山科大大地考研复习资料

山科大《数字测图》专业课知识点按章节整理第一章绪论数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。何为测绘学？其可分为哪几个分支学科？各分支学科的主要研究内容有哪些？测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科，是地球科学的重要组成部分。测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同，分为以下几个分支学科：大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学、海洋测绘学。大地测量学是一门研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及其变化的理论和技术的学科；摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何和物理关系，进行分析、处理和解译，以确定被摄物体的形状、大小和空间位置，并判定其性质的一门学科；地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科；工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中，在规划、勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科；海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象，研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术的学科。地形数据的采集方式有哪几种？1）地面测量仪器数据采集；2）数字摄影测量数据采集；3）数字化仪数据采集；4）扫描仪数据采集。什么是数字测图？目前其发展过程大体上可分为哪两个阶段？数字测图与常规测图相比具有哪些特点？数字测图是对利用各种手段采集到的地面数据进行计算机处理，而自动生成以数字形式储存在计算机存储介质上的地形图的方法。阶段：第一阶段是数字测记法模式，主要利用全站仪采集数据，电子手簿记录，同时人工绘制标注测点点号的草图，到室内将测量数据直接由记录器传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件，并键入计算机自动成图，经人机交互编辑修改，最终生成数字地形图，由绘图仪绘制地形图；第二阶段是电子平板模式，成图软件有了实质性的进展。特点：1）与传统测图相比，地面数字测图具有较高的测图精度；2）地面数字测图具有较高的自动化程度；3）地面数字测图的图根控制测量与碎部测量可同时进行；4）在通视良好，定向边较长的情况下，碎部点到测站点的距离与传统测图相比，可以放得更长一些；5）地面数字测图在测区内可不受图幅的限制；6）地面数字测图中直接测量碎部点的数目比传统测图有所增加，且碎部点（尤其是地形特征点）的位置选择尤为重要。测量工作的原则与作用是什么？为了防止误差的积累，提高测量精度，在实际测量中必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部，从高级到低级，步步检核”的测量实施原则。数字测图技术设计书的内容有哪几个方面？技术计划的主要内容有：任务概述，测区情况，已有资料及其分析，技术方案的设计，组织与劳动计划，仪器配备及供应计划，财务预算，检查验收计划及安全措施等。第二章测量坐标系和高程大地水准面的定义：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°~360°。实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么？大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系有何不同？为什么？测量平面直角坐标系以纵轴为X轴，表示南北方向，向北为正；横轴为Y轴，表示东西方向，向东为正；象限顺序以顺时针方向排列。这是由于测绘工作中以极坐标表示点位时其角度值是以北方向为准按顺时针方向计算，而解析几何中则从横轴起按逆时针方向计算的缘故。测量工作中常用哪几种坐标系？测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处？测量常用坐标系：1）大地坐标系；2）空间直角坐标系；3）WGS-84坐标系；4）平面直角坐标系。1）测量平面直角坐标系以纵轴为X轴，表示南北方向，向北为正；2）横轴为Y轴，表示东西方向，向东为正；3）象限顺序以顺时针方向排列。何为地图投影？投影变形一般分哪几种？高斯投影有哪些特点？地图投影简称投影，简略来说就是将椭球面上各元素（包括坐标、方向和长度）按一定的数学法则投影到平面上。如果将曲面上的元素，比如一段距离、一个角度、一个图形投影到平面上，就会和原来的距离、角度、图形呈现差异，这一差异称为投影变形。地图投影必然产生变形，投影变形一般分为角度变形、长度变形和面积变形三种。高斯投影特点：1）高斯投影是正形投影的一种，投影前后的角度相等。2）中央子午线投影后为直线，且长度不变；距中央子午线越远的子午线，投影后弯曲程度越大，长度变形也越大。3）椭球面上除中央子午线外，其他子午线投影后均向中央子午线弯曲，并向两极收敛，对称于中央子午线和赤道。4）在椭球面上对称与赤道的纬圈，投影后仍成为对称的曲线，并与子午线的投影曲线互相垂直且凹向两极。何谓高斯投影？高斯平面直角坐标系是如何建立的？高斯投影：设想有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，使它与椭球上某一子午线（该子午线称为中央子午线）相切，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定的投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。建立高斯平面直角坐标系：在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线。以中央子午线和赤道的交点O作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴X，规定X轴向北为正；以赤道的投影为横坐标轴Y，Y轴向东为正，这样便形成了高斯平面直角坐标系。何谓大地水准面、绝对高程和相对高程？大地水准面在测量工作中有何作用？大地水准面：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。绝对高程：在一般测量工作中是以大地水准面作为高程基准面，某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该点的绝对高程或海拔，简称高程。相对高程：假定一个水准面作为高程基准面，地面点至假定水准面的铅垂距离，称为相对高程或假定高程。大地水准面是测量外业所依据的基准面。何为参考椭球定位？确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，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，称为参考椭球定位。地形测绘对地图投影有何要求？1）应当采用等角投影（又称正形投影）；2）在所采用的的正形投影中，还要求长度和面积变形不大。如何确定高程基准面？1）在一般测量工作中是以大地水准面作为高程基准面；2）通常采用平均海水面代替大地水准面作为高程基准面；3）在局部地区，如果引用绝对高程系统有困难时，可采用假定高程系统，即假定一个水准面作为高程基准面。用水平面代替水准面对距离和高程各有什么影响？在半径为10km的范围内进行距离的测量工作时，用水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计；当S=1km时，2h=2SR=8cm，因此，地球曲率对高差的影响，即使在很短的距离内也必须加以考虑。标准方向有哪几种？它们之间有什么关系？1）真北方向：过地面某点真子午线的切线北端所指示的方向，称为真北方向；2）坐标北方向：坐标纵轴（X轴）正向所指示的方向，称为坐标北方向；3）磁北方向：磁针自由静止时其指北端所指的方向，称为磁北方向。关系：1）过一点的真北方向与坐标北方向之间的夹角称为子午线收敛角，用表示。的符号规定为：若坐标北方向在真北方向东侧时，为正；若坐标北方向在真北方向西侧时，为负。2由于地球磁极与地球南北极不重合，因此过地面上一点的磁北方向与真北方向不重合，其间的夹角称为磁偏角，用表示。的符号规定为：磁北方向在真北方向东侧时，为正；磁北方向在真北方向西侧时，为负。何为距离改化和方向改化？根据椭球面上的长度，将其拉长改化为投影面上的距离，叫做距离改化。所谓方向改化，即计算曲线的切线与直线之间的夹角。第三章测量误差基本知识系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为“系统误差”。偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为“偶然误差”。何为测量误差？产生测量误差的原因归纳为哪几个方面？测量误差的种类有哪些？偶然误差有哪些特性？测量工作的实践表明，对于某一客观存在的量，尽管采用了合格的测量仪器和合理的观测方法，测量技术人员的工作态度也是认真负责的，但是，多次重复测量的结果总是有差异，这说明观测值中存在测量误差，或者说，测量误差是不可避免的。原因有：1)人的原因；2）仪器的原因；3）外界环境的原因种类：测量误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同，可以分为系统误差、偶然误差和粗差三类。偶然误差的特性：1）在一定的观测条件下的有限次观测中，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值（有界性）；2）绝对值较小的误差出现的频率大，绝对值较大的误差出现的频率小（聚中性）；4）绝对值相等的正负误差具有大致相等的出现频率（对称性）；4）当观测次数无限增大时，偶然误差的理论平均值趋近于零，即偶然误差具有抵偿性（抵偿性）。测量中有哪几种衡量精度的标准？写出测距仪的精度一般表达式，并说明式中的符号含义。测量中常用来衡量精度的标准有中误差、相对误差、极限误差（平均误差、或然误差）。测距仪的精度公式为：=DmABD；式中，A为仪器标称精度中的固定误差，以mm为单位；B为仪器标称精度中比例误差系数，以mm/km为单位；D为测距边长度，以km为单位。第四章水准测量和水准仪视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴何谓视差？如何消除视差？如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”。消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如果目标像与十字丝之间已无相对移动，则视差已消除；否则，重新进行物、目镜调焦，直至目标像与十字丝无相对移动为止。水准测量的主要误差来源有哪些？水准测量误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。一、仪器误差：（1）、视准轴与水准管轴不平行的误差；（2）、水准尺误差。二、观测误差：（1）、精平误差（2）、调焦误差（3）、估读误差（4）水准尺倾斜误差。三、外界环境的影响：（1）、水准仪水准尺下沉误差；（2）大气折光的影响；日照及风力引起的误差。水准测量中采用哪几种方法进行测站检核？在每一测站的水准测量中，为了能及时发现观测中的错误，通常采用双面尺法或两次仪器高法进行观测，以检查高差测定中可能发生的错误。双面尺法为每一测站上用两组不同的水平尺面的读数来测定相邻两点间的高差；两次仪器高法为每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线来测定相邻两点间的高差。何谓水准测量路线的高差闭合差？如何计算导线方位角闭合差的限差？由于存在测量误差，观测高差之和一般不等于A、B两点间的高差，其差值称为路线的高程闭合差fh，即12f=h+++-=[h]-(H)hAnBBAHhhHH；导线方位角闭合差的限值，一般应为相应等级测角中误差先验值m的2+1n倍，即=2+1fnm容。与光学水准仪相比，电子水准仪具有哪些优点？目前，电子水准仪采用的自动电子读数方法有哪几种？电子水准仪具有光学水准仪无可比拟的优点。与光学水准仪相比，它具有速度快、精度高、自动读数、使用方便、能减轻作业劳动强度、可自动记录存储测量数据、易于实现水准测量内外业一体化的优点。目前电子水准仪采用的自动电子读数方法有以下三种：1）相关法；2）几何法；3）相位法。在单一水准路线平差