武大工程碩士面試試題.pptVIP

測(cè)量學(xué),主講：付建紅,主要內(nèi)容,高程和高程基準(zhǔn) 地圖投影和高斯平面直角坐標(biāo)系 誤差的基本知識(shí) 角度的概念和觀測(cè)方法,概述 驗(yàn)潮站 相對(duì)高程,一、高程,1、概述,高程：地面點(diǎn)至高程基準(zhǔn)面的鉛垂距離。高度起算面又稱(chēng)基準(zhǔn)面。 絕對(duì)高程（海拔）:地面點(diǎn)至大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，簡(jiǎn)稱(chēng)高程。,2、大地水準(zhǔn)面,陸地,靜止平均海水面,大地水準(zhǔn)面,大地水準(zhǔn)面：設(shè)想當(dāng)海洋處于靜止均衡狀態(tài)時(shí)，將它延伸到陸地內(nèi)部所形成的光滑封閉的曲面。,確定（似）大地水準(zhǔn)面-驗(yàn)潮站,為了解當(dāng)?shù)睾Ｋ毕淖兓?guī)律而設(shè)置的。,青島關(guān)象山驗(yàn)潮站,1956年黃海高程系： 以青島驗(yàn)潮站19501956年的驗(yàn)潮資料計(jì)算確定的黃海平均海水面， 作為高程的基準(zhǔn)面，推得青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.289m。 1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)： 以青島驗(yàn)潮站19521979年驗(yàn)潮資料計(jì)算確定的黃海平均海水面，作為高程系統(tǒng)的基準(zhǔn)面，并推算青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260m。,大地水準(zhǔn)面的特點(diǎn)：連續(xù)光滑、不規(guī)則、用平均海平面代替，無(wú)法用數(shù)學(xué)公式精確表達(dá),N,O,S,地球自然表面,大地水準(zhǔn)面,3、參考橢球體（面）,表示旋轉(zhuǎn)橢球的參數(shù) 長(zhǎng)半軸：a ; 短半軸：b ; 扁率： 第一偏心率： 第二偏心率:,大地高：地面點(diǎn)沿法線至參考橢球面的距離。,N,O,S,L,B,H,P（B，L，H）,測(cè)量外業(yè)所依據(jù)的基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面 測(cè)量外業(yè)所依據(jù)的基準(zhǔn)線：鉛垂線 測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算所依據(jù)的基準(zhǔn)面：參考橢球面 測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算所依據(jù)的基準(zhǔn)線：參考橢球的法線,大地水準(zhǔn)面,參考橢球面,鉛垂線,法線,地圖投影 高斯投影 高斯平面直角坐標(biāo)系,二、地圖投影和高斯平面直角坐標(biāo)系,1、地圖投影,簡(jiǎn)化測(cè)量計(jì)算 實(shí)際測(cè)圖需要,地圖投影,地圖投影的概念 將橢球面上的元素（坐標(biāo)、方向和長(zhǎng)度）按一定的數(shù)學(xué)法則投影到平面上。 B，L：橢球面上某點(diǎn)的大地坐標(biāo)； x , y：該點(diǎn)投影后的平面直角坐標(biāo) 地圖投影的變形 橢球面上的元素投影到平面上所產(chǎn)生的差異，稱(chēng)之為投影變形。 角度變形 長(zhǎng)度變形 面積變形,地圖投影的分類(lèi) 按投影方法分類(lèi),地圖投影的分類(lèi) 按變形性質(zhì)分類(lèi) 等距離投影：投影前后保持長(zhǎng)度不變； 等面積投影：投影前后保持面積不變； 等角投影：投影前后保持角度不變。,角度不變，保證了圖形的相似性,一個(gè)完整的投影名稱(chēng)應(yīng)該包含上面所有分類(lèi)，如橫軸等角切圓柱投影，橫軸等角割圓柱投影。,1、高斯投影,高斯投影（橫軸等角切圓柱投影）,中央子午線,赤道,母線,高斯投影的特點(diǎn) 正形投影，即投影前后角度相等； 中央子午線投影后為直線，且長(zhǎng)度不變。距中央子午線越遠(yuǎn)的子午線變形越大； 其他子午線投影后均向中央子午線彎曲，并向兩極收斂，對(duì)稱(chēng)于中央子午線和赤道； 在橢球面上對(duì)稱(chēng)于赤道的緯圈，投影后仍成為對(duì)稱(chēng)的曲線，并與子午線的投影曲線相互垂直且凹向兩極。,高斯投影分帶 為了控制長(zhǎng)度變形，將地球橢球面按一定的經(jīng)度差分成若干范圍不大的帶，成為投影帶。 常用帶寬：經(jīng)差6和 3,6帶:自0子午線起，每隔經(jīng)差6自西向東分帶，編號(hào)為1,2,60；對(duì)應(yīng)的中央子午線經(jīng)度一次為3,9, ,357。 帶號(hào)N與對(duì)應(yīng)中央子午線L0的關(guān)系: L0 = 6N 3 我國(guó)跨11個(gè)6帶，即1323帶（東經(jīng)75東經(jīng)135）,3帶:以6帶的中央子午線和分帶子午線為其中央子午線。即自東經(jīng)1.5子午線起，每隔經(jīng)差3，自西向東分帶，依次編號(hào)為1,2,120；中央子午線經(jīng)度依次為3, 6,360。 帶號(hào)n與對(duì)應(yīng)中央子午線l0的關(guān)系: l0 = 3n 我國(guó)跨22個(gè)3帶，即2445帶（東經(jīng)72 東經(jīng)135）,N,n,帶號(hào)及中央子午線的計(jì)算方法,帶： （逢余進(jìn)一） 帶： （四舍五入）,如：武漢地區(qū)經(jīng)度約 求其在 帶和 帶中的帶號(hào)。,高斯平面直角坐標(biāo)系 x軸：中央子午線的投影線，向北為正 y軸：赤道投影線，向東為正 原點(diǎn)：中央子午線與赤道投影線的交點(diǎn) 象限按順時(shí)針、 排列,x,y,I,II,III,IV,O,國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo),y,O,117,500km,x,A 點(diǎn)的原始投影坐標(biāo) x 523 657.59m y -26 138.23m,A點(diǎn)的國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo) x 523 657.59m y 20 473861.77m,20,對(duì)應(yīng)3度帶還是6度帶？,1、地球上某點(diǎn)的經(jīng)度為11221，求該點(diǎn)所在高斯投影6帶和3帶的帶號(hào)和中央子午線的經(jīng)度。,2、若我國(guó)某處地面點(diǎn)的高斯平面坐標(biāo)為： x=3102467.28m, y=20792538.69m,問(wèn)： 該坐標(biāo)值是按幾度帶投影計(jì)算求得的？ 該點(diǎn)位于第幾帶？該帶中央子午線的經(jīng)度是多少？該點(diǎn)在中央子午線的哪一側(cè)？ 在高斯投影平面上，該點(diǎn)距離中央子午線和赤道各多少米？,三、測(cè)量誤差的基礎(chǔ)知識(shí),系統(tǒng)誤差 偶然誤差 粗差,誤差分類(lèi),頻率直方圖,偶然誤差的特性,有限性：在一定的觀測(cè)條件下，偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超 過(guò)一定的限值； 集中性：絕對(duì)值較小的誤差比絕對(duì)值較大的誤差出現(xiàn)的概 率大； 對(duì)稱(chēng)性：絕對(duì)值相等的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同； 抵償性：當(dāng)觀測(cè)次數(shù)無(wú)限增多時(shí)，偶然誤差的算術(shù)平均值 趨近于零。即,水平角：相交的兩直線之間的夾角在水平面上的投影(0360) 。,四、水平角測(cè)量原理,a,b,鉛垂線,1、水平角的觀測(cè)方法-測(cè)回法,(1)、盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀數(shù)a左； (2)、瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，讀數(shù)b左；,(3)、倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，讀數(shù)b右； (4)、瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀數(shù)a右；,下半測(cè)回或盤(pán)右半測(cè)回,一測(cè)回,為了減小度盤(pán)刻劃的誤差，使用多個(gè)測(cè)回時(shí)，須配度盤(pán)每次改變,限差：1、兩個(gè)半測(cè)回方向值之差；2、各測(cè)回方向值之差,1、水平角的觀測(cè)方法-方向法,盤(pán)左半測(cè)回：先瞄準(zhǔn)零方向A讀數(shù)，順時(shí)針依次瞄準(zhǔn)B、C、D讀數(shù)，再瞄