电子测绘仪完整版.docx

绪论

测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和海底）点位的科学。

测量学科按照研究范围和对象的不同，产生了许多分支科学。一般分为：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。

工程测量是指工程建设和资源开发的勘测设计、施工、竣工、变形观测和运营管理各阶段中进行的各种测量工作的总称。

测量学研究对象：

角度(方向观测:经纬仪)；方位(方位观测:陀螺经纬仪)；距离(距离观测：测距仪)

高程(水准仪)；坐标(GPS)

测量的任务：

测定（测绘）——由地面到图形。指使用测量仪器，通过测量和计算，得一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。

测设（放样）——由图形到地面。指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。

平面坐标基准：

测量工作基准面——水准面、大地水准面。

水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面。

大地水准面——通过平均海水面及其延伸到大陆内部所形成的闭合曲面。

水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。

铅垂线——测量工作的基准线。

测量计算基准面——旋转椭球

由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这个曲面上进行测量数据的处理。为了计算方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状，这就产生了“旋转椭球”的概念。

旋转椭球：由一椭圆（长半轴a，短半轴b）绕其短半轴b旋转而成的椭球体。

测量计算的基准线——法线

高斯平面坐标系：

（1）6°带的划分

1）为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度0°开始，

将整个地球分成60个带，6°为一带。

2）公式：?

λ=6N-3

λ—中央子午线经度；N——投影带的带号。

（2）3°带的划分

1）为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度0°开始，

将整个地球分成120个带，3°为一带。

2）公式：?

λ=3N

λ—中央子午线经度；N——投影带的带号。

我国高斯平面直角坐标的表示。

1）先将自然值的横坐标Y加上500000米；

2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。

高程系统：

地面点高程(正高系统)：地面点延铅垂线的方向到大地水准面的距离

地面点在大地水准面以上，高程为正，地面点到大地水准面以下，高程为负。

大地高=正高+大地水准面差距

地面点高程(正常高系统)：地面点延铅垂线的方向到似大地水准面的距离

大地高=正常高+高程异常

由于正高无法精确测得，采用正常高代替，我国采用正常高系统。

大地高：从地面点延法线方向到旋转椭球面的距离

测量工作的基本原则：

从整体到局部；先控制后碎部；复测复算，步步检核

优点：

减少误差积累；避免错误发生；提高工作效率

误差的分类：

系统误差；偶然误差；粗差

偶然误差的特性：

有限性：偶然误差的绝对值不超过一定的限值

集中性：绝对值小的频率大

对称性：出现正，负误差的频率相同

抵偿性：观测次数无穷大时，理论平均值为零

中误差：有限次观测的偶然误差计算的到的标准差

测量成果的评价

精度(Precision)：内符合精度；评价指标：中误差；准确度(Accuracy)：外符合精度

水准测量

水准测量原理

设水准测量的前进方向是由A点向B点，则规定A点为后视点，其水准尺读数为a，称为后视读数；B点为前视点，其水准尺读数为b，称为前视读数。

A,B两点间的高差计算公式：hAB=a-b;

B点的高程计算公式：HB=HA+(a-b)=HA+hAB

如果两点之间的距离较远，或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得它们的高差，这时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过渡点，称为转点。每安置一次仪器，称为一个测站。

视差的产生与消除

观测者的眼睛作上、下（或左、右）移动，若发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”

解决方法：先调目镜，再调物镜

自动安平水准仪的原理

方法1：在光路中装置一个“补偿器”．使光线偏转而通过十字丝交点

方法2：移动十字丝的“补偿”装置

水准仪的误差分析

水准仪、水准尺下沉误差；大气折光的影响；日照及风力引起的误差

水准尺磨损(标尺零点差)；水准尺弯曲

误差的处理方法

若水准仪在测站上随安置时间的增加而下沉，采用“后—前—前—后”的观测程序可减少仪器下沉对高差的影响。