控制測(cè)量學(xué)考試大綱及復(fù)習(xí)題

1、一、基本概念1、大地水準(zhǔn)面：把地球總的的形狀看成是被海水包圍的球體,靜止的海水面向陸地延伸。2、大地體：由大地水準(zhǔn)面包圍的形體。3、（局部）參考橢球：和某個(gè)國(guó)家或局部大地體最為接近的參考橢球；總地球橢球：和整個(gè)大地體最為接近的參考橢球4、參考橢球：形狀和大小與大地體相近，并且兩者之間的相對(duì)位置確定的旋轉(zhuǎn)橢球5、大地水準(zhǔn)面差距：在某一點(diǎn)上，大地水準(zhǔn)面超出橢球面的高差稱為大地水準(zhǔn)面差距，用N表示。6、垂線偏差：大地水準(zhǔn)面的鉛垂線與橢球面的法線之間的夾角稱為垂線偏差，用µ表示。7、重力場(chǎng)：在一個(gè)空間域中的每一點(diǎn)都有唯一的一個(gè)重力矢量與之對(duì)應(yīng)的矢量場(chǎng)。8、正常橢球：就是一個(gè)假想的形狀和質(zhì)量分

2、布很規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球體，它是大地水準(zhǔn)面的規(guī)則形狀，用以代表地球的理想形體。由正常橢球產(chǎn)生的重力場(chǎng)稱為正常重力場(chǎng)，相應(yīng)的重力、重力位和水準(zhǔn)面分別稱為正常重力、正常重力位和正常水準(zhǔn)面。 9、測(cè)量外業(yè)工作的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線大地水準(zhǔn)面，鉛垂線；測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線參考橢球面，法線10、地球的重力位W=正常引力位V+離心力位+擾動(dòng)位T二、控制測(cè)量與測(cè)量學(xué)的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 在流程上有什么區(qū)別？控制測(cè)量的精度等級(jí)更高，工作更加嚴(yán)密，因此要研究更加精密的測(cè)量?jī)x器、方法、數(shù)據(jù)處理的方法；控制測(cè)量的范圍更加廣闊，必須研究地球曲率等多種因素對(duì)測(cè)量成果的影響，即進(jìn)行歸算。第二章 水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)一、控制網(wǎng)的布設(shè)

3、1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式：三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)2國(guó)家水平控制網(wǎng)的布設(shè)原則：分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制；應(yīng)有足夠的精度（出發(fā)點(diǎn)：圖根點(diǎn)的點(diǎn)位誤差應(yīng)小于圖上；圖根點(diǎn)的誤差由圖根點(diǎn)的測(cè)量誤差和起算控制點(diǎn)的相對(duì)誤差組成；起算誤差小于總誤差的三分之一，可以忽略不計(jì)）；應(yīng)有足夠密度；應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格。3國(guó)家水平控制網(wǎng)分級(jí)布設(shè)：一等三角鎖系、二等三角網(wǎng)（分級(jí)布設(shè)二級(jí)網(wǎng)、二等全面網(wǎng)）、三、四等三角網(wǎng)（插網(wǎng)法、插點(diǎn)法）4工程水平控制網(wǎng)的布設(shè)原則和方案：面積小，密度大，邊長(zhǎng)短；精度要求高；特殊的工程建設(shè)有特殊的布設(shè)方案；特殊：各等級(jí)的控制網(wǎng)都可以做首級(jí)控制；可以越級(jí)布設(shè)；有加密網(wǎng)與獨(dú)立首級(jí)網(wǎng)的區(qū)別；二、精

4、度估計(jì)在進(jìn)行控制網(wǎng)作業(yè)之前，必須根據(jù)任務(wù)要求，擬定合理的布網(wǎng)方案，在圖上設(shè)計(jì)出一個(gè)圖形結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，點(diǎn)位分布較好的網(wǎng)形；對(duì)于圖上設(shè)計(jì)好的控制網(wǎng)，其推算元素所能達(dá)到的精度，必須預(yù)先進(jìn)行精度估計(jì)，以便對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性和合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)。精度估算目的：推求控制網(wǎng)中邊長(zhǎng)、方位角或點(diǎn)位坐標(biāo)等的中誤差。精度估算的方法：公式估算法，條件平差；程序估算法，間接平差，較嚴(yán)密。精度估算結(jié)論：任意邊角網(wǎng)的精度：離已知點(diǎn)越遠(yuǎn)，誤差橢圓越大；三角網(wǎng)誤差橢圓的長(zhǎng)軸大致在縱向上;三邊網(wǎng)誤差橢圓的長(zhǎng)軸大致在橫向上;邊角網(wǎng)精度明顯提高；網(wǎng)的形狀，待定點(diǎn)的位置，測(cè)邊、測(cè)角精度比，對(duì)橢圓有影響。單一符合導(dǎo)線：圖形的變化對(duì)各種符合導(dǎo)的點(diǎn)

5、位精度影響不大，而起主要影響的是導(dǎo)線的邊數(shù)或全長(zhǎng)；測(cè)角和側(cè)邊的精度比例基本適當(dāng)；最弱點(diǎn)在導(dǎo)線的中間。三、控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)1工程水平控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)概述：在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，希望在現(xiàn)有的人力、物力和財(cái)力條件下，使控制網(wǎng)具有最高的精度和可靠性；在滿足控制網(wǎng)的精度要求的前提下，盡量合理的確定網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，觀測(cè)量的必要精度，以及最佳分布。2控制網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)： 精度指標(biāo)：以觀測(cè)值僅存在隨機(jī)誤差為前提，使用坐標(biāo)參數(shù)的方差-協(xié)方差陣或協(xié)因數(shù)陣來(lái)度量，要求網(wǎng)中目標(biāo)成果的精度應(yīng)達(dá)到或高于預(yù)定的精度。 可靠性指標(biāo)：控制網(wǎng)能夠發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值中存在的粗差和抵抗殘存粗差對(duì)平差結(jié)果的影響的能力。內(nèi)部可靠性每個(gè)觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量；外部

6、可靠性某一觀測(cè)值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響 費(fèi)用指標(biāo)： 靈敏度指標(biāo)/可區(qū)分性指標(biāo)（監(jiān)測(cè)網(wǎng)中）：4優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類：設(shè)計(jì)分類固定參數(shù)待定參數(shù)說(shuō)明零類設(shè)計(jì) 在網(wǎng)的圖形和觀測(cè)值的先驗(yàn)精度已定的情況下，選擇合適的起始數(shù)據(jù)一類設(shè)計(jì) B觀測(cè)值先驗(yàn)精度和未知參數(shù)的準(zhǔn)則矩陣已定的情況下，選擇最佳的點(diǎn)位布設(shè)和最合理的觀測(cè)值數(shù)目二類設(shè)計(jì) P在控制網(wǎng)的網(wǎng)形和網(wǎng)的精度要求已定的情況下，進(jìn)行觀測(cè)工作量的最佳分配，決定各觀測(cè)值的精度三類設(shè)計(jì)部分B，P對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)和現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，引入附加點(diǎn)或附加觀測(cè)值，導(dǎo)致點(diǎn)位增刪或移動(dòng)5優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法 ： 解析法基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件，解求目

7、標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。 模擬法模擬觀測(cè)方案，根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度，計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度.將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較，使之既滿足設(shè)計(jì)要求，又不致于有太大的富余。6工程水平控制網(wǎng)的布設(shè)：v 技術(shù)設(shè)計(jì)：根據(jù)控制網(wǎng)的用途并結(jié)合測(cè)區(qū)的地形、地理、交通、經(jīng)濟(jì)等情況確定適宜的布網(wǎng)方案。設(shè)計(jì)最適宜的布網(wǎng)方案；圖上擬定最恰當(dāng)?shù)目刂泣c(diǎn)位置。（搜集和分析資料、網(wǎng)的圖上設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)書的編寫）v 選點(diǎn)：按實(shí)地情況檢查并落實(shí)圖上設(shè)計(jì);修改其中不恰當(dāng)或不完善的地方;實(shí)地選定三角點(diǎn)的最適宜位置,在地面上標(biāo)定出來(lái);確定覘標(biāo)高。v 造標(biāo)和埋石：造標(biāo)，提供角度觀測(cè)的照準(zhǔn)標(biāo)；升高儀器測(cè)角的整

8、置位置。埋石，表示控制點(diǎn)的位置和永久的保存大地測(cè)量或控制測(cè)量的成果。第三章 精密測(cè)角儀器和水平角觀測(cè)一、 精密測(cè)角儀器1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三軸：視準(zhǔn)軸、水平軸、垂直軸望遠(yuǎn)鏡：內(nèi)對(duì)光；復(fù)合式物鏡；有較大的放大倍數(shù)；水準(zhǔn)器：精度高，靈敏度高。（精度主要由水準(zhǔn)器的格值來(lái)衡量；靈敏度為水準(zhǔn)氣泡快速移動(dòng)的能力）垂直軸：軸心長(zhǎng)；不帶動(dòng)水平度盤。度盤：適當(dāng)增加度盤直徑，使格值較小75160mm；420；用玻璃度盤來(lái)代替金屬度盤，以提高線劃的精度；采用測(cè)微器來(lái)量取不足一格值的角值，利用測(cè)微器可直讀1”。2、精密光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)：接合法讀數(shù)、重合讀數(shù)（利用上下絲分劃重合進(jìn)行讀數(shù)的方法）。旋進(jìn)測(cè)微手輪，使度盤正倒像精確

9、重合，讀度找具備下列三個(gè)條件的分劃線：正倒像相差180度；正像在左，倒像在右；正倒像的對(duì)徑（度）分劃相距最近，以正像的（度）分劃線為準(zhǔn)讀度數(shù)。 讀十位分?jǐn)?shù)將正倒像相應(yīng)的分劃線間所夾的格數(shù)乘以度盤分劃的一半（J2為10分），就是十位分?jǐn)?shù)。在測(cè)微器（盤）讀取個(gè)位的分?jǐn)?shù)及秒數(shù)。二、三軸誤差1、視準(zhǔn)軸誤差：儀器的視準(zhǔn)軸不與水平軸正交所產(chǎn)生的誤差；產(chǎn)生原因：望遠(yuǎn)鏡的十字絲分化板安置不正確；望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦鏡運(yùn)行時(shí)晃動(dòng)；氣溫變化引起儀器的縮漲，特別是儀器受熱不均勻使視準(zhǔn)軸位置變化；影響：讀數(shù)指標(biāo)線是和照準(zhǔn)部的位置相一致的，視準(zhǔn)軸偏離正確的位置但是讀數(shù)是對(duì)于正確位置的讀數(shù)；如果沒(méi)有視準(zhǔn)軸誤差，照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度才

10、能瞄準(zhǔn)目標(biāo)，此時(shí)讀數(shù)為正確讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)的這個(gè)角度為視準(zhǔn)軸誤差的影響。特點(diǎn)：隨目標(biāo)垂直角的增大而增大，當(dāng) 最小值。由盤左和盤右的觀測(cè)方向值求平均值，可以消除視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向觀測(cè)的影響，而得到正確的方向值。(3)計(jì)算2c的意義：一測(cè)回中各觀測(cè)方向2C互差的大小，在一定程度上反映了儀器的穩(wěn)定性和觀測(cè)成果的質(zhì)量。(J2儀器小于13秒)2、水平軸傾斜誤差：儀器的水平軸不與垂直軸正交，所產(chǎn)生的誤差。水平軸在垂直度盤一端下傾為正。產(chǎn)生原因：儀器制造、安裝校正不完善（儀器兩端的支架不等高；水平軸兩端軸徑不相等）影響：儀器水平軸正確位置，視準(zhǔn)軸OZ劃出的是個(gè)垂直平面 。儀器水平軸傾斜了i角后的不正確位置，此時(shí)

11、視準(zhǔn)軸也跟著傾斜。以O(shè)為球心，OH為半徑作單位球面。水平軸水平時(shí)，正確視準(zhǔn)軸OZ照準(zhǔn)目標(biāo)P點(diǎn)時(shí)，視準(zhǔn)面為OZPM，即在水平度盤上的正確讀數(shù)為M。當(dāng)傾斜了i角的視準(zhǔn)軸OZ/照準(zhǔn)目標(biāo)P點(diǎn)時(shí)，視準(zhǔn)面為，在水平度盤上相應(yīng)的讀數(shù)為M 。特點(diǎn)：不僅與i有關(guān)，而且還與有關(guān)。越大，也越大，越小，也越小，當(dāng)=0時(shí)，將沒(méi)有影響。 由盤左和盤右的觀測(cè)方向值求平均值，可以消除水平軸傾斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)的影響，而得到正確的方向值。3、高低點(diǎn)法測(cè)定i角/c角4、 垂直軸傾斜誤差：垂直軸不嚴(yán)格鉛直，而是在某一方向偏離測(cè)站鉛垂線一微小角度。產(chǎn)生原因：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸不嚴(yán)格垂直于垂直軸（水準(zhǔn)氣泡校正的殘余誤差）；在測(cè)量中，儀器

12、整平不夠精確（格值精度有限：）；測(cè)量過(guò)程中外界環(huán)境影響；（溫度變化，風(fēng)力影響，以及人為因素）。影響：垂直軸偏斜誤差對(duì)水平方向觀測(cè)值的影響是通過(guò)水平軸傾斜量而表現(xiàn)出來(lái)的。但是與水平軸傾斜誤差的影響性質(zhì)完全不同，（水平軸傾斜誤差大小不變；但是由于縱軸傾斜引起的水平軸傾斜隨著照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)而變化）因?yàn)樗捷S傾斜量是變化的。削弱措施：觀測(cè)前應(yīng)校正好儀器縱軸與水準(zhǔn)管軸的關(guān)系；觀測(cè)時(shí)要精確置平儀器，觀測(cè)中注意氣泡是否居中；各測(cè)回重新整平，使垂直軸誤差帶有偶然性；加傾斜改正；三、精密測(cè)角誤差1、外界條件的影響1）成像質(zhì)量的問(wèn)題：如果大氣層的密度均勻，平衡，目標(biāo)成像就會(huì)穩(wěn)定。如果大氣密度劇烈變化，目標(biāo)影響就會(huì)上

13、下左右跳動(dòng)。目標(biāo)成像是否清晰，主要軍定于大氣的透明程度，也就是取決于大氣中對(duì)光線起散射作用的物質(zhì)的多少。成像質(zhì)量主要取決于太陽(yáng)輻射的程度。水平角觀測(cè)的有利時(shí)間：日出后一小時(shí)至二小時(shí)之間；下午三、四時(shí)后至日落前一小時(shí)；陰天全天可以觀測(cè)；2）水平折光、旁折光：光線通過(guò)密度不均勻的空氣介質(zhì)時(shí)，經(jīng)過(guò)連續(xù)折射后形成一條曲線，并向密度大的一方彎曲。照準(zhǔn)目標(biāo)的光線，通過(guò)接近地面的不同密度大氣層時(shí)，將產(chǎn)生折射現(xiàn)象。其中，因大氣在垂直方向上密度分布不均勻而產(chǎn)生的折光差，稱為垂直折光差；它只影響垂直角觀測(cè)精度，因大氣層在水平方向上密度分布不均勻而產(chǎn)生的折光差，稱為水平折光或旁折光。削弱方法：不要在容易形成空氣密度

14、分布不均勻的時(shí)間里觀測(cè)；選點(diǎn)時(shí)要注意使視線盡量的高；在水平折光差影響較大的自然地理?xiàng)l件下，應(yīng)該適當(dāng)縮短邊長(zhǎng)；一份成果的全部測(cè)回，應(yīng)分配在不同的時(shí)間段上完成。3）照準(zhǔn)目標(biāo)相位差的影響：照準(zhǔn)實(shí)體目標(biāo)時(shí)，往往不能正確的照準(zhǔn)目標(biāo)的真正中心軸線；由此給觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)的誤差；照準(zhǔn)目標(biāo)如果使直徑較大的圓柱形實(shí)體。在陽(yáng)光照射下，分為明亮和陰暗兩部分，這是照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)候，很容易隨覘標(biāo)背景的不同而偏向一測(cè)。例如，背景是天空，就容易偏向按的一冊(cè)。背景是陰暗的地物，就容易偏向明亮的一測(cè)。削弱辦法：根據(jù)背景的情況將標(biāo)志涂成紅色或白色；上午、下午各測(cè)半數(shù)測(cè)回；應(yīng)盡量避免以測(cè)站南面或北面的照準(zhǔn)點(diǎn)作為觀測(cè)零方向；4）氣溫變化對(duì)儀

15、器穩(wěn)定性的影響：視準(zhǔn)軸各部件受熱不均膨脹變形；三腳架向陽(yáng)處和背陰處溫度、濕度不同，使儀器發(fā)生微小扭轉(zhuǎn)。木材濕度的不同，使內(nèi)架的縱向部件在各個(gè)橫斷面的弦線方向上和直徑方向上發(fā)生不均勻漲縮，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)以一晝夜為周期，日、夜扭轉(zhuǎn)的方向相反，數(shù)值大致相同，單位時(shí)間上扭轉(zhuǎn)的角度較小，一般每分鐘秒；削弱方法：上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)順序相反，觀測(cè)各目標(biāo)要速度快和時(shí)間均勻，使一個(gè)測(cè)回各方向的操作在時(shí)間上呈對(duì)稱排列；觀測(cè)時(shí)應(yīng)該撐傘；出現(xiàn)溫度驟變，不應(yīng)強(qiáng)行觀測(cè)。2、儀器的誤差1）水平度盤位移的影響（采用上半測(cè)回順時(shí)針照準(zhǔn)，下半測(cè)回逆時(shí)針照準(zhǔn)來(lái)，其平均值即可消除此誤差）2）照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響（采用重合法讀數(shù)可消

16、除照準(zhǔn)偏心影響）3）照準(zhǔn)部水平微動(dòng)螺旋作用不正確的影響（規(guī)定觀測(cè)時(shí)應(yīng)旋進(jìn)微動(dòng)螺旋，去進(jìn)行沒(méi)個(gè)觀測(cè)方向的照準(zhǔn)，同時(shí)要使用水平微動(dòng)螺旋的中間部分）4）垂直微動(dòng)螺旋作用不正確的影響（測(cè)水平角不得使用垂直微動(dòng)螺旋）3、照準(zhǔn)和讀數(shù)誤差 屬于偶然誤差，為提高精度，同一目標(biāo)取兩次照準(zhǔn)讀數(shù)平均值。四、精密測(cè)角方法1）方向觀測(cè)法：在一測(cè)回內(nèi)把測(cè)站上所有觀測(cè)方向，先盤左位置依次觀測(cè)，后盤右位置依次觀測(cè)，取盤左、盤右平均值作為各方向的觀測(cè)值。觀測(cè)程序：在測(cè)站上先預(yù)測(cè)一下角度，編制各方向水平角概值；v 準(zhǔn)備度盤和測(cè)微器的配置表；v 選擇適當(dāng)?shù)牧惴较?，長(zhǎng)短適中，清晰；v 開始每一個(gè)測(cè)回的觀測(cè)；v 計(jì)算檢查限差，進(jìn)行成果

17、的取舍和重測(cè)或補(bǔ)測(cè)；v 測(cè)站平差注意：選擇距離適中，通視良好、成像清晰的方向?yàn)榱惴较颍ㄆ鹗挤较颍?；v 觀測(cè)前，應(yīng)認(rèn)真調(diào)好焦，消除視差，在一測(cè)回觀測(cè)過(guò)程中，不得重新調(diào)焦；v 上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序相反，并時(shí)每一目標(biāo)的觀測(cè)操作時(shí)間大致相等；v 每一側(cè)站均應(yīng)進(jìn)行多測(cè)回觀測(cè)；v 觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)保持儀器的垂直軸始終居于鉛垂位置,測(cè)回間重新整平；觀測(cè)成果的重測(cè)規(guī)定：v 配錯(cuò)起始方向的度盤位置、碰動(dòng)儀器等均算作基本測(cè)回未完成，不計(jì)重測(cè)數(shù)；v 凡超出觀測(cè)限差的結(jié)果均應(yīng)重測(cè)；重測(cè)應(yīng)在本點(diǎn)的全部基本測(cè)回完成后進(jìn)行；v 因測(cè)回互差超限或非零方向的2c互差超限，可只重測(cè)個(gè)別方向的觀測(cè)結(jié)果（重測(cè)一方向，記1重測(cè)方向

18、測(cè)回）；v 零方向的2c互差超限或歸零差超限，重測(cè)整個(gè)測(cè)回（記n-1重測(cè)方向測(cè)回） ；v 在一個(gè)測(cè)回超限的方向數(shù)大于測(cè)站方向總數(shù)的1/3 ， 重測(cè)整個(gè)測(cè)回（重測(cè)數(shù)按超限方向計(jì)算）；v 在一個(gè)測(cè)站上，當(dāng)重測(cè)的方向測(cè)回?cái)?shù)超過(guò)全部方向的測(cè)回總數(shù)的1/3，需整份成果重測(cè)；2）分組方向觀測(cè)法：當(dāng)方向數(shù)多于6個(gè)時(shí)可考慮分為兩組觀測(cè)，以避免因觀測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，誤差增大，或成像目標(biāo)不能同時(shí)清晰穩(wěn)定。有時(shí)方向總數(shù)雖然不多，但個(gè)別方向通視很差，觀測(cè)時(shí)可暫時(shí)放棄，待觀測(cè)完其他方向后，再補(bǔ)測(cè)這個(gè)方向；原則與方法：v 分組時(shí)，每組包含的方向數(shù)應(yīng)大致相等；v 其中一組必須與其余組都聯(lián)測(cè)兩個(gè)共同的方向，以保證各組觀測(cè)成果有可靠

19、的聯(lián)系和檢核；v 各組本身的觀測(cè)方法，檢核項(xiàng)目和測(cè)站平差與方向觀測(cè)方法相同；v 增加組與組之間聯(lián)測(cè)角的檢核，以及各組測(cè)站平差后的聯(lián)合測(cè)站平差；3）全組合測(cè)角法：測(cè)站上所有方向每次任取兩個(gè)方向組成單角進(jìn)行觀測(cè)，直至把所有可能組成的全部單角以相同的測(cè)回?cái)?shù)都觀測(cè)完為止。五、偏心觀測(cè)與歸心改正三角點(diǎn)的點(diǎn)位是以標(biāo)石中心為準(zhǔn)的。也就是說(shuō)，三角點(diǎn)的坐標(biāo)與三角點(diǎn)之間的方向、邊長(zhǎng)都是以三角點(diǎn)的標(biāo)石中心為依據(jù)的。因此，在觀測(cè)時(shí)，要求儀器中心，照準(zhǔn)圓筒中心和標(biāo)石位于同一鉛垂線上，即三心一致。因此，在觀測(cè)前有對(duì)中問(wèn)題。特殊情況：1、在覘標(biāo)內(nèi)架的觀測(cè)臺(tái)上進(jìn)行觀測(cè)，必須將標(biāo)石中心投影到觀測(cè)臺(tái)上，然后再將儀器安置在標(biāo)石中心

20、在觀測(cè)臺(tái)上的投影點(diǎn)上，使儀器中心和標(biāo)石中心在同一垂線上，但實(shí)際上往往不能達(dá)到嚴(yán)格一致。有時(shí)標(biāo)石中心在觀測(cè)臺(tái)上的投影點(diǎn)落在了觀測(cè)臺(tái)的邊緣，或甚至落在了觀測(cè)臺(tái)的外面，這時(shí)為了儀器的穩(wěn)定和觀測(cè)的安全，仍將儀器安置在觀測(cè)臺(tái)的中央進(jìn)行觀測(cè)。也就是儀器中心偏離了標(biāo)石中心的垂線，2、有時(shí)為了觀測(cè)的需要，如覘標(biāo)的櫓柱擋住了某個(gè)照準(zhǔn)方向。儀器也必須偏離通過(guò)標(biāo)石中心的垂線進(jìn)行觀測(cè)。這種偏心稱為測(cè)站偏心。3、造標(biāo)埋石時(shí)，雖然盡量將照準(zhǔn)圓筒中心和標(biāo)石中心安置在同一鉛垂線上，但由于觀測(cè)與造埋工作要相隔一定的時(shí)間，由于在風(fēng)、雨、陽(yáng)光等外界因素的影響以及覘標(biāo)櫓柱腳的不均勻下沉等原因，使照準(zhǔn)圓筒偏離了標(biāo)石中心，這種偏離稱為照

21、準(zhǔn)點(diǎn)偏心。六、精密測(cè)角原則1、觀測(cè)應(yīng)在目標(biāo)成像清晰、穩(wěn)定的有利于觀測(cè)的時(shí)間進(jìn)行，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光的影響；2、觀測(cè)前應(yīng)認(rèn)真調(diào)好焦距，消除視差，在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動(dòng)；3、各測(cè)回的起始方向應(yīng)均勻的分配在水平度盤和測(cè)微分劃尺的不同位置上，以消除或減弱度盤分劃線和測(cè)微分劃尺的分化誤差的影響。4、在上、下半測(cè)回之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以消除和減弱視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差等影響。同時(shí)可以由盤左、盤右讀數(shù)值差求的兩倍視準(zhǔn)誤差2c，借以檢核觀測(cè)質(zhì)量；5、上、下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反，并使觀測(cè)每一目標(biāo)的操作時(shí)間大致相同，即在一側(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)按與時(shí)間對(duì)稱排列的觀測(cè)程序

22、，其目的在于消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)；6、為了克服或減弱在操作儀器的過(guò)程中，帶動(dòng)水平度盤位移的誤差，要求每半測(cè)回開始觀測(cè)前，照準(zhǔn)部按規(guī)定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向先預(yù)轉(zhuǎn)12周；7、使用照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋和測(cè)微螺旋時(shí)，其最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)；8、為減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測(cè)時(shí)應(yīng)保持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)氣泡的居中，測(cè)回間重新整平。第四章 電磁波測(cè)距儀機(jī)器距離測(cè)量一、測(cè)距分類 視距測(cè)量； 線尺量距； 電磁波測(cè)距：通過(guò)測(cè)定電磁波在測(cè)線兩端往返傳播的時(shí)間t，計(jì)算出測(cè)線的距離二、兩種電磁波測(cè)距原理1、脈沖式測(cè)距：發(fā)射光脈沖，直接測(cè)定測(cè)距信號(hào)在大氣中傳播的時(shí)間，以測(cè)定待測(cè)距離。發(fā)射功率大，測(cè)程

23、遠(yuǎn)，可不要合作目標(biāo)，但測(cè)距精度較低。2、相位式測(cè)距：發(fā)射連續(xù)的正弦調(diào)制波，測(cè)量測(cè)距信號(hào)在發(fā)射與接收之間的相位差，以確定待測(cè)距離。測(cè)距精度高，測(cè)程短，但要有合作目標(biāo)。三、光電測(cè)距儀的檢定 測(cè)距儀的檢視和功能檢查 發(fā)射、接收、照準(zhǔn)三軸關(guān)系正確性的檢驗(yàn)與校正； 照準(zhǔn)誤差的測(cè)定 幅相誤差的測(cè)定 周期誤差的檢定（由測(cè)距儀內(nèi)部的光電信號(hào)串?dāng)_而引起的按照一定的距離為周期重復(fù)出現(xiàn)的誤差。與干擾信號(hào)的強(qiáng)度有關(guān)；隨著測(cè)距的相位值觀測(cè)值變化。） 儀器常數(shù)的檢定（加常數(shù)，由于儀器電子中心與其機(jī)械中心不重合而形成的儀器常數(shù)；加常數(shù)的檢定：六段解析法。乘常數(shù)，主要是精測(cè)頻率的改正。） 內(nèi)、外符合精度的檢定（內(nèi)符合精度在同

24、一距離上多次觀測(cè)值之間的符合程度。它反映了儀器本身的測(cè)相精度和穩(wěn)定性；外符合精度將基線長(zhǎng)度觀測(cè)值與已知基線長(zhǎng)度值比較，從而得到外部符合精度；）查明測(cè)距儀的工作性能；測(cè)定儀器誤差值。以便在觀測(cè)成果中加入相應(yīng)的改正數(shù)；評(píng)定儀器精度，鑒定儀器質(zhì)量；1、檢視2、三軸平行的標(biāo)志是當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸照準(zhǔn)反射棱鏡的標(biāo)志時(shí)，測(cè)距儀接收的回光信號(hào)強(qiáng)度最大，即光照準(zhǔn)與電照準(zhǔn)一致。3、在同一距離上多次觀測(cè)值之間的符合程度。它反映了儀器本身的測(cè)相精度和穩(wěn)定性VV/N-1開方。4、測(cè)定測(cè)距儀的精測(cè)頻率的實(shí)際值，和開機(jī)半小時(shí)內(nèi)精測(cè)頻率的變化，以反映精測(cè)頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。并用來(lái)改正觀測(cè)成果。利用光電頻率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行。5、綜合

25、精度的檢定應(yīng)將基線長(zhǎng)度觀測(cè)值與儀值基線長(zhǎng)度值比較，從而得到外部符合精度。該精度綜合反映了儀器加常數(shù)、乘常數(shù)、周期誤差的測(cè)定誤差和儀器的對(duì)中午差。以及觀測(cè)的外部條件的誤差。他應(yīng)該高于測(cè)距儀的標(biāo)乘精度。四、距離觀測(cè)值的歸算1、儀器系統(tǒng)誤差改正：加常數(shù)改正：乘常數(shù)改正：周期誤差改正：2、大氣折射率變化引起的改正：氣象改正：作業(yè)中儀器顯示的距離，是對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)廠家制造測(cè)距儀時(shí)所選的參考大氣條件的距離觀測(cè)值，而測(cè)距時(shí)的實(shí)際大氣條件一般不會(huì)與之相同。因此，距離觀測(cè)值須加入相應(yīng)的改正，也叫第一速度改正第二速度改正：以測(cè)線兩端點(diǎn)的折射率的平均值代替全測(cè)線的折射率，由此產(chǎn)生的折射率代表性誤差改正。3、歸算改正：波

26、道曲率改正：弧長(zhǎng)弦長(zhǎng)傾斜改正：斜距測(cè)區(qū)平均高程面上的平距或斜距A點(diǎn)高程位置上的平距歸心改正：測(cè)站偏心改正和照準(zhǔn)偏心改正投影改正：平距化至橢球面的距離化至高斯投影面上的距離五、測(cè)距誤差固定誤差：與距離測(cè)量無(wú)關(guān)的誤差，即測(cè)相誤差、加常數(shù)誤差、對(duì)中誤差，為上式的后半部分。比例誤差：與距離D成比例的誤差，即光速值誤差、大氣折射誤差和測(cè)距頻率誤差，為上式的前半部分。第五章 高程控制測(cè)量一、高程控制網(wǎng)布設(shè)1、原則（1）要有統(tǒng)一的高程系統(tǒng)、水準(zhǔn)原點(diǎn)和作業(yè)規(guī)程；（2）要有足夠的精度和密度；（3）要分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制；2、方案（1）一等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，儀等水準(zhǔn)路線應(yīng)沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，交通不太繁忙、

27、路面較為平緩的交通路線布設(shè)，并構(gòu)成網(wǎng)狀。以等水準(zhǔn)路線的環(huán)線周長(zhǎng)，在平原和丘陵地區(qū)應(yīng)在10001500km之間。一般山區(qū)應(yīng)在2000km左右。（2）二等水準(zhǔn)網(wǎng)是國(guó)家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，它布設(shè)在儀等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)。二等水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿公路、鐵路及河流布設(shè)，以保證較好的觀測(cè)條件。二等水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)線周長(zhǎng)，在平原和丘陵地區(qū)應(yīng)在500750km之間，山區(qū)和困難地區(qū)可適當(dāng)放寬。（3）三四等水準(zhǔn)測(cè)量直接提供地形測(cè)土和各種工程測(cè)建設(shè)所必需的高程控制點(diǎn)。三等水準(zhǔn)路線一般可根據(jù)需要在高等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密，不設(shè)成符合路線，并盡可能相互交叉，以構(gòu)成閉合環(huán)，單獨(dú)的復(fù)合路線，長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)150km，環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)不超過(guò)200km,四等

28、一般為附和，長(zhǎng)度布超過(guò)80km.二、精密水準(zhǔn)儀1、測(cè)微原理：提高對(duì)標(biāo)尺讀數(shù)的精度。必須有光學(xué)測(cè)微器，以便能精確的讀出標(biāo)尺上不足一個(gè)分化間隔的小數(shù)。平行玻璃板位于望遠(yuǎn)鏡物鏡前面，它可以繞水平方向的軸OO做前后俯仰軸OO與視準(zhǔn)軸垂直。測(cè)微尺上刻有100個(gè)分格。對(duì)應(yīng)于標(biāo)尺上一個(gè)整分格值。每十個(gè)分格有一個(gè)標(biāo)記。代表1mm,每一小格代表，估讀到.2、讀數(shù) 用圓水準(zhǔn)器概略整平儀器，照準(zhǔn)標(biāo)尺； 轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋，使符合水準(zhǔn)氣泡兩端的影像嚴(yán)密符合； 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，用楔形絲夾準(zhǔn)標(biāo)尺上的一個(gè)分化值，讀取標(biāo)尺上的分化數(shù)和測(cè)微尺上的分化數(shù)。三、精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺的檢驗(yàn)p2311、精密水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)：外觀的檢視；概略水準(zhǔn)器的

29、檢校；光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差和分劃值的測(cè)定（測(cè)定光學(xué)測(cè)微器分劃值：利用一根分劃值經(jīng)過(guò)精密檢定的特制分劃尺和測(cè)微器分劃尺進(jìn)行比較求得。光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差的測(cè)定:比較旋進(jìn)和旋出測(cè)微螺旋，照準(zhǔn)特制分化尺上同一分劃線在測(cè)微器分劃尺上的讀數(shù)差。）視準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸關(guān)系的檢驗(yàn)；視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸必須滿足相互平行這一重要條件，但一般視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸既不在同一平面內(nèi)，也不互相平行，而是二條空間直線，在垂直平面上投影的交角，稱為i角誤差，在水平平面上投影的交角，稱為角誤差，也叫交叉誤差。i角誤差的檢驗(yàn)：角誤差的檢驗(yàn)：（兩個(gè)腳螺旋垂直視線放方向）距標(biāo)尺約50米處整置儀器；整平儀器，并用傾斜螺旋式符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精密符合。楔形

30、絲卡準(zhǔn)某一整分劃，觀測(cè)過(guò)程不變。旋轉(zhuǎn)視準(zhǔn)軸右側(cè)的腳螺旋兩周使其升高，再降低左側(cè)腳螺旋兩周；將左側(cè)的腳螺旋升高四周，右側(cè)降低四周。 氣泡位置保持重合，只有i角誤差； 氣泡位置異向離開中央相同的位置，只有交叉誤差； 氣泡位置同向離開中央相同的距離，都沒(méi)有； 氣泡位置異向離開中央不相同的距離，都有，i角誤差大； 氣泡位置同向離開中央不相同的距離，都有，交叉誤差大。調(diào)焦透鏡運(yùn)行誤差的檢定；自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償誤差的測(cè)定；（用定人法消除）2、精密水準(zhǔn)尺的檢驗(yàn)（1）檢視水準(zhǔn)標(biāo)尺各部分是否牢固無(wú)損；（2）水準(zhǔn)標(biāo)尺上圓水準(zhǔn)器安置正確的檢驗(yàn)；（3）一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)不等差及基輔分劃讀數(shù)差的測(cè)定零點(diǎn)：初平的最佳狀態(tài)調(diào)

31、角螺旋使氣泡符合，轉(zhuǎn)180度，若不符合，用腳螺旋調(diào)一半，用傾斜螺旋校正其另一半。在對(duì)另外兩個(gè)腳螺旋。反復(fù)進(jìn)行（4）水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃面彎曲差的測(cè)定（5）標(biāo)尺名義米長(zhǎng)及分劃偶然中誤差的測(cè)定四、精密水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源與影響五、精密水準(zhǔn)測(cè)量1、精密水準(zhǔn)測(cè)量的一般規(guī)定： 觀測(cè)之前應(yīng)將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；觀測(cè)時(shí)，應(yīng)用測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光；遷站時(shí)應(yīng)罩以儀器罩； 每一測(cè)站上，儀器距前、后水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離應(yīng)盡可能相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值； 對(duì)于氣泡式水準(zhǔn)儀，觀測(cè)前應(yīng)測(cè)出傾斜螺旋的置平零點(diǎn)，并作標(biāo)記；隨著氣溫變化，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整值平零點(diǎn)的位置。對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格置平。 同一測(cè)站上

32、觀測(cè)時(shí)，不得兩次調(diào)焦；轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的傾斜螺旋和和測(cè)微螺旋，其最后旋轉(zhuǎn)方向均為旋進(jìn)。 在相鄰兩測(cè)站上要變換觀測(cè)程序，即一站的觀測(cè)順序?yàn)楹笄扒昂?，另一站的程序?yàn)榍昂蠛笄?；每一測(cè)段應(yīng)進(jìn)行往、返測(cè)，往返測(cè)沿同一路線，采用相同的尺承，返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站與偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反。 觀測(cè)時(shí)，儀器三腳架（腳螺旋）的兩腿應(yīng)放置在平行與水準(zhǔn)路線的方向。另一腿交替地在前進(jìn)方向的左側(cè)或右側(cè)。 每一測(cè)段的往測(cè)與返測(cè)，其測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，否則應(yīng)加入標(biāo)尺零點(diǎn)差改正，由往測(cè)轉(zhuǎn)為返測(cè)時(shí)，兩根標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。 測(cè)段的往、返測(cè)要分別在上午和下午進(jìn)行。觀測(cè)必須在日出后至少半小時(shí)開始，日落前至少半小時(shí)結(jié)束。中午前后

33、約2.5小時(shí)內(nèi)不得進(jìn)行觀測(cè)。 觀測(cè)工作的間歇時(shí)，最好能結(jié)束在固定的水準(zhǔn)點(diǎn)上，否則應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)穩(wěn)可靠的固定點(diǎn)，作為間歇點(diǎn)。間歇后，應(yīng)對(duì)2個(gè)間歇點(diǎn)的高差進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合要求后從間歇點(diǎn)起算。2、記錄和計(jì)算的基本要求 記錄真實(shí)，注記明確，整潔美觀，格式統(tǒng)一； 外業(yè)原始觀測(cè) 值和記錄項(xiàng)目，須在現(xiàn)場(chǎng)記錄。記錄的數(shù)字和文字應(yīng)清晰端正。 原始的文字和數(shù)字的紀(jì)錄，不得擦去或涂改。 當(dāng)原始記錄的數(shù)字（只限于米和分米的讀數(shù)）和文字有誤時(shí)，應(yīng)以單線劃去，在其上方寫出正確的文字或數(shù)字。并在備考欄內(nèi)注明原因。同一測(cè)站內(nèi)兩個(gè)相關(guān)的原始數(shù)字，不得同改一個(gè)常數(shù)。六、跨河精密水準(zhǔn)測(cè)量 1、困難：前后視距不相等，無(wú)法消除i角

34、誤差等；水準(zhǔn)尺讀數(shù)無(wú)法辨認(rèn)；大氣折射復(fù)雜，影響大；觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，河岸土質(zhì)松軟。2、跨河水準(zhǔn)方法 1）跨河地點(diǎn)的選擇： 盡可能選在江河最狹窄處； 儀器水平視線距水面的高度視河的寬度而定； 河兩岸儀器至河岸的距離相等、地形土質(zhì)條件相似；2）場(chǎng)地的布設(shè)：選擇合適的立尺點(diǎn)和測(cè)站位置；,3）照準(zhǔn)覘板的制作4）選擇合適的觀測(cè)方法：光學(xué)測(cè)微法若跨越障礙物的距離在500米以內(nèi)，則可用這種方法進(jìn)行觀測(cè)，為了能照準(zhǔn)較遠(yuǎn)距離的水準(zhǔn)標(biāo)尺分化并進(jìn)行讀數(shù)，要預(yù)先制作有加粗標(biāo)志線的特制覘板。 觀測(cè)方法：在測(cè)站上整平儀器后，先對(duì)本岸近標(biāo)尺進(jìn)行觀測(cè)，先后照準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃兩次，使用光學(xué)測(cè)微器進(jìn)行讀數(shù)。向?qū)Π端疁?zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)

35、的方法是：將儀器置平對(duì)準(zhǔn)對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺，并使符合水準(zhǔn)氣泡精密符合（此時(shí)視線精確水平），再使測(cè)微器讀數(shù)置于分劃全程的中央位置，即平行玻璃板居于垂直位置。然后按預(yù)先約定的信號(hào)或通過(guò)無(wú)線電話指揮對(duì)岸人員將覘板沿水準(zhǔn)尺上下移動(dòng)，直至覘板上的矩形標(biāo)志線被望遠(yuǎn)鏡中的楔行絲平分夾住為止，這時(shí)覘板指標(biāo)線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，就是水準(zhǔn)視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。為了測(cè)定讀數(shù)的精確值，再移動(dòng)覘板，使覘板指標(biāo)線精確對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺上最鄰近的一條分劃線，則根據(jù)水準(zhǔn)標(biāo)尺上分化線的注記讀數(shù)和用光學(xué)測(cè)微器測(cè)定的覘標(biāo)指標(biāo)線的平移量，就可以得到水平視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的精確讀數(shù)了。為了精確測(cè)定覘板指標(biāo)線的平移量，一般規(guī)定要多次用光學(xué)測(cè)微

36、器使楔形絲照準(zhǔn)覘板的矩形標(biāo)志線，按多次測(cè)定結(jié)果的平均數(shù)作為覘板指標(biāo)線的平移量。傾斜螺旋法 用水準(zhǔn)儀的傾斜螺旋使視線傾斜的照準(zhǔn)對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺（遠(yuǎn)尺）上特制覘板的標(biāo)志線，利用視線的傾角和標(biāo)志線之間的已知距離來(lái)間接求出水平視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的精確讀數(shù)?；驹恚和ㄟ^(guò)觀測(cè)對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上覘板的4條標(biāo)志線，并根據(jù)傾斜螺旋的分化值來(lái)確定標(biāo)志線之間所張的夾角，然后通過(guò)計(jì)算的方法，求得相對(duì)于水平視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，同本岸水平使現(xiàn)在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)可用一般的方法讀數(shù)。 經(jīng)緯儀傾角法經(jīng)緯儀觀測(cè)垂直角，間接求出視線水平時(shí)中絲在遠(yuǎn)、近水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，二者之差就是遠(yuǎn)、近立尺點(diǎn)間的高差 七、水準(zhǔn)面的不平

37、行性1、水準(zhǔn)面的不平行性：重力加速度隨緯度的不同而變化的，在赤道g較小，而在兩極g值較大，因此水準(zhǔn)面相互不平行，且為向兩極收斂的、接近橢圓的曲線。重力異常，不規(guī)則的變化。2、影響：因?yàn)樗疁?zhǔn)面不平行性，如果沿水準(zhǔn)面觀測(cè)高差不等于零（應(yīng)該等于零），要加改正數(shù)。用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得兩點(diǎn)間的高差隨路線不同而有差異，水準(zhǔn)測(cè)量的多值性。環(huán)形路線閉合差不等于零，理論閉合差。八、三種高程系統(tǒng)1、正高高程系：以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面一點(diǎn)的正高高程（簡(jiǎn)稱正高），即該點(diǎn)沿垂線至大地水準(zhǔn)面的距離。2、正常高高程系：利用天文重力水準(zhǔn)測(cè)量方法可以測(cè)定似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的距離，因此應(yīng)用正常高高程系，可以有足夠的精

38、度求出地面一點(diǎn)到參考橢球面的距離，這樣地面上的觀測(cè)量就可精確地歸化到參考橢球面上。似大地水準(zhǔn)面：正常高的基準(zhǔn)面稱為似大地水準(zhǔn)面，它是由地面點(diǎn)沿鉛垂線向下量取正常高所得各點(diǎn)連接形成的曲面。3、力高系統(tǒng)：將正常高公式中的用45°處的正常重力，一點(diǎn)的力高就是水準(zhǔn)面在緯度45°處的正常高。地區(qū)力高系統(tǒng)：由于工程測(cè)量一般范圍不大，為是力高更接近該測(cè)區(qū)的正常高數(shù)值，采用測(cè)區(qū)平均緯度處代替。第七章 橢球面上的測(cè)量計(jì)算一、基本概念1、子午圈：過(guò)某點(diǎn)的子午面同橢球面相截形成的閉合的圈為子午圈。2、平行圈：過(guò)某點(diǎn)的緯線所在平面與橢球面相截形成的閉合的圈為平行圈。3、卯酉圈：過(guò)橢圓面的某點(diǎn)的法線

39、，可作無(wú)數(shù)個(gè)法截面，其中與改點(diǎn)子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合的圈為卯酉圈。4、法線：過(guò)某一點(diǎn)，做垂直于橢球面的直線，即為法線。5、法截面：過(guò)橢球面上任意一點(diǎn)可作一條垂直于橢球面得法線，包含這條法線的平面叫法截面。6、平均曲率半徑：經(jīng)過(guò)曲面任意一點(diǎn)所有可能方向上的法截面曲率半徑的算術(shù)平均值。其值為該點(diǎn)上主曲率半徑的幾何平均值。7、球面角超：8、大地主題解算：根據(jù)大地測(cè)量的觀測(cè)成果（角度、距離），計(jì)算點(diǎn)到橢球面上的大地坐標(biāo)，或者根據(jù)兩點(diǎn)的大地坐標(biāo)，計(jì)算它們的大地線長(zhǎng)和大地方位角。二、法截弧和大地線1、法截?。杭俣ń?jīng)緯儀的縱軸同A，B兩點(diǎn)的法線重合（忽略垂線偏差），如此以兩點(diǎn)為測(cè)站，則經(jīng)

40、緯儀的照準(zhǔn)面就是法截面。用A點(diǎn)照準(zhǔn)B點(diǎn)，則照準(zhǔn)面同橢球面的截線為，叫做A點(diǎn)的正法截線，或B點(diǎn)的反法截線；同理，由B照A點(diǎn)，則照準(zhǔn)面同橢球面的截線為，叫做B點(diǎn)的正法截線，或A點(diǎn)的反法截線。因法互不相交，故和這兩條法截線不重合。我們把和叫做A、B兩點(diǎn)的相對(duì)法截線2、大地線：橢球面上兩點(diǎn)之間的最短程曲線；在微分幾何中，定義為“大地線上各點(diǎn)的主法線與該點(diǎn)的曲面法線重合”。因曲面法線互不相交，故大地線是一條空間的曲面曲線。在橢球面上進(jìn)行測(cè)量計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)以兩點(diǎn)間的大地線為依據(jù)。在地面上測(cè)得的方向、距離等，應(yīng)當(dāng)歸算成相應(yīng)大地線的方向、距離。 三、將地面觀測(cè)值歸算到橢球面上1、三差改正：將水平方向歸算值橢球面

41、上，包括垂線偏差改正、標(biāo)高差改正和截面差改正。垂線偏差改正：地面上所有水平方向的觀測(cè)都是以垂線為依據(jù)的，而在橢球面上則要求以該點(diǎn)的法線為依據(jù)。將前者歸算到后者而應(yīng)加的改正為垂線偏差改正；標(biāo)高差改正：又稱由照準(zhǔn)點(diǎn)高度而引起的改正。當(dāng)進(jìn)行水平觀測(cè)時(shí)，如果照準(zhǔn)點(diǎn)高出橢球面某一高度，則照準(zhǔn)面就不能通過(guò)照準(zhǔn)點(diǎn)的法線砼橢球面的交點(diǎn)，由此引起的方向偏差的改正為標(biāo)高差改正；經(jīng)過(guò)此項(xiàng)改正后，便將地面觀測(cè)的水平方向歸化為橢球面上相應(yīng)的法截弧方向；截面差改正：在橢球面上，緯度不同的兩點(diǎn)由于法線不共面，在對(duì)向觀測(cè)時(shí)相對(duì)法截弧不重合，應(yīng)當(dāng)以兩點(diǎn)間的大地線代替相對(duì)法截弧，將法截弧方向化為大地線方向應(yīng)加的改正為截面差改正；

42、2、將地面觀測(cè)的長(zhǎng)度歸算到橢球面1）基線尺量距的歸算：垂線偏差對(duì)長(zhǎng)度歸算的影響：由于垂線偏差的存在，使得法線和垂線不一致，橢球面不平行于水準(zhǔn)面，長(zhǎng)度歸算中需消除此影響。高程對(duì)長(zhǎng)度歸算的影響：假如基線兩端已經(jīng)過(guò)垂線偏差改正，則基線平均水準(zhǔn)面平行于橢球面，水準(zhǔn)面離開橢球面一段距離，也引起長(zhǎng)度歸算的改正。2）電磁波測(cè)距的歸算：（包括傾斜改正，高程改正，弦長(zhǎng)改正）第八章 高斯投影一、基本概念1、高斯投影：想象有一橢圓柱面橫套在地球橢球體外面，并與某一條子午線（稱中央子午線或軸子午線）相切，橢圓柱的中心軸通過(guò)橢球體中心，然后用一定的投影方法將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱面上，再將此柱

43、面展開即成為投影面。 2、高斯分帶投影：以軸子午線為中心，兩邊劃出一定區(qū)域，作為投影范圍稱為一個(gè)投影帶。我國(guó)規(guī)定按經(jīng)差6和3度進(jìn)行投影分帶，為大比例尺測(cè)圖和工程測(cè)量采用帶投影。特殊情況下工程測(cè)量控制網(wǎng)也可用1.5度帶或任意帶。3、高斯坐標(biāo)系：每一個(gè)投影帶投影到平面上，可構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系，各自互相獨(dú)立，計(jì)算時(shí)，每一帶為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元，每帶計(jì)算具有一樣性。為了避免不同帶某些點(diǎn)具有相同坐標(biāo)值，同時(shí)避免坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)值，建立國(guó)家統(tǒng)一的坐標(biāo)系。定義規(guī)則： 將橫坐標(biāo)y的自然值加上500km，并冠以帶號(hào)。3、長(zhǎng)度比：平面（投影面上）的微分邊長(zhǎng)，與原面上的微分邊長(zhǎng)之比。二、橢球面上三角網(wǎng)化算到高

44、斯平面1、將起算點(diǎn)的大地坐標(biāo)，歸算為高斯平面的直角坐標(biāo)；2、將橢球面的起算邊長(zhǎng)，歸算到平面上的直線長(zhǎng)度，加距離改正；3、將大地方位角歸算到平面上坐標(biāo)方位角；4、觀測(cè)數(shù)據(jù)的歸算，將大地線投影形象改成直線方向，加方向改正。三、子午線收斂角1、定義：過(guò)某一點(diǎn)子午線在平面上的投影線的切線與坐標(biāo)北方向的夾角。2、性質(zhì)：（r為子午線收斂角）r有正負(fù)號(hào)，與L一致； 當(dāng)L為常數(shù)時(shí)，同一子午線上，不同點(diǎn)的B增大，r大。當(dāng)B為常數(shù)時(shí)，離開軸子午線越遠(yuǎn)，即L增大，r越大；四、方向改化1、方向改化：將平面上兩點(diǎn)的大地線的投影像由曲線改成弦線的改正。； 2、一個(gè)三角形的三個(gè)內(nèi)角的角度改正值（同一點(diǎn)相應(yīng)兩個(gè)方向的方向改正

45、之差）之和應(yīng)等于該三角形的球面角超的負(fù)值。 3、方向改化的大小與兩點(diǎn)離中央子午線的距離有關(guān)；與兩點(diǎn)的x坐標(biāo)差有關(guān)；國(guó)家各級(jí)平面控制網(wǎng)都需對(duì)觀測(cè)方向值進(jìn)行方向改化；五、距離改化1、距離改化：將大地線長(zhǎng)度S化為其描寫形弦線長(zhǎng)度S0所應(yīng)加的改正。六、工程測(cè)量投影面和投影帶的選擇1、選擇原則Ø 當(dāng)誤差小于規(guī)定的時(shí)候，選擇國(guó)家統(tǒng)一三度帶投影面為參考橢球面Ø 當(dāng)歸算誤差大于規(guī)定時(shí)，投影帶采用任意投影，歸算面自己選擇1）改變Hm ，選擇合適的高程投影面2）改變ym，選擇中央子午線的位置3）同時(shí)改變hm，ym。2、工程測(cè)量中幾種可能采用的直角坐標(biāo)系1）國(guó)家三度帶高斯正形投影平面直角坐標(biāo)系：

46、2）抵償投影面的3度帶高斯正形投影平面直角坐標(biāo)系：仍采用國(guó)家3°帶高斯投影，但投影的高程面不是參考橢球面而是依據(jù)補(bǔ)償高斯投影長(zhǎng)度而選擇的高程面。此參考高程面上，長(zhǎng)度變形為零。3）任意帶的高斯投影平面直角坐標(biāo)系：仍把地面觀測(cè)結(jié)果歸算到參考橢球面上，而中央子午線不按國(guó)家3°帶的劃分方法，依據(jù)補(bǔ)償高程面歸算長(zhǎng)度變形而選擇的某一條子午線為中央子午線。4）具有高程抵償面的任意帶高斯平面直角坐標(biāo)系：中央子午線選在測(cè)區(qū)所在的子午線上，歸算面選在測(cè)區(qū)的平均高程面。此方法不夠簡(jiǎn)單，不易施行，換系后的新坐標(biāo)與原國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)差異較大，不利于和國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系之間的聯(lián)系。5）假定平面直角坐標(biāo)系：當(dāng)測(cè)

47、區(qū)控制面積小于100km2時(shí)，可不進(jìn)行方向和距離改化，直接把局部地球表面作為平面建立獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系。第九章 控制測(cè)量概算一、 概算目的：1、系統(tǒng)檢查和評(píng)價(jià)外業(yè)觀測(cè)成果的質(zhì)量；2、將地面觀測(cè)成果化算到高斯平面上，為平差做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作；3、計(jì)算各控制點(diǎn)的資用坐標(biāo)，為滿足小比例尺測(cè)圖的急需提供未經(jīng)平差的控制測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù).二、 概算的具體內(nèi)容；準(zhǔn)備工作觀測(cè)成果化算至標(biāo)石中心觀測(cè)成果化算至橢球面橢球面上的觀測(cè)值化算至高斯平面觀測(cè)成果的質(zhì)量檢查資用坐標(biāo)的計(jì)算三、 概算的過(guò)程第十章 常用大地測(cè)量坐標(biāo)系及其變換一、基本概念1、天球：以地球質(zhì)心為中心，半徑為任意長(zhǎng)度的一個(gè)假想球體。2、基準(zhǔn)：指為描述空間

48、位置而定義的點(diǎn)、線、面，在大地測(cè)量中，基準(zhǔn)是指用以描述地球形狀的地球橢球的參數(shù)。大地基準(zhǔn)：用以代表地球形體的旋轉(zhuǎn)橢球體（橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)一周所生成德形體），建立大地基準(zhǔn)就是求定旋轉(zhuǎn)橢球的參數(shù)及其定向（橢球旋轉(zhuǎn)軸平行于地球的旋轉(zhuǎn)軸，橢球的氣勢(shì)子午面平行于地球的起始子午面）和定位（旋轉(zhuǎn)橢球中心與地球中心的相對(duì)關(guān)系）。3、參考框架：ITRS和ITRFITRS - International Terrestrial Reference System（國(guó)際地球參考系統(tǒng)）ITRF - International Terrestrial Reference Frame（國(guó)際地球參考框架）產(chǎn)生：綜合了SLR、

49、VLBI、LLR觀測(cè)數(shù)據(jù)，得到觀測(cè)站的數(shù)據(jù)集，通過(guò)聯(lián)合解算得到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集，定義出的一個(gè)地心參考框架。實(shí)質(zhì)：地心地固系的具體體現(xiàn)。4、七參數(shù)轉(zhuǎn)換：5、歲差和章動(dòng)：實(shí)際地球的形狀近似一個(gè)赤道隆起的橢球體，因此在日月引力和其他天體對(duì)隆起部分的作用下，地球在繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，自轉(zhuǎn)軸的方向不再保持不變而使春分點(diǎn)在黃道上產(chǎn)生緩慢的西移為歲差、章動(dòng)。歲差：由于對(duì)隆起部分的作用，周期25800年6、極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是固定的，因而地極點(diǎn)在地球表面的位置是隨時(shí)間而變化的，這種現(xiàn)象稱為極移。7、參心坐標(biāo)：在參考橢球面上建立的坐標(biāo)系。橢球的旋轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸平行；大地起始子午面與天文子午面平行；與

50、一定范圍內(nèi)的（似）大地水準(zhǔn)面最佳密合。建立過(guò)程：選擇或求定橢球的幾何參數(shù)（長(zhǎng)半徑和變率）；確定橢球中心的位置（定向）；確定橢球短軸的指向（定向）；建立大地原點(diǎn)。8、地心坐標(biāo)：原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心；選用總的地球橢球。9、局部定位：在一定的范圍內(nèi)，橢球面與大地水準(zhǔn)面有較好的符合，橢球的中心位置無(wú)特殊要求。10、地心定位：在全球范圍內(nèi)，橢球面與大地水準(zhǔn)面有最佳的符合，橢球中心要求與地球中心一致。11、一點(diǎn)定位：取一個(gè)點(diǎn)的天文經(jīng)緯度和天文方位角為大地經(jīng)緯度和大地方位角。12、多點(diǎn)定位：一點(diǎn)定位不能在大范圍上滿足橢球面與大地水準(zhǔn)面的較好密合，利用許多拉普拉斯點(diǎn)的測(cè)量成果和已有的橢球參數(shù)定位?？刂茰y(cè)量學(xué)試題

51、參考答案一、名詞解釋：1、子午圈：過(guò)橢球面上一點(diǎn)的子午面同橢球面相截形成的閉合圈。2、卯酉圈：過(guò)橢球面上一點(diǎn)的一個(gè)與該點(diǎn)子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合的圈。3、橢園偏心率：第一偏心率第二偏心率4、大地坐標(biāo)系：以大地經(jīng)度、大地緯度和大地高來(lái)表示點(diǎn)的位置的坐標(biāo)系。 P3 5、空間坐標(biāo)系：以橢球體中心為原點(diǎn)，起始子午面與赤道面交線為X軸，在赤道面上與X軸正交的方向?yàn)閅軸，橢球體的旋轉(zhuǎn)軸為Z軸，構(gòu)成右手坐標(biāo)系O-XYZ。 P46、法截線：過(guò)橢球面上一點(diǎn)的法線所作的法截面與橢球面相截形成圈。 P9 7、相對(duì)法截線 ：設(shè)在橢球面上任意取兩點(diǎn)A和B，過(guò)A點(diǎn)的法線所作通過(guò)B點(diǎn)的法截線和過(guò)B點(diǎn)的法線

52、所作通過(guò)A點(diǎn)的法截線，稱為AB兩點(diǎn)的相對(duì)法截線。 P158、大地線：橢球面上兩點(diǎn)之間的最短線。9、垂線偏差改正：將以垂線為依據(jù)的地面觀測(cè)的水平方向觀測(cè)值歸算到以法線為依據(jù)的方向值應(yīng)加的改正。 P1810、標(biāo)高差改正：由于照準(zhǔn)點(diǎn)高度而引起的方向偏差改正。 P19 11、截面差改正：將法截弧方向化為大地線方向所加的改正。 P2012、起始方位角的歸算：將天文方位角以測(cè)站垂線為依據(jù)歸算到橢球面以法線為依據(jù)的大地方位角。 P22 13、勒讓德?tīng)柖ɡ恚喝绻矫嫒切魏颓蛎嫒切螌?duì)應(yīng)邊相等，則平面角等于對(duì)應(yīng)球面角減去三分之一球面角超。 P2714、大地元素：橢球面上點(diǎn)的大地經(jīng)度、大地緯度，兩點(diǎn)之間的大地線

53、長(zhǎng)度及其正、反大地方位角。 P28 15、大地主題解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素，這樣的計(jì)算稱為大地主題解算。 P2816、大地主題正算：已知P點(diǎn)的大地坐標(biāo)，P至P的大地線長(zhǎng)及其大地方位角，計(jì)算P點(diǎn)的大地坐標(biāo)和大地線在P點(diǎn)的反方位角。 17、大地主題反算：如果已知兩點(diǎn)的大地坐標(biāo)，計(jì)算期間的大地線長(zhǎng)度及其正反方位角。18、地圖投影 : 將橢球面上各個(gè)元素（包括坐標(biāo)、方向和長(zhǎng)度）按一定的數(shù)學(xué)法則投影到平面上。P38 19、高斯投影：橫軸橢圓柱等角投影（假象有一個(gè)橢圓柱橫套在地球橢球體外，并與某一條子午線相切，橢球柱的中心軸通過(guò)橢球體中心，然后用一定投影方法，將中央子午線兩側(cè)各一定范

54、圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱上，再將此柱面展開成投影面）。 P3920、平面子午線收斂角：直角坐標(biāo)縱軸及橫軸分別與子午線和平行圈投影間的夾角。21、方向改化：將大地線的投影曲線改化成其弦線所加的改正。22、長(zhǎng)度比：橢球面上某點(diǎn)的一微分元素與其投影面上的相應(yīng)微分元素的比值。 P70 23、參心坐標(biāo)系：依據(jù)參考橢球所建立的坐標(biāo)系（以參心為原點(diǎn)）。24、地心坐標(biāo)系：依據(jù)總參考橢球所建立的坐標(biāo)系（以質(zhì)心為原點(diǎn)）。25、站心坐標(biāo)系：以測(cè)站為原點(diǎn)，測(cè)站上的法線（垂線）為Z軸（指向天頂為正），子午線方向?yàn)閤軸（向北為正），y軸與x,z軸垂直構(gòu)成左手系。二、填空題：1、 旋轉(zhuǎn)橢球的形狀和大小是由子午橢園的 個(gè)基本幾

55、何參數(shù)來(lái)決定的，它們分別是長(zhǎng)半軸、短半軸、扁率、第一偏心率、第二偏心率 。2、決定旋轉(zhuǎn)橢球的形狀和大小，只需知道 個(gè)參數(shù)中的 個(gè)參數(shù)就夠了，但其中至少有一個(gè) 長(zhǎng)度元素 。3、傳統(tǒng)大地測(cè)量利用天文大地測(cè)量和重力測(cè)量資料推算地球橢球的幾何參數(shù)，我國(guó)1954年北京坐標(biāo)系應(yīng)用是 克拉索夫斯基 橢球，1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系應(yīng)用的是 國(guó)際橢球（年國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)推薦） 橢球，而全球定位系統(tǒng)（GPS）應(yīng)用的是 WGS-84(屆國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)推薦) 橢球。4、兩個(gè)互相垂直的法截弧的曲率半徑，在微分幾何中統(tǒng)稱為主曲率半徑，它們是指 M 和 N 。5、橢球面上任意一點(diǎn)的平均曲率半徑R等于該點(diǎn) 子午曲率半徑 M和 卯酉曲率半徑 N的幾何平均值。6、橢球面上子午線弧長(zhǎng)計(jì)算公式推導(dǎo)中，從赤道開始到任意緯度B的平行圈之間的弧長(zhǎng)表示為：X=。7、平行圈弧公式表示為：r= x=NcosB=。8、克萊