测量学重点参考第一章大地水准面(p8)1、物理表面:水准面⑴重力的方向称为铅垂线,铅垂线是测量工作的基准线。⑵设想将静止的海水面向陆地延伸,形成一个封闭的曲面,称为水准面。①通过平均海水面的水准面,称为大地水准面,大地水准面是测量工作的基准面。大地水准面所包围的地球形体称为大地体,它代表了地球的自然形状和大小。②真实存在:大地水准面;实际使用的:似大地水准面。水准面特性处处与铅垂线垂直。地理坐标(区别天文坐标和大地坐标p10)⑴天文坐标----能直接测量⑵大地坐标①不能实测,只能用计算②地球仪上的经纬网是大地坐标高斯—克吕格平面直角坐标(p11)1、高斯-克吕格平面直角坐标⑴不同的参考椭球确定不同的参心坐标系。相同的参考椭球元素,但定位和定向不同,也是不同的参心坐标系。⑵高斯投影变形:中央经线投影后为直线,没有变形;离中央经线越远,变形越大。①投影分带:将投影区域限制在靠近中央子午线两侧的有限范围内,这种确定投影带宽度的工作,叫做投影分带。②高斯投影只在生产地形图使用,高斯平面直角坐标适用于大区域。⑶三度带与六度带①6°带划分:从东经0°开始,自西向东将整个地球分成60个带;3°带划分:从东经1.5°开始自西向东将整个地球分成120个带。②在我国范围内,三度带的编号自西向东为25~45,共21个;六度带的编号为13~23,共11个。⑷高斯-克吕格平面直角坐标系的建立①坐标系的构建方法:一投影带建立一个直角坐标系,赤道为横轴y,向东为正,中央经线为纵轴x,向北为正。交点为原点。坐标的表示方法:横坐标为坐标值+500km,前面加上带号。②国家高斯平面点P(2433586.693,38514366.157)所表示的意义:a.表示点P在高斯平面上至赤道的距离:x=2433586.693m;b.其投影带的带号为38,P点离38带的纵轴x轴的实际坐标y=514366.157-500000=14366.157m。③测图一定要在第一象限。⑸高程系①点通过法线投影到参考椭球面的高程为大地高。(应用于GPS)②1956年黄海高程系、1985年国家高程基准和2000国家大地坐标系CGGS③绝对高程H----到大地水准面的铅垂距离;相对高程H’---到假定水准面的起床距离;高差----地面两点之间的高程之差,高差也有正负。高斯投影分带(p12)地球曲率对距离测量的影响(p15)地球曲率对水平角的影响地球曲率对高程测量的影响(p16)第二章水准仪读数方法(p25)1、水准测量①定义:精密测定地面点高程的主要方法。②原理:利用能提供一条水平视线的仪器,测定地面两点间的高差,已知一点高程,推算另一点高程的一种方法。③已知点为后视点,未知点为前视点;高差=后视读数-前视读数。闭合水准路线高差闭合差的计算与改正(p29)附合水准路线高差闭合差的计算与改正(p30)水准仪的检验和校正(p31)水准测量误差来源及减弱措施(尤其是观测误差)(p34)第三章分微尺测微器及其读数方法单平板玻璃测微器及其读数方法(p45)水平角测量(p49)测回法(p50)方向测回法(p52)⑴测回法---------使用对象:两个方向的单角测量。①测站O安置经纬仪,对中,整平;②望远镜盘左瞄准目标A,读数a,或者设置读数接近00,将读数a记录在表中;③顺时针旋转照准部,瞄准目标B,读数b,将读数b记录在表中,此为上半测回,计算上半测回角值β1=b-a;④倒转望远镜,盘右瞄准目标B,读数,逆时针瞄准A读数,此为下半测回,求半测回角β2;⑤取两个半测回角度平均值为一测回的观测值。β=(β1+β2)/2注:精度要求-----a.两个半测回角值之差不大于36’’;b.各测回角值之差即测回差不大于24’’;⑵方向观测法---------使用对象:观测方向多于两个。①测站O安置经纬仪,对中,整平;②望远镜盘左瞄准目标A,读数a,或者设置读数接近00,将读数a记录在表中;③顺时针旋转照准部,依次瞄准目标B、C,读数,将读数b、c记录在表中,后再瞄准A点归零,此为上半测回;④倒转望远镜,盘右瞄准目标A,读数,逆时针依次瞄准C、B、A读数将读数b’、c’、a‘记录在表中,此为下半测回;⑤取两个半测回方向平均值为方向观测值;⑥计算各测回方向的归零方向观测值。即方向观测值与起始方向差;⑦计算各测回归零方向观测值的平均值,作为方向的归零方向观测值;⑧计算两方向水平角。注:精度要求--------a.归零误差,即半测回中两次瞄准起始方向A的读数差,不大于18’’;b.照准误差,即同一目标盘左盘右两半测回中读数差的绝对值,应该在1800±60‘’内;c.各测回同一方向的归零方向观测值之差,不大于24’’。角度观测的误差来源及其消减方法(p61仪器观测外界条件)第四章钢尺量距精密方法(尺长改正温度改正倾斜改正)(p69--70)5、钢尺量距的精密方法⑴对象:精度要求较高(1/5000)的量距。⑵测量步骤①准备工作(仪器、工具);②经纬仪直线定线(标定点位);③水准仪测高差(平坦地面、倾斜地面);④(标准拉力)测距:读数、尺温(点温计);⑤记录;⑥计算。⑶精密量距的成果处理①尺长改正;②温度改正;③倾斜改正。第二节钢尺量距的误差来源及减弱措施1、尺长误差---尺长改正2、温度的影响---温度改正3、拉力误差---弹簧秤控制拉力4、定线误差---适当的定线方法5、倾斜的影响---倾斜改正6、尺子垂曲的误差---采用适当的尺长方程式改正7、读数误差8、插测纤的误差视线水平时的视距测量原理及其计算公式(p72)第三节视距测量1、①优点:测速快,不受地形限制②缺点:精度低,距离相对误差1/300‘高差分米级。③用途:地形图中地形点的距离,高差的测量;仅能满足测定碎部点精度要求,广泛应用于图解测图工作中。④视距测量是利用经纬仪、水准仪的望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺(水准尺)上读数,根据光学和几何学原理,同时测定仪器到地面点的水平距离和高差的一种方法。2、视距测量的误差①读数误差;②视距尺倾斜引起的误差;③视距常数K不准确的误差;④垂直折光差的影响3、光电测距:通过测定光波在测线两端点间往返传播的时间t2D,借助光在空气中的传播速度C,计算两点间的距离D。视线倾斜时的视距测量原理及其计算公式(p73)真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴线方向(p83)⑴真子午线方向:通过地球表面某点的子午线的切线方向。⑵磁子午线方向:磁针在地球磁场的作用下,磁针自由静止时其轴线所指的方向。⑶坐标纵轴线方向:直角坐标系中纵坐标轴的方向。直线方向表示的方法(p83)⑴方位角①由标准方向的北端顺时针方向量至某一直线的水平角,称为该直线的方位角,方位角的大小应在0~360°范围内。②若以真子午线方向作为标准方向所确定的方位角称为真方位角,用α真表示;若以磁子午线方向作为标准方向所确定的方位角称为磁方位角,用α磁表示;若以坐标纵轴线作为标准方向所确定的方位角称为坐标方位角,用α表示。⑵象限角①由标准方向线的北端或南端顺时针或逆时针方向量至直线的锐角,并注出象限名称,这个锐角称为象限角。象限角在0°~90°范围内,常用R表示。第五章误差传播定律及其应用(p95)第六章闭合导线的计算(p122)⑴闭合导线:由某一控制点出发,经过一系列的控制点后,又回到原来的点上,形成一个闭合多边形,这种图形的导线,称为闭合导线。①特点:但由于它起、止于同一点,产生图形整体偏转不易发现,因而图形强度不及附合导线。附合导线的计算(p125)⑵附合导线:由某一高级控制点出发,经过一系列的控制点后,附合到另一个高级点上,这种图形的导线,称为附合导线。①特点:具有自行检核条件,图形强度好,是小区域控制测量的首选方案。无定向边导线的坐标计算(127)⑶支导线:仅一端连接在高级控制点上,向外伸展的导线,称为支导线。①缺点:支导线没有图形自行检核条件,因此发生错误不易发现,一般只能用在无法布设附合或闭合导线的少数特殊情况,并且要对导线边长和边数进行限制。第八章地形图测绘的内容(p183)1、地形图测绘的内容包括地物和地貌两大部分。地物地貌的位置、形状、空间关系等是由特征点的位置确定的,地形图测绘的测量工作,实际是对特征点的测量。2、地物的测绘居民地、独立地物、道路、水系、植被、管线和境界。3、地貌的测绘-----必须表达地貌的坡度变化第四节测图前的准备工作1、搜集资料与现场踏勘⑴搜集资料:测图前应搜集测区已有地形图及各种测量成果资料;⑵现场踏勘:了解测区情况。2、制定测图技术方案根据测区地形特点及测量规范对图根点数量和技术要求,确定图根点位置和控制网布设形式及其观测方法等,从而拟定技术方案。3、图根控制测量⑴概念:直接为测绘地形图而进行的控制测量,分为平面控制测量和高程控制测量⑵测量方法:①平面:导线测量,GNSS测量;②高程:水准测量,三角高程测量,GNSS测量。4、图纸准备地形图的测绘一般是在野外边测边绘,因此测图前应先准备图纸。包括在图纸上绘制图廓和坐标格网,并展绘好各类控制点。标注:用规定符号标出控制点及其点号和高程。地物的测绘(p184)2、地物的测绘居民地、独立地物、道路、水系、植被、管线和境界。⑴地物的描绘①对于比例符号表示的地物,连点成线,画线成形;②对于非比例符号表示的地物,符号为准,单点成形;③对于半比例符号表示的地物,沿点连线,近似成形地貌的测绘(p186)3、地貌的测绘-----必须表达地貌的坡度变化第九章(都是重点)地形图的识读与应用(p203)第二节地形图的分幅与编号1、梯形分幅法⑴特点:①地图的图廓由经纬线构成;②以1:100万地图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅(经差60,纬差40);③当前世界各国地形图和大区域的小比例尺分幅地图所采用的主要分幅形式。⑵国际1:100万地图的分幅与编号①标准分幅为经差60,纬差40;②自东经1800开始分为60个纵行,自西向东用1~60表示;③自赤道开始到北(南)纬880由南(北)向北(南)分为22个横列,用A~V表示,列号前冠以N、S表示北半球和南半球。⑶国家基本比例尺地形图的分幅与编号方法①分幅:1:100万地形图的分幅按照国际1:100万地形图分幅的标准进行,其他比例尺以1:100万为基础分幅。②编号:1:100万地形图的编号。与国际分幅编号一致,只是行与列的称谓相反,1:100万地形图的图号是由该图所在的行号(字符码)和列号(数字码)组合而成,中间不再加连字符。1:50万~1:5000比例尺地形图的编号均由五个元素(五节)10位代码构成,即1:100万地形图的行号(第一节字符码1位),列号(第二节数字码2位),比例尺代码(第三节字符1位),该图幅的行号(第四节数字码3位),列号(第五节数字码3位),共10位。2、矩形分幅法为了适应各种工程设计和施工的需要,大比例尺图(1∶5000以上)以坐标格网线划分图幅(矩形分幅),图幅的尺寸为:50cm×50cm、50cm×40cm、50cm×40cm。⑴图幅的编号一般采用坐标编号法----由图幅西南角纵坐标x和横坐标y组成编号,1∶5000坐标值取至km,1∶2000、1∶1000取至0.1km,1∶500取至0.01km。例如:某幅1∶1000地形图的西南角坐标为x=6230km、y=10km,则其编号为6230.0—10.0。⑵图幅的编号也可以采用基本图号法编号,即以1∶5000地形图作为基础,较大比例尺图幅的编号是在它的编号后面加上罗马数字。第三节地形图的识读包括地形图的图外注记、地物和地貌。1、地形图的图外注记⑴图名与图号和接图表①图名是指本图幅的名称,一般以本图幅内最重要的地名或主要单位名称来命名,注记在图廓外上方的中央。②图号,即图的分幅编号,注在图名下方,它由左下角纵、横坐标组成。③接图表与图外文字说明----为便于查找、使用地形图,在每幅地形图的左上角都附有相应的图幅接图表,用于说明本图幅与相邻八个方向图幅位置的相邻关系。文字说明是了解图件来源和成图方法的重要的资料。通常在图的下方或左、右两侧注有文字说明,内容包括测图日期、坐标系、高程