現(xiàn)代普通測(cè)量學(xué)

1、工程測(cè)量第2章 測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)一、學(xué)習(xí)目的與要求1.掌握測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，清楚參照系的選擇以及地面點(diǎn)定位的概念。2.了解水準(zhǔn)面與水平面的關(guān)系。3.明確測(cè)量工作的基本概念。4.深刻理解測(cè)量工作的基本原則。5.充分認(rèn)識(shí)普通測(cè)量學(xué)的主要內(nèi)容。二、課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)1.地球特征，大地水準(zhǔn)面的形成，地球橢球選擇與定位。地球形狀和大小。水準(zhǔn)面的特性。參考橢球面。2.確定點(diǎn)位的概念。點(diǎn)的平面位置和高程位置。3.測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。天文坐標(biāo)（，），大地坐標(biāo)（L，B），空間直角坐標(biāo)（X，Y，Z），高斯平面直角坐標(biāo)（x，y），獨(dú)立平面直角坐標(biāo)（x，y）。高斯投影中計(jì)算帶號(hào)的公式：計(jì)算中央子午

2、線的公式：4.地面點(diǎn)的高程。1985年國(guó)家黃海高程基準(zhǔn)。高程與高差的關(guān)系：。5.用水平面代替水準(zhǔn)面的限度。對(duì)距離的影響：對(duì)水平角的影響：對(duì)高差的影響：6.測(cè)量工作的基本概念。測(cè)量工作的原則：從整體到局部、先控制后碎部；步步檢核。測(cè)量工作的內(nèi)容：地形圖測(cè)繪，施工測(cè)量。三、習(xí)題與思考題1.何謂大地水準(zhǔn)面？它在測(cè)量工作中起何作用？答：靜止平衡狀態(tài)下的平均海水面, 向大陸島嶼延伸而形成的閉合水準(zhǔn)面。 特性: 唯一性、等位面、 不規(guī)則曲面；作用：測(cè)量野外工作的基準(zhǔn)面。2. 測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有幾種？各有何特點(diǎn)？不同坐標(biāo)系間如何轉(zhuǎn)換坐標(biāo)？答：測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng)有：天文坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系、高斯平面直角坐標(biāo)

3、系、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。3. 北京某點(diǎn)的大地經(jīng)度為116º20，試計(jì)算它所在的六度帶和三度帶帶號(hào)，相應(yīng)六度帶和三度帶的中央子午線的經(jīng)度是多少？答： L0=6 ºN-3 º=117 º ；L0 =3ºn=117 º。4. 什么叫絕對(duì)高程？什么叫相對(duì)高程？?jī)牲c(diǎn)間的高差如何計(jì)算？ 答：絕對(duì)高程H（海拔）：地面點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離； 相對(duì)高程H'：地面點(diǎn)沿鉛垂線方向到任意水準(zhǔn)面的距離。 高差h：地面兩點(diǎn)高程之差；。5. 什么是測(cè)量中的基準(zhǔn)線與基準(zhǔn)面？在實(shí)際測(cè)量中如何與基準(zhǔn)線與基準(zhǔn)面建立聯(lián)系？ 答：重力方向線即鉛垂線, 是測(cè)

4、量工作的基準(zhǔn)線；測(cè)量上統(tǒng)一以大地水準(zhǔn)面為野外測(cè)量工作基準(zhǔn)面。地面點(diǎn)空間位置一般采用三個(gè)量表示。其中兩個(gè)量是地面點(diǎn)沿投影線（鉛垂線）在投影面（大地水準(zhǔn)面）上的坐標(biāo)；第三個(gè)量是點(diǎn)沿著投影線到投影面的距離（高度）。6. 測(cè)量工作的基本原則是什么？哪些是測(cè)量的基本工作？答：測(cè)量工作應(yīng)遵循兩個(gè)原則：從整體到局部，先控制后碎部（為了減少誤差結(jié)累；加快測(cè)量速度,這項(xiàng)原則是對(duì)總體工作）；前項(xiàng)工作未作檢核，不進(jìn)行下一步工作（從而保證成果質(zhì)量，是對(duì)測(cè)繪具體工作）。四、考核目標(biāo)與要求識(shí)記：大地水準(zhǔn)面，1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)，絕對(duì)高程與相對(duì)高程。定位參照系及定位元素。經(jīng)度，緯度，直角坐標(biāo)。測(cè)量工作的基本原則。測(cè)量工作

5、的基本內(nèi)容，測(cè)繪地形圖及施工測(cè)量的概念。領(lǐng)會(huì)：參照系的形成，大地水準(zhǔn)面與參考橢球面、垂線與法線的區(qū)別。高斯投影的概念，高斯坐標(biāo)系的建立、高斯坐標(biāo)的表示。測(cè)量平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系的不同之處，測(cè)量工作原則。簡(jiǎn)單應(yīng)用：高斯克呂格坐標(biāo)系橫坐標(biāo)自然值與通用值的關(guān)系，高程與高差的確定。第3章 水 準(zhǔn) 測(cè) 量一、學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的掌握水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，做好水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施前的技術(shù)準(zhǔn)備，通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到獨(dú)立操作水準(zhǔn)儀，完成多個(gè)測(cè)站水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)、檢核、成果整理所必須具備的實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)要求1.深刻理解水準(zhǔn)測(cè)量的原理和高程傳遞要領(lǐng)。2.清楚水準(zhǔn)儀的構(gòu)造，及其主要軸線的關(guān)系。3.掌握水準(zhǔn)儀

6、的操作要領(lǐng)，能夠完成水準(zhǔn)測(cè)量中的觀測(cè)、檢核、記錄、計(jì)算，及水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算。4.認(rèn)識(shí)精密水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀。5.清楚水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正方法6.了解引起水準(zhǔn)測(cè)量誤差的因素，及相應(yīng)的消除、削弱這些誤差的方法。二、課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)1.水準(zhǔn)測(cè)量原理。高差法：前視與后視；儀高法：視線高。轉(zhuǎn)點(diǎn)的概念。公式：2.水準(zhǔn)儀及其使用DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造，內(nèi)對(duì)光望遠(yuǎn)鏡成像原理，望遠(yuǎn)鏡放大率。水準(zhǔn)管零點(diǎn)，水準(zhǔn)器的分劃值。視準(zhǔn)軸、水準(zhǔn)管軸、圓水準(zhǔn)器軸、儀器豎軸。滿足條件：水準(zhǔn)管軸平行于望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸，圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸，十字絲中橫絲垂直于儀器豎軸，。水準(zhǔn)儀操作步驟：立尺，置架，

7、粗平，照準(zhǔn)，精平，讀數(shù)，記錄，搬站。視差及其消除方法。水準(zhǔn)尺：塔尺，單面尺，雙面尺及尺常數(shù)。尺墊。3.精密水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用。4.水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施水準(zhǔn)點(diǎn)：永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)路線：附合水準(zhǔn)路線，閉合水準(zhǔn)路線，支水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)網(wǎng)，水準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)。普通水準(zhǔn)測(cè)量的一般要求，施測(cè)程序。公式：測(cè)站檢核方法：雙儀高法，雙尺面法。公式：水準(zhǔn)測(cè)量成果整理：高差閉合差的計(jì)算檢核、高差改正數(shù)的計(jì)算、高差改正數(shù)的分配原則。5.DS3水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的條件：圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸，水準(zhǔn)管軸平行于望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸，十字絲中橫絲垂直于儀器豎軸。圓水準(zhǔn)器軸的檢驗(yàn)校正

8、；水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)校正；十字絲中橫絲的檢驗(yàn)校正。6.水準(zhǔn)測(cè)量誤差儀器及工具誤差：視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不的誤差平行，望遠(yuǎn)鏡對(duì)光時(shí)調(diào)焦透鏡運(yùn)行的誤差，水準(zhǔn)尺的誤差。觀測(cè)誤差：水準(zhǔn)管氣泡居中的誤差D，估讀水準(zhǔn)尺的誤差mV，水準(zhǔn)尺傾斜的誤差Db。公式： 外界條件的影響：地球曲率的影響，大氣折光的影響f，儀器升沉的影響，尺墊下沉的影響，溫度變化對(duì)視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸夾角的影響。公式：四、習(xí)題與思考題1.設(shè)A為后視點(diǎn)，B為前視點(diǎn)，A點(diǎn)的高程是20.123m.當(dāng)后視讀數(shù)為1.456m,前視讀數(shù)為1.579m,問(wèn)A、B兩點(diǎn)的高差是多少?B、A兩點(diǎn)的高差又是多少？繪圖說(shuō)明B點(diǎn)比A點(diǎn)高還是低?B點(diǎn)的高程是多少?答：hAB=

9、-0.123m，hB=20.000m.2.何為視準(zhǔn)軸?何為視差?產(chǎn)生視差的原因是什么?怎樣消除視差?答：通過(guò)物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線CC稱為望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸，視準(zhǔn)軸的延長(zhǎng)線即為視線，它是瞄準(zhǔn)目標(biāo)的依據(jù)。由于物鏡調(diào)焦不完善，導(dǎo)致目標(biāo)實(shí)像與十字絲平面不完全重合出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)現(xiàn)象，稱為視差。其原因由于物鏡調(diào)焦不完善，使目標(biāo)實(shí)像不完全成像在十字絲平面上；在目鏡端觀測(cè)者眼睛略作上下少量移動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)也隨之相對(duì)移動(dòng)，即表示有視差存在；再仔細(xì)進(jìn)行物鏡調(diào)焦，直至成像穩(wěn)定清晰。3. 水準(zhǔn)儀有哪些主要軸線？它們之間應(yīng)滿足什么條件？什么是主條件？為什么？答：水準(zhǔn)儀的軸線主要有：視準(zhǔn)軸，水準(zhǔn)管軸，圓水準(zhǔn)軸，儀器豎軸。水

10、準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何條件為：1） 圓水準(zhǔn)軸應(yīng)平行于儀器豎軸（）；2） 十字絲中絲應(yīng)垂直于儀器豎軸（即中絲應(yīng)水平）；3） 水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸（）。 4. 將圖中的水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中，A、B兩點(diǎn)為已知高程點(diǎn)HA=23.456m，HB=25.080m，計(jì)算并調(diào)整高差閉合差，最后求出各點(diǎn)高程。 測(cè)站測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)實(shí)測(cè)高差/m高差改正數(shù)/mm改正后高差/m高程/m后視（a）前視（b）BMA11.3221.764-0.432-4-0.43623.456121.4111.167+0.244-4+0.24023.020231.5030.840+0.633-4+0.65923.2603BMB1.7810.

11、616+1.165-4+1.16123.919計(jì)算檢核6.0274.387+1.640-16+1.62425.080 fh=h-(HB-HA)=+0.016m即16mm5.設(shè)A、B兩點(diǎn)相距80m，水準(zhǔn)儀安置于中點(diǎn)C，測(cè)得A尺上的讀數(shù)a1為1.321m，B尺上的讀數(shù)b1為1.117m,儀器搬到B點(diǎn)附近,又測(cè)得B尺上讀數(shù)b2為1.466m,A尺讀數(shù)為a2為1.695m。試問(wèn)水準(zhǔn)管軸是否平行于視準(zhǔn)軸？如不平行，應(yīng)如何校正？答：由公式計(jì)算：因>，故水準(zhǔn)管不平行視準(zhǔn)軸。對(duì)于角大于的水準(zhǔn)儀需要進(jìn)行校正。 因，說(shuō)明視線向上傾斜。校正：水準(zhǔn)儀在I2點(diǎn)處不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲中絲對(duì)準(zhǔn)A尺上的正確讀數(shù)

12、（1457mm），此時(shí)符合水準(zhǔn)氣泡就不再居中了，但視線已處于水平位置。用校正針拔動(dòng)位于目鏡端的水準(zhǔn)管上、下兩個(gè)校正螺絲，使符合水準(zhǔn)氣泡嚴(yán)密居中。此時(shí)，水準(zhǔn)管軸也處于水平位置，達(dá)到了水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的要求。校正需反復(fù)進(jìn)行，使角合乎要求為止。6.調(diào)整如圖所示的閉合水準(zhǔn)測(cè)量路線的觀測(cè)成果，并求出各點(diǎn)高程，HI=48.966m。點(diǎn)號(hào)測(cè)站數(shù)ni觀測(cè)高差 hi(m)高差改正數(shù)(m)改正后高差(m)高程H(m)備注BM.410+1.224+0.005+1.22950.000已知A51.2298-1.424+0.004-1.420B49.8098+1.781+0.004+1.785C51.59511-1.

13、714+0.006-1.708D49.88612+0.108+0.006+0.114BM.450.00049-0.025+0.025 fhh測(cè) （HBHA）-25mm fh容±12±84mm mm 25mm四、考核目標(biāo)與要求識(shí)記：水準(zhǔn)點(diǎn)，轉(zhuǎn)點(diǎn)，水準(zhǔn)管分劃值，視差，視準(zhǔn)軸，水準(zhǔn)管零點(diǎn)，水準(zhǔn)管軸，圓水準(zhǔn)器軸，儀器豎軸，水準(zhǔn)尺常數(shù)等概念。記錄計(jì)算、觀測(cè)及成果檢核方法。閉合水準(zhǔn)路線，附合水準(zhǔn)路線，高差改正數(shù)，容許誤差的計(jì)算，閉合差調(diào)整，成果計(jì)算方法。領(lǐng)會(huì)：高差法、儀高法計(jì)算高程。雙面尺分劃特征。內(nèi)對(duì)光望遠(yuǎn)鏡成像原理。符合水準(zhǔn)器與微傾螺旋運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。儀器誤差、觀測(cè)誤差、外界條件對(duì)

14、觀測(cè)成果的影響；水準(zhǔn)尺尺長(zhǎng)誤差，水準(zhǔn)尺分劃誤差，水準(zhǔn)尺零點(diǎn)差，氣泡居中誤差，水準(zhǔn)尺傾斜的誤差，地球曲率的影響，大氣折光的影響，儀器升沉的影響，尺墊下沉的影響。第4章 角 度 測(cè) 量一、學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的認(rèn)識(shí)經(jīng)緯儀的組成部分及其用途，清楚角度測(cè)量原理，掌握測(cè)角方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到獨(dú)立操作經(jīng)緯儀，完成水平角、豎直角的觀測(cè)、檢核、成果整理所必須具備的實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)要求1.理解水平角及豎直角測(cè)角原理2.認(rèn)識(shí)清楚光學(xué)及電子經(jīng)緯儀的構(gòu)造及相應(yīng)的讀數(shù)系統(tǒng)。3.清楚經(jīng)緯儀的主要軸線及其之間的關(guān)系。4.掌握經(jīng)緯儀的操作要領(lǐng)。5.學(xué)會(huì)用測(cè)回法測(cè)水平角，豎直角，計(jì)算豎盤指標(biāo)差。6.了解測(cè)角誤差的來(lái)源、性質(zhì)及消除

15、、削弱誤差的對(duì)策。二、課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)1.角度測(cè)量原理：水平角的定義，水平角的測(cè)量原理。豎直角的定義，仰角，俯角。豎直角的測(cè)量原理。公式：水平角b = b a 0< b < 36002.經(jīng)緯儀及角度測(cè)量DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造：照準(zhǔn)部，水平度盤，基座。視準(zhǔn)軸、水準(zhǔn)管軸、橫軸、儀器豎軸。滿足條件：水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸，望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，橫軸垂直于儀器豎軸；圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸，十字絲豎絲垂直于儀器橫軸。分微尺測(cè)微裝置，度盤格值，復(fù)測(cè)機(jī)構(gòu)，讀數(shù)方法。光學(xué)經(jīng)緯儀使用操作步驟：對(duì)中，整平，瞄準(zhǔn)（消除視差），讀數(shù)，記錄。水平角觀測(cè)（測(cè)回法）：安置儀器，盤左觀測(cè)、盤右觀測(cè)，方向讀數(shù)

16、。半測(cè)回角值。公式：方向觀測(cè)法：技術(shù)要求。豎直角觀測(cè)：豎盤部分：豎盤，豎盤指標(biāo)，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微傾螺旋。盤左、盤右讀數(shù)規(guī)律。豎直角計(jì)算公式：a左 = 900-L (或 a左 = L - 900) a右 = R-2700 ( 或a右 = 2700 - R ) a <|900|豎盤指標(biāo)差：3.經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的條件。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)校正。望遠(yuǎn)鏡十字絲縱絲的檢驗(yàn)校正。望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)校正。照準(zhǔn)部橫軸的檢驗(yàn)校正。豎盤指標(biāo)差的檢驗(yàn)校正。光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)校正。4.電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀的區(qū)別 讀數(shù)系統(tǒng)：編碼度盤，光柵度盤，格區(qū)式度盤。5.水平角測(cè)量誤差儀器誤差：儀

17、器校正后的殘余誤差。照準(zhǔn)部偏心差、度盤刻劃誤差。觀測(cè)誤差：對(duì)中誤差。標(biāo)桿傾斜誤差，照準(zhǔn)誤差，讀數(shù)誤差。外界條件影響。三、習(xí)題與思考題1. 什么是水平角？經(jīng)緯儀如何能測(cè)水平角？ 答：水平角定義：（1）為地面上O點(diǎn)至A和B 兩目標(biāo)方向線在水平面P上投影的夾角，稱為水平角。（2） 地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線間所夾的水平角，就是過(guò)這兩方向線所作兩豎直面間的二面角。2. 什么是豎直角？觀測(cè)水平角和豎直角有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ 答：豎直角是同一豎直面內(nèi)傾斜視線與水平線之間的夾角，其角值小于等于90度； 仰角為090；俯角為-900；視線水平時(shí)豎直角=0°。3. 計(jì)算表中水平角觀測(cè)數(shù)據(jù)。測(cè) 站豎盤

18、位置目標(biāo)水平盤讀數(shù)º 半測(cè)回角值º 一測(cè)回角值º 各測(cè)回平均角值º I測(cè)回O左A0º3624107 36 12107 36 03107 36 02B108º1236右A180º3700107 35 54B288º1254II測(cè)回O左A90º1000107 35 42107 36 00B197º4542右A270º0948107 36 18B17º46064.計(jì)算表中方向觀測(cè)阿水平角觀測(cè)成果。測(cè)站測(cè)回?cái)?shù)目標(biāo)水平度盤讀數(shù)2c =左-（右±180º）平均讀數(shù)=左

19、+（右±180º）/2歸零后方向值º 各測(cè)回歸零方向值的平均值º 各測(cè)回方向間的水平角º 盤左讀數(shù)º 盤右讀數(shù)º O1A0 02 36180 02 3600 02 360 00 000 00 00B70 23 36250 23 42-670 23 3970 21 0570 20 5670 20 56CDA228 19 24254 17 540 02 3028 19 3074 17 54180 02 36-60-6228 19 27254 17 540 02 33228 16 51254 15 18228 16 02254 1

20、5 16157 55 0625 59 142A90 03 12270 03 12090 03 120 00 00B160 24 06340 23 5412160 24 0070 20 46CDA318 20 00344 18 30 90 03 18138 19 54164 18 24270 03 12666318 19 57344 18 2790 03 15228 16 43254 15 135.整理表中豎角觀測(cè)記錄。測(cè)站目標(biāo)豎盤位置豎盤讀數(shù)º 豎 直 角º 指標(biāo)差平均豎直角備 注OM左75º3004-13 21 00+9-13 20 51度盤為順時(shí)針注記右284

21、º3017-13 20 42N左101º1723+7 47 42+6+7 47 48右258º4250+7 47 546.經(jīng)緯儀上有哪些主要軸線？它們之間應(yīng)滿足什么條件？為什么？答：1.經(jīng)緯儀的軸線：橫軸 HH；視準(zhǔn)軸：CC；水準(zhǔn)管軸：LL；豎軸：VV；圓水準(zhǔn)軸：L¢L¢ 。2.應(yīng)滿足的條件 水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸 LLVV； 視準(zhǔn)軸垂直于橫軸 CCHH； 橫軸垂直于豎軸 HHVV；十字豎絲垂直于橫軸 豎絲HH； 圓水準(zhǔn)軸平行于豎軸 L¢L¢VV。四、考核目標(biāo)與要求識(shí)記：水平角，豎直角，度盤分劃值，視準(zhǔn)軸，橫軸，儀器豎軸，照準(zhǔn)部

22、水準(zhǔn)管軸，豎盤指標(biāo)差等概念。垂球?qū)χ小⒐鈱W(xué)對(duì)中器對(duì)中及整平的目的及方法。測(cè)回法測(cè)量水平角，豎直角觀測(cè)方法。經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的關(guān)系。領(lǐng)會(huì):角度測(cè)量原理，豎角計(jì)算公式的推導(dǎo)規(guī)律，盤左、盤右觀測(cè)的意義。電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀的區(qū)別。經(jīng)緯儀檢驗(yàn)方法及校正原理方法。儀器誤差，觀測(cè)誤差，外界條件等對(duì)觀測(cè)成果的影響。簡(jiǎn)單應(yīng)用：在測(cè)站上對(duì)中，整平、照準(zhǔn)、讀數(shù)、記錄的操作要領(lǐng)，運(yùn)用盤左、盤右進(jìn)行檢核。采取角度測(cè)量誤差的消除和削弱的相應(yīng)對(duì)策。綜合應(yīng)用：按操作DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀，按測(cè)回法的技術(shù)要求，正確地觀測(cè)一個(gè)三角形的內(nèi)角和豎直角。第5章 距離測(cè)量與直線定向一、學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的認(rèn)識(shí)距離測(cè)量設(shè)備的組成部分及其

23、用途，清楚距離測(cè)量原理，掌握距離測(cè)量方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到獨(dú)立操作儀器設(shè)備，完成水平距離的測(cè)量、檢核、成果整理所必須具備的實(shí)踐能力。建立直線定向的概念，能夠熟練地進(jìn)行方位角的有關(guān)運(yùn)算。學(xué)習(xí)要求1.認(rèn)識(shí)距離丈量工具，了解鋼尺量距的一般方法和精密方法，學(xué)會(huì)量距成果的整理。了解鋼尺檢定的方法。2.理解視距測(cè)量的原理，掌握用視距測(cè)量的方法進(jìn)行水平距離和高差的測(cè)定。3.了解光電測(cè)距儀相位法測(cè)距原理，初步掌握用光電測(cè)距儀測(cè)量距離的方法。4.認(rèn)識(shí)全站儀，清楚全站儀使用過(guò)程。5.清楚標(biāo)準(zhǔn)方向的建立，方位角之間的關(guān)系，方位角的推算。6.了解距離測(cè)量過(guò)程中的誤差影響及其防止、消除、削弱誤差的方法。二、課程內(nèi)容與知識(shí)

24、點(diǎn)1.鋼尺量距丈量工具：鋼尺、測(cè)釬、垂球、標(biāo)桿。直線定線：在兩點(diǎn)間定線、兩點(diǎn)延長(zhǎng)線上定線。一般精度量距方法：前尺手，后尺手。標(biāo)點(diǎn)、定點(diǎn)、對(duì)點(diǎn)、持平投點(diǎn)。往測(cè)、返測(cè)。相對(duì)誤差，相對(duì)成果。公式：2.鋼尺的精密量距量距工具：鋼尺、彈簧秤、溫度計(jì)、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等。量距過(guò)程：清理現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)緯儀定線，概量，釘尺段樁，標(biāo)十字線，尺段丈量。尺段高差測(cè)定。尺段計(jì)算：尺長(zhǎng)改正、溫度改正、傾斜改正、全長(zhǎng)計(jì)算。3.鋼尺檢定尺長(zhǎng)方程式與鋼尺檢定的方法。鋼尺量距的誤差分析鋼尺誤差：尺長(zhǎng)誤差，檢定誤差。觀測(cè)誤差：定線誤差、拉力誤差、傾斜誤差、對(duì)點(diǎn)及投點(diǎn)誤差。外界條件影響：垂曲反垂曲誤差，溫度誤差，風(fēng)力影響。丈量注意事項(xiàng)。4

25、.視距測(cè)量視距測(cè)量的原理，視準(zhǔn)軸水平、視準(zhǔn)軸傾斜。公式： 觀測(cè)方法和步驟。視距常數(shù)測(cè)定，視距測(cè)量誤差分析。掌握用視距測(cè)量的方法進(jìn)行水平距離和高差的測(cè)定。5.紅外光電測(cè)距儀電磁波測(cè)距儀的分類：光電測(cè)距儀、微波測(cè)距儀。光電測(cè)距儀：普通光源測(cè)距儀、激光測(cè)距儀、紅外測(cè)距儀。光電測(cè)距原理：相位式測(cè)距原理。公式： ND3000型紅外測(cè)距儀的工作過(guò)程，測(cè)距邊長(zhǎng)改正計(jì)算。6.全站儀及其使用全站儀的組成，SOKKIA SET510全站儀的介紹，SOKKIA SET510全站儀的操作。7.直線定向三北方向：真北、軸北、磁北、子午線收斂角、磁偏角。關(guān)系公式：方位角的概念，標(biāo)準(zhǔn)方向線，真方位角。坐標(biāo)方位角。磁方位角。

26、磁偏角與子午線收斂角，不同方位角之間的關(guān)系。公式： 坐標(biāo)方位角的推算公式：三、習(xí)題與思考題1.下列為視距測(cè)量成果，計(jì)算各點(diǎn)所測(cè)水平距離和高差。測(cè)站H0=50.OOm 儀器高i=1.56m點(diǎn)號(hào)上絲讀數(shù)下絲讀數(shù)尺間隔中絲讀數(shù)豎盤讀數(shù)豎直角高差水平距離高程備注11.8450.9601.4086°2803 320.1688.550.1622.1650.6351.4097°24-7 240.16153.050.1631.8801.2421.5687°1802 42053.850.0042.8751.1202.0093°18-3 180175.550.002.根據(jù)如

27、圖所示的四邊形的起始邊坐標(biāo)方位角以及各內(nèi)角值，求其余各邊坐標(biāo)方位角。3.根據(jù)如圖所示的起始邊坐標(biāo)方位角以及各水平角,計(jì)算其余各邊坐標(biāo)方位角。四、考核目標(biāo)與要求識(shí)記：水平距離，直線定線，量距相對(duì)誤差，往返測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)拉力、標(biāo)準(zhǔn)溫度、鋼尺名義長(zhǎng)，視距測(cè)量，視距常數(shù)，相位法測(cè)距，距離改正，直線定向，標(biāo)準(zhǔn)方向線、方位角，方位角推算等概念領(lǐng)會(huì):定線原理，鋼尺量距的方法，相對(duì)誤差、尺長(zhǎng)改正、溫度改正、傾斜改正計(jì)算。視距測(cè)量計(jì)算公式中各符號(hào)的含義。光電測(cè)距原理。用左角或右角推算方位角。在不同的距離測(cè)量方法中，影響距離測(cè)量精度的因素，應(yīng)用：用鋼尺按往返測(cè)，用一般的方法進(jìn)行距離測(cè)量；再用經(jīng)緯儀按視距測(cè)量的方法進(jìn)行

28、測(cè)量；然后用測(cè)距儀（或全站儀）對(duì)該段距離進(jìn)行測(cè)量，比較計(jì)算結(jié)果和精度。第6章 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)一、學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的測(cè)量工作除了要提供可靠的成果外，還需要對(duì)測(cè)量成果的精度進(jìn)行描述。學(xué)習(xí)本章內(nèi)容就是為了客觀、準(zhǔn)確地對(duì)成果的精度進(jìn)行評(píng)定和分析。掌握測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)，做好測(cè)量實(shí)施前的技術(shù)準(zhǔn)備，達(dá)到限制測(cè)量誤差，處理測(cè)量數(shù)據(jù)，提高觀測(cè)成果的精密度、準(zhǔn)確度和置信度具有重要的意義。學(xué)習(xí)要求1.了解系統(tǒng)誤差、偶然誤差的特征和相應(yīng)處理方法。2.能夠運(yùn)用誤差傳播定律計(jì)算觀測(cè)值函數(shù)的中誤差。3.掌握算數(shù)平均值、加權(quán)平均值及其中誤差的計(jì)算。4.學(xué)會(huì)運(yùn)用真誤差、似真差計(jì)算中誤差評(píng)定觀測(cè)值的

29、精度。二、課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)1.測(cè)量與誤差觀測(cè)與觀測(cè)值的分類，誤差的定義，測(cè)量誤差來(lái)源，測(cè)量誤差種類。真值，觀測(cè)值，真差。系統(tǒng)誤差極其特性，處理系統(tǒng)誤差的方法。粗差及其防止。2.偶然誤差及其特性，概率密度函數(shù)。處理偶然誤差的方法。公式：3.衡量觀測(cè)值精度的指標(biāo)中誤差及其含義，取值范圍。似真差求中誤差公式及其證明。極限誤差，相對(duì)誤差。公式：4.誤差傳播定律線性函數(shù)及其中誤差。獨(dú)立觀測(cè)值。倍數(shù)函數(shù)及其中誤差。和差函數(shù)及其中誤差。利用和差函數(shù)證明算數(shù)平均值中誤差公式。列函數(shù)式應(yīng)注意的問(wèn)題：觀測(cè)值之間應(yīng)相互獨(dú)立，注意區(qū)分倍函數(shù)與和函數(shù)。三角形閉合差的中誤差，用三角形閉合差求測(cè)角中誤差。公式： 5.同精度

30、直接觀測(cè)似真值、最或然值。似真差極其特性。公式： 精度評(píng)定公式： 6.最小二乘法及其應(yīng)用最小二乘原理，最小二乘原理的應(yīng)用。三、習(xí)題與思考題1.系統(tǒng)誤差與偶然誤差有什么不同？偶然誤差具有哪些特性？答：這兩種誤差主要在含義上不同，另外系統(tǒng)誤差具有累積性，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大，但這種影響具有一定的規(guī)律性，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩酱_定其大小和符號(hào)，利用計(jì)算公式改正系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)值的影響，或采用適當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法、提高測(cè)量?jī)x器的精度加以消除或削弱。偶然誤差是不可避免的，且無(wú)法消除，但多次觀測(cè)取其平均，可以抵消一些偶然誤差，因此偶然誤差具有抵償性，多次觀測(cè)值的平均值比一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真值，此外，提高測(cè)量?jī)x器的

31、精度、選擇良好的外界觀測(cè)條件、改進(jìn)觀測(cè)程序、采用合理的數(shù)據(jù)處理方法如最小二乘法等措施來(lái)減少偶然誤差對(duì)測(cè)量成果的影響。偶然誤差特點(diǎn)歸納起來(lái)為：1在一定觀測(cè)條件下，絕對(duì)值超過(guò)一定限值的誤差出現(xiàn)的頻率為零；2絕對(duì)值較小的誤差出現(xiàn)的頻率大，絕對(duì)值較大的誤差出現(xiàn)的頻率?。?絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的頻率大致相等；4當(dāng)觀測(cè)次數(shù)無(wú)限增大時(shí)，偶然誤差的算術(shù)平均值趨近于零。在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行的一系列觀測(cè)中，誤差出現(xiàn)的大小、符號(hào)相同，或按一定規(guī)律性變化，稱為系統(tǒng)誤差，具有積累性。而偶然誤差是在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行的一系列觀測(cè)，單個(gè)誤差的出現(xiàn)沒(méi)有一定的規(guī)律性，其數(shù)值的大小和符號(hào)都不固定，但大量的

32、誤差卻具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，又稱為隨機(jī)誤差。偶然誤差具有有界性、趨向性、對(duì)稱性和抵償性等特征。2.在測(cè)角中用正、倒鏡觀測(cè)；水準(zhǔn)測(cè)量中使前后視距相等。這些都能消除什么誤差？答：系統(tǒng)誤差。3.什么是中誤差？為什么中誤差能作為衡量精度的指標(biāo)？答：中誤差：觀測(cè)次數(shù)無(wú)限多時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)差表示偶然誤差的離散情形；觀測(cè)次數(shù)n有限時(shí)，用中誤差m表示偶然誤差的離散情形中誤差m的幾何意義即為偶然誤差分布曲線兩個(gè)拐點(diǎn)的橫坐標(biāo)，這也說(shuō)明了用精度指數(shù)和中誤差來(lái)衡量觀測(cè)結(jié)果質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一致性。4. 圖上量得一圓的半徑r=31.34mm，已知測(cè)量中誤差為±0.05mm，求圓周長(zhǎng)中誤差。解：S=2r,全微分:dS=2dr

33、;周長(zhǎng)的中誤差為: ms=±2mr.=±0.314 mm. S=196.82±0.314 mm. 5.在一個(gè)三角形中觀測(cè)了a、b兩個(gè)內(nèi)角，其中ma=±20、mb=±20，從180º中減去a+b求g角，問(wèn)g角的中誤差是多少？解：g=180º-a-b. 13.進(jìn)行三角高程測(cè)量.按h=Dtga汁算高差,已知a=20°,ma=±1，D=250m，mD=±0.13m，求高差中誤差。15.用經(jīng)緯儀觀測(cè)某角共8個(gè)測(cè)回,結(jié)果如下:56°3213，56°3221,56°3217,56

34、°3214,56°3219，56°3223, 56°3221，56°3218試求該角最或是值及其中誤差。 四、考核目標(biāo)與要求識(shí)記：真值，真差，粗差，似真值，似真差，極限誤差，相對(duì)誤差，獨(dú)立觀測(cè)值，倍函數(shù)，和函數(shù)，最或然值，權(quán)，加權(quán)平均值，單位權(quán)中誤差。領(lǐng)會(huì)：系統(tǒng)誤差及其特性，偶然誤差及其特性，系統(tǒng)誤差影響觀測(cè)值的準(zhǔn)確度，偶然誤差影響觀測(cè)值的準(zhǔn)確度；誤差傳播法則，算數(shù)平均值原理，似真差即改正數(shù)的特性；中誤差，算數(shù)平均值中誤差；帶權(quán)平均值，帶權(quán)平均值中誤差，單位權(quán)中誤差。應(yīng)用：分析偶然誤差和系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)成果的影響，根據(jù)誤差特性分析水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)

35、量、距離測(cè)量的誤差中，哪些屬于偶然誤差、哪些屬于系統(tǒng)誤差，采取對(duì)誤差的處理，對(duì)粗差的防范的措施。用真差求中誤差，用似真誤差求中誤差，用似真誤差求算數(shù)平均值中誤差；用線性函數(shù)觀測(cè)值的中誤差求觀測(cè)值的中誤差。第7章 控制測(cè)量一、學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的控制測(cè)量是測(cè)量工作的重要組成部分，也是保證測(cè)量工作能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，控制測(cè)量分平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量，它涉及前面各章內(nèi)容?？刂茰y(cè)量的最終目的，是在整個(gè)測(cè)區(qū)范圍內(nèi)建立一批精度相當(dāng)，密度適當(dāng)，具有統(tǒng)一坐標(biāo)x，y和高程H、在地面上有其確定位置的控制點(diǎn)、圖根點(diǎn)、測(cè)站點(diǎn)作為碎部測(cè)量分區(qū)、分幅測(cè)圖和分片、分段放樣的依據(jù)，從而控制了測(cè)量誤差超限積累，達(dá)到提高面

36、上作業(yè)的精度和速度的效果?？刂茰y(cè)量是碎部測(cè)量的基礎(chǔ)，是測(cè)量工作的先導(dǎo)，它是學(xué)習(xí)測(cè)量追求的重要目標(biāo)。學(xué)習(xí)要求1.了解控制測(cè)量的分類、建網(wǎng)原則、布網(wǎng)方式、精度等級(jí)，以及它的適用范圍。2.領(lǐng)會(huì)導(dǎo)線的種類、精度和布設(shè)形式，掌握導(dǎo)線的外業(yè)測(cè)量方法和內(nèi)業(yè)計(jì)算。3.對(duì)邊角網(wǎng)外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)計(jì)算作相應(yīng)了解，初步掌握控制點(diǎn)加密的方法。4.加深對(duì)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施要點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，掌握三角高程測(cè)量的方法。二、課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)1.控制測(cè)量概述控制測(cè)量（平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量）及其布設(shè)原則。國(guó)家平面控制網(wǎng)布網(wǎng)方式；三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、GPS測(cè)量，精密水準(zhǔn)測(cè)量。城市控制網(wǎng)及其特點(diǎn)。城市三角測(cè)量。城市導(dǎo)線測(cè)量。城市平面控制

37、網(wǎng)的等級(jí)劃分；二、三、四等三角網(wǎng)，一、二級(jí)、圖根級(jí)小三角網(wǎng)，城市高程控制網(wǎng)，城市高程控制測(cè)量。工程控制網(wǎng)（施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)）。圖根控制網(wǎng)，一、二、三級(jí)圖根點(diǎn)。圖根點(diǎn)的作用，圖根點(diǎn)密度，圖根控制測(cè)量。2.導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線的種類、導(dǎo)線測(cè)量的等級(jí)及其技術(shù)指標(biāo)和布設(shè)形式（閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線）。導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作，導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算，閉合導(dǎo)線，附合導(dǎo)線，全站儀導(dǎo)線。閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算：角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整，導(dǎo)線各邊坐標(biāo)方位角的計(jì)算，坐標(biāo)增量的計(jì)算，增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整，坐標(biāo)計(jì)算。附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算：角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整，坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整，坐標(biāo)反算。公式： 3.邊角網(wǎng)測(cè)量邊角網(wǎng)測(cè)量的

38、外業(yè)工作，邊角網(wǎng)的計(jì)算。4.控制點(diǎn)加密 方法：前方交會(huì)，極坐標(biāo)法、用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量、后方交會(huì)5.三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施要點(diǎn)，一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)程序及技術(shù)要求。圖根水準(zhǔn)測(cè)量。三角高程測(cè)量原理，三角高程測(cè)量的觀測(cè)與計(jì)算。公式： 三、習(xí)題與思考題1.控制測(cè)量工作的原則是什么？答：遵循“從整體到局部，先控制后碎步”的原則來(lái)組織實(shí)施。6.試計(jì)算下表中閉合導(dǎo)線各點(diǎn)的坐標(biāo)。圖根閉合導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角度º 改正數(shù)改正角坐標(biāo)方位角距離增量計(jì)算值改正后增量坐標(biāo)值DxDy（Dx）（Dy）xy1125 30 0010522 -2-61.10 +2+85.66500.00500.002107 48 30+13107 48 43-61.12+85.68438.88585.6853 18 438018 -2+47.90 +2+64.30+47.88+64.32373 00 20+1273 00 32486.76650.00306 19 1512934 -3 +2489 33 50+1289 34 02 +76.61-104.21+76.58-104.19563.34545.81215 53 177816 -2+1189 36 30+1389 36 43-63.32-45.82-63.34-45.81500.00500.00125 30 002總和359