测量仪器的发展及应用.ppt

测量仪器的发展及应用 象山县测绘设计院 （丹西城站路9号） 覃桂鹏 2008年7月 第一节.测量学的定义及学科分类 1.测量学定义：是研究如何测定地面点的平面位置及高程，将地球表面的起伏态及各种固定物体测绘成图，以及确定地球的形状及大小的科学。 2.测量学的分类： 2.1大地测量学：以建立大地控制网,精确测定地球的形状和大小以及地球重力场为研究方面的理论、方法的学科。 2.2地形测量学：研究测绘地形图的基本理论、技术和方法的学科。 2.3摄影测量学：通过对影像和各种图像进行处理、量测、判断和研究，以测得物体的形状、大小的位置的一门学科。 2.4工程测量学：研究在工程勘察设计、施工及管理所进行的各种测量工作的学科。 第一节.测量学的定义及学科分类 2.5制图学：研究地图及其制作的理论、工艺和应用的学科。 测量学的实质: 角度、距离、高度的测量 测量所需要使用到的仪器： 水准仪（高度） 经纬仪（角度） 测距仪 （距离） 第二节几种主要的测量仪器2.1水准仪 1.水准仪:通过提供水平视线以测定两点间高差的仪器。 根据精度级别，可分为S05、S1、S3、S10等。其中S05、S1为精密水准仪， S3、S10为普通水准仪 根据整平的方式，可分为定镜水准仪及自动安平水准仪。 几种水准仪 2.2 经纬仪 2.3 测距仪 测距仪：通过测定电磁波在两点间的传播时间，来确定两点间距离的仪器。 公式：D＝C·T／2，（其中C为电磁波的传播速度，T为电磁波在两点间的往返传播时间。 根据所采用的光源分：可分为普通光测距仪，红外光测距仪和激光测距仪。 2.4 电子速测仪（全站仪 Total Station） 全站仪的生产厂家很多，有瑞士徕卡公司生产的TC系列，日本TOPCON（拓普康）公司生产的GTS系列，SOKKIA（索佳公司）生产的SET系列，PENTAX（宾得）公司生产的PCS系列，尼康公司生产的DMT系列及瑞典捷创力生产的GDＭ系列，美国天宝（Trimble)公司生产的天宝全站仪，但国内购买者不多。 目前我国的南方测绘仪器公司也在９０年代生产了NTS系列全站仪，填补我国的空白。逐渐，中海达，苏光等厂家也加入了我国全站仪的生产行列中来。 2.5 卫星定位系统（GPS、GLONASS、AVSAT） GPS：由美国国防部研究开发并组织实施的授时与测距导航系统。由24颗工作卫星组成。 SA政策：人为地将卫星星历和GPS卫星钟的精度降低，以限制广大民间用户利用GPS定位的精度。单点定位由20－30米降低到100米，随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策。 GLONASS（格洛纳斯） ：由前苏联及俄罗斯开发并实施的卫星定位系统。也是由24颗卫星组成。目前已经投入运行。 “伽利略”计划 NAVSAT（“伽利略”计划）：是一种中高度圆轨道卫星定位方案，其总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。中国拥有该系统20％的所有权和全部使用权，是一个有自己股权，能进行管理和控制，进而保障相关服务可靠性、稳定性、安全性的民用卫星导航系统。 相比于目前全球使用广泛的GPS系统，“伽利略”系统确定物体的精确度要高出10倍。与此同时，GPS系统以军用为主，并且可能被美国以“军事”原因随意切断卫星信号。这无疑让目前还依赖美国这一技术的欧洲国家不满。  从“伽利略”计划产生之初，在全球卫星定位系统商业运用上拥有实际垄断地位的美国就开始对欧洲频频施压。 2.6 RTK技术 RTK（Real Time Kinematic）技术，实时动态测量。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。 2.7 虚拟参考站技术 VRS（Virtual Reference Station虚拟参考站）在RTK多测站解算中,建立了由电离层、对流层和卫星轨道引起的GPS观测误差在空间和时间的相关模型 。流动站在初步测定所在点的位置后，参考站马上计算出流动站所在位置的改正模型并将数据通过GPRS／CDMA等方式给流动站，从而解算得流动站精确位置的一门新型测量技术。 VRS技术，可以在50Km左右时使RTK定位平面位置精度为1—2cm，并无需设立自己的基准站。 目前我国的广州、成都、深圳都已经建立起自己的虚拟参考站，宁波目前正在进行设备采购，将于