【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）大比例尺數(shù)字測(cè)圖及精度分析

1 題 目 ： 大比例尺數(shù)字測(cè)圖及精度分析 二 O 一 二 年 五 月 二十 三日 摘 要 大比例尺數(shù)字測(cè)圖是測(cè)繪工程中的一項(xiàng)重要工作，也是測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必備的基本技能。隨著全站儀及電子計(jì)算機(jī)的普及，地形圖的成圖方法已經(jīng)由傳統(tǒng)的白紙法成圖發(fā)展為數(shù)字化成圖。傳統(tǒng)的白紙法成圖是用經(jīng)緯儀或大平板儀測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)將地形信息直接測(cè)繪于圖紙上，其測(cè)圖前準(zhǔn)備工期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度高、精度低、成圖周期長(zhǎng)，不利于測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展； 而數(shù)字化成圖就是用數(shù)字化方法制作地形圖，即把外業(yè)全站儀實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī) 用成圖軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理。與傳統(tǒng)的白紙法成圖相比，數(shù)字化成圖具有技術(shù)先進(jìn)、精度高、成圖周期短、勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。另外，由于數(shù)字化成圖得到的是數(shù)字地圖，使得地形圖的更新更加方便、快捷，產(chǎn)品的保存和管理也十分方便。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化 2 成圖具有重要的研究意義，是測(cè)量史上的一次重大技術(shù)革命。因此，對(duì)數(shù)據(jù)的獲取及精度的探討具有重要意義。 本論文主要 介紹 大比例數(shù)字測(cè)圖的過(guò) 程 及 步驟 ，通過(guò) 實(shí)際觀測(cè)， 對(duì)數(shù)字測(cè)圖 的精度 做出了分析。首先對(duì)數(shù)字測(cè)圖的原理做出介紹 ； 然后 結(jié)合在南林大校園進(jìn)行 數(shù)字測(cè)圖的實(shí)際操作過(guò)程 ，詳細(xì)介紹了數(shù)字 測(cè)圖 的 過(guò) 程 與內(nèi)業(yè)處理；最后，對(duì)所得的測(cè)量數(shù)據(jù)與 測(cè)量過(guò)程中的情況 做出 綜合的分析，得出數(shù)字測(cè)圖 精度的因素，提出如何盡量減少誤差，對(duì)如何提高制圖的精度做一些有據(jù)的參考，使 數(shù)字測(cè)圖技術(shù)在生活中更為廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 大比例尺 數(shù)字測(cè)量?jī)x器 精度 誤差結(jié)果分析 3 is of of of of of or is in in of is go of of is to is by in of as In is a it of of is a of a in it of of of a of As of of it is on in of it of in of a It is of to to on to of to so it in 4 目 錄 摘 要 . 1 . 3 1 緒 論 . 5 比例尺地形圖的介紹 . 5 論文研究的目的與意義 . 5 內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 . 6 計(jì)的主要內(nèi)容 . 6 2 數(shù)字化測(cè)量?jī)x器的原理和使用方法 . 7 準(zhǔn)測(cè)量原理 . 7 準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè) . 8 制網(wǎng)布設(shè) . 9 準(zhǔn)測(cè)量的檢核和內(nèi)業(yè) . 水準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理 . 13 度、距離測(cè)量與全站儀 . 14 度測(cè)量原理 . 14 離測(cè)量 . 17 站儀的使用方法 . 18 定位原理 . 19 系統(tǒng)組成 . 19 定位方式 . 20 3 控制測(cè)量和碎部測(cè)量 . 21 制測(cè)量的簡(jiǎn)述 . 21 部測(cè)量 . 22 站儀碎部測(cè)量的步驟 . 24 4 大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪 . 26 比例尺測(cè)量的設(shè)計(jì) . 26 比例尺測(cè)圖的數(shù)據(jù)采集 . 27 形圖計(jì)算機(jī)編輯 . 30 果的檢查和驗(yàn)收 . 32 5 大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)量的質(zhì)量控制的分析 . 35 形圖誤差來(lái)源 . 35 量外業(yè)質(zhì)量分析 . 35 圖內(nèi)業(yè)質(zhì)量控制 . 37 6 小結(jié) . 38 致 謝 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 5 1 緒 論 當(dāng)前，數(shù)字測(cè)圖技術(shù)迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于測(cè)繪生產(chǎn)中，地形測(cè)量已從白紙測(cè)圖轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字測(cè)圖?，F(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)向數(shù)字化，自動(dòng)化，智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)，適應(yīng)了當(dāng)前測(cè)繪工作改革的需求 . 比例尺 地形圖 的介紹 大比例尺 地形圖 的概述， 通常大比例尺地形測(cè)圖指的是 1 500 1 5000的地形測(cè)圖 。根據(jù)地圖的用途，所表示地區(qū)范圍的大小、圖幅的大小和表示內(nèi)容的詳略等不同情況，制圖選用的比例尺有大有小。地 圖比例尺 中的分子通常為 1，分母越大，比例尺就 越小。通常比例尺大小分為三類(lèi)：大于二十萬(wàn)分之一的地圖稱(chēng)為大比例尺地圖；比例尺介于二十萬(wàn)分之一至一百萬(wàn)分之一之間的地圖，稱(chēng)為中比例尺地圖；比例尺小于一百萬(wàn)分之一的地圖，稱(chēng)為小比例尺地圖。在同樣圖幅上，比例尺越大，地圖所表示的范圍越小，圖內(nèi)表示的內(nèi)容越詳細(xì)，精度越高；比例尺越小，地圖上所表示的范圍越大，反映的內(nèi)容越簡(jiǎn)略，精確度越低。大比例尺地形圖是直接為滿(mǎn)足城市各種中程設(shè)計(jì)、施工而測(cè)繪的 。 大比例尺測(cè)圖種類(lèi) 主要有地形圖、地籍圖、房產(chǎn)圖、地下管線(xiàn)圖。 地籍圖： 表示的內(nèi)容有地籍和必要的地形要素。地籍要素包括行政境 界、土地權(quán)屬界線(xiàn)、界址點(diǎn)及編號(hào)、土地編號(hào)、房產(chǎn)情況、土地利用類(lèi)別、土地等級(jí)、土地面積等。必要的地形要素包括測(cè)量控制點(diǎn)、房屋道路、水系以及與地籍有關(guān)的地物、地理名稱(chēng)等 。 房產(chǎn)圖：是地形圖和地籍圖的派生圖。主要內(nèi)容包括控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、房屋結(jié)構(gòu)及層次、房產(chǎn)類(lèi)別及用途、用地界線(xiàn)、附屬設(shè)施、圍護(hù)物、道路、水系以及與房產(chǎn)有關(guān)的其他地形要素等。地下 管 線(xiàn)圖：主要內(nèi)容是各類(lèi)地下管線(xiàn)的地面特征點(diǎn)、地下管線(xiàn)探測(cè)點(diǎn)、地下管線(xiàn)尺寸及用途、地下管線(xiàn)的附屬設(shè)施以及地下管線(xiàn)周邊的地形要素等。 論文研究的目的與意義 本次測(cè)圖 的目的在于，通過(guò)現(xiàn)有測(cè)繪技術(shù)，完成校園 1： 500 大比例尺地形圖測(cè)繪工作，并把成圖結(jié)果上交，為整個(gè)校園的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供基礎(chǔ)測(cè)繪資料。通過(guò)實(shí)踐，親身體驗(yàn)有關(guān)大比例尺地形圖測(cè)圖的所有過(guò)程，將課堂所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，鞏固測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)。 熟悉測(cè)繪界的一些測(cè)量技術(shù)和儀器， 了解并掌握全站儀 、 水準(zhǔn)儀等現(xiàn)代測(cè)圖儀器的原理和使用方法，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)拓思路 ，更多層面的應(yīng)用和推廣。 6 內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 地形測(cè)量包括控制測(cè)量和碎步測(cè)量（地物，地貌測(cè)量）兩大內(nèi)容。傳統(tǒng)的平板測(cè)圖和經(jīng)緯儀（或測(cè)距經(jīng)緯儀）測(cè)圖通稱(chēng)白 紙測(cè)圖，它主要是采用解析法和極坐標(biāo)法，其成果為模擬式的圖解圖。由于其成圖周期長(zhǎng)，精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大等局限性逐漸被淘汰。而全數(shù)字地形圖順應(yīng)現(xiàn)在帶測(cè)繪技術(shù)新潮流，利用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器和自動(dòng)化成圖軟件，采用各種靈活的定位方法進(jìn)行的以數(shù)字信息表示地圖信息的測(cè)圖工作，它的成果為模擬式的數(shù)字圖。具體講就是，以傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖原理為基礎(chǔ)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和圖形及數(shù)字處理方法，實(shí)現(xiàn)地圖信息的獲取，變化，傳輸，識(shí)別，存儲(chǔ)，處理，顯示，編輯修改和計(jì)算機(jī)繪圖。 與傳統(tǒng)白紙測(cè)圖相比。全數(shù)字地形圖不僅僅是方法的改進(jìn)，而是技術(shù)本質(zhì)的 飛躍。今天，全中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)代，從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，現(xiàn)如今是一個(gè)高速城市化的時(shí)代。大比例尺地形圖測(cè)繪是很多工程規(guī)劃的基礎(chǔ)項(xiàng)目，而一個(gè)好的規(guī)劃是一個(gè)城市和諧發(fā)展的開(kāi)端 ， 也是一個(gè)城市健康發(fā)展的前提 ， 這就對(duì)測(cè)繪工作的施測(cè)速度 、 質(zhì)量 、 精度等提出了更高的要求。 遙感等先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，讓測(cè)繪進(jìn)入了一個(gè)全新的技術(shù)升級(jí)階段，從而對(duì)測(cè)繪人提出了更高的挑戰(zhàn)。 計(jì) 的主要內(nèi)容 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì) 的主要內(nèi)容如下： 1) 國(guó)內(nèi)外數(shù)字測(cè)圖的發(fā)展現(xiàn)狀，著重介紹我 國(guó) 的發(fā)展現(xiàn)狀。 2) 數(shù)字測(cè)圖的原理和內(nèi) 、 外業(yè) 數(shù)據(jù) 處理。 3) 以林 大校區(qū)東大門(mén)為中心，設(shè)計(jì) 1:500 大比例尺數(shù)字測(cè)圖方案，分析控制網(wǎng)與碎部點(diǎn)的精度，實(shí)測(cè)不少于 10萬(wàn) 4) 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和成果精度分析。 7 2 數(shù)字化測(cè)量?jī)x器的原理和使用方法 準(zhǔn)測(cè)量原理 水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線(xiàn)，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，直接測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)高程和測(cè)得的高差，推算出未知點(diǎn)高程。 如圖 2 A、 (設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量是由 進(jìn)行的，則 此，高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。 計(jì)算未知高程點(diǎn) 高差法 測(cè)得 A、 果已知 A，則 （ 這種直接利用高差計(jì)算未知點(diǎn) 的方法，稱(chēng)為高差法。 視線(xiàn)高法 如圖 2 （ A B a b B i 大地水準(zhǔn)面 前進(jìn)方向 圖 準(zhǔn)測(cè)量原理 圖 8 這種利用儀器視線(xiàn)高程 點(diǎn)高程的方法，稱(chēng)為視線(xiàn)高法。在施工測(cè)量中，有時(shí)安置一次儀器，需測(cè)定多個(gè)地面點(diǎn)的高程，采用視線(xiàn)高法就比較方便。 準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)施測(cè) 水準(zhǔn)儀的使用 :水準(zhǔn)儀的使用包括儀器的安置、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平和讀數(shù)等操作步驟。 安置水準(zhǔn)儀 打開(kāi)三腳架并使高度適中， 目 測(cè) 使架頭 大致水平，檢查腳架腿是否安置穩(wěn)固，腳架伸縮螺旋是否擰緊，然后打開(kāi)儀器箱取出水準(zhǔn)儀，置于三腳架頭上用連接螺旋將儀器牢固地固連在三腳架頭上。 粗略整平 粗平是借助圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛垂，從而視準(zhǔn)軸粗略水平。在整平的過(guò)程中，氣泡的移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向 致。 瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 首先進(jìn)行目鏡對(duì)光，即把望遠(yuǎn)鏡對(duì)著明亮的背景，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡對(duì)光螺旋，使十字絲清晰。再松開(kāi)制 動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用 望遠(yuǎn)鏡筒 里的十字絲 瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，擰緊制動(dòng)螺旋。然后從望遠(yuǎn)鏡中觀察；轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋進(jìn)行對(duì)光，使目標(biāo)清晰，再轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使豎絲對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺。 當(dāng)眼睛在目鏡端上下微微移動(dòng)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目標(biāo)影像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為視差。產(chǎn)生視差的原因是目標(biāo)成像的平面和十字絲平面不重合。由于視差的存在會(huì)影響到讀數(shù)的正確性，必須加以消除。消除的方法是重新仔細(xì)地進(jìn)行物鏡對(duì)光，直到眼睛上下移動(dòng)，讀數(shù)不變?yōu)橹?。此時(shí)，從目鏡 直 到十字絲與目標(biāo)的像都十分清晰。 精平與讀數(shù) 眼睛通過(guò) 位于目鏡左方的符合氣泡觀察窗看水準(zhǔn)管氣泡，右手轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡兩端的像吻合，即表示水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸 已經(jīng) 精確水平。這時(shí)，即可用十字絲的中絲在尺上讀數(shù)?，F(xiàn)在的水準(zhǔn)儀多采用倒像望遠(yuǎn)鏡，因此讀數(shù)時(shí)應(yīng)從小往大，即從上往下讀。先估讀毫米數(shù)，然后報(bào)出全部讀數(shù)。 精平和讀數(shù)雖是兩項(xiàng)不同的操作步驟，但在水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施過(guò)程中，卻把兩項(xiàng)操作視為一個(gè)整體；即精平后再讀數(shù)，讀數(shù)后還要檢查管水準(zhǔn)氣泡是否完全符合。只有這樣，才能取得準(zhǔn)確的讀數(shù)。 水準(zhǔn)點(diǎn)（ 水準(zhǔn)測(cè)量路線(xiàn)形式 :為了統(tǒng)一全國(guó)的高程系統(tǒng)和滿(mǎn)足各種測(cè)量的需 要，測(cè)繪部門(mén)在全國(guó)各地埋設(shè)并測(cè)定了很多高程點(diǎn)，這些點(diǎn)稱(chēng)為水準(zhǔn)點(diǎn) (9 簡(jiǎn)記為 準(zhǔn)測(cè)量通常是從水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)其它點(diǎn)的高程。水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性和臨時(shí)性?xún)煞N。國(guó)家等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)一般用石料或鋼筋混凝土制成，深埋到地面凍結(jié)線(xiàn)以下。在標(biāo)石的頂面設(shè)有用不銹鋼或其它不易銹蝕材料制成的半球狀標(biāo)志。有些水準(zhǔn)點(diǎn)也可設(shè)置在穩(wěn)定的墻腳上，稱(chēng)為墻上水準(zhǔn)點(diǎn)。 建筑工地上的永久性水準(zhǔn)點(diǎn)一般用混凝土或鋼筋混凝土制成，臨時(shí)性的水準(zhǔn)點(diǎn)可用地面上突出的堅(jiān)硬巖石或用大木樁打入地下，校頂釘以半球形鐵釘。 埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)后，應(yīng)繪出水準(zhǔn)點(diǎn) 與附近固定建筑物或其它地物的關(guān)系圖，在圖上還要寫(xiě)明水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)和高程，稱(chēng)為點(diǎn)之記，以便于日后尋找水準(zhǔn)點(diǎn)位置之用。水準(zhǔn)點(diǎn)編號(hào)前通常加 樣，作為水準(zhǔn)點(diǎn)的代號(hào)。水準(zhǔn)測(cè)量路線(xiàn)形式主要有：閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)、附合水準(zhǔn)路線(xiàn)和支水準(zhǔn)路線(xiàn)。 水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施 :當(dāng)預(yù)測(cè)的高程點(diǎn)距水準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)或高差很大時(shí)，就需要連續(xù)多次安置儀器以測(cè)出兩點(diǎn)的高差。為測(cè) A、 路上增加 1、 2、 3、 4、 等中間點(diǎn)，將 差分成若干個(gè)水準(zhǔn)測(cè)站。其中間點(diǎn)僅起傳遞高程的作用，稱(chēng)為轉(zhuǎn)點(diǎn)（ 簡(jiǎn)寫(xiě)為 點(diǎn)無(wú)固定標(biāo)志，無(wú) 需算出高程。顯然，每安置一次儀器，便可測(cè)得一個(gè)高差。 制網(wǎng)布設(shè) （ 1）大比例尺地形圖測(cè)量首先要布控制網(wǎng)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是要選取測(cè)量區(qū)域，然后按照先整體后局部，先控制后碎步的實(shí)測(cè)原則，即先在測(cè)區(qū)內(nèi)建立控制網(wǎng)，以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，分別從各控制點(diǎn)開(kāi)始施測(cè)控制點(diǎn)的碎步點(diǎn)。 (2)由于測(cè)區(qū)比較大，布設(shè)了 2 個(gè)控制網(wǎng)。一共分為 2 部分，一個(gè)是后山圖，另外一個(gè)是居民區(qū)?？刂凭W(wǎng) (測(cè)區(qū) )如下圖： 10 圖 山工作區(qū)簡(jiǎn)圖 11 圖 民區(qū)工作簡(jiǎn)圖 準(zhǔn)測(cè)量的檢核和內(nèi)業(yè) 水準(zhǔn)測(cè)量檢核： 計(jì)算檢核 點(diǎn)的高差等于各轉(zhuǎn)點(diǎn)之間高差的代數(shù)和，也等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和，因此，此式可用來(lái) 做 計(jì)算的檢核。但計(jì)算檢核只能檢查計(jì)算是否正確，不能檢核觀測(cè)和記錄時(shí)是否產(chǎn)生錯(cuò)誤。 測(cè)站檢核 點(diǎn)的已知高程和轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的高差計(jì)算出來(lái)。若其中測(cè)錯(cuò)任何一個(gè)高差， 此，對(duì)每一站的高差，都必須采取措施進(jìn)行檢核測(cè)量。 1）變動(dòng)儀器高法：同一測(cè)站用兩次不同的儀器高度，測(cè)得兩次高差以相互比較進(jìn)行檢核。 2）雙面尺法：儀器高 度不變，立在前視點(diǎn)和后視點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺分別用黑面和紅面各進(jìn)行一次讀數(shù)，測(cè)得兩次高差，相互進(jìn)行檢核。 成果檢核 12 測(cè)站檢核只能檢核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤差超限。由 于風(fēng)力 、大氣折光、尺墊下沉和儀器下沉等到外界條件引起的誤差，尺了傾斜和估讀的誤差，以及水準(zhǔn)儀本身的誤差等，雖然在一個(gè)測(cè)站上反映不很明顯，但隨著測(cè)站數(shù)的增多使誤差積累，有時(shí)也會(huì)超過(guò)規(guī)定的限差。 1）附合水準(zhǔn)路線(xiàn)檢核 2）閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)檢核 3）支水準(zhǔn)路線(xiàn)檢核 水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)： 水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)式作結(jié)束后，要 檢查手簿，再計(jì)算各點(diǎn)間的高差。經(jīng)檢核無(wú)誤后，才能進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整高差閉合差。最后計(jì)算各點(diǎn)的高程。 附合水準(zhǔn)路線(xiàn)閉合差的計(jì)算和調(diào)整 ,附合水準(zhǔn)路線(xiàn)成果計(jì)算。 高差閉合差的計(jì)算 高差閉合差可用來(lái)衡量測(cè)量成果的精度，等外水準(zhǔn)測(cè)量的高差閉合差容許值。 閉合差的調(diào)整 在同一條水準(zhǔn)路線(xiàn)上，假設(shè)觀測(cè)條件是相同的，可認(rèn)為各站產(chǎn)生的誤差機(jī)會(huì)是相同的，故閉合差的調(diào)整按與測(cè)站數(shù)（或距離）成正比反符號(hào)分配的原則進(jìn)行 。 高程計(jì)算 閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)閉合差的計(jì)算與調(diào)整 :閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)各段高差的代數(shù)和應(yīng)等于零，即 由于存在著測(cè)量誤差，必然產(chǎn)生高差閉合差，閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)高差閉合差的調(diào)整方法、容許值的計(jì)算，均與附合水準(zhǔn)路線(xiàn)相同。對(duì)于 微傾水準(zhǔn)儀， I 值不得大于 20 。校正 :轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋使中絲對(duì)準(zhǔn) 時(shí)視準(zhǔn)軸處于水平位置，但管水準(zhǔn)氣泡必然偏離中心。 用撥針撥動(dòng)水準(zhǔn)管一端的上、下兩個(gè)校正螺絲，使氣泡的兩個(gè)半象符合 。測(cè)圖過(guò)程中使用的是二等水準(zhǔn)規(guī)范。 二等水準(zhǔn)測(cè) 量采用單路線(xiàn)往返觀測(cè)。一條路線(xiàn)的往返測(cè)，須使用同一類(lèi)型的儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承，沿同一道路進(jìn)行。往返測(cè)高差不符值、閉合環(huán)差、往返測(cè)高差不符值、閉合環(huán)差和檢測(cè)高差較差的限差應(yīng)不超過(guò)表 表 級(jí) 測(cè)段、區(qū)段、路線(xiàn)往返測(cè)高差不符值（ 附合路線(xiàn)閉合差（ 環(huán)閉合差 （ 檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差（ 二等 注： K 測(cè)段、區(qū)段或路線(xiàn)長(zhǎng)度， 13 L 附合路線(xiàn)長(zhǎng)度， F 環(huán)線(xiàn)長(zhǎng)度， R 檢測(cè)測(cè)段長(zhǎng)度， 準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理 經(jīng)過(guò)一系列的內(nèi)業(yè)處理，閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)共進(jìn)行了兩次往返測(cè)， 以后山測(cè)區(qū)為例， 后山 控制點(diǎn)高程 成果如表 示。 表 一次往返測(cè)高程值 (單位： m) 返測(cè)閉合差計(jì)算 F= d= 4 F = h測(cè)閉合差計(jì)算 F= d= 4 F = h 水準(zhǔn)高程值（單位： m） 點(diǎn)號(hào) 高程 點(diǎn)號(hào) 高程 7 2 8 3 9 4 10 5 點(diǎn)號(hào) 高程 點(diǎn)號(hào) 高程 7 2 8 3 9 4 10 5 14 往測(cè)閉合差計(jì)算 F = d= 4 F = h 測(cè)閉合差計(jì) 算 F = d= 4 F = h于數(shù)據(jù)較多，居民區(qū)的水準(zhǔn)放在附件中，附件中會(huì)有體現(xiàn)的。 度、距離測(cè)量與全站儀 度測(cè)量原理 水平角測(cè)量原理 15 圖 度觀測(cè)示意圖 水平角 （如圖 ：從一點(diǎn)出發(fā)的兩空間直線(xiàn)在水平面上投影的夾角即二面角，稱(chēng)為水平角。其范圍：順時(shí)針 0360 ，通常用 表示。如圖所示， A、 O、 三點(diǎn)沿鉛垂線(xiàn)方向投影到水平面 到相應(yīng)的 A 、 O 、 B 點(diǎn)，則水平面上的夾角 即為地面 由此可知測(cè)量水平角的儀 器應(yīng)滿(mǎn)足的條件為： 1）有水平放置的圓盤(pán)，圓盤(pán)上有順時(shí)針?lè)较蜃⒂浀?0360 刻度。 2）圓盤(pán)的中心在角頂點(diǎn) 3）有一個(gè)能瞄目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡，望遠(yuǎn)鏡不但可以在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還應(yīng)能在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡可分別瞄準(zhǔn)高低和遠(yuǎn)近不同的目標(biāo) ，并可在圓盤(pán)得相應(yīng)的讀數(shù) a和 b。則水平角 即為兩個(gè)讀數(shù)之差。即： =b a 測(cè)回法測(cè)水平角（適用于一個(gè)測(cè)站上只有兩個(gè)觀測(cè)方向） 1）在 左位置（目鏡端朝觀測(cè)者時(shí)，豎盤(pán)位于望遠(yuǎn)鏡左邊）瞄準(zhǔn)左目標(biāo)點(diǎn) 00248 ）；為了計(jì)算方便，將起始目標(biāo)的讀數(shù)調(diào)至 000 附近。 2）松開(kāi)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)點(diǎn) B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù) 813424 ）。 則盤(pán)左位置所得上半測(cè)回角值為： A B O a b 10 270 90 180 水平面 16 左 = 813424 00248=813136 用盤(pán)左所進(jìn)行的觀測(cè)，稱(chēng)為上半測(cè)回。 3）豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)望 遠(yuǎn)鏡成盤(pán)右位置（豎盤(pán)在望遠(yuǎn)鏡右邊），再次瞄準(zhǔn)右目標(biāo)點(diǎn) B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù) 2613354 ）。 4）盤(pán)右再次瞄準(zhǔn)左目標(biāo)點(diǎn) A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù) 1800230 ）。 則盤(pán)右位置所得下半測(cè)回角值為 右 = =2613354 1800230 8131224 用盤(pán)右所進(jìn)行的觀測(cè)，稱(chēng)為下半測(cè)回。上、下半測(cè)回稱(chēng)為一個(gè)測(cè)回。 解釋?zhuān)豪帽P(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)位置觀測(cè)水平角，可以抵消儀器誤差對(duì)測(cè)角的影響，同時(shí)也可以檢核觀測(cè)中有無(wú)錯(cuò)誤存在。 精度要求：對(duì)于 左與 右 的差數(shù)不超過(guò) 30 ， 光學(xué)經(jīng)緯儀，如果 左與 右的差數(shù)不超過(guò) 15 。 結(jié)論：可取上、下半測(cè)回平均值作為最后結(jié)果，即 : =(1/2)( 左 + 右 )=(1/2)(813136+813124)=813130 豎直角測(cè)量原理 圖 直 角原理 豎直角概念 （如果圖 ：測(cè)站點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的視線(xiàn)與水平線(xiàn)間的夾角，用 表示。如書(shū)2 2： 為 值從水平線(xiàn)算起，向上為正，稱(chēng)為仰角，范圍是 0 90 ；向下為 負(fù)，稱(chēng)為俯角，范圍為 0 90 。 A B + - z 水平方向 天頂方向 17 天頂距概念：視線(xiàn)與測(cè)站點(diǎn)天頂方向之間的夾角， 圖 表示，其數(shù)值為 0 180 ，均為正值。與豎直角的關(guān)系： 90 （ 為了測(cè)定天頂角或豎直角，那我們同測(cè)水平角類(lèi)似，在 樣是帶有刻劃和注記。這個(gè)豎直度盤(pán)隨著望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)后則有一個(gè)讀數(shù)，那此讀數(shù)就為豎直角。 離測(cè)量 測(cè)量地面上兩點(diǎn)連線(xiàn)長(zhǎng)度的工作。通常需要測(cè)定的是水平距離，即兩點(diǎn)連線(xiàn)投影在某水準(zhǔn)面上的長(zhǎng)度。它是確定地面點(diǎn)的平面位置的要素之一。測(cè)量地面上兩點(diǎn)連線(xiàn)長(zhǎng)度的工作。測(cè)量工作中最基本的任務(wù)之一。通常需要測(cè)定的是水平距離，即兩點(diǎn)連線(xiàn)投影在某水準(zhǔn)面上的長(zhǎng)度。距離測(cè)量的精度用相對(duì)精度表示，即距離測(cè)量的誤差同該長(zhǎng)度的比值，用分子為 1的分式 1 離測(cè)量的方法有量尺量距、視距測(cè)量 、視差法測(cè)距和電磁波測(cè)距 等，可根據(jù)測(cè)量的性質(zhì)、精度要求和其他條件選擇。 量尺量距 ： 用量尺直接測(cè)定兩點(diǎn)間距離，分 為剛尺 量距 和因瓦基線(xiàn)尺 量距。鋼 尺是用薄鋼帶制成，長(zhǎng) 20米、 30 米或 50 米。所量距離大于尺長(zhǎng)時(shí) ，需先標(biāo)定直線(xiàn)再分段測(cè)量。鋼尺量距的精度一般高于 1 1000。因瓦基線(xiàn)尺是用溫度膨脹系數(shù)很小的因瓦合金鋼制造的線(xiàn)狀尺或帶狀尺。常用的線(xiàn)狀尺長(zhǎng) 24米，鋼絲直徑 ，線(xiàn)尺兩端各連接一個(gè)有毫米刻劃的分劃尺 ，分劃尺刻度為 80毫米。量距時(shí)用 10千克重錘通過(guò)滑輪引張，使尺子成懸鏈線(xiàn)形狀，線(xiàn)尺兩端分劃尺上同名刻劃線(xiàn)間的直線(xiàn)距離，即懸鏈線(xiàn)的弦長(zhǎng)，是線(xiàn)尺的工作長(zhǎng)度。因瓦基線(xiàn)尺受溫度變化影響極小，量距精度高達(dá) 1 1000000，主要用于丈量三角 網(wǎng)的基線(xiàn)和其他高精度的邊長(zhǎng)。 視距測(cè)量 ： 用有視距裝置的測(cè)量?jī)x器，按光學(xué)和三角學(xué)原理測(cè)定兩點(diǎn)間距離的方法。常用經(jīng)緯儀、平板儀、水準(zhǔn)儀和有刻劃的標(biāo)尺施測(cè)。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡的兩條視距絲，觀測(cè)其在垂直豎立的標(biāo)尺上的位置，視距絲在標(biāo)尺上的間隔稱(chēng)為尺間隔或視距讀數(shù)，儀器到標(biāo)尺間的距離是尺間隔的函數(shù)，對(duì)于大多數(shù)儀器來(lái)說(shuō) ， 在設(shè)計(jì)時(shí)使距離和尺間隔之比為 100。視距測(cè)量的精度可達(dá) 1 300 1 400。 視差法測(cè)距 ： 用經(jīng)緯儀測(cè)量定長(zhǎng)基線(xiàn)橫尺所對(duì)的水平角，利用三角公式計(jì)算儀器至基線(xiàn)間的水平距離。此水平角稱(chēng)視差角?；€(xiàn)橫尺兩端固定 標(biāo)志間的距離一般為 2 米。尺 18 上裝有水準(zhǔn)器和瞄準(zhǔn)器，以便將橫尺安置水平并使尺面與測(cè)線(xiàn)垂直。 視差法測(cè)距的精度較低。 電磁波測(cè)距 ： 新的理想的測(cè)距方法，測(cè)程較長(zhǎng)，測(cè)距精度高，工作效率高。 2101101 距離測(cè)量 ： 測(cè)量地面上兩點(diǎn)連線(xiàn)長(zhǎng)度的工作。通常需要測(cè)定的是水平距離，即兩點(diǎn)連線(xiàn)投影在某水準(zhǔn)面上的長(zhǎng)度。它是確定地面點(diǎn)的平面位置的要素之一。 在三 角測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、地形測(cè)量 和工程測(cè)量等工作中都需要進(jìn)行距離測(cè)量。距離測(cè)量的精度用相對(duì)誤差（相對(duì)精度）表示。即距離測(cè)量的誤差同該距離長(zhǎng)度的比值 ,用分子為 1 的公式 1/n 表示。比值越小 ,距離測(cè)量的精度越高。距離測(cè)量常用的方法有量尺量距、視距測(cè)量、視差法測(cè)距和電磁波測(cè)距等。 站儀的使用方法 全站儀具有角度測(cè)量、距離 (斜距、平距、高差 )測(cè)量、三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量和放樣測(cè)量等多種用途。內(nèi)置專(zhuān)用軟件后，功能還可進(jìn)一步拓展。 全站儀的基本操作與使用方法 ： （一） 水平角測(cè)量 1）按角度測(cè) 量鍵，使全站儀處于角度測(cè)量模式，照準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo) A。 2）設(shè)置 0000 。 3）照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo) B，此時(shí)顯示的水平度盤(pán)讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。 （二） 距離測(cè)量 1）設(shè)置棱鏡常數(shù) 測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。 2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值 光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化， 15 和 760儀器設(shè)置的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)的大氣改正為 0測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大 氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正。 3）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 4）距離測(cè)量 :照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距鍵，距離測(cè)量開(kāi)始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式三種。精測(cè)模式是最常用的測(cè)距模式，測(cè)量時(shí)間約 小顯示單位 1蹤模式，常用于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或 19 放樣時(shí)連續(xù)測(cè)距，最小顯示一般為 1次測(cè)距時(shí)間約 測(cè)模式，測(cè)量時(shí)間約 小顯示單位 1 1距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式（ 選擇不同的測(cè)距模式。應(yīng)注意，有些型號(hào)的全站儀在距離測(cè)量時(shí)不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。 （ 三） 坐標(biāo)測(cè)量 1）設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤(pán)讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤(pán)讀數(shù)為其方位角。 3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。 4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。 5）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開(kāi)始測(cè)距 并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 定位原理 系統(tǒng)組成 為了解決海軍艦艇的定位導(dǎo)航問(wèn)題，自 1957年人類(lèi)發(fā)射第一顆衛(wèi)星開(kāi)始，美國(guó)海軍就著手衛(wèi)星定位方面的研究工作，產(chǎn)生了子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) (盡管子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，并顯示出巨大的優(yōu)越性，但在實(shí)際應(yīng)用方面仍存在缺陷，如觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，定位精度不高，只有經(jīng)緯度，沒(méi)有高程。鑒于子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)存在的缺陷，美國(guó)國(guó)防部制定了現(xiàn)在的 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）方案，該方案耗資 120億美元，由 24 顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi) 星分布在互成 120 度的軌道平面上，每個(gè)軌道平面平均分布 8顆衛(wèi)星 。 碼（精碼）和 C/碼）兩種定位服務(wù)。 P 碼為軍方服務(wù)，定位精度達(dá)到 3米； C/A 碼對(duì)社會(huì)開(kāi)放，定位精度為 14米。出于自身安全的考慮，美國(guó)先后實(shí)施了 ，使定位精度下降到 100米；策則對(duì) P 碼實(shí)行加密。 由于 社會(huì)開(kāi)放，因此各類(lèi)接收機(jī)、測(cè)量設(shè)備如雨后春筍般涌現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，徹底改變了傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方式。 空間星座部分、地面 監(jiān)控部分和用戶(hù)設(shè)備部分。 4顆均勻分布在 6個(gè)軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星組成； 地面監(jiān)控部分負(fù)責(zé)衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計(jì)算，它包括 1個(gè)主控站、 3個(gè)注入站和 5個(gè)監(jiān)測(cè)站； 戶(hù)通過(guò)用戶(hù)設(shè)備接收 信號(hào) 20 處理而獲得用戶(hù)位置、速度等信息，最終實(shí)現(xiàn)利用 圖 定位方式 用交互定位的原理。已知幾個(gè)點(diǎn)的距離，則可求出求未知所處的位置。對(duì) 言，已知點(diǎn)是空間的衛(wèi)星，未知點(diǎn)是地面某一移動(dòng)目標(biāo)。 衛(wèi)星的距離由衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間來(lái)測(cè)定，將傳播時(shí)間乘上光速可求出距離。 （ 其中，無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸 速度為 v=3 m/s, 衛(wèi)星信號(hào)傳到地面時(shí)間為