測繪專業(yè)基礎(chǔ)知識匯總

1、第 1 1 節(jié) 測量學(xué)的任務(wù)與主要內(nèi)容一、測量學(xué)的產(chǎn)生生產(chǎn)、生活的需要 建筑農(nóng)田水利建設(shè)等 交通運輸?shù)男枰?旅行航海 等 軍事的需要測量學(xué) (surveying)(surveying) 的定義根據(jù)它的任務(wù)與作用，包括兩個方面：測定(測繪)(locati(locati on)on)使用測量儀器和工具，通過測量計算，得到一系列測量數(shù)據(jù)，或把地球表面的地形縮繪成地形圖，供國家建設(shè)和科學(xué)研究使用。測設(shè)(放樣) (seting-out)(seting-out) 把圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物、構(gòu)筑物的位臵，通過 野外測量的方法在地面上標定出來，作為施工的依據(jù)。普通測量學(xué)的任務(wù)普通測量學(xué)定義：是研究地球形狀和

2、大小以及確定地球表面空間點位的科學(xué)研究對象 : :地球表面實質(zhì) : :確定地面點位主要任務(wù) : :包括測定和測設(shè)兩大部分(1)(1)測定：從地面-到圖紙-供使是人類認識自然的過程(2)(2)測設(shè)：從圖紙-到地面-作為施工依據(jù)是人類改造自然的過程大地測量學(xué) 研究測定地球的形狀和大小及地球表面較大地區(qū)的點位測定和計算 的有關(guān)理論與方法的學(xué)科。工程測量學(xué)研究測量和制圖的理論和技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用。地圖制圖學(xué)研究地圖制圖的理論和方法。地形測量學(xué)研究將地球表面局部地區(qū)的地貌、 地物測繪成地形圖和編制地籍圖的基本理論和方法。測量儀器學(xué)研究測量儀器的制造、改進和創(chuàng)新的學(xué)科。物理大地測量學(xué) 研究地球的重力場

3、的測量方法、分布情況極其應(yīng)用的學(xué)科。測量工作的基本概基本原則 控制測量 地形測量 施工放樣 基本觀測量(距離 角度 高 差)測量工作的基本原則布局上：由整體到局部精度上：由高級到低級次序上：先控制后細部測量工作的程序由整體到局部 由高級到低級 先控制后細部 測量工作基本內(nèi)容1.1. 控制測量(1 1). .平面控制網(wǎng)(2)(2) 高程控制測量2 2 碎部測量 確定地面點位的三個基本要素 距離斜距、平距；角度水平角、垂直角；高差垂直距離 第二章 水準測量2-12-1 高程測量概述地面點的高程絕對高程 地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。1.1. 高程測量測定地面點高程的工作2.2. 高程測量的方法

4、 水準測量用水準儀進行高程測量的工作。 水準儀的主要功能是能指出一條水平視線。3.3. 高程系統(tǒng)與高程基準我國國家高程系統(tǒng)：黃海高程系我國國家高程基準： 19851985 年國家高程基準水準原點建在青島市內(nèi) ， 作為我國的國家高程基準 。 19561956 年高程基準的高程為 72.28972.289 米，19851985年高程基準的高程為 72.26072.260 米。4.4.水準測量的等級一等水準測量 : : 僅在國家等級中存在作為國家的高程控制 , , 建立統(tǒng)一的高程基準 ; ; 科學(xué) 研究（地殼形變、地面沉降、精密測量）二等水準測量 : : 作為大城市的高程控制；地面沉降；精密工程測量

5、三、四等水準測量 : : 作為小地區(qū)的高程控制；普通工程測量圖根水準（普通水準）2-22-2 水準測量原理水準儀的主要軸線：望遠鏡視準軸（俗稱視線），用于觀察尺子，取讀數(shù)水準管軸，水準管是水平狀態(tài)指示器。用于把其軸臵平儀器要求這兩個軸平行。從而可以借助水準器把視線臵平連續(xù)安臵水準儀的測量方法：兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設(shè)若干轉(zhuǎn)點，分段測量高差，取各分段高差的總和。2-32-3 水準尺和的水準儀. . 水準尺、尺墊直尺：雙面（黑、紅）水準尺，尺常數(shù) 4.687m4.687m 4.787m,4.787m,用于三等以下水準路線測量。 塔尺：可伸縮，伸足為 3 3 米、 5 5 米，用于一般

6、工程測量。尺墊：轉(zhuǎn)點立尺用。二 . . 水準儀望遠鏡、水準器、支架、基座三、水準儀的使用1 1、安臵： 用連接螺旋把儀器固定在三腳架上2 2、粗平：使三腳架架頭大致水平 ; ; 轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓水準器的氣泡居中3 3、瞄準：調(diào)節(jié)目鏡：照準明亮的物體（如白色的墻）調(diào)節(jié)目鏡使之適合自己的視力 （十字絲最清晰）；粗瞄準：轉(zhuǎn)動儀器,利用望遠鏡外殼上的準星瞄準目標；精確瞄準：轉(zhuǎn)動調(diào)焦螺旋使目標象清晰,直至無“視差”。用微動螺旋 慢慢轉(zhuǎn)動望 遠鏡,直至精確瞄準目標為止（十字絲的縱絲靠近水準尺）4 4、精平 用微傾螺旋使水準管氣泡居中（符合氣泡符合）5 5、 讀數(shù)用十字絲的橫絲在水準尺上讀數(shù) （先讀毫米數(shù),然

7、后米,分米,厘米數(shù)。 每次讀四位數(shù),“ 0 0”也 是必須記錄的數(shù)字。）2-42-4 水準測量的方法及成果處理一、水準點和水準路線（一）水準點埋設(shè)在永久、固定的地點（二）水準路線1 1、支水準路線 2 2、閉合水準路線 3 3、附合水準路線第五節(jié) 水準路線測量2-52-5 水準儀的檢驗與校正一、水準儀的主要軸線及滿足的條件：（ 一 ） 水準儀的主要軸線視準軸：十字絲分劃中心與物鏡光心的連線 。水準管軸 : : 經(jīng)過水準管零點的切線 縱 軸: :儀器旋轉(zhuǎn)軸圓水準軸 : :經(jīng)過圓水準管零點的法線（ 二 ） 水準儀滿足的條件圓水準器軸平行于儀器縱軸L L L L / VVVV 十字絲的橫絲垂直于縱軸

8、、水準管軸平行于視準軸 LLLL / CCCC二、水準儀檢驗與校正（一）圓水準器軸平行于儀器縱軸的檢驗與校正誤差的影響：不影響讀數(shù)，但使縱軸傾斜，影響操作速度1 1、檢驗：（如何發(fā)現(xiàn)誤差？）a a）以圓水準器為準（氣泡居中）安臵儀器的縱軸b b）把儀器連帶水準器繞縱軸旋轉(zhuǎn) 180180 度。如果氣泡仍然居中，則水準器軸平行儀器縱 軸。否則，水準器軸不平行儀器縱軸。2 2、校正：（如何減少誤差？）氣泡移動量一半所表示的傾斜度就是縱軸的傾斜度。動校正螺絲，使氣泡返回移動量 的一半。重復(fù)上述檢驗和校正一二次，使這誤差盡可能小。（ 二） 十字絲的橫絲垂直于縱軸（三）水準管軸平行于視準軸2-72-7 水

9、準測量的誤差分析測量誤差主要有三種：儀器誤差、操作誤差、外界的影響、其它水準測量也具有這些誤差1 1 、水準測量的儀器誤差2 2、 水準測量的操作誤差：氣泡居中不準引起的誤差、水準尺傾斜引起的誤差、瞄準和讀數(shù)的誤差3 3、 外界條件對水準測量的影響地球曲率的影響、大氣折光的影響、大氣抖動的影響、溫度對儀器的影響第三章角度測量3-13-1 水平角與垂直角觀測原理兩種角度水平角用于確定點的平面位臵（計算坐標）豎直角用于兩點間高差計算、斜距改正成平距測角儀器： 經(jīng)緯儀、電子全站儀一 . . 水平角觀測原理水平角一過一點到兩個目標的方向線垂直投影到水平面上所成的夾角。0 0 b360b 整平基座、照準

10、部、水平度盤、讀數(shù)裝臵3-33-3 水平角觀測. . 經(jīng)緯儀的安臵：對中整平瞄準讀數(shù)1.1.平盤水準管的檢驗與校正LLLL 丄 VVVV二 . . 水平角觀測（一）. . 測回法觀測程序 （二）. . 方向觀測法 一個測站觀測 4 4 個或 4 4 個以上方向時，采用方向觀測法，也稱“全圓測回法”。3-53-5 經(jīng)緯儀的檢驗與校正目的：使經(jīng)緯儀各軸線間保持正確的幾何關(guān)系一 . . 經(jīng)緯儀的軸線及其應(yīng)滿足的條件經(jīng)緯儀的軸線橫軸 視準軸 水準管軸 豎軸 圓水準軸軸線間應(yīng)滿足的條件水準管軸垂直于豎軸LLLL 丄 VVVV圓水準軸平行于豎軸L L L L/ VVVV十字豎絲垂直于橫軸豎絲丄 HHHH視

11、準軸垂直于橫軸CdCd HHHH橫軸垂直于豎軸HHLHHL VVVV二 . . 經(jīng)緯儀的檢驗與校正校正項目校正目的3.3. 視準軸的檢驗與校正4.4. 橫軸的檢驗與校正5.5. 十字豎絲垂直于橫軸6.6. 豎盤指標差的檢驗與校正7.7. 光學(xué)對中器的檢驗與校正3-63-6 測角誤差分析一、照準部偏心差 o1o1 o o 不重合 度盤偏心差： o o 與 o o 不重合 二、經(jīng)緯儀軸系誤差的影響（一）視準軸誤差 C C 不丄 H H視準軸誤差 C C 不丄 H H（二）橫軸誤差：H H 不丄 V V（三）豎軸誤差：L L 不丄 V V水準管軸誤差：L L 不丄 V V三、水平角測量誤差來源與處理

12、方法1.1. 儀器誤差：儀器校正的殘余誤差2.2.圓水準器的檢驗與校正LL L/ VVVV（次要）CCLCCL HHHHHHLHHL VVVV儀器原因儀器精度的局限 , ,軸系殘余誤差 , ,等。視準軸誤差 (CdCd HHHH盤左盤右觀測取平均消除橫軸誤差(HHLHHLVV)盤左盤右觀測取平均消除豎軸誤差(LLLL 丄VV)盤左盤右觀測取平均不能抵消，仔細整平2.2. 儀器安臵誤差：對中誤差，整平誤差對中誤差：邊長較短時采用光學(xué)對中。整平誤差：管水準器氣泡偏離中心應(yīng)小于 1 1 格。觀測目標垂直角較大時，應(yīng)特別 注意。3.3. 標桿傾斜誤差豎直標桿，觀測時盡量瞄準目標底部4.4. 觀測誤差：

13、瞄準誤差，估讀數(shù)誤差5.5. 外界因素：溫度引起儀器軸線變化，熱輻射引起視線跳動，土壤松軟使儀器安臵不 穩(wěn)定第五章測量誤差基礎(chǔ)知識一、測量誤差的來源1 1、儀器精度的局限性 2 2、觀測者感官的局限性 3 3、外界環(huán)境的影響產(chǎn)生測量誤差的三大因素：人的原因 判斷力和分辨率的限制 , , 經(jīng)驗, ,等。外界影響氣象因素 （溫度變化 , ,風, ,大氣折光 ）二、測量誤差的分類與對策控制測量為建立測量控制網(wǎng)而進行的測量工作o（一）分類系統(tǒng)誤差在相同的觀測條件下 ，誤差出現(xiàn)在符號和數(shù)值相同 ，或按一定的規(guī)律變化偶然誤差在相同的觀測條件下，誤差出現(xiàn)的符號和數(shù)值大小都不相同，從表面看沒 有任何規(guī)律性，但

14、大量的誤差有“統(tǒng)計規(guī)律”粗差特別大的誤差（錯誤）（二）處理原則系統(tǒng)誤差找出規(guī)律，加以改正偶然誤差多余觀測，制定限差粗差細心，多余觀測三 . . 偶然誤差的特性偶然誤差的特性有限性：漸降性：對稱性：抵償性：第 6 6 章 小地區(qū)控制測量6.16.1 控制測量概述控制點一具有準確可靠坐標（X X, Y Y, H H）的基準點控制網(wǎng) 由控制點按一定規(guī)律構(gòu)成的幾何圖形。作用：可控制全局；為減少誤差積累；可分組進行作業(yè)?？刂茰y量的原則：1 1、分級布網(wǎng)、逐級控制（由高級到低級） 2 2、要有足夠的精度； 3 3、要有足夠的密 度； 4 4、要有統(tǒng)一的規(guī)格。內(nèi)容：平面控制、高程控制?？刂茰y量的概念1.1.

15、 目的與作用為測圖或工程建設(shè)的測區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)控制誤差的積累作為進行各種細部測量的基準6.26.2 導(dǎo)線測量導(dǎo)線測區(qū)內(nèi)相鄰控制點連成直線而構(gòu)成的連續(xù)折線。導(dǎo)線測量在地面上按一定要求選定一系列的點依相鄰次序連成折線 ,并測量各線 段的邊長和轉(zhuǎn)折角,再根據(jù)起始數(shù)據(jù)確定各點平面位臵的測量方法。 6.36.3小三角測量 在測區(qū)內(nèi)布設(shè)邊長較短的小三角網(wǎng),觀測所有三角形的各內(nèi)角,丈量 1212 條邊的長度（基線） ,用近似方法對角度進行調(diào)整,不考慮地球曲率,應(yīng)用正弦定理 計算各三角形的邊長,再根據(jù)已知邊的坐標方位角和已知點坐標推算各三角點坐標。6.46.4 交會定點分為測角交會和距離交會兩類

16、第七章大比例尺地形圖的測繪地形圖按一定的投影方法和比例關(guān)系 ，將地面上所有的地物 、地貌，經(jīng)綜合取舍、 用規(guī)定的符號，按相似的原理，縮繪在圖紙上的技術(shù)資料。圖上僅表示地物，而無等高線表示的地貌時，也稱平面圖或地物圖。一、地形圖的比例尺1 1 比例尺：地形圖上任意線段長度（d d）與地面上相應(yīng)線段的水平長度（D D）之比,稱為地形圖的比例尺，一般用分子為 1 1 的整分數(shù)表示，即二大比例尺地形圖的分幅、編號和圖外注記1 1、分幅和編號? ? 圖幅指圖的幅面大小，即一幅圖所測繪地貌、地物的范圍。? ? 矩形分幅的圖幅一般為 40cm40cm 40cm40cm 50cmi50cmiX50cm50cm

17、 或 40cm40cm 50cn50cng以縱橫坐標的 整公里數(shù)或整百米數(shù)作為圖幅的分界線。? ?矩形圖幅的編號一般采用該圖幅西南角的x x 坐標和 y y 坐標（以公里為單位）加連字符 x-yx-y 來表示。2 2、圖外注記（1 1）圖名和圖號（2 2）接圖表（3 3）圖廓和坐標格網(wǎng)7-27-2 地形圖圖式、地形圖圖式的概念在地形圖中用于表示地球表面地物、地貌的專門符號規(guī)定稱為地形圖圖式個國家的地形圖圖式是統(tǒng)一的，它屬于國家標準。二、地物符號地物符號分為四種類型：比例符號 ：將實際地物的大小、形狀和位臵按測圖比例尺縮繪在圖上的符號非比例符號：不按測圖比例表示實際地物大小與形狀的符號半比例符號

18、：在寬度上難以按比例表示、 在長度方向可以按比例表示的地物符號注記符號 ：具有說明地物名稱 、性質(zhì)、用途以及帶有數(shù)量 、范圍等參數(shù)的地物符號三、地貌符號地貌形態(tài)可分為四種地形類型 ：地勢起伏小 ，地面傾斜角一般在 3 3以下，稱為平地； 地面咼低變化大，傾斜角一般在 3 3 1010,稱為丘陵；咼低變化懸殊，傾斜角一般在 1010 2525,稱為山地；絕大多數(shù)傾斜角超過 2525的，稱為高山地。1 1 、等咼線表示地貌原理等高線是地面上高程相同的相鄰各點連成的閉合曲線, 如池塘水面邊緣線就是 一條等高線。2 2、等高距和等高線平距（1 1）等高距 ：相鄰等高線之間的高差,用 h h 表示；2

19、2）等高線平距：相鄰等高線之間的水平距離、用 d d 表示；（3 3）地面坡度：等高距 h h 與等高線平距 d d 的比值，用 i i 表示。7-47-4 大比例尺地形圖的常規(guī)測繪方法一、地形圖測繪基本原理地形圖測繪是以相似形理論為依據(jù)，以圖解法為手段，按比例尺的縮小要求，將地面點測繪到平面圖紙上而成地形圖的技術(shù)過程。地形圖測繪分為測量和繪圖兩大步驟。地形圖測繪亦稱碎部測量。1 1、 碎部點的概念? ? 碎部點：即碎部特征點，有地物特征點和地貌特征點。? ? 地物特征點：能夠代表地物平面位臵，反映地物形狀、性質(zhì)的特殊點位，簡稱地 物點。如圖 7 7 1313 所示。? ? 地貌特征點：體現(xiàn)地

20、貌形態(tài)，反映地貌性質(zhì)的特殊點位，簡稱地貌點。如圖 7 71414所示2 2、 測定碎部點平面位臵的基本方法極坐標法（一角一距）角度交會法（二角）距離交會法（二距）直角坐標法（二互垂距）3 3、 碎部點高程的測量測量碎部點高程可用水準測量、三角高程測量和視距測量等方法。補充測定：是指使用測量儀器和工具，通過測量和計算，得到一系列特征點的測量數(shù)據(jù)，或?qū)⒌厍虮砻娴牡匚锖偷孛部s繪成地形圖。2.2.測設(shè)：是指用一定的測量方法將設(shè)計圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物位臵，在實地標定出來，作為施工的依據(jù)。3.3.水準面：處處與重力方向線垂直的連續(xù)曲面。4.4.水平面：與水準面相切的平面。5.5.大地水準面：人們設(shè)想以

21、一個靜止不動的海水面延伸穿越陸地，形成一個閉合的曲面包圍了整個地球稱為大地水準面，即與平均海水面相吻合的水準面。6.6.鉛垂線：重力的方向線稱為鉛垂線。7.7.絕對高程：地面點到大地水準面的鉛垂距離。8.8.相對高程：地面點到假定水準面的鉛垂距離。9.9.高差：地面兩點間的高程之差。10.10.高差法：直接利用高差計算未知點高程的方法。11.11.視線高法（儀高法） ：利用儀器視線高程 HiHi 計算未知點高程的方法。12.12.視線高：大地水準面至水準儀水平視線的垂直距離。13.13.水準管軸：通過水準管零點與其圓弧相切的切線。14.14.視準軸：十字絲交點與物鏡光心的連線。15.15.視差

22、：眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準尺影像之間相對移動的現(xiàn)象。16.16.后視點：在同一測站中與前進方向相反的已知水準點。17.17.前視點：在同一測站中與前進方向相同的未知水準點。18.18.轉(zhuǎn)點：在水準測量中起高程傳遞作用的點。19.19.水準點：用水準測量的方法測定的高程控制點。20.20.水準路線：在水準點間進行水準測量所經(jīng)過的路線。21.21.閉合水準路線：從已知高程的水準點出發(fā)，沿各待定高程的水準點進行水準1.1.測量，最后又回到原出發(fā)點的環(huán)形路線。22.22.附合水準路線：從已知高程的水準點出發(fā)，沿待定高程的水準點進行水準測量，最后附合到另一已知高程的水準點所構(gòu)成

23、的水準路線23.23.支水準路線：從已知高程的水準點出發(fā)，沿待定高程的水準點進行水準測量，是既不閉合又不附合的水準路線24.24.高差閉合差：各測段高差代數(shù)和與其理論值的差值。25.25.水平測量測站校核：用變動儀器高法和雙面尺法進行校核。26.26.水平測量計算校核：后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和、高差總和、終點高程與始點高程之差進行檢核，這三個數(shù)字應(yīng)相等。27.27.水平測量成果校核：高差閉合差改正數(shù)、改正后高差、推算高程與已知高程的校核28.28.水平角：地面上一點到兩目標的方向線垂直投影在水平面上的夾角。29.29.盤左：豎盤位于望遠鏡的左側(cè)。30.30.盤右：豎盤位于望遠鏡的右側(cè)。31.

24、31.豎直角：在同一豎直面內(nèi)，一點到目標的方向線與水平線之間的夾角。32.32.豎盤指標差：由于豎盤水準管與豎盤讀數(shù)指標關(guān)系不正確，視線水平時讀數(shù)與應(yīng)有讀數(shù)有一小角度差。33.33.水平距離：地面上兩點垂直投影在同一水平面上的直線長度。34.34.直線定線：在地面上標定出直線丈量的方向線的工作。35.35.直線定向：確定直線與標準方向之間的角度關(guān)系。36.36.磁子午線方向：確定直線與標準方向之間的角度關(guān)系。37.37.真子午線方向：過地球南北極的平面與地球表面的交線。38.38.方位角：從直線起點的標準方向北端起，順時針方向量至該直線的水平夾角。39.39.坐標方位角：由坐標縱軸方向的北端起

25、，順時針量到直線間的夾角，稱為該直線的坐標方位角，常簡稱方位角40.40.坐標象限角：由坐標縱軸的北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至直線的銳角，并注出象限名稱41.41.真誤差：某未知量的觀測值與其真值（理論值）之差。42.42.等精度觀測：觀測條件相同的各次觀測。43.43.非等精度觀測：觀測條件不相同的各次觀測。44.44.系統(tǒng)誤差：在相同觀測條件下，對某量進行一系列的觀測，如果誤差出現(xiàn)的符號和數(shù)值上都相同，或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差45.45.偶然誤差：在相同的觀測條件下，對某量進行一系列的觀測，如果觀測誤差的符號和大小都沒有表現(xiàn)出一致的傾向，從表面上看沒有任何規(guī)律性，

26、這種誤差稱為偶 然誤差（ 或隨機誤差）。46.46.中誤差：各真誤差平方和的平均值平方根。47.47.容許誤差：在一定觀測條件下，偶然誤差的絕對值不應(yīng)超過的限值。48.48.相對誤差：絕對誤差的絕對值與相應(yīng)觀測值之比，并化為分子為 1 1 的分數(shù)。49.49.誤差傳播定律：50.50.控制測量： 在整個測區(qū)范圍內(nèi)， 選定若干個具有控制作用的點 （稱為控制點），組成一定的幾何圖形（稱為控制網(wǎng)） ，通過外業(yè)測量，并根據(jù)外業(yè)測量數(shù)據(jù)進行計算，來 獲得控制點的平面位臵和高程的工作。51.51.圖根控制測量：在首級控制下 , , 用小三角測量、交會定點方法等加密滿足測圖需要的控制52.52.導(dǎo)線測量：依次測定各導(dǎo)線邊的長度和各轉(zhuǎn)折角；根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的坐標方位角，從而求出各導(dǎo)線點的坐標53.53.坐標正算：根據(jù)直線的邊長