准网：附和水准网、独立水准网。11、普通水准测量步骤：1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或“双面尺法”。12、普通水准测量公式：13、附合水准线路的步骤及公式：第一步计算高差闭合差：)(始终测HHhfh第二步计算限差：Lfh40容第三步计算每km改正数：LfVh0第四步计算各段高差改正数：iiLVV0四舍五入后，使：hifv第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的高程。改正后高差=改正前高差+改正数Vi14、支水准路线步骤及公式：高差闭合差：fh=∑h往+∑h返高差闭合差允许值为：fh=+/-12n^1/2。15、支水准路线的计算：高差闭合差：返往hhfh16、水准仪的检验与矫正满足的几何条件：水准管轴LL∥视准轴CC圆水准轴L’L’∥竖轴VV横丝要水平（即：⊥VV）17、i角：视准轴与水平面的夹角。18、误差来源：仪器误差、操作误差、外界条件影响19、消除误差：仪器误差主要有：视准轴不平行于水准管轴（i角）的误差（消弱方法：前后视距不超过10米）水准尺误差：分划误差和零点误差（消弱方法：两根标尺交替放置，使测站数为偶数站)20、大幅视距前后相等以消除哪些误差：地球曲率和大气折光率的影响。第三章1、水平角测量原理：一点到两个目标的方向线，垂直投影到水平面上所成的夹角，0°＜β＜360°2、竖直角测量原理：在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也称垂直角)。α=0°～±90°，仰角为正，俯角为负。3、经纬仪分类：光学经纬仪、电子经纬仪4、DJ6光学经纬仪组成部分：照准部、水平度盘和基座5、DJ6光学经纬仪读数方法：（1）分微尺的分划值为ˊ，每格为1ˊ;估读到0.1ˊ(6〞)。（2）“H”——水平度盘读，“V”——竖直度盘读数。6、DJ2光学经纬仪组成部分：照准部、水平度盘和基座7、DJ2光学经纬仪读数方法：（1）采用度盘对径重合读数法，以消除度盘偏心误差影响。（2）通过转动测微手轮，操纵测微装置，使度盘上相差180度的刻度线一一对应重合，而对应刻度线相对移动过的量，可在分微尺上读取。（3）水平度盘读数和竖直度盘读数由换像手轮控制，分别单独显示。8、电子经纬仪与光学经纬仪的区别：电子经纬仪采用光栅度盘，读数方式为电子显示。电子经纬仪有功能操作键及电源，还配有数据通信接口，可与测距仪组成电子速测仪。9、经纬仪的基本操作：安置仪器、瞄准目标、读数或置数。10、对中的目的：使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。11、整平的目的：使仪器竖轴处于铅垂位置，从而使水平度盘处于水平位置。12、为了计算方便，或为了减少度盘刻划误差的影响，通常需要将起始方向水平度盘读数配置为0°00′00″或某一预定值位置。13、测回法步骤：将经纬仪安置在测站点，对中整平；盘左位置瞄准目标，将水平度盘配置在0°附近，读取读数，顺时针旋转照准部，瞄准下一个目标读数。倒转成盘右位置，瞄准后一个目标读数，逆时针旋转照准部，瞄准目标读数。14、测回法计算：β左-β右不超过±40取:β=(β左+β右)/215、测回法起始位置：第一个方向读数应设置在0°、180°附近；多个测回应根据测回数n按180度/n的间隔变换度盘位置。16、方向观测法步骤：将经纬仪安置在测站点，对中整平。盘左位置选起始方向，将水平度盘配置在0°附近，读数。旋转顺时针依次读数，最后回到起始点。倒转成盘右位置，先瞄准起始目标并读数，然后逆时针依次读数并回到起始点。17、方向观测法计算：同测回法，且在一个测回中,同一方向水平度盘的盘左读数与盘右读数（±180°）之差称为“2C”（两倍视准差）：观测要求：2C=4018、竖直角计算公式：竖盘顺时针刻度：竖盘逆时针刻度：19、竖盘指标差：顺时针刻度：竖盘水准管气泡居中时，读数指标线与铅垂线的夹角(x)逆时针刻度：竖盘水准管气泡居中时，读数指标线与铅垂线的夹角20、竖直角观测：盘左盘右观测垂直角取平均，可消除指标差的影响。21、经纬仪的轴线及其应满足的条件：水准管轴垂直于纵轴LL⊥VV圆水准轴平行于纵轴L′L′∥VV十字丝纵丝垂直于横轴纵丝⊥HH视准轴垂直于横轴CC⊥HH横轴垂直于纵轴HH⊥VV22、误差来源：度盘刻度中心C与照准部旋转中心C′不重合、视准轴不垂直于横轴、纵轴不铅垂23、取度盘对径读数的平均数，或用盘左和盘右测量水平角或垂直角，取其平均数，均可以抵消经纬仪照准部偏心差的影响。第四章1、直线定线：当地面两点距离较长或地形起伏较大时，为了便于量距，需要在两点连线方向标定出若干点，使相邻两点间的距离不超过尺子本身的长度2、直线定线分为：目测定线和经纬仪定线3、丈量精度用“相对误差”来衡量4、相对精度：XXXDDDDK/121返往返往5、钢尺量距的误差分析：钢尺本身误差（尺长改正误差）操作误差：拉力误差温度误差定线误差倾斜改正误差对中读数误差外界条件影响：钢尺垂曲误差风力影响6、视距测量公式：视距公式：lkD、高差：h=i-v、在设计时：k=100、水平距离：2coscosKlDD、A、B两点间的高差h为：vihh7、.计算方法水平距离：D=Lcosα=kl’cosα=klcos2α高差：h=h’+i–v=Dtanα+i-v=(1/2)klsin(2α)+i-v8、电磁波测距的分类：1、按载波分：微波测距仪、光电测距仪2、按测程分：短程3km中程3－5km远程15km3、按精度分为1（5mm)、2(5-10mm)、3(11-20mm)级9、电磁波测距的基本原理：（一）脉冲式测距：将发射光波的光强调制成高频光脉冲，再由时标振荡器产生产生时标脉冲(周期T0)，二者都经过电子门；发射脉冲光打开电子门，反射回来的脉冲光关闭电子门；在开关门之间，时标脉冲计数器计数为m；则mT0为脉冲光往返传播时间t，据此可根据光速计算距离：021CmTS（二）相位式测距：用高频电振荡(周期T)将发射光进行振幅调制,使光强随电振荡而产周期性的明暗(相位φ)变化；调制光在测程上往返传播，同一瞬间仪器的发射光与接收光产生相位差Δφ，据此可算出光波往返传播时间t。10、全站仪：电子全站仪是一种利用机械、光学、微电脑等元件组合而成、可以同时进行角度测量和距离测量、并可进行有关计算的高科技测量仪器。由于只要在测站上一次安置该仪器,便可以完成该测站上所有的测量工作,故称为“电子全站仪”,简称“全站仪”11、全站仪功能：可以与计算机交互通讯、与传动马达相结合，自动识别、跟踪和瞄准、全球定位系统(GNSS)接收机与之结合第五章1、三北方向：在测量中，通常把三个基本方向称为“三北方向”，即：真北方向（真子午线方向）、磁北方向（磁子午线方向）、坐标北方向（磁子午线方向）2、子午线收敛角:真北方向与坐标北方向之间的夹角3、磁偏角——地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。4、方位角：由标准方向的北端起，顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。5、方位角分为：α：坐标方位角、A：真方位角、Am：磁方位角6、象限角：直线与基本方向构成的锐角。以基本方向线北端或南端起算，顺时针或逆时针方向量至直线的水平角，称为象限角。用R表示。7、象限角分类：北东、北西、南东、南西8、坐标方位角的计算：正反坐标方位角：αAB=αBA±180°坐标方位角的计算：αCA＝αAM+β2±180°α未知=α已知±β，（同起点已知