大地測量實習報告

1、課程編號： 20122024082 課程性質(zhì)：必修大地測量計算與實習實 習 報 告學院： 測繪學院 專業(yè)： 測繪工程 地點： 武漢大學 方向： a 組號： 5 姓名： 王 康 學號： 2011301610274教師：蘇新洲 劉宗泉 丁仕俊 向 東 史俊波 等 2013年6月 24日 至 2013年 7月12日目錄1.技術(shù)設(shè)計11.1項目概述11.2測區(qū)概況及已有資料11.3技術(shù)要求及規(guī)范11.4水準網(wǎng)的圖上設(shè)計11.5選點和埋石21.6水準觀測測量21.7精度規(guī)格51.8水準網(wǎng)平差：51.9人員及進度安排51.10經(jīng)費預算(依據(jù)2009版) 61.11成果上交7附錄72.技術(shù)報告82.1實習目

2、的和意義82.2實習任務(wù)82.3測區(qū)概況82.4已知高程92.5作業(yè)依據(jù)（包括各種限差和要求）92.6踏勘、選點102.7使用的儀器和儀器檢驗102.8精密二等水準數(shù)據(jù)采集和外業(yè)概算過程中的有關(guān)情況102.9精密二等水準測量外業(yè)高程概算成果112.10大地測量計算所采用的編程語言、各個任務(wù)的框圖和編程思想以及基本數(shù)學模型等112.11大地測量計算成果匯總173.實習總結(jié)214.附錄244.1i角校驗244.2一對水準尺零點差測定254.3水準點點之記264.4自測二等水準測量外業(yè)觀測高差與高程概算成果表274.5大地測量源程序284.6國測精密水準測量外業(yè)觀測高差與高程概算成果表415.封底4

3、31.武漢市二環(huán)二等水準網(wǎng)布設(shè)技術(shù)設(shè)計1.1項目概述武漢市二等水準網(wǎng)作為武漢市城市建設(shè)基本高程控制網(wǎng)直接關(guān)系到武漢市的城市基礎(chǔ)測繪工作。此次二等水準網(wǎng)的布設(shè)，為武漢市基礎(chǔ)測繪事業(yè)做出一份貢獻，為城市建設(shè)發(fā)展提供了第一手資料。1.2測區(qū)概況及已有資料測區(qū)范圍：武漢市二環(huán)。按武漢市交通最新規(guī)劃方案，二環(huán)線是武漢中心城區(qū)的快速路。規(guī)劃紅線寬50-110米，由發(fā)展大道段、漢西段、十升段、四新段、梅家山段、珞獅路段、東湖段、水東段、二七長江大橋和鸚鵡洲長江大橋組成，全長48公里。整個水準路線（包括閉合環(huán)線和附和環(huán)線）全長約400公里(從谷歌地圖上量取估算)。整個測區(qū)地勢相對平坦，并無太大地勢起伏，基本沒

4、有山峰等地貌，但是其中，長江，漢江貫穿二環(huán)。因此，此次水準點布設(shè)將涉及跨河布設(shè)的方法，同時，采取與已知高程控制點進行聯(lián)測的方法來布設(shè)二等水準網(wǎng)。本次水準網(wǎng)布設(shè)采用跨河水準測量的方法，實現(xiàn)武漢三鎮(zhèn)的連貫一體化，形成一個完整、嚴密的高等級、高精度的高程控制網(wǎng)。起算數(shù)據(jù)采用3個已知點: 大橋基點bm1 (基巖點) 、60-1 (國家等水準線路孝武線) 、鄭漢86 甲(國家等水準線路孝武線)。這3個已知水準點十分穩(wěn)定，精度較高。1.3技術(shù)要求及規(guī)范高程系統(tǒng)：1985國家高程基準作業(yè)依據(jù)： （1）城市測量規(guī)范（cjj8-99）（2）國家一、二等水準測量規(guī)范gb 12897-91 （3）公路勘測規(guī)范jtj

5、061-991.4水準網(wǎng)的圖上設(shè)計圖上設(shè)計是水準網(wǎng)布設(shè)最為關(guān)鍵的階段，決定著水準網(wǎng)布設(shè)的經(jīng)濟合理性和質(zhì)量水平。漳州市區(qū)及規(guī)劃區(qū)三、四等水準網(wǎng)的布設(shè)遵循以下基本原則。(1)對測區(qū)情況進行充分的調(diào)查研究，搜集和分析測區(qū)已有的水準測量成果資料，了解成果狀況，特別是使用的高程成果基準情況，為布設(shè)方案提供第一手資料。(2)遵循設(shè)計要點要求，利用現(xiàn)有地形圖上做好圖上設(shè)計。在從事圖上設(shè)計時，重點遵循了以下6條布網(wǎng)原則：水準路線應盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。 水準路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應使水準路線在輸電線或電纜50m以外布設(shè)，以避免電

6、磁場對水準測量的影響。 布設(shè)首級高程控制網(wǎng)時，應考慮到便于進一步加密。 水準網(wǎng)應盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點網(wǎng)，個別情況下亦可布設(shè)成附合路線。水準點間的距離：一般地區(qū)為24km；城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為12km。 應與國家水準點進行聯(lián)測，以求得高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。注意測區(qū)已有水準測量成果的利用。1.5選點和埋石在圖上初步擬定水準網(wǎng)的布設(shè)方案后，按照相應的規(guī)范、標準的要求(即國家一、二等水準測量規(guī)范)，到實地選定水準路線和水準點位置，埋設(shè)水準點的固定標石。1.6水準觀測測量作業(yè)前必須對水準儀、水準尺進行全面檢校包括標尺的檢視、標尺上的圓水準器的檢校、標尺分劃面彎曲差的測定、標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定

7、、一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數(shù)差的測定；水準儀的檢視、水準儀上概略水準器的檢校、光學測微器隙動差和分劃值的測定、i角檢校（作業(yè)開始后一周內(nèi)應每天檢校i角，若i角較為穩(wěn)定時，以后每隔1天檢校一次，i角15）、雙擺位自動安平水準儀擺差2c角的測定（2c40）。采用不輕于5kg鑄鐵尺墊。二等水準施測，采用單線路往、返測。一條線路的往返測須使用同一類型的儀器和尺墊，沿同一線路進行。附合線路以由北往南方向為往測方向，環(huán)線以順時針方向為往測方向。在每一環(huán)（或區(qū)段）內(nèi)，先連續(xù)進行所有測段的往測（或返測）隨后再連續(xù)進行該環(huán)（或區(qū)段）的返測（或往測）。二等水準測站觀測順序：往測時奇數(shù)測站順序：后前前后，

8、偶數(shù)測站順序：前后后前。返測時奇數(shù)測站順序：前后后前，偶數(shù)測站順序：后前前后。由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩根標尺必須互換位置。同一測段的往測（或返測）與返測（或往測）分別在上午和下午進行。在日間氣溫變化不大的陰天和觀測條件較好時，若干里程的往返可同時在上午和下午進行。但這種里程的總站數(shù)，不應超過該區(qū)段總站數(shù)的30%。測站視線長度，前后視距差，視線高度按表1規(guī)定執(zhí)行。表1視線長度(m)前后視距差(m)任一站前后視距差累積(m)視線高度(下絲讀數(shù))(m)501.03.0視線長度20m視線長度20m0.50.3間歇與檢測： (1)觀測間歇時，最好在水準點上結(jié)束。否則，應在最后一站選擇兩個堅穩(wěn)可靠、光滑突出、

9、便于放置標尺的固定點，作為間歇點。 (2)間歇后應對間歇點進行檢測，比較任意兩尺承點間歇前后所測高差，符合表6要求時，可起測；若超過限差，可變動儀器再檢測一次，如仍超限，則須從前一水準點起測。 (3)檢測成果應保留，但計算高差時不采用。測站觀測限差：測站觀測限差不得超過表2的規(guī)定表2測站觀測限差（單位mm）上下絲讀數(shù)平均值與中絲讀數(shù)的差基輔分劃讀數(shù)差基輔分劃所測高差的差檢測間歇點高差的差0.5cm刻劃標尺1cm刻劃標尺1.53.00.50.71.0注：使用雙擺位自動安平水準儀觀測時，不計算基輔分劃讀數(shù)差。往返測高差不符值，環(huán)閉合差和檢測高差較差的限差不得超過表3的規(guī)定。表3（單位mm）測段、測

10、區(qū)、路線往返測高差不符值附合路線閉合差環(huán)閉合差檢測已測測段高差之差（mm）4446注：k測段、區(qū)段或路線長度，單位km； l附合路線長度，單位km；f環(huán)線長度，單位km； r檢測測段長度，單位km；跨河水準測量：跨河水準測量采用測距三角高程法。即使用兩臺徠卡tc-2003全站儀（精度指標：測角0.5；最小顯示0.1；測距1+1ppm）對向觀測，用垂直度盤測定對岸砧板標志的傾角，精確測出跨河兩點的水平距離，求出兩岸高差。場地的選定與布設(shè)：場地應選于測線附近，利于布設(shè)工作場地與觀測的較窄河段處。跨河視線距水面的高度應不低于4m（s為跨河視線長度公里數(shù)）。兩岸儀器位置至水邊的距離應大致相等，地貌、土

11、質(zhì)、植被也應相似。布設(shè)跨河水準測量的場地，應使兩岸儀器及標尺構(gòu)成如下圖所示的平行四邊形、等腰梯形或大地四邊形。上圖中：a、b、c、d為兩岸安置儀器的位置，架設(shè)平臺時，應保持平臺嚴格水平以提高觀測精度。ac與bd（或ad、與bc）為跨河視線長度，兩者應近似相等； ab和cd為兩岸觀測臺長度，一般應在10m左右，亦應相等。a、b、c、d四點位置選定時，注意跨河視線垂直角應小于1?？绾铀疁蕼y量取用的全部測回數(shù)，上、下午應各占一半。如有夜間觀測時，白天與夜間測回數(shù)之比應接近1.3：1。一測回觀測完成后，應間歇15-20min，再開始下一測回的觀測。本岸測站點間高差測定采用水準儀法，將ab和cd作為一個

12、測站，按同等級水準測量要求進行往返觀測，并取往返高差中數(shù)作為測站點間高差的正式成果。如確信a、b、c、d四點水準標石穩(wěn)定，觀測過程中可不進行檢測，只須在結(jié)束時進行一次檢測。若檢測超限，應沿路線再檢測一個測段。如證明水準標石無變動，則所測成果采用。若標石變動，應加固水準標石后重新進行跨河觀測。距離測量：跨河測站點間的距離dac、dad、dbc、dbd采用徠卡tc-2003全站儀測定，測距的準備工作，觀測方法和作業(yè)要求、氣象、加常數(shù)、乘常數(shù)修正值的計算及邊長歸算等，均按zb a76 002的相應規(guī)定執(zhí)行。跨河距離測量的技術(shù)要求和觀測限差按表4規(guī)定執(zhí)行。表4：跨河水準等級測距儀精度等級觀測時間段一個

13、時間段內(nèi)測回數(shù)一測回讀數(shù)間較差測回中數(shù)間較差往返或時間段測距中數(shù)的較差往返二11610mm15mm（a+b.d.10-6）注：a、b為測距儀標稱參數(shù)值。每照準一次，讀4次數(shù)為一測回。當進行對向觀測確有困難時，可以單向觀測，但總的觀測時間段不能減少。垂直角觀測：跨河水準測量的時間段數(shù)，測回數(shù)及組數(shù)按表5規(guī)定執(zhí)行。表5：跨河視線長度（m）等最少時間段數(shù)雙測回數(shù)半測回中的組數(shù)100115006128150120008168垂直角觀測程序：（1） 在a、c設(shè)站，進行對向觀測；（2） a站不動，c站儀器搬遷至d站，進行對向觀測；（3） d站不動，a站儀器搬遷至b站，進行對向觀測；（4） b站不動，d站儀

14、器搬遷至c站，進行對向觀測；（5） 兩岸儀器調(diào)岸，在c、a設(shè)站，進行對向觀測；（6） a站不動，c站儀器搬遷至d站，進行對向觀測；（7） d站不動，a站儀器搬遷至b站，進行對向觀測；（8） b站不動，d站儀器搬遷至c站，進行對向觀測。至此，兩臺儀器共完成一個雙測回。本次跨河水準測量每個雙測回觀測過程中，嚴格保持全站儀與砧板固定在一起。并且全站儀在一個觀測臺上調(diào)節(jié)水平后三個腳螺旋也應用膠布固定。觀測方法：在盤左位置用望遠鏡中絲精確照準對岸砧板標志四次，四次照準讀數(shù)之差不應大于3?？v轉(zhuǎn)望遠鏡，在盤右位置按盤左操作方法同樣進行照準和讀數(shù)。以上觀測為一組垂直角觀測。依同法進行其余各組的觀測。各組垂直角

15、觀測的限差：指標差互差8；同一標志垂直角互差4。在調(diào)岸過程中觀測員、儀器、記錄員需一起調(diào)岸。各單、雙測回的互差h，應不大于按下式計算的限值：h限=4m。式中：m為每公里水準測量的偶然中誤差限值，單位為毫米；n為測回數(shù)；s為跨河視線長度，單位為公里。由大地四邊形組成各個獨立閉合環(huán)，用同一時段的各條邊高差計算閉合差。各環(huán)線的閉合差w應不大于以下限值：w=6.mw式中：mw為每公里水準測量的全中誤差限值，mm；s為跨河視線長度，km。觀測成果的重測和取舍：（1）測回間互差超限，首先應重測孤立值。若無孤立值應重測一大一小。如出現(xiàn)分群現(xiàn)象，則應分析是否因時間段不同而分群，并應計算環(huán)線閉合差加以分析，若確

16、屬時間不同而產(chǎn)生分群，同時環(huán)線閉合差無超限現(xiàn)象，該成果可不重測。如有閉合差超限的測回，此測回應重測，直到所測成果全部符合要求為止。（2）環(huán)線閉合差超限，而測回間互差較小，如無其他情況，此成果可以采用。若測回間互差大或超限，則成果應重測。1.7精度規(guī)格表6： 二等水準網(wǎng)的主要技術(shù)要求每千米高差中數(shù)中誤差(mm)附合水準路線平均長度(km)水準儀等級水準尺觀測次數(shù)往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)檢測已測段高差之差與已知點聯(lián)測附合或環(huán)線偶然中誤差全中誤差1224ds1配套銦瓦尺往返測各一次往返測各一次46注： 1）對起算水準控制薄弱地區(qū)，水準路線長度可適當放寬，其最弱點高程中誤差應不超過4。1.8

17、水準網(wǎng)平差：二等水準網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理分為預處理與平差計算兩部分。預處理內(nèi)容包括：水準高差的尺長改正、正常水準面不平行改正；高程網(wǎng)的平差計算應采用嚴密平差法。數(shù)據(jù)預處理方法及平差計算方法均符合規(guī)定要求。并計算每千米高差偶然中誤差、每千米高差全中誤差、最弱點高程中誤差和相鄰點的相對高差中誤差。每千米高差偶然中誤差m按下式計算：m= 式中：水準路線測段往返測高差不符值(mm) n往返測水準路線測段數(shù) l測段長度(km)每千米高差全中誤差mw按下式計算：式中：w附合線路或環(huán)線閉合差 n附合線路或閉合路線的個數(shù) l計算w時的相應路線長度(km)1.9人員及進度安排(1)人員安排總工程師1名:主要負責工程進度

18、安排及總技術(shù)支持,確保項目順利進行技術(shù)指導3名:主要負責測量任務(wù)的技術(shù)指導,同時與總工程師進行技術(shù)交流,負責將技術(shù)方案傳達給測量組測量隊隊長1名,副隊長1名:隊長負責監(jiān)督并確保測量組成員的紀律性和項目完成進度,對測量小組進行調(diào)度,同時將測量中遇到的困難向上級反映測量小組6組,每組4人:負責此項任務(wù)的測量實施(2)進度安排已知高程控制點的維修:2天踏勘選點:一周埋石:一周儀器檢修及采購:3天水準網(wǎng)布設(shè)(100個點):2個月成果整理及資料上交:2周1.10經(jīng)費預算(依據(jù)2009版)儀器檢修及采購:10萬已知高程控制點維護:1萬（3個已知高程控制點）標石選埋:92萬(按照iii等收費標準)水準觀測:

19、64萬（按照iii等收費標準）跨河觀測:15萬(按照ii等河寬收費,長江寬約為1.2-4km)內(nèi)業(yè)整理計算：2萬總計：184萬表7:產(chǎn)品名稱計 量單 位價 格i ii iii主要工作內(nèi)容說 明（四）水準測量1、標石選埋基本標石普通標石墻角標志基巖標石（深度5米）2、水準觀測一等二等三等四等渡河水準點點點點公里公里公里公里處7098.004833.361363.761149.31567.52502.3638188.808325.836071.181839.1930270.361630.291365.60734.62645.8054244.329270.676899.871891.631577.4

20、3899.43787.2867736.651.選埋：選線選點，實地標定，坑探（基本點上），調(diào)查舊點標志，收集氣象、水文和驗潮站資料，選定聯(lián)測路線，準備材料，預制標石，挖坑，埋設(shè)標石或標志，量標志間高差，設(shè)指示樁或示盤，外部修飾，填寫點之記，繪線路圖，辦理委托保管，測區(qū)內(nèi)遷站。2.觀測：儀器和標志的野外檢查，找點，挖點，觀測，埋點，手簿檢查計算，編制高差表，測區(qū)內(nèi)遷站1.單線閉合環(huán)線減30%。2.渡河水準按河寬劃分困難類別：類河寬500米，類河寬500-2000米，類河寬2000米。河寬超過3000米時，每增加1000米，價格在類價格基礎(chǔ)上增加20%。3.計量單位以實際測量單程公里數(shù)計算。4.跨

21、峽谷、溝壑水準測量參照渡河水準執(zhí)行。(九)數(shù)據(jù)處理檢查分析外業(yè)資料,選擇平差計算方案,數(shù)據(jù)準備,上機解算,精度估算,分析處理,成果調(diào)制,編寫技術(shù)總結(jié),成果資料整理水準網(wǎng)平差,不足100千米的項目按照100千米計算水準網(wǎng)平差 一、二等 千米48.1 三、四等 千米23.61.11成果上交1、技術(shù)設(shè)計書2、精密水準網(wǎng)線路圖3、水準點點之記4、外業(yè)觀測記錄及觀測手簿5、數(shù)據(jù)處理文件、計算成果、精度評定資料6、報告總結(jié)附錄:水準網(wǎng)布設(shè)圖:2.技術(shù)報告2.1實習目的與意義目的：了解水準路線的布設(shè)和點的位置，介紹水準點位置的選擇方法。每人完成水準儀i角測定；一對水準標尺零點差及基輔差常數(shù)的測定；一個水準點

22、點之記的繪制。除此之外，按二等水準測量的精度要求，每人完成一個閉合環(huán)觀測的水準測量觀測。每人輪流進行測量中的各種工作，并且對自己觀測的成果進行百分之百的檢查，同時完成全組的外業(yè)高差與概略高程表的計算一份。在進行測量的同時，每組應同時記錄當日日程安排及工作量完成情況登記表。通過完成水準儀有關(guān)儀器檢驗和二等水準測量，是學生初步掌握精密水準儀儀器主要檢驗方法和精密水準測量的觀測程序，記錄計算和高差計算的工作，以提高學生的實際動手能力，在學生自主編程計算的過程中，提高發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決相關(guān)問題的對策與方法的能力；開拓視野，把基本理論與實踐緊密地結(jié)合在一起，對理論知識進一步消化與吸收，激發(fā)和培養(yǎng)學

23、生創(chuàng)新思維的能力。意義: 本次大地測量計算與實習是在我們完成大地測量學課程的基礎(chǔ)上進行的，通過這次實習，我們鍛煉并提高了儀器操作能力、實際動手能力和團隊協(xié)作能力，同時鞏固了在課堂上學到理論知識。同時在后期的編程計算過程中，提升了我們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，將學到的知識進一步發(fā)散，提升自己的計算機能力，加強創(chuàng)新能力，為后期的工作打下基礎(chǔ)。2.2實習任務(wù)本次實習共有兩項任務(wù):(1) 二等精密水準測量外業(yè)觀測與概算（1.5周）1）踏勘測區(qū)：了解水準路線的布設(shè)和點的位置和水準點位置的選擇方法,根據(jù)各組安排的水準路線各組獨立完成本組的選點工作。2）填寫水準點之記：每人完成一個水準點點之記的繪

24、制，且每個組的成員之間不能同點。3）儀器檢驗：每人完成水準儀i角測定成果和一對水準標尺零點差及基輔差常數(shù)的測定各一份。4）水準觀測：每個人使用數(shù)字水準儀至少完成80站的觀測和記錄薄，每個小組完成珞珈山環(huán)、櫻園環(huán)的往返閉合水準路線。每個人使用光學水準儀至少完成8站的觀測和記薄，每組構(gòu)成閉合環(huán)。5）外業(yè)觀測數(shù)據(jù)檢查和概算。(2) 大地測量計算（1.5周）1）高斯投影正反算的計算程序編制及計算結(jié)果；2）實測斜距化算至高斯投影平面邊長的邊長改正的程序編制及計算結(jié)果；3）大地主題正反算的計算程序編制及計算結(jié)果；4）實測數(shù)據(jù)進行外業(yè)高差與概略高程表的編制。2.3測區(qū)概況數(shù)字水準儀：按照實習任務(wù)書上面的要求

25、，本次我們小組的測區(qū)是櫻園環(huán)。該測區(qū)閉合環(huán)長度約4km，部分路段（中心湖到行政樓）地勢起伏較大。整個閉合環(huán)線測下來大約花費1天，往返測總共2天。同時，在某些測段，例如武大附小那段路，人口密集，地處居民區(qū)，車流量較大，時常會因為人來人往或車子的行駛導致儀器未能讀數(shù)，對測量造成很大的不便。對于生科院附近，由于校內(nèi)施工，測量路線受限，加上去往圖書館的學生很多，會對觀測造成影響。還有一些測段，則是樹林較多，蚊子等蟲類出沒頻繁，因此必須配帶驅(qū)蚊水等物品或者穿著長褲?？偟膩碚f，整個測區(qū)，情況好壞參半，除了武大附小，生科等地段復雜外，其他測段完成的比較順暢。由于我們組有6個組員，因此將水準路線分為6段，如下

26、圖所示（其中1號線的往返測由我完成）以下是我們的測區(qū)地圖：光學水準儀：圍著學生宿舍1,2,3,4,5，信息學部校醫(yī)院形成一個閉合環(huán)，整個測區(qū)地形比較簡單，只需要一天即可完成任務(wù)。2.4已知高程本組實習所用高程控制點為未名湖高程點，已知高程為119.888m，該點位于中心湖南側(cè)人行道上，地勢平坦，比較空曠。2.5作業(yè)依據(jù)(1)大地測量計算與實習任務(wù)書（測量任務(wù)、測區(qū)、已知高程點的說明）（2）國家測繪局，國家一、二等水準測量規(guī)范2006-05-24 測繪出版社，2010（以此為主，提供技術(shù)規(guī)范指導）（3）dl-201 2007說明書，2010（數(shù)字水準儀操作說明）2.6實地踏勘、選點本次實習采用的

27、水準路線是櫻園環(huán)，在實習時，我們選擇了4個點作為水準點，按照路線的前進方向分別有如下4個水準點：中心湖，行政樓，武漢大學附屬小學，圖書館門前。2.7使用的儀器和檢驗本次我組使用的儀器是dl-201/2007電子水準儀,007光學水準儀以及配套水準尺，精度很高。我們按照附錄的方法求對電子水準儀進行了兩項檢驗：（1）數(shù)字水準儀的i角檢驗（結(jié)果見附錄1）；（2）數(shù)字水準尺的零點差檢驗，完全符合測量規(guī)范要求。（結(jié)果見附錄2）下面將檢測方法列出：（1） 數(shù)字水準儀的i角檢驗方法在一平坦的場地上用鋼卷尺依次量取一直線ai1i2b，其中i1，i2為安置儀器處，a，b為立標尺處，在線段ai1i2b上使得ai1

28、=i2b，在i1，i2處先后安置儀器，仔細整平儀器后分別在a,b標尺上各照準讀數(shù)基本分劃四次。將儀器溫度與環(huán)境溫度充分平衡，并開機預熱后方可進行檢測。（2） 數(shù)字水準尺的零點差檢驗方法在距水準儀20至30米的地方依次打三個尺樁，使樁頂間高差約20cm。此項檢驗共進行3個測回，每一個測回分別在3個樁上安置一對標尺，每測回每樁連續(xù)觀測4次。2.8精密二等水準數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)概算過程中的有關(guān)情況（1）水準測量路線圖（本人自己完成的測段）見2.3測區(qū)概況中的圖，其中1號線是本人完成的測段（包括往返測）（2）日程（6月26日至7月2日）1）數(shù)字二等精密水準：往返測時段：儀器檢驗（初始檢驗）：武漢大學信息學

29、部（2013年6月26日上午）試測：武漢大學本部校區(qū)櫻園環(huán)（2013年6月26日）往測：武漢大學本部校區(qū)櫻園環(huán)（2013年6月27日）返測：武漢大學本部校區(qū)櫻園環(huán)（2013年6月28日）加測（站數(shù)太少）：武漢大學本部校區(qū)中心湖到圖書館門前這一測段（包括往返測）（2013年6月30日）儀器檢驗（正式檢驗，每個組員參與）：i角檢驗：武漢大學信息學部籃球場旁（2013年7月1日上午）水準尺零點差檢驗：武漢大學信息學部籃球場（2013年7月1日下午）2）光學二等水準往測：武漢大學信息學部圍繞學生宿舍1,2,3,4,5信息學部校醫(yī)院（2013年7月2日上午）返測：路線同上（2013年7月2日下午）（3）

30、觀測 數(shù)字水準儀：奇數(shù)站（后前前后）偶數(shù)站（前后后前）光學水準儀：往測：偶數(shù)站（前后后前）奇數(shù)站（后前前后）返測：偶數(shù)站（后前前后） 奇數(shù)站（前后后前）（4）記簿數(shù)量及質(zhì)量統(tǒng)計（見觀測手簿）2.9精密二等水準測量外業(yè)高程概算成果（自測見附錄4,國測見附錄6）2.10大地測量計算所采用的編程語言、各個任務(wù)的框圖和編程思想以及基本數(shù)學模型等本次編程所用語言為c+，編程環(huán)境為vs2010，完成各個任務(wù)的設(shè)計框圖和編程思想如下：一、高斯投影正反算編程思想：正算：由大地坐標（l, b）求得高斯平面坐標（x, y）的過程。反算：由高斯平面坐標（x, y）求得大地坐標（l, b）的過程。正算時，高斯投影必須

31、滿足的三個條件：（1）中央子午線投影后為直線。（2）中央子午線投影后長度不變。（3）投影具有正性性質(zhì)，即正形投影條件。由第一個條件可知，中央子午線東西兩側(cè)的投影必然對稱于中央子午線。設(shè)在橢球面上有p1 ，p2，且對稱于中央子午線。其大地坐標為（l, b）,(-l, b)則投影后的平面坐標一定為p1（x, y）,p2（x,-y）。由第二個條件可知，位于中央子午線上的點，投影后的縱坐標x應該等于投影前從赤道量至該點的子午弧長。反算時，原面是高斯平面，投影面是橢球面，則有如下的投影方程：則其的三個條件：（1）x坐標軸投影成中央子午線，是投影的對稱軸；（2）x軸上的長度投影保持不變;（3）正形投影條件

32、。設(shè)計框圖：輸入p點大地坐標（b, l）根據(jù)以上算出的各個參數(shù)算出高斯平面坐標（x，y）a6求出5個參數(shù)a0,a3,a4,a5,a6求出p點的經(jīng)度與中央子午線的經(jīng)度差和n正算 反算采用的基本數(shù)學模型：1.當將克拉索夫斯基橢球帶入計算式，可得到正算公式：其中： 相應反算公式：其中：二、實測斜距化算到高斯平面距離編程思想：假設(shè)1、2兩個大地點在橢球面上沿法線的投影點1和2間的大地線的長度為s，由于在橢球面上兩點間大地線長度與相應法截線長度之差是極微小的，可以忽略不計，則可以將兩點間的發(fā)截線長度認為是該兩點間的大地線長度。并且，兩點間的法截線的長度與半徑等于其起始點曲率半徑的圓弧長相差也很小，則所求

33、的大地線長度可以認為是半徑。該思想是先利用題目所給的xy坐標求出其大地緯度和大地經(jīng)度，具體投影可以用三度帶和六度帶，即先利用高斯投影正反算求出經(jīng)緯度，再利用白塞爾大地主題結(jié)算求出在點1的大地方位角。設(shè)計框圖：經(jīng)兩項改正得大地方位角a坐標方位角12b1 l1b2 l2x1 y1x2 y2大地線化為高斯平面邊長d(實測斜距歸算成大地線)基本數(shù)學模型：其計算如下：a12=12 + 1 -12 /大地坐標方位角加上子午線收斂角減去曲率改化s=d*1-(h2-h1)/d*(h2-h1)/d/(1+h1/ra)*(1+h2/ra) /d為斜距，h1和h2為1，2點的大地高，轉(zhuǎn)化為大地線長s三 、大地主題正

34、反算編程思路 ：大地主題解算有兩種方法：高斯平均引數(shù)法和白塞爾法，本次編程采用的是白塞爾法。正算：已知某點p1的大地坐標（l1,b1），且知該點到另一點p2(l2,b2)的大地線長s及其大地方位角a12，計算p2點的大地坐標（l2,b2）和大地線在p2點的反方位角a21的過程。反算：已知p1和p2的大地坐標（l1,b1）和p2（l2,b2）計算p1至p2的大地線長s，正反方位角a12、a21的過程。 大地主題解算的基本思想：將橢球面上的大地元素按照白塞爾投影條件投影到輔助球面上，繼而在球面上進行大地主題解算，最后在將球面上的計算結(jié)果換算到橢球面上。其關(guān)鍵問題是找出橢球面上的大地元素與球面上相應

35、元素之間的關(guān)系式，同時解決在球面上進行大地主題解算的方法。 白塞爾的三個投影條件：（1）橢球面大地線投影到球面上為大圓?。唬?）大地線和大圓弧上相應點的方位角相等；（3）球面上任意一點的緯度等于球面上相應點的歸化緯度。 大地主題解算的步驟：（1）按橢球面上的已知值計算球面相應值，即實現(xiàn)橢球面向球面的過渡；（2）在球面上解算大地問題；（3）按球面上得到的數(shù)值計算橢球面上的相應數(shù)值，即實現(xiàn)從圓球向橢球的過渡。設(shè)計框圖：s a2迭代得到限差內(nèi)的經(jīng)度差改正a1b1 l1 b2 l2反算正算b1 l1 a1 sb2 l2a2計算球面長度計算經(jīng)度差改正數(shù)基本數(shù)學模型：白塞爾大地主題正算公式：中間量：輔助函

36、數(shù)： ，球面長度： ， 經(jīng)差改正數(shù)：終點大地坐標及大地方位角： ，白塞爾大地主題反算公式：輔助計算：,采用迭代法同時計算起點大地方位角、球面長度及經(jīng)差 第一次趨近，取： ,將計算得到的 再帶回計算經(jīng)差，直到最后兩次相同或小于給定的允許值。大地線長： ， 反方位角：四、水準網(wǎng)平差編程思想：采用間接平差編程步驟：1、 讀取具有固定格式的數(shù)據(jù)文件2、 按照間接平差的思想建立誤差方程（在程序中是以矩陣的方式表示）3、 求高程近似值4、 建立法方程5、 求解法方程，計算高程平差值6、 輸出結(jié)果文件設(shè)計框圖：建立誤差方程（即系數(shù)矩陣）求解近似高程值讀取數(shù)據(jù)文本文件輸出結(jié)果文本文件求解法方程（計算高程平差值

37、）建立法方程數(shù)學模型：1. 函數(shù)模型 所選用的平差方法是間接平差，間接平差的函數(shù)模型就是誤差方程，其一般形式為： 通過已知條件可寫出b矩陣、l矩陣。 限制條件： 2. 隨機模型 間接平差的隨機模型為： 第一題可根據(jù)水準路線的長度得出權(quán)陣p;第二題可根據(jù)觀測誤差得到權(quán)陣p。3. 方程的解（參數(shù)的解和精度評定） 基礎(chǔ)方程及其解： 法方程： 解向量： 精度評定： 注：上面的所有程序主要代碼見附錄5。2.11大地測量計算成果以下計算均采用克拉索夫斯基橢球參數(shù),其他橢球參數(shù)結(jié)果不作詳細列舉。一 、高斯平面投影正反算由于正反算結(jié)果小數(shù)點后第四位都相同，故只需列舉一個結(jié)果截圖即可。結(jié)果如下：二、實測斜距換算

38、到高斯平面上邊長的改正結(jié)果如下：三、大地主題正反算結(jié)果如下：正算：反算：四、水準網(wǎng)平差已知數(shù)據(jù)文件如下：平差后結(jié)果如下：計算結(jié)果與手算結(jié)果（即附錄4完全一樣），所以程序完整無誤！3.實習總結(jié)1、 對實習的簡要認識本次實習是我們在學完大地測量學基礎(chǔ)后，將理論付諸實踐的教學實習。通過本次實習，不僅能夠很好地鍛煉我們對大地測量的認識，同時也是我們對光學水準儀、數(shù)字水準儀有了更加深層次的了解，更重要的是我們將水準測量的精密程度從三四等變?yōu)槎?。高精度的水準測量，不僅對儀器的要求更高，而且對于測量員來說，也是很高的要求。因此我們可以從此次實習中，鍛煉自己，為自己將來走向工作崗位奠定了一個很好地基礎(chǔ)。此次

39、實習不同于以往的測量實習，此次實習還加入了編程實習這一個模塊，而且還要求用mfc編程，實現(xiàn)人機可視化交互。以往的編程都是利用控制臺程序?qū)崿F(xiàn)的，從dos窗口輸入數(shù)據(jù)，然后得到數(shù)據(jù)。這種編程界面簡單，難以實現(xiàn)真正的人機交互操作的人性化。而此次的實習則是對c+或者c#這種面向?qū)ο蟮恼Z言的深層次的理解，對其中的類、繼承、多態(tài)性等性質(zhì)有了充分的認識。簡而言之，此次實習不僅鍛煉了外業(yè)操作能力，同時也大大地提高了內(nèi)業(yè)編程能力。2、 實習態(tài)度和實習紀律由于平常都習慣了沒課就睡覺的生活節(jié)奏，以至于在實習動員大會開展的那一天，我就稀里糊涂的遲到了。這對于我來講，是一個莫大的恥辱。實習動員大會畢竟是一件很重要的事，

40、遲到會讓人覺得有種不可靠的感覺。那天實習動員大會上，劉宗泉老師給我們上了一門關(guān)于時間觀的教育課，因為這次動員大會上很多同學遲到，甚至有直接不來參加動員大會的。劉宗泉老師悉心地教導我們，無論在學習還是工作上，都要有時間觀念，不能將遲到的惡習帶到以后的工作中。正是這次的教訓，讓我在之后的實習期間時刻保持早睡早起的習慣。每天早上，我都會早早地到樓底下集合，履行一個組員的責任和義務(wù)。即使在我不小心睡過了頭，我也會動作麻利地洗漱完畢，買些簡單易解決的早餐。從而保證自己按時集合，絕不拖慢實習進度。在整個實習期間，基本上我都保證自己第一個到達樓底集合。在實習剛開始的時候，由于對儀器的不熟練，在從中心湖到行政

41、樓前面這一測段時，我們在翻看儀器測站數(shù)時，發(fā)現(xiàn)自己出錯了，因為儀器記錄的測站數(shù)與實際測站數(shù)不符。于是我們立即商討解決方案，在討論過程中，兩位成員發(fā)生爭執(zhí)。在這里，我覺得，每個小組成員都要有充分的責任感，集體感，不能特立獨行，我行我素，要考慮集體的利益。例如，在早上集合時，每個組員都應該保證自己按時到目的地集合。同時，組員之間也要相互提醒，相互幫助，相互包容。當組員之間發(fā)生爭執(zhí)時，其他成員應該積極勸和，維護成員之間的和睦關(guān)系。組長在整個實習過程中承擔了重要的責任決定任務(wù)安排，時間進度。在這次實習中，我個人覺得紀律性是十分重要的，我們得規(guī)定集合時間和實習任務(wù)，每個組員必須嚴格執(zhí)行，只有充分利用了組

42、員的積極性，紀律性，才能順利完美地完成任務(wù)。3、 實習遇到的問題及解決方案在整個實習過程中，事情往往不像我們想象中的那么簡單。因為很多事情是不可預料的，只有當你遇到了這些問題，經(jīng)歷了之后，才會有深刻的體會。自然地，我們在這次實習中，也遇到了各種各樣的問題。外業(yè)：首先面臨的問題便是，儀器的操作。在剛開始的時候，因為并沒有經(jīng)過實際的測量，只是簡單地看了一遍儀器說明書，覺得很簡單就沒有細細琢磨。因而，根本不會預料到會發(fā)生這么多的問題。第一天的時候，由于對儀器很不熟悉，因此我們測的數(shù)據(jù)是錯的，雖然如此，但是我覺得這并沒有浪費我們的時間，因為這能讓我們對儀器有一個全面的認識。第一天外出實習的時候是個雨天

43、，天氣原因，我們測量的進度很慢。就在這不經(jīng)意間，時間一點一點流逝。實習那天，因為在實習前，只有我看過儀器說明書，研究過儀器，因此自然而然地，我擔負起了打頭陣的責任。熟話說，萬事開頭難。在實習初期，不僅對儀器不熟悉，再加上天上下著淅淅瀝瀝的雨，剛一上陣，就碰了一鼻子的灰。在此期間，碰到了很多問題，例如：測量錯誤、環(huán)境抖動、視距差超限、累計視距差超限、沒有信號等。正是在這個過程中，我熟悉了各種錯誤，加深了對儀器運行機制的了解，以便于我將自己的經(jīng)驗傳授給其他的組員。在整平儀器的時候，我按照老師所說那樣嚴格要求自己，保證自己在最短的時間內(nèi)整平儀器。測站點的選擇很重要，有時需要考慮到車流量，人流量，就餐

44、時間，上下課時間等問題，同時也要選擇比較穩(wěn)固的路面。記得有一次，我們在城市建設(shè)學院那邊測量時，道路一邊停滿了車，我們組的組員沒考慮到車輛經(jīng)過的問題。結(jié)果由于道路狹窄，汽車經(jīng)過，于是剛架好的儀器不得不挪開給車子讓路。雖然這是一件很小的事情，但是從這樣的事情中，其實我們也可以學到一些經(jīng)驗，那就是在架設(shè)儀器時要盡量避開車輛通行，道路狹窄的地方這樣才能節(jié)省時間。問題往往就是隨著實習的進行，一個一個接著出現(xiàn)的。儀器操作中，我們一不小心按錯鍵，將錯誤的讀數(shù)記錄了進去，但是這一測站的讀數(shù)超限了。當我們正準備把這一個測站的數(shù)據(jù)刪除時，卻意外地發(fā)現(xiàn)儀器里面并不支持刪除一個測站的數(shù)據(jù)的功能，于是這下難住了我們。我

45、們面臨的問題就是不得不重新從起始水準點重測，大家對這個噩耗都顯得很無奈，十分沮喪。這時候，我們只能重振旗鼓，重拾信心，寄希望于快速測完，以便能夠消解大家消極的情緒和緩解大家疲憊的身軀。實習過程中，最忌諱的便是重測?？墒鞘虑榫褪沁@么不巧，我們組員在準備下一個測站的時候，前視處的組員激動了一下就把尺墊拿了起來。這可是真正噩耗了，因為代價實在太大了。那個測段是最長的一個測段，如果重測就要花費大量的精力和時間?？墒怯帜茉趺崔k呢，為了成果的準確性，我們只能硬著頭皮上。動尺墊這種事是最容易讓組員產(chǎn)生抱怨情緒的，因此，每個扶持的組員必須在要轉(zhuǎn)站的時候保持清醒的頭腦，確信自己是否需要搬站，而且不能自己覺得測完

46、了就搬站，而是要得到觀測員的指示才可搬站。另外，假如某個組員碰動了尺墊，卻為了逃避責任，隱瞞了自己動了尺墊的事實。這種情形下，往往只會讓測量的成果白費。因此，組員千萬不要隱瞞事實，要及時向組長報告。這樣，即使重測，也不需要整段重測，工作量也會減小。內(nèi)業(yè)：上面的問題都是外業(yè)操作中出現(xiàn)的，而我們在內(nèi)業(yè)中出現(xiàn)的問題也不少，內(nèi)業(yè)編程這是一個問題出現(xiàn)的重災區(qū)。因為編程需要細心，可能由于小小的疏忽，就會導致結(jié)果相差十萬八千里。在程序出錯的時候，需要我們進行調(diào)試檢錯，因此，在調(diào)試過程中我們必須學會使用一些調(diào)試技巧，例如斷點調(diào)試，逐步調(diào)試，逐過程調(diào)試，還有變量監(jiān)視窗口的使用，都是一些十分有用的技巧。在編程過還

47、有一個十分需要注意的問題,就是代碼的模塊化。將一些一大段的代碼,分解成幾個不同功能的代碼。這樣在寫程序時，可以很方便地調(diào)用其他函數(shù)。而且，在檢查錯誤的時候也很清晰。編程時會出現(xiàn)很多你意料不到的錯誤，而且很多錯誤是我們平常沒有遇見過的.這個時候需要我們查閱相關(guān)的函數(shù)或者類的使用方法,要么去網(wǎng)上搜索,要么利用msdn查閱函數(shù)功能及相關(guān)類的使用方法。最后再說一下，我的水準網(wǎng)平差程序中出現(xiàn)的問題，在這個程序中，我想通過以文件對話框的形式來讀取文件，然后調(diào)用文件對話框的構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)保存文件的功能。但是我在嘗試了幾個小時之后，還是沒能實現(xiàn)這個功能。最后只好利用文件流的fopen函數(shù)，通過給定的文件路徑來讀

48、取文件（char *datafile =c:userszhangdesktop已知數(shù)據(jù).txt;/原始數(shù)據(jù)文件存儲地址指針）。然后也以同樣的方式保存文件（char *resultfile =c:userszhangdesktopresult.txt;/平差結(jié)果輸出地址指針）。但是這個方法有個弊端，就是如果更改了讀取文件的路徑，那么，程序就不能完成相應的功能。如果要解決這個問題，就必須手動更改自己的程序代碼或者如果用戶想要將輸出的結(jié)果文件保存在自己想要的文件目錄下，就必須將結(jié)果文件手動的剪切到自己想要保存的文件目錄下。這對于用戶來說，是很不人性化的。因此，當用戶只有程序，沒有代碼的情況下，是不能

49、實現(xiàn)上面更改文件路徑的功能的。這個問題，我想在實習結(jié)束后，將這個程序進行完善！4、 實習體會與收獲首先，此次實習給我的最大的體會就是：累，但是也的的確確收貨了不少東西。從專業(yè)的知識角度來講，我覺得最大的收獲就是，我們學會了數(shù)字水準儀和光學水準儀的操作。當然這并不能概括所有的儀器，畢竟不同的儀器有不同的操作方式，但是原理卻是基本一樣的。在儀器操作方面，給我最大的體會就是:在實習前。必須熟悉儀器的操作，熟讀儀器說明書，同時也要熟悉規(guī)范書。而從技術(shù)層面上講，在水準測量的要求上，能力上，方法上都有了很大的提高。最重要的是對于編程能力有了質(zhì)的飛躍，雖然這只是編程的皮毛，卻足以激發(fā)我們編程的潛力。以前，我

50、們總是只有在老師布置編程作業(yè)時才會去編程，其余時間都沒有經(jīng)過實際的編程演練。因而，編程能力很弱，只會寫些控制臺程序。我們有時候，不努力去嘗試時，不知道自己的潛力有多大。就像這次編程實習，我們以前不會mfc，總對它有種恐懼。而現(xiàn)在，我們在想盡辦法去學習，去嘗試，就會發(fā)現(xiàn)其實，只要鉆研，總會學會的！雖然過程很痛苦！最后，從個人素質(zhì)來講，此次實習很好地鍛煉了我作為測繪人應有的吃苦耐勞的素質(zhì)，對于測繪技能的培養(yǎng)有很大的促進作用！5、 實習建議及其他我個人覺得，學院應該合理安排實習時間，像我們現(xiàn)在這么熱的天氣，實在不適合外出作業(yè)。一是學生吃不消（當然確實能培養(yǎng)一個人的吃苦耐勞的品質(zhì)）；二是，儀器也不適合

51、在高溫下作業(yè)，對測量結(jié)果會造成一定影響。此外，學院也應該備有應急預案，例如學生中暑等問題。學院可以考慮給學生配發(fā)應急藥品，例如消暑藥品。而且，實習地點也應該著重考慮，因為實習地點總是局限在校園內(nèi)部，雖然學院是在替學生考慮人身安全，但是我個人覺得，還是應該讓學生投身于社會的環(huán)境下，這樣有利于學生的自我發(fā)展。附錄5：大地測量計算源程序77一、 高斯正反算代碼：/onradio1()onradio4()用于選擇橢球參數(shù)void cprop1:onradio1()/ todo: 在此添加命令處理程序代碼a=6378245.0000000000,b=6356863.0187730473;/克拉索夫斯基橢

52、球void cprop1:onradio4()/ todo: 在此添加命令處理程序代碼a=6378140.0000000000,b=6356755.2881575287;/1975年國際橢球void cprop1:onradio5()/ todo: 在此添加命令處理程序代碼a=6378137.0000000000,b=6356752.3142;/wgs-84橢球void cprop1:onradio6()/ todo: 在此添加命令處理程序代碼a=6378137.0000000000,b=6356752.3141;/2000國家大地坐標系/ddmmsss轉(zhuǎn)化成弧度double cprop1:ddmmssstoradian(