1、现代*遢费受学药风琳专备崇第2章测量学的根底知识一、学习目的与要求1 .掌握测量学的根底知识，清楚参照系的选择以及地面点定位的概念。2 .了解水准面与水平面的关系。3 .明确测量工作的根本概念。4 .深刻理解测量工作的根本原那么。5 .充分认识普通测量学的主要内容。二、课程内容与知识点1 .地球特征，大地水准面的形成，地球椭球选择与定位。地球形状和大小。水准面的特性。参考椭球面。2 .确定点位的概念。点的平面位置和高程位置。3 .测量中常用的坐标系统，坐标系间的坐标转换。天文坐标8),大地坐标(3B),空间直角坐标(X,匕Z),高斯平面直角坐标(x,田，独立平面直角坐标(x,y)o高斯投影中计
2、算带号的公式:N=(4)/6+1=取整数部分n=(4-lo30,)3+1=取整数部分计算中央子午线的公式：=6o-3o4。=34 .地面点的高程。1985年国家黄海高程基准。高程与高差的关系：5 .用水平面代替水准面的限度。对距离的影响：-D3R2对水平角的影响：0.6对高差的影响：A=D22?6.测量工作的根本概念。测量工作的原那么：从整体到局部、先控制后碎部；步步检核。测量工作的内容：地形图测绘，施工测量。三、习题与思考题1.何谓大地水准面？它在测量工作中起何作用？答：静止平衡状态下的平均海水面，向大陆岛屿延伸而形成的闭合水准面。特性：唯一性、等位面、不规那么曲面；作用：测量野外工作的基准
3、面。2.测量中常用的坐标系有几种？各有何特点？不同坐标系间如何转换坐标？答：测量中常用的坐标系统有：天文坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直角坐标系。3,北京某点的大地经度为116o20%试计算它所在的六度带和三度带带号，相应六度带和三度带的中央子午线的经度是多少？FN=以+l=19+l=20;,答：6Lo=6oN-3o=117o；Lo=30n=11700zz=（4-lo30）3+l=39.4 .什么叫绝对高程？什么叫相对高程？两点间的高差如何计算？ 答：绝对高程H（海拔）：地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离； 相对高程H,:地面点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 高差h：地面
4、两点高程之差；*b=HLHA=HB-H35 .什么是测量中的基准线与基准面？在实际测量中如何与基准线与基准面建立联系？答：重力方向线即铅垂线，是测量工作的基准线；测量上统一以大地水准面为野外测量工作基准面。地面点空间位置一般采用三个量表示。其中两个量是地面点沿投影线（铅垂线）在投影面（大地水准面）上的坐标；第三个量是点沿着投影线到投影面的距离（高度）。6 .测量工作的根本原那么是什么？哪些是测量的根本工作？答：测量工作应遵循两个原那么：从整体到局部，先控制后碎部（为了减少误差结累；加快测量速度,这项原那么是对总体工作）；前项工作未作检核，不进行下一步工作从而保证成果质量，是对测绘具体工作）。四
5、考核目标与要求识记：大地水准而，1985年国家高程基准，绝对高程与相对高程。定位参照系及定位元素。经度，纬度，直角坐标。测量工作的根本原那么。测量工作的根本内容，测绘地形图及施工测量的概念。领会：参照系的形成，大地水准面与参考椭球面、垂线与法线的区别。高斯投影的概念，高斯坐标系的建立、高斯坐标的表示。测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同之处，测量工作原那么。简单应用：高斯一克吕格坐标系横坐标自然值与通用值的关系，高程与高差确实定。第3章水准测量一、学习目的与要求学习目的掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量的实验,到达独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的
6、观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。学习要求1 .深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。2 .清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。3 .掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线的成果计算。水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。5 .清楚水准仪的检验与校正方法6 .了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。二、课程内容与知识点1 .水准测量原理。高差法：前视与后视；仪高法：视线高。转点的概念。八ChAB=a-hHB=HA+hAliHi=HA+aHb=Hi-b“工.hi=ai-bihAB=Zh=E(LEb2 .水准仪及其
7、使用DS3微倾式水准仪的构造，内对光望远镜成像原理，望远镜放大率。水准管零点，水准器的分划值。视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。满足条件：水准管轴平行于望远镜视准轴，圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴，。水准仪操作步骤：立尺，置架，粗平，照准，精平，读数，记录，搬站。视差及其消除方法。水准尺：塔尺，单面尺，双面尺及尺常数。尺垫。水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。4 .水准测量实施水准点：永久性水准点。临时性水准点。水准路线：附合水准路线，闭合水准路线，支水准路线。水准网，水准结点。普通水准测量的一般要求，施测程序。公式：Ea-Zb=Eh=HB-
8、HA测站检核方法：双仪高法，双尺面法。公弋h,=a-bi-A6mm力=(+/)/2h(*一九红1OOmm)/2水准测量成果整理：高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正数的分配原那么。5 .DS3水准仪的检验与校正水准仪轴线应满足的条件：圆水准器轴平行于仪器竖轴，水准管轴平行于望远镜视准轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。圆水准器轴的检验校正；水准管轴的检验校正；十字丝中横丝的检验校正。6 .水准测量误差仪器及工具误差：视准轴与水准管轴不的误差平行，望远镜对光时调焦透镜运行的误差，水准尺的误差。观测误差：水准管气泡居中的误差A,估读水准尺的误差mv,水准尺倾斜的误差Ab。八个A015xn4
9、60八,b（t公式：=Dmv=DZ?=HW2。外界条件的影响：地球曲率的影响，大气折光的影响力仪器升沉的影响，尺垫下沉的影响，温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。）2公式：f=0.43R四、习题与思考题1.设A为后视点，B为前视点，A点的高程是20.123m.当后视读数为1.456m,前视读数为L579m,问A、B两点的高差是多少?从A两点的高差又是多少？绘图说明点比A点高还是低?3点的高程是多少？答：hAB=-0.123m,h.2 .何为视准轴?何为视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差？答：通过物镜光心与十字丝交点的连线CC称为望远镜视准轴，视准轴的延长线即为视线，它是瞄准目标的依据。
10、由于物镜调焦不完善，导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相对移动现象，称为视差。其原因由于物镜调焦不完善，使目标实像不完全成像在十字丝平面上；在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动，如发现目标也随之相对移动，即表示有视差存在；再仔细进行物镜调焦，直至成像稳定清晰。3 .水准仪有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？什么是主条件？为什么？答：水准仪的轴线主要有：视准轴0C,水准管轴LL,圆水准轴LZ,仪器竖轴水准仪轴线应满足的几何条件为：1）圆水准轴应平行于仪器竖轴LfLl/VV）.2）十字丝中丝应垂直于仪器竖轴（即中丝应水平）；3）水准管轴应平行于视准轴（LL4.将图中的水准测量数据填入表中，A
11、B两点为高程点HAm,ffm9计算并调整高差闭合差，最后求出各点高程。测站测点水准尺读数实测高差/m高差改正数mm改正后高差/m高程/m后视S）前视（Z?）IBMA122-4II12-4III23-4IV3BMB-4计算检核-16fh=gh-(HB-HA即16mmA.夕两点相距80m,水准仪安置于中点G测得4尺上的读数处为L321m,5尺上的读数队为L117m,仪器搬到B点附近,又测得B尺上读数2为1.466m,A尺读数为愚为1.695m。试问水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正？答：由公式计算：因2O,故水准管不平行视准轴。对于i角大于20的水准仪需要进行校正。/=,-竺氏_=1
12、466-9=1457mtn-。2一2因44，说明视线向上倾斜。校正：水准仪在2点处不动，旋转微倾螺旋，使十字丝中丝对准A尺上的正确读数好(1457mmX此时符合水准气泡就不再居中了，但视线已处于水平位置。用校正针拔动位于目镜端的水准管上、下两个校正螺丝，使符合水准气泡严密居中。此时，水准管轴也处于水平位置，到达了水准管轴平行于视准轴的要求。校正需反复进行，使角符合要求为止。6.调整如下图的闭合水准测量路线的观测成果，并求出各点高程，Hmo点号测站数m观测高差him)高差改正数Vhi(加改正后高差hi(R)高程Hn)备注BM.410A8B49.8098C11D12BM.449fh=-H-H)=-
13、25mm工容=12而=84mmf25vim=5mmEvhi=25rnmZlftl49,四、考核目标与要求识记：水准点，转点，水准管分划值，视差，视准轴，水准管零点，水准管轴，圆水准器轴，仪器竖轴，水准尺常数等概念。记录计算、观测及成果检核方法。闭合水准路线，附合水准路线，高差改正数，容许误差的计算，闭合差调整，成果计算方法。领会：高差法、仪高法计算高程。双面尺分划特征。内对光望远镜成像原理。符合水准器与微倾螺旋运动之间的关系。仪器误差、观测误差、外界条件对观测成果的影响;水准尺尺长误差，水准尺分划误差，水准尺零点差，气泡居中误差，水准尺倾斜的误差,地球曲率的影响，大气折光的影响，仪器升沉的影响
14、尺垫下沉的影响。第4章角度测量一、学习目的与要求学习目的认识经纬仪的组成局部及其用途，清楚角度测量原理，掌握测角方法。通过实验，到达独立操作经纬仪，完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。学习要求1.理解水平角及竖直角测角原理清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统。3 .清楚经纬仪的主要轴线及其之间的关系。4 .掌握经纬仪的操作要领。5 .学会用测回法测水平角，竖直角，计算竖盘指标差。6 .了解测角误差的来源、性质及消除、削弱误差的对策。二、课程内容与知识点1.角度测量原理：水平角的定义，水平角的测量原理。竖直角的定义，仰角，俯角。竖直角的测量原理。公式：水平角P=
15、b-aO36Oo2 .经纬仪及角度测量Dk级光学经纬仪的构造：照准部，水平度盘，基座。视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。满足条件：水准管轴垂直于仪器竖轴，望远镜视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴；圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝竖丝垂直于仪器横轴。分微尺测微装置，度盘格值，复测机构，读数方法。光学经纬仪使用操作步骤：对中，整平，瞄准（消除视差），读数，记录。水平角观测（测回法）：安置仪器，盘左观测、盘右观测，方向读数。半测回角值。公式：B左左夕右右M=忸左-闻4（rp=;（夕左+4）方向观测法：技术要求。竖直角观测：竖盘局部：竖盘，竖盘指标，竖盘指标水准管，竖盘指标水准管微倾螺旋。盘左、盘右
16、读数规律。竖直角计算公式：=9Oo-L（=L-9Oo）,=R-270（或=27Oo-R）9Oo竖盘指标差：3 .经纬仪的检验与校正经纬仪应满足的条件。照准部水准管轴的检验校正。望远镜十字丝纵丝的检验校正。望远镜视准轴的检验校正。照准部横轴的检验校正。竖盘指标差的检验校正。光学对中器的检验校正。经纬仪与光学经纬仪的区别读数系统：编码度盘，光栅度盘，格区式度盘。5 .水平角测量误差仪器误差：仪器校正后的剩余误差。照准部偏心差、度盘刻划误差。观测误差：对中误差。标杆倾斜误差，照准误差，读数误差。外界条件影响。三、习题与思考题1 .什么是水平角？经纬仪如何能测水平角？答：水平角定义：（1）为地面上。点
17、至A和B两目标方向线在水平面P上投影的夹角B,称为水平角。（2）地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角，就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。2 .什么是竖直角？观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点？答：竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角，其角值小于等于90度；仰角为090；俯角为900；视线水平时竖直角（X=0。3.计算表中水平角观测数据。测站盘置竖位目标水平盘读数O9If半测回角值OIIf一测回角值OIff各测回平均角值O/I测回O左A0o36z24w107361210736031073602B108o1236w右A180o37z001073554B288o12,54wI
18、I测回O左A90oI0,0010735421073600B1974542右A270o09r48,z1073618BUo46,06”水平角观测成果。测测目水平度盘读数2c二左平均读数归零前各测回归零各测回方站回数标盘左读数O/盘右读数O/-(右180O)二左+(右180)1/2方向值O/方向值的平均值O/向间的水平角O/O1ABCDA0023670233622819242541754002301800236250234228193074175418002360-6-60-6002367023392281927254175400233OoOoo70210522816512541518OOOOO70
19、20562281602254151670205615755062559142ABCDA9003121602406318200034418309003182700312340235413819541641824270031201266690031216024003181957344182790031500000702046228164325415135.S言理百曼中1隹角观翼记录。测站目标竖盘位置竖盘读数O/竖直角O/指标差平均竖直角备注OM左75。3004”-132100+9-132051度盘右284030,17-132042为顺N左10117z23+74742+6+74748时针注记右258
20、4250”+747546.经纬仪上有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？为什么？答：1.经纬仪的轴线：横轴HH；视准轴：CC；水准管轴：LL；竖轴：VV；圆水准轴：1.T2.应满足的条件水准管轴垂直于竖轴LLLVV；视准轴垂直于横轴CCLHH；横轴垂直于竖轴HHVV;十字竖丝垂直于横轴竖丝，HH；圆水准轴平行于竖轴7V/VV。四、考核目标与要求识记：水平角，竖直角，度盘分划值，视准轴，横轴，仪器竖轴，照准部水准管轴,竖盘指标差等概念。垂球对中、光学对中器对中及整平的目的及方法。测回法测量水平角，竖直角观测方法。经纬仪轴线应满足的关系。领会:角度测量原理，竖角计算公式的推导规律，盘左、盘右观测
21、的意义。电子经纬仪与光学经纬仪的区别。经纬仪检验方法及校正原理方法。仪器误差，观测误差，外界条件等对观测成果的影响。简单应用：在测站上对中，整平、照准、读数、记录的操作要领，运用盘左、盘右进行检核。采取角度测量误差的消除和削弱的相应对策。综合应用：按操作Dk级光学经纬仪，按测回法的技术要求，正确地观测一个三角形的内角和竖直角。第5章距离测量与直线定向一、学习目的与要求学习目的认识距离测量设备的组成局部及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。通过实验，到达独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。建立直线定向的概念，能够熟练地进行方位角的有关运算。学习要求1
22、认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法和精密方法，学会量距成果的整理。了解钢尺检定的方法。2 .理解视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。解光电测距仪相位法测距原理，初步掌握用光电测距仪测量距离的方法。4 .认识全站仪，清楚全站仪使用过程。5 .清楚标准方向的建立，方位角之间的关系，方位角的推算。6 .了解距离测量过程中的误差影响及其防止、消除、削弱误差的方法。二、课程内容与知识点1 .钢尺量距丈量工具：钢尺、测钎、垂球、标杆。直线定线：在两点间定线、两点延长线上定线。一般精度量距方法：前尺手，后尺手。标点、定点、对点、持平投点。往测、返测。相对误差，相对成果。D=
23、N+qD=Dab+Dba)=Dad-DbaA:=J-公式：2,1,IIr1容一3000容_2000容_10002 .钢尺的精密量距量距工具：钢尺、弹簧秤、温度计、经纬仪、水准仪等。量距过程：清理现场，经纬仪定线，概量，钉尺段桩，标十字线，尺段丈量。尺段高差测定。尺段计算：尺长改正、温度改正、倾斜改正、全长计算。尺长方程式与钢尺检定的方法。钢尺量距的误差分析钢尺误差：尺长误差，检定误差。观测误差：定线误差、拉力误差、倾斜误差、对点及投点误差。外界条件影响：垂曲反垂曲误差，温度误差，风力影响。丈量考前须知。4 .视距测量视距测量的原理，视准轴水平、视准轴倾斜。公式：D=klcosaD=kl观测方法
24、和步骤。视距常数测定，视距测量误差分析。掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。5 .红外光电测距仪电磁波测距仪的分类：光电测距仪、微波测距仪。光电测距仪：普通光源测距仪、激光测距仪、红外测距仪。光电测距原理：相位式测距原理。公式：L=（n+若L604=i20d=+77=o.h七。ll392o9=1/35008.试述导线测量法的作业步骤。四、考核目标与要求识记：控制测量，测量工作原那么，平面控制测量，高程控制测量，国家控制网，城市控制网，工程控制网（施工控制网，变形监测网）图根控制网，导线测量的外业工作及内业计算步骤。前方交会，前方交会，三角高程测量。领会:控制测量的目的、等级、种类、方
25、式、技术指标及建立控制网的原那么。不同性质控制网的区别。导线测量的外业工作程序（导线选点的要求，连测的目的，坐标正算与反算）边角网测量选点要求，概略平差过程及基线相对中误差的计算，三角形角度闭合差与中误差的关系，双观测差值与中误差的关系。三角高程测量原理公式中各符号的含义。三、四等水准测量的实施要点，一个测站的观测程序及技术要求简单应用：应用全站仪实施三角高程测量。综合应用：导线测量外业，导线内业计算。第8章全球定位系统的定位技术一、学习目的与要求学习目的全球定位系统(GPS)是一种全新的采用卫星直接进行空间点的三维定位的技术。掌握GPS的相关知识，做好GPS测量实施前的根底准备工作，通过GP
26、S测量的实验，到达独立操作，完成测站观测、成果整理所必须具备的实践能力。学习要求GPS定位系统的根本组成局部。GPS卫星定位的根本原理。GPS测量实施方法。二、课程内容与知识点1.全球定位系统(GPS)概述全球定位系统(GPS)的产生开展、特点、适用范围及使用条件。2. GPS定位系统的根本组成局部空间星座局部、地面监控局部、用户局部3. GPS卫星定位的根本原理伪距观测值及伪距单点定位。载波相位观测值及观测方程。载波相位测量的相对定位(单差法、双差法及三差法)，GPS实施差分定位(位置差分、伪距差分、载波相位实时差分及广域差分4. GPS接收机及其工作原理接收机的分类，GPS接收机的构造和工
27、作原理。5. GPS测量实施GPS控制网设计，GPS测量精度指标，网形设计；选点，建立标志；外业观测，内业数据处理(基线解算，观测成果检核，GPS网平差)；技术总结和上交资料。GPS的特点：全球性，全天候，高精度，保密性。GPS测量与经典测量方法的比照： 不需要相互通视； 观测作业不受天气条件的影响； 网的质量与点位的分布情况无关； 能到达大地测量所需要的精度水平； 白天和夜间均可作业； 经济效益显著。GPS它的全称是卫星授时测距导航系统/全球定位系统(NAVSTAR/GPS；NavigationSystemtimingAndRanging/GlobalPositioningSystem)包括
28、GPS全球定位导航授时系统；GLONASS定位系统；GALILEO定位系统和北斗卫星导航定位系统。三、习题与思考题1.GPS全球定位系统由哪些局部组成，各局部的作用是什么？GPS卫星定位系统的定位原理及定位的优势。第9章根底地理信息采集及成图方法一、学习目的与要求学习目的根底地理信息为不同行业提供了根底资料，如何对根底地理信息进行采集、处理以满足不同工作的需要那么是学习本章内容的根本目的所在。通过本章内容的学习应掌握地理信息采集、处理的相关知识，为解决工作中的实际问题打好根底，到达独立操作，完成地理信息采集、处理所必须具备的实践能力。学习要求根底地理信息有关概念。的根本知识。的分幅编号与图廓
29、注记的方法。4 .清楚大比例尺地形图的常规及数字化测图方法。5 .了解普通地形图的数字化。二、课程内容与知识点1 .根底地理信概述信息与地理信息。地理空间数据与地图（地图的概念，地图的要素，地图的种类）。地形图的比例尺：定义，比例尺的种类，比例尺的精度。地物符号（比例、非比例、半比例及注记），地貌符号（等高线、等高距和等高线平距、典型地貌的等高线、等高线的分类及等高线的特性）的分幅编号与图廓注记大比例尺地形图正方形或矩形分幅编号与图廓注记，中、小比例尺图梯形分幅编号与图廓注记。4 .大比例尺地形图传统测绘方法测图前的准备工作（图纸准备、绘制坐标方格网、展绘导线点），碎部测量的方法（经纬仪测绘法
30、地形图的拼接、整饰和检查。三、习题与思考题1 .什么是地形图比例尺及其精度?地形图比例尺可分为哪几类？2 .什么是等高线?等高距?等高线平距?它们与地面坡度有时关系？3 .等高线有哪些特性？四、考核目标与要求识记：地图及地形图，地图要素，地形图的比例尺，比例尺精度，地物符号，等高线，等高距和等高线平距、等高线的分类及等高线的特性。领会：地形图的比例尺与比例尺精度的关系。等高线表示地貌的原理。等高距选择,典型地貌等高线的表示方法。经纬仪测绘法的实施。数字化测图的过程。综合应用：识别地貌特征点、地物轮廓点，学会地形碎部测量跑点。在测量教学实习中用经纬仪按常规方法进行碎部测量，将数据输入计算机，进行数字成图。第10章地理空间信息应用一、学习目的与要求学习目的在了解测图的根底上，进一步掌握识
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