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文檔簡介

1、第一章 緒論兩方面的內(nèi)容:1:測定將地面物體的圖形和位置信息縮繪成圖,供工程建設和行政管理之用。2:測設將圖上設計建(構(gòu))筑物的圖形和位置在實地標定,作為施工或定界的依據(jù),也稱施工放樣。測量學的任務與作用:1、在規(guī)劃、設計階段:利用地形圖作設計、方案比較等。2、在施工階段:標定設計物體的位置和高程。3、在竣工、運營階段:提供竣工圖、變形觀測等。大地水準面:與平均海水面相吻合的水準面,它最接近地球真實形態(tài)和大小,是測量的基準面。大地體:大地水準面所包含的形體。參考橢球體: 扁率: IUGG75地球橢球參數(shù)。大地原點:陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn),長半徑a=6378140m,扁率=1:298.257。地面點

2、位的確定:1.平面2.高程。 天文坐標:大地水準面、垂線。大地坐標:參考橢球面、法線。獨立平面直角坐標系:x軸向北為正,y軸向東。象限為順時針編號(右上左上),與笛卡兒坐標系不同:(1) 縱、橫坐標軸不同(2) 表示直線方位角定義不同(3)坐標象限不同。高斯投影:6°帶投影:從0°經(jīng)線開始,自西向東,每隔6°投影一次。中央子午線經(jīng)度L0及帶號N的計算公式L0=6N-3,3°帶投影:L0=3N,我國境內(nèi),各帶的X坐標均為正,但Y坐標有正有負。為使Y值都為正,規(guī)定Y坐標一律加500km,即將原點西移500km,并在Y坐標前面冠以帶號。如在第20帶, 確定地面

3、點位3要素:距離、角度、高差。在半徑為20km之內(nèi),可用水平面代替水準面。當測區(qū)面積為100km2時,對水平角影響忽略不計。高程測量中應考慮地球曲率的影響。地貌:地球表面高低起伏的形態(tài)。地物:地面上多種多樣的固定物體。測量工作的基本原則:1.由整體到局部,先控制后碎部 2.測量工作必須步步檢核。第二章 水準測量水準測量原理(下圖) 高差法的計算公式為:HB=HA+ hAB =HA+a-b,視線高法:Hi=HA+a ,HB=Hi-b。水準儀的構(gòu)成:1、望遠鏡2、水準器3、基座視準軸:望遠鏡物鏡光心與十字絲交點的連線,用CC表示。水準管軸:通過水準管零點所作水準管圓弧的縱切線,用LL表示。圓水準軸

4、:通過水準器零點所作球面的法線,用L´L´表示。水準儀的使用:安置水準儀、粗略整平、瞄準水準尺、精確整平、讀數(shù)。右圖:0.906m,0906。水準測量檢核:(一)附合水準路線:高差閉合差fh為(二)閉合水準路線:(三)支水準路線: 限差為:水準測量內(nèi)業(yè)計算:首先:將已知數(shù)據(jù)填入計算表。第一步:高差閉合差的計算: ,符合精度要求。第二步:高差閉合差的調(diào)整:每一測站(每千米)改正數(shù),各測段改正數(shù)。第三步:待定點高程的計算:由起始點A開始,逐點推算出各點的高程,列入表中。微傾水準儀應滿足的幾何條件:(1)圓水準器軸HH平行于儀器豎軸VV(2)十字絲橫絲垂直于儀器豎軸VV(3)水準

5、管軸LL平行于視準軸CC(第三條主要)。水準器的檢驗與校正:(1)在中點處安置水準儀(2)精確測定A、B兩點的高差hAB,兩軸不平行的誤差h可在高差計算中消除。(3)安置儀器于B點附近,讀得B點水準尺上的讀數(shù)為b2,算出A點尺上應有讀數(shù)為a2=b2+hAB。(4)瞄準A點水準尺,讀出水平視線讀數(shù)a2,如果a2和 a2相等,則說明兩軸平行,否則存在i角,其值為,式中:h= a2- a2,=206265。同理還可將儀器安置到靠近A點附近,此時可讀得a2、b2 ,然后用公式b2=a2-hAB計算B尺正確讀數(shù),而此時h= b2 -b2。校正:轉(zhuǎn)動微傾螺旋使中絲對準A點尺上正確讀數(shù)a2,此時視準軸處于水

6、平位置,但管水準氣泡必然偏離中心。為了使水準管軸也處于水平位置,達到視準軸平行于水準管軸的目的,可用撥針稍松水準管一端的左右兩顆校正螺絲,再撥動上、下兩個校正螺絲,使氣泡的兩個半像符合。校正完畢再旋緊四顆螺絲。要反復進行,直至 i角誤差小于20為止。儀器誤差:觀測時若保證前后視距大致相等,便可消除“殘余誤差”、“地球曲率和大氣折光的影響”。第三章 角度測量水平角測量原理:=b-a(沒有負值)水平角是指某點到兩目標的方向線在水平面上的垂直投影的夾角。 豎直角測量原理:豎直角是指在同一鉛垂面內(nèi),傾斜視線與水平方向線之間的夾角,用表示。向上傾斜,豎直角為正,稱仰角;向下傾斜,豎直角為負,稱俯角。光學

7、經(jīng)緯儀的構(gòu)成:1.照準部 2.水平度盤 3.基座 經(jīng)緯儀的使用包括對中(將儀器的中心安置在測站點標志中心的鉛垂線上)、整平(使儀器的水平度盤置于水平,豎軸處于垂直位置)、照準目標、讀數(shù)四個步驟。水平角測量:測回法 (1)安置儀器(2)盤左觀測(3)盤右觀測(4)取平均值 觀測n個測回時,各測回起始方向讀數(shù)應改變180°/n,若3個測回,則0°、60°、120°。為了減少度盤刻劃不均勻誤差,各測回應利用經(jīng)緯儀上水平度盤復測裝置配置度盤。測站豎盤位置目標水平度盤讀數(shù)/(° ' ")水平角指標差半測回值/(° '

8、")測回值/(° ' ")O左A0 00 2487 26 2487 26 18B87 26 48右A180 00 1287 26 12B267 26 24豎直角的計算:順時針(上傾,盤左讀數(shù)減?。瑒t左=L始-L,右=R-R始;逆時針(上傾,盤左讀書增大),則左=L-L始,右=R始-R;豎直角最后結(jié)果=(左+右)/2。豎盤指標差:當望遠鏡視線水平,豎盤指標水準管居中時,指標偏離正確位置的角值。偏離方向與豎盤標記方向一致,取正號。x=(R+L-360°)/2 經(jīng)緯儀的檢驗與校正,應該滿足的條件:(1)照準部水準管軸垂直于豎軸(2)望遠鏡視準軸垂直于

9、橫軸(3)橫軸垂直于豎軸(4)十字絲豎絲垂直于橫軸(5)豎盤指標處于正確位置視準軸垂直于橫軸的檢驗:當橫軸水平時,望遠鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn),其視準面應是與橫軸正交的鉛垂面。若視準軸與橫軸不垂直,望遠鏡將掃出一個圓錐面。用該儀器測量同一鉛垂面內(nèi)不同高度的目標時,所測水平度盤讀數(shù)不一樣,產(chǎn)生測角誤差。水平角測量時,對水平方向目標,正倒鏡讀數(shù)所求c即為這項誤差。在平坦地區(qū)選擇距離60m的A、B兩點。在其中點O安置經(jīng)緯儀。A點設標志。B點橫放一根刻有毫米分劃的直尺。尺與OB垂直,并使A點、B尺和儀器的高度大致相同。盤左位置瞄準A點,固定照準部,縱轉(zhuǎn)望遠鏡,在B尺上讀數(shù)為B1。然后用盤右位置照準A點,再縱轉(zhuǎn)望遠

10、鏡,在B尺上讀數(shù)為B2。若B1和B2重合,表示視準軸垂直于橫軸,否則條件不滿足。為4倍照準差。由此計算得式中:D為O點到B尺之間的水平距離。橫軸垂直于豎軸的檢驗:檢驗時,在距墻30M處安置經(jīng)緯儀,在盤左位置瞄準墻上一個明顯高點P。要求仰角應大于30°。固定照準部,將望遠鏡大致放平。在墻上標出十字絲中點所對位置P1。再用盤右瞄準P點,同法在墻上標出P2點。若P1與P2重合,表示橫軸垂直于豎軸。若P1與P2不重合,則條件不滿足,對水平角測量影響為i角,可用下式計算:可采用盤左、盤右取平均值的方法加以消除:(1)視準軸誤差(2)橫軸誤差(3)度盤偏心差(4)豎盤指標差第四章 距離測量與直線

11、定向直線定線定義:將所量尺段標定在待測兩點間一條直線上的工作。相對誤差。鋼尺量距的精密方法:用標準拉力,多次讀數(shù);經(jīng)緯儀定線,尺段段點用木樁標定;測量溫度、尺段兩端點間高差。鋼尺檢定:尺長方程式,三項改正:尺長改正 溫度改正,其中傾斜改正。改正后距離:。式中:為某一尺段的距離;溫度為t時的鋼尺實際長度;長尺名義長度;鋼尺尺長改正值;鋼尺膨脹系數(shù); 鋼尺檢定時的溫度;量距時的溫度。 電磁波測距定義:電磁波測距是測定電磁波在測線兩端往返傳播的時間t,利用已知光速C,求定兩點間的距離D。電磁波測距原理:。基本方法:(1)脈沖法(2)相位法直線定向:確定直線與標準方向之間的水平角度。在測量工作中,直線

12、的方向常采用方位角表示。方位角:由標準方向的北端起,順時針方向到某直線的水平夾角。第五章 測量誤差的基本知識測量誤差定義:真誤差=觀測值-真值,即。測量誤差的來源:1、儀器誤差2、觀測者的誤差3、外界條件的影響。測量誤差的種類:(1)粗差(2)系統(tǒng)誤差(3)偶然誤差。偶然誤差的統(tǒng)計特性:1)在一定的觀測條件下,偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值,即偶然誤差是有界的。2)絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的機會大,即偶然誤差的密集性。3)絕對值相等的正、負誤差出現(xiàn)的機會相等,即誤差的對稱性。4)在相同的條件下,對同一量進行重復觀測,偶然誤差的算術(shù)平均值隨著觀測次數(shù)的無限增加而趨于零,即偶然誤差的

13、數(shù)學期望為零,即。衡量觀測值精度的指標:中誤差,為求和,n為的個數(shù)。相對誤差:是中誤差與觀測值之比,是個無量綱數(shù),在測量上通常將其分子化為1,即。相對誤差愈?。ǚ帜赣螅?,說明觀測結(jié)果的精度愈高,反之愈低。如某三角形,觀測角度中誤差mA、mB已知,則誤差傳播定律:(1)線性函數(shù):(2)非線性函數(shù):。等精度觀測值的算術(shù)平均值及精度評定:算術(shù)平均值;精度評定:(1)觀測值中誤差(2)算術(shù)平均值中誤差。計算步驟:(1)求算術(shù)平均值x0(最或然值)(2)觀測值依次減算術(shù)平均值,得L(3)L(4)x=L/n(5)x=x0+x(6)V=x-觀測值(7)V、VV第六章 小地區(qū)控制測量正反算坐標方位角及方位角

14、推算 方位角推算:、1、坐標正算公式: 2、坐標反算公式:象限角R與方位角的關(guān)系:象限:R=,:R=180°-,:R=-180°,:R=360°-。導線測量:1、附合導線算例 (1)觀測角求和(2)首點坐標方位角加上第一步的和,減去(觀測角個數(shù)乘以180°),得理論上末點坐標方位角(3)末點坐標方位角的理論值減去實際值,得f(4)計算,與f比較(5)均分f為角度改正數(shù),零頭分給兩端,并求和(6)寫出改正角,并求和(7)計算坐標方位角當>180°時,后面“-”,反之“+”(8)距離求和(9)、(10)求和(11)(12)同理、(13)(14

15、)求(15)與比較(16)計算坐標增量改正數(shù)、(17)寫出改正后坐標增量(18)計算每一點坐標2、閉合導線算例 (1)觀測角求和(2)第一步的和,減去(觀測角個數(shù)-2)乘以180°,得f(3)計算,與f比較(4)均分f為角度改正數(shù),零頭分給兩端,并求和(5)寫出改正角,并求和(6)計算坐標方位角當>180°時,后面“-”,反之“+”(7)距離求和(8)、(9)求和(10)(11)同理、(12)(13)求(14)與比較(15)計算坐標增量改正數(shù)、(16)寫出改正后坐標增量(17)計算每一點坐標第七章 大比例尺地形圖及成圖方法比例尺精度定義:圖上0.1mm所表示的實地水平距離。比例尺越大,其比例尺精度越高,精度=(0.01mm×比例尺分母),結(jié)果是mm,一般轉(zhuǎn)換成m。 用途:(1)選擇成圖比例尺(2)決定量距精度 地物符號:1、比例符號2、非比例符號3、線性符號4、地物注記 地貌符號:等高線定義:地面上相同高程的相鄰點連成的閉合曲線。等高距:相鄰兩等高線之間的高差。等高線平距 d :兩相鄰等高線之間的水平

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