第五章-大地測(cè)量基本技術(shù)與方法

第五章-大地測(cè)量基本技術(shù)與方法第一頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)2)坐標(biāo)計(jì)算原理:正弦定理3)三角網(wǎng)的元素:①起算元素：已知的坐標(biāo)、邊長(zhǎng)和已知的方位角.②觀測(cè)元素：三角網(wǎng)中觀測(cè)的所有方向(或角度)。③推算元素：由起算元素和觀測(cè)元素的平差值推算的三角網(wǎng)中其他邊長(zhǎng)、坐標(biāo)方位角和各點(diǎn)的坐標(biāo)。

優(yōu)點(diǎn)：圖形簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)強(qiáng)，幾何條件多，便于檢核，網(wǎng)的精度較高。

缺點(diǎn)：易受障礙物的影響，布設(shè)困難，增加了建標(biāo)費(fèi)用；推算邊長(zhǎng)精度不均勻，距起始邊越遠(yuǎn)邊長(zhǎng)精度越低。

2*第二頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量法:優(yōu)點(diǎn)：布設(shè)靈活，容易克服地形障礙；導(dǎo)線測(cè)量只要求相鄰兩點(diǎn)通視，故可降低覘標(biāo)高度，造標(biāo)費(fèi)用少，且便于組織觀測(cè)；網(wǎng)內(nèi)邊長(zhǎng)直接測(cè)量，邊長(zhǎng)精度均勻。缺點(diǎn)：導(dǎo)線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有三角網(wǎng)那樣多的檢核條件，不易發(fā)現(xiàn)粗差，可靠性不高。

3*第三頁(yè)，共94頁(yè)。

三邊測(cè)量及邊角同測(cè)法邊角全測(cè)網(wǎng)的精度最高，相應(yīng)工作量也較大。在建立高精度的專用控制網(wǎng)(如精密的形變監(jiān)測(cè)網(wǎng))或不能選擇良好布設(shè)圖形的地區(qū)可采用此法而獲得較高的精度。

國(guó)家平面大地控制網(wǎng)4*第四頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)2、天文測(cè)量法天文測(cè)量法是在地面點(diǎn)上架設(shè)儀器，通過(guò)觀測(cè)天體(主要是恒星)并記錄觀測(cè)瞬間的時(shí)刻，來(lái)確定地面點(diǎn)的地理位置，即天文經(jīng)度、天文緯度和該點(diǎn)至另一點(diǎn)的天文方位角。

優(yōu)點(diǎn)：各點(diǎn)彼此獨(dú)立觀測(cè)，也勿需點(diǎn)間通視，測(cè)量誤差不會(huì)積累。

缺點(diǎn)：精度不高，受天氣影響大。

用途：在每隔一定距離的三角點(diǎn)上觀測(cè)天文來(lái)推求大地方位角，控制水平角觀測(cè)誤差積累對(duì)推算方位角的影響。5*第五頁(yè)，共94頁(yè)。3、現(xiàn)代定位新技術(shù)簡(jiǎn)介

GPS測(cè)量

全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)可為各位用戶提供精密的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息。

GPS系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，可以進(jìn)行海、空和陸地的導(dǎo)航，導(dǎo)彈的制導(dǎo)，大地測(cè)量和工程測(cè)量的精密定位，時(shí)間的傳遞和速度的測(cè)量等。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)6*第六頁(yè)，共94頁(yè)。甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量系統(tǒng)(VLBI)

甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量系統(tǒng)(VLBI)是在甚長(zhǎng)基線的兩端(相距幾千公里)，用射電望遠(yuǎn)鏡，接收銀河系或銀河系以外的類星體發(fā)出的無(wú)線電輻射信號(hào)，通過(guò)信號(hào)對(duì)比，根據(jù)干涉原理，直接測(cè)定基線長(zhǎng)度和方向的一種空間技術(shù)。長(zhǎng)度的相對(duì)精度10-6，可達(dá)0.001″，由于其定位的精度高，在研究地球的極移、地球自轉(zhuǎn)速率的短周期變化、地球固體潮、大地板塊運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速率和方向中得到廣泛的應(yīng)用。

國(guó)家平面大地控制網(wǎng)7*第七頁(yè)，共94頁(yè)。

慣性測(cè)量系統(tǒng)(INS)

慣性測(cè)量是利用慣性力學(xué)基本原理，在相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)之間，對(duì)裝有慣性測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)載體(汽車或直升飛機(jī))從一個(gè)已知點(diǎn)到另一個(gè)待定點(diǎn)的加速度，分別沿三個(gè)正交的坐標(biāo)軸方向進(jìn)行兩次積分，從而求定其運(yùn)動(dòng)載體在三個(gè)坐標(biāo)軸方向的坐標(biāo)增量，進(jìn)而求出待定點(diǎn)的位置，它屬于相對(duì)定位，其相對(duì)精度為(1~2)·10-5，測(cè)定的平面位置中誤差為±25cm左右。

優(yōu)點(diǎn)：完全自主式，點(diǎn)間也不要求通視；全天候，只取決于汽車能否開(kāi)動(dòng)、飛機(jī)能否飛行。缺點(diǎn)：相對(duì)測(cè)量，精度不高。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)8*第八頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)5.1.2建立國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的基本原則●大地控制網(wǎng)應(yīng)分級(jí)布設(shè)、逐級(jí)控制●大地控制網(wǎng)應(yīng)有足夠的精度●大地控制網(wǎng)應(yīng)有一定的密度●大地控制網(wǎng)應(yīng)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)格和要求

9*第九頁(yè)，共94頁(yè)。

5.1.3國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)方案1、常規(guī)大地測(cè)量方法布設(shè)國(guó)家三角網(wǎng)

1）一等三角鎖系布設(shè)方案

國(guó)家平面大地控制網(wǎng)10*第十頁(yè)，共94頁(yè)。2）二等三角鎖、網(wǎng)布設(shè)方案

國(guó)家平面大地控制網(wǎng)11*第十一頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)插網(wǎng)法3）三、四等三角網(wǎng)12*第十二頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)插點(diǎn)法13*第十三頁(yè)，共94頁(yè)。

國(guó)家平面大地控制網(wǎng)4）我國(guó)天文大地網(wǎng)基本情況簡(jiǎn)介20世紀(jì)50年代初，60年代末基本完成，先后共布設(shè)一等三角鎖401條，一等三角點(diǎn)6182個(gè)，構(gòu)成121個(gè)一等鎖環(huán)，鎖系長(zhǎng)達(dá)7.3萬(wàn)km。一等導(dǎo)線點(diǎn)312個(gè)，構(gòu)成10個(gè)導(dǎo)線環(huán)，總長(zhǎng)約1萬(wàn)km。1982年完成天文大地網(wǎng)的整體平差工作。網(wǎng)中包括一等三角鎖系，二等三角網(wǎng)，部分三等網(wǎng)，總共約有5萬(wàn)個(gè)大地控制點(diǎn)，30萬(wàn)個(gè)觀測(cè)量的天文大地網(wǎng)。平差結(jié)果：網(wǎng)中離大地點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為±0.9m，一等觀測(cè)方向中誤差為±0.46″。

14*第十四頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)2、現(xiàn)代技術(shù)建立國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng)

一般可把GPS網(wǎng)分為兩大類：一類是全球或全國(guó)性的高精度的GPS網(wǎng)(A、B級(jí)網(wǎng)），另一類是區(qū)域性的GPS網(wǎng)（C、D、E級(jí)網(wǎng)）。1）EPOCH92中國(guó)GPS大會(huì)戰(zhàn)

全網(wǎng)由27個(gè)點(diǎn)組成，平均邊長(zhǎng)800km，使用4臺(tái)MINI-MAC2816、13臺(tái)Trimble4000SST和17臺(tái)AshtechMDXⅡC/A雙頻接收機(jī)觀測(cè)，平差后在ITRF91地心參考框架中的定位精度優(yōu)于0.1m，基線相對(duì)精度達(dá)到10-8。15*第十五頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)2）96GPSA級(jí)網(wǎng)

96GPSA級(jí)網(wǎng)共包括33個(gè)主站，23個(gè)副站，與92GPSA級(jí)網(wǎng)點(diǎn)重合21個(gè)。96GPSA級(jí)網(wǎng)觀測(cè)時(shí)共使用了53臺(tái)雙頻GPS接收機(jī)，其中14臺(tái)AstechMD12，17臺(tái)Trimble4000SSE,8臺(tái)Leica200,6臺(tái)Rogue8000,8臺(tái)AstechZ12。經(jīng)數(shù)據(jù)精處理后基線分量重復(fù)性水平方向優(yōu)于4mm+3ppm，垂直方向優(yōu)于8mm+4ppm，地心坐標(biāo)分量重復(fù)性優(yōu)于2cm。全網(wǎng)整體平差后，在ITRF93參考框架中的地心坐標(biāo)精度優(yōu)于10cm,基線相對(duì)精度達(dá)到10-8.

16*第十六頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)3）國(guó)家高精度GPSB級(jí)網(wǎng)

全網(wǎng)由818個(gè)點(diǎn)組成，分布全國(guó)各地(除臺(tái)灣省外)。東部點(diǎn)位較密，平均站間50～70km,中部地區(qū)平均站間100km，西部地區(qū)平均站間距150km。外業(yè)自1991年至1995年結(jié)束，主要使用AshtechMD12和Trimble4000SSE儀器觀測(cè)。經(jīng)數(shù)據(jù)精處理后，點(diǎn)位中誤差相對(duì)于已知點(diǎn)在水平方向優(yōu)于0.07m，高程方向優(yōu)于0.16m，平均點(diǎn)位中誤差水平方向?yàn)?.02m，垂直方向?yàn)?.04m，基線相對(duì)精度達(dá)到10-7。

17*第十七頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)4）全國(guó)GPS一、二級(jí)網(wǎng)軍測(cè)部門建立，一級(jí)網(wǎng)由40余點(diǎn)組成，相鄰點(diǎn)間距平均為683km。自1991年5月至1992年4月進(jìn)行，使用10臺(tái)MINIMAC2816接收機(jī)作業(yè)。網(wǎng)平差后點(diǎn)位中誤差，絕大多數(shù)點(diǎn)在2cm以內(nèi)。二級(jí)網(wǎng)由500多個(gè)點(diǎn)組成，二級(jí)網(wǎng)是一級(jí)網(wǎng)的加密。5）中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)地震局、總參測(cè)繪局、科學(xué)院和國(guó)家測(cè)繪局聯(lián)合建立，主要是服務(wù)于中長(zhǎng)期地震預(yù)報(bào)，兼顧大地測(cè)量的目的，該網(wǎng)絡(luò)是以GPS為主，以SLR和VLBI以及重力測(cè)量為輔，由三個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)組成，即25站連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)網(wǎng)、56站定期復(fù)測(cè)的基本網(wǎng)和1000站復(fù)測(cè)頻率低的區(qū)域網(wǎng)。

18*第十八頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)3、國(guó)家平面大地控制網(wǎng)的布設(shè)

包括以下工作：技術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)地選點(diǎn)，建造覘標(biāo)，標(biāo)石埋設(shè)，外業(yè)測(cè)量，平差計(jì)算等1）技術(shù)設(shè)計(jì)收集資料實(shí)地踏勘圖上設(shè)計(jì)編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)2）實(shí)地選點(diǎn)：選點(diǎn)圖，點(diǎn)之記，選點(diǎn)工作技術(shù)總結(jié)。

19*第十九頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)3）建造覘標(biāo)(傳統(tǒng)大地測(cè)量法)

尋常標(biāo)雙錐標(biāo)20*第二十頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家平面大地控制網(wǎng)4）標(biāo)石埋設(shè)大地點(diǎn)的坐標(biāo)，實(shí)際上指的就是標(biāo)石中心的坐標(biāo)。21*第二十一頁(yè)，共94頁(yè)。大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)5.1.4大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1、概述最優(yōu)化就是在相同的條件下從所有可能方案中選擇最佳的一個(gè)。2、控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，指的是控制網(wǎng)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，它是設(shè)計(jì)的依據(jù)和目的，同時(shí)又是評(píng)定網(wǎng)的質(zhì)量的指標(biāo)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括精度標(biāo)準(zhǔn)、可靠性標(biāo)準(zhǔn)、費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)、可區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)及靈敏度標(biāo)準(zhǔn)等，其中常用的主要是前3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

22*第二十二頁(yè)，共94頁(yè)。1）精度標(biāo)準(zhǔn):方差-協(xié)方差陣Dxx整體精度標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)：①N最優(yōu)，Dxx的范數(shù)‖Dxx‖=min②A最優(yōu)，tr(Dxx)==λ1+λ2+…+λr=min③D最優(yōu)，det(Dxx)=λ1·λ2…λr＝min④E最優(yōu)，λmax=min⑤S最優(yōu)，λmax-λmin=min局部精度指標(biāo)：點(diǎn)位誤差橢圓，相對(duì)誤差橢圓，未知數(shù)某些函數(shù)的精度大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)23*第二十三頁(yè)，共94頁(yè)。2）可靠性標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)的可靠性，指控制網(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。

B為設(shè)計(jì)矩陣,多余觀測(cè)分量.內(nèi)部可靠性：在顯著水平下，以檢驗(yàn)功效發(fā)現(xiàn)粗差的下界為外部可靠性：不可發(fā)現(xiàn)的粗差對(duì)平差結(jié)果影響的大小。

大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)24*第二十四頁(yè)，共94頁(yè)。其中：為非中心化參數(shù)，3）費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)①最大原則：在費(fèi)用一定條件下，使控制網(wǎng)的精度和可靠性最大或者能滿足一定限制下使精度最高。②最小原則：在使精度和可靠性指標(biāo)達(dá)到一定的條件下，使費(fèi)用支出最小。

大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)25*第二十五頁(yè)，共94頁(yè)。大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)3、優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類和方法1)網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可分為零、一、二、三類。

零類設(shè)計(jì)(基準(zhǔn)設(shè)計(jì))。固定參數(shù)是B和P，待求參數(shù)是X和Qxx。就是在控制網(wǎng)的網(wǎng)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)，使網(wǎng)的精度最高。

一類設(shè)計(jì)(圖形設(shè)計(jì))。固定參數(shù)是P和Qxx，待定參數(shù)為B。就是在觀測(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。通常，在傳統(tǒng)的大地網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)中就是解決這個(gè)問(wèn)題。

26*第二十六頁(yè)，共94頁(yè)。大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)二類設(shè)計(jì)(權(quán)設(shè)計(jì)):固定參數(shù)是B，Qxx，待定參數(shù)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(權(quán)分配)，決定各觀測(cè)值的精度(權(quán))，使各種觀測(cè)手段得到合理組合。

三類設(shè)計(jì)(加密設(shè)計(jì)):固定參數(shù)是Qxx和部分B，P，待定參數(shù)為部分B和P，是對(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)，觀測(cè)值的增刪或精度改變。

27*第二十七頁(yè)，共94頁(yè)。大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)2）優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法

1)、解析法：解析法具有計(jì)算機(jī)時(shí)較少，理論上較嚴(yán)密等優(yōu)點(diǎn)；但其數(shù)學(xué)模型難于構(gòu)造，具有最優(yōu)解有時(shí)不符合實(shí)際或可行性差。

2)、模擬法：模擬法是對(duì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初步網(wǎng)形和觀測(cè)精度，模擬一組數(shù)據(jù)與觀測(cè)值輸入計(jì)算機(jī)，按間接(參數(shù))平差，組成誤差方程和法方程，求逆而得到未知參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣(或方差協(xié)方差陣)，計(jì)算未知參數(shù)及其函數(shù)的精度，估算成本，或進(jìn)一步計(jì)算可靠性等信息；與預(yù)定的精度、成本和可靠性要求等相比較；根據(jù)計(jì)算所提供的信息和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)控制網(wǎng)的基準(zhǔn)、網(wǎng)形、觀測(cè)精度等進(jìn)行修正。

28*第二十八頁(yè)，共94頁(yè)?！?.2國(guó)家高程控制網(wǎng)建立的基本原理國(guó)家高程基準(zhǔn)

●高程基準(zhǔn)面●水準(zhǔn)原點(diǎn)●

1956年黃海高程系統(tǒng):水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m●

1985國(guó)家高程基準(zhǔn):水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260米。1987年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，于1988年1月正式啟用國(guó)家高程控制網(wǎng)29*第二十九頁(yè)，共94頁(yè)。5.2.1

國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則目的和任務(wù)有兩個(gè)：

1)建立統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，為地形測(cè)圖和各項(xiàng)建設(shè)提供必要的高程控制基礎(chǔ)；

2)為地殼垂直運(yùn)動(dòng)、平均海面傾斜及其變化和大地水準(zhǔn)面形狀等地球科學(xué)研究提供精確的高程數(shù)據(jù)。

從高到低、逐級(jí)控制一等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，同時(shí)也為相關(guān)地球科學(xué)研究提供高程數(shù)據(jù)；二等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量是直接為地形測(cè)圖和其他工程建設(shè)提供高程控制點(diǎn)。國(guó)家高程控制網(wǎng)30*第三十頁(yè)，共94頁(yè)。

水準(zhǔn)點(diǎn)滿足一定的密度

水準(zhǔn)標(biāo)石類型間距（km）

布設(shè)具體要求一般地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)荒漠地區(qū)基巖水準(zhǔn)標(biāo)石500

只設(shè)于一等水準(zhǔn)路線上，大城市和斷裂帶附近應(yīng)增設(shè)，基巖較深地區(qū)可適當(dāng)放寬，每?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）至少兩座。基本水準(zhǔn)標(biāo)石4020-3060設(shè)于一二等水準(zhǔn)路線上及交叉處，大、中城市兩側(cè)及縣城附近。盡量設(shè)置在堅(jiān)固巖層上。普通水準(zhǔn)標(biāo)石4-82-410設(shè)于各等級(jí)水準(zhǔn)路線上，以及山區(qū)水準(zhǔn)路線高程變換點(diǎn)附近，長(zhǎng)度超過(guò)300米的遂道，跨河水準(zhǔn)測(cè)量的兩岸標(biāo)尺附近。國(guó)家高程控制網(wǎng)31*第三十一頁(yè)，共94頁(yè)。水準(zhǔn)測(cè)量達(dá)到足夠的精度

各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度，是用每公里高差中數(shù)的偶然中誤差

和每公里高差中數(shù)的全中誤差來(lái)表示的。

一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)

水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)一等二等三等四等MΔ的限值≤±0.45mm≤±1.0mm≤±3.0mm≤±5.0mmMW的限值≤±1.0mm≤±2.0mm≤±6.0mm≤±10.0mm32*第三十二頁(yè)，共94頁(yè)。

5.2國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)方案及精度我國(guó)的水準(zhǔn)測(cè)量分為四等，各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量路線必須自行閉合或閉合于高等級(jí)的水準(zhǔn)路線上，與其構(gòu)成環(huán)形或附合路線，以便控制水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)誤差的積累和便于在高等級(jí)的水準(zhǔn)環(huán)中布設(shè)低等級(jí)的水準(zhǔn)路線。一等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原和丘陵地區(qū)為1000～1500km，一般山區(qū)為2000km左右。二等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原地區(qū)為500～750km,山區(qū)一般不超過(guò)1000km。三、四等水準(zhǔn)用于加密，根據(jù)高等級(jí)水準(zhǔn)環(huán)的大小和實(shí)際需要布設(shè)，其中環(huán)線周長(zhǎng)、附合路線長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)間路線長(zhǎng)度，三等水準(zhǔn)分別為200km、150km和70km；四等分別為100km、80km和30km。

國(guó)家高程控制網(wǎng)33*第三十三頁(yè)，共94頁(yè)。水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)一等二等三等四等MΔ的限值≤±0.45≤±1.0≤±3.0≤±5.0mmMW的限值≤±1.0≤±2.0≤±6.0≤±10.0mm國(guó)家高程控制網(wǎng)每公里高差中數(shù)偶然中誤差：每公里高差中數(shù)的全中誤差：34*第三十四頁(yè)，共94頁(yè)。國(guó)家高程控制網(wǎng)5.2.3水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石1、技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)要求和測(cè)區(qū)情況，在小比例尺地圖上，擬定最合理的水準(zhǔn)網(wǎng)或水準(zhǔn)路線的布設(shè)方案。一等水準(zhǔn)路線應(yīng)沿路面坡度平緩、交通不太繁忙的交通路線布設(shè)，二等水準(zhǔn)路線盡量沿公路、大河及河流布設(shè)，沿線交通較為方便。水準(zhǔn)路線應(yīng)避開(kāi)土質(zhì)松軟的地段和磁場(chǎng)甚強(qiáng)的地段，并應(yīng)盡量避免通過(guò)大的河流、湖泊、沼澤與峽谷等障礙物。35*第三十五頁(yè)，共94頁(yè)。2、選點(diǎn)圖上設(shè)計(jì)完成后，須進(jìn)行實(shí)地選線，其目的在于使設(shè)計(jì)方案能符合實(shí)際情況，以確定切實(shí)可行的水準(zhǔn)路線和水準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置。選定水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須能保證點(diǎn)位地基穩(wěn)定、安全僻靜，并利于標(biāo)石長(zhǎng)期保存與觀測(cè)使用。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡可能選在路線附近的機(jī)關(guān)、學(xué)校、公園內(nèi)。不宜在易于淹沒(méi)和土質(zhì)松軟的地域埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石，也不宜在易受震動(dòng)和地勢(shì)隱蔽而不易觀測(cè)的地方埋石。水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位選定后，應(yīng)填繪點(diǎn)之記，繪制水準(zhǔn)路線圖及結(jié)點(diǎn)接測(cè)圖。

國(guó)家高程控制網(wǎng)36*第三十六頁(yè)，共94頁(yè)。3、埋

石

按用途區(qū)分，水準(zhǔn)標(biāo)石有基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)石和普通水準(zhǔn)標(biāo)石三種類型。各類水準(zhǔn)標(biāo)石的制作材料和埋設(shè)規(guī)格及其埋設(shè)方法等，在《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》都有具體的規(guī)定和說(shuō)明。

5.2.4水準(zhǔn)路線上的重力測(cè)量

因精密水準(zhǔn)測(cè)量成果需進(jìn)行重力異常改正，故在一、二等水準(zhǔn)路線沿線要進(jìn)行重力測(cè)量。國(guó)家高程控制網(wǎng)37*第三十七頁(yè)，共94頁(yè)。規(guī)范規(guī)定：高程大于4000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為150～250m的地區(qū)，一、二等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。高差大于250m的測(cè)段，在地面傾斜變化處應(yīng)加測(cè)重力。高程在1500～4000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為50～150m的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上重力點(diǎn)間平均距離應(yīng)小于11km；二等水準(zhǔn)路線上應(yīng)小于23km。在我國(guó)西北、西南和東北邊境等有較大重力異常的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。在由青島水準(zhǔn)原點(diǎn)至國(guó)家大地原點(diǎn)的一等水準(zhǔn)路線上，應(yīng)逐點(diǎn)測(cè)定重力，以便精確求得大地原點(diǎn)的正常高。

國(guó)家高程控制網(wǎng)38*第三十八頁(yè)，共94頁(yè)。

5.2.5我國(guó)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)概況我國(guó)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)，按照布測(cè)目的、完成年代、采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)等，基本上可分為三期：第一期主要是1976年以前完成的，以1956年黃海高程基準(zhǔn)起算的各等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)；第二期主要是1976年至1990年完成的，以“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”起算的國(guó)家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)；第三期是1990年以后進(jìn)行的國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)和局部地區(qū)二等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)，現(xiàn)已完成外業(yè)觀測(cè)和內(nèi)業(yè)平差計(jì)算工作，成果已提供使用。

國(guó)家高程控制網(wǎng)39*第三十九頁(yè)，共94頁(yè)。工程測(cè)量控制網(wǎng)

5.3.1工程測(cè)量控制網(wǎng)的分類測(cè)圖控制網(wǎng)施工控制網(wǎng)變形觀測(cè)專用控制網(wǎng)

5.3.2工程平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則

分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制

要有足夠的精度

要有足夠的密度

要有統(tǒng)一的規(guī)格

40*第四十頁(yè)，共94頁(yè)。城市或工程GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求(注：當(dāng)邊長(zhǎng)小于200m時(shí)，邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于20mm。)

等級(jí)平均距離（km）a(mm)B(ppm)最弱邊相對(duì)中誤差二等9≤10≤21/120000三等5≤10≤51/80000四等2≤10≤101/45000一級(jí)1≤10≤101/20000二級(jí)＜1≤15≤201/10000工程測(cè)量控制網(wǎng)

41*第四十一頁(yè)，共94頁(yè)。以《城市測(cè)量規(guī)范》為例，它對(duì)控制網(wǎng)測(cè)設(shè)的主要技術(shù)要求都有具體的規(guī)定，其中電磁波測(cè)距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求為：等級(jí)閉合環(huán)或附合導(dǎo)線長(zhǎng)度(km)平均邊長(zhǎng)(m)測(cè)距中誤差(mm)測(cè)角中誤差(″)導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差差三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000四等101600≤±18≤±2.5≤1/40000一級(jí)3.6300≤±15≤±5≤1/14000二級(jí)2.4200≤±15≤±8≤1/10000三級(jí)1.5120≤±15≤±12≤1/6000工程測(cè)量控制網(wǎng)

42*第四十二頁(yè)，共94頁(yè)。工測(cè)控制網(wǎng)同相應(yīng)等級(jí)的國(guó)家網(wǎng)比較，平均邊長(zhǎng)顯著地縮短。布設(shè)工測(cè)控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量與國(guó)家控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)。這樣可使工測(cè)控制網(wǎng)納入到國(guó)家坐標(biāo)系中，以便于各有關(guān)部門互相利用資料，而不造成重復(fù)測(cè)量和浪費(fèi)。在布設(shè)專用控制網(wǎng)時(shí)，則要根據(jù)專用控制網(wǎng)的特殊用途和要求進(jìn)行控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)。

工程測(cè)量控制網(wǎng)

43*第四十三頁(yè)，共94頁(yè)。1、水準(zhǔn)測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng)

水準(zhǔn)測(cè)量是建立工程高程控制網(wǎng)的主要方法。城市和工程建設(shè)的水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施，和國(guó)家等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量相似，其主要步驟一般是：水準(zhǔn)網(wǎng)圖上設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、標(biāo)石埋設(shè)、外業(yè)觀測(cè)、平差計(jì)算和成果表的編制等內(nèi)容。2、三角高程測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng)

高程導(dǎo)線各邊的高差測(cè)定宜采用對(duì)向觀測(cè)。需檢查如下限差：①由兩個(gè)單方向算得的高程不符值；②由對(duì)向觀測(cè)所求得的高差較差；③由對(duì)向觀測(cè)所求得的高差中數(shù)，計(jì)算閉合環(huán)線或附合路線的高程閉合差。工程測(cè)量控制網(wǎng)

44*第四十四頁(yè)，共94頁(yè)。5.6精密角度測(cè)量方法

精密角度測(cè)量?jī)x器介紹：

1.精密光學(xué)經(jīng)緯儀的主要特點(diǎn)

角度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備——度盤及其讀數(shù)系統(tǒng)由光學(xué)玻璃組成，水平度盤和垂直度盤有讀數(shù)顯微鏡和光學(xué)測(cè)微器，并實(shí)現(xiàn)雙面(對(duì)徑)讀數(shù)。目標(biāo)照準(zhǔn)設(shè)備——望遠(yuǎn)鏡均為消色差的或經(jīng)過(guò)消色差校正。一般給出目標(biāo)的倒像，但現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡大多數(shù)給出目標(biāo)的正像；一般制動(dòng)及微動(dòng)螺旋分離設(shè)置。設(shè)有強(qiáng)制歸心機(jī)構(gòu)，精密光學(xué)對(duì)點(diǎn)器，經(jīng)緯儀有垂直度盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器，從而提高了儀器精度和測(cè)量效率。經(jīng)緯儀由優(yōu)質(zhì)有機(jī)材料和合金制造。45*第四十五頁(yè)，共94頁(yè)。1—垂直水準(zhǔn)器觀測(cè)棱鏡；2—垂直度盤照明反光鏡；3—望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋；4—十字絲校正螺旋；5—垂直度盤水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋；6—望遠(yuǎn)鏡目鏡；7—照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋；8—儀器裝箱扣壓垛；9—水平度盤照明反光鏡；10—望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；11—十字絲照明轉(zhuǎn)輪；12—測(cè)微螺旋；13—換像螺旋；14—望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋；15—照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；16—測(cè)微器讀數(shù)目鏡；17—照準(zhǔn)部微動(dòng)螺旋；18—水平度盤變位螺旋的護(hù)蓋；19—腳螺旋調(diào)節(jié)螺絲；20—腳螺旋；21—基座底板46*第四十六頁(yè)，共94頁(yè)。2.精密電子經(jīng)緯儀的主要特點(diǎn)

1)角度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：采用編碼度盤及編碼測(cè)微器的絕對(duì)式采用光柵度盤并利用莫爾干涉條紋測(cè)量技術(shù)的增量式。2)微處理器，主要功能：

控制和檢核各種測(cè)量程序；實(shí)現(xiàn)電子測(cè)角，并計(jì)算豎軸傾斜引起的水平角及豎直角的改正。實(shí)現(xiàn)電子測(cè)距和計(jì)算，對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行地球曲率和氣象改正，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理如水平距離、高差及坐標(biāo)增量的計(jì)算等。將觀測(cè)值及計(jì)算結(jié)果顯示在顯示器上或自動(dòng)記錄在電子手簿上或存儲(chǔ)器內(nèi)。47*第四十七頁(yè)，共94頁(yè)。48*第四十八頁(yè)，共94頁(yè)。3)豎軸傾斜自動(dòng)測(cè)量和改正系統(tǒng)是供儀器自動(dòng)整平及整平剩余誤差對(duì)水平盤讀數(shù)和豎盤讀數(shù)的自動(dòng)改正。4)現(xiàn)代電子經(jīng)緯儀具有自動(dòng)觀測(cè)功能(帶有馬達(dá)伺服裝置和CCD攝像鏡頭，能夠自動(dòng)搜索目標(biāo)、精密照準(zhǔn)、按程序進(jìn)行測(cè)量和記錄)。49*第四十九頁(yè)，共94頁(yè)。5.6.1精密測(cè)角的誤差來(lái)源及影響1、外界條件的影響

大氣層密度的變化對(duì)目標(biāo)成像穩(wěn)定性的影響早晨太陽(yáng)升起時(shí)，目標(biāo)成像也僅有輕微的波動(dòng)；日出以后，有一段時(shí)間，大約1～3h，成像較穩(wěn)定；12~15

h，成像波動(dòng)較大；日落前有一段成像穩(wěn)定而有利于觀測(cè)的時(shí)間；夜間大氣層一般是平衡的。

50*第五十頁(yè)，共94頁(yè)。水平折光的影響

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，當(dāng)來(lái)自目標(biāo)B的光線進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡時(shí)，望遠(yuǎn)鏡所照準(zhǔn)的方向?yàn)檫@條曲線在望遠(yuǎn)鏡A處的切線方向，弦線與切線交角δ，稱為微分折光。微分折光可以分解為縱向和水平兩個(gè)分量，由于大氣溫度的梯度主要發(fā)生在垂直面內(nèi)，所以微分折光的縱向分量是微分折光的主要部分。微分折光的水平分量影響著視線的水平方向。

51*第五十一頁(yè)，共94頁(yè)。照準(zhǔn)目標(biāo)的相位差

52*第五十二頁(yè)，共94頁(yè)。溫度變化對(duì)視準(zhǔn)軸的影響

假定在一個(gè)測(cè)回的短時(shí)間觀測(cè)過(guò)程中，空氣溫度的變化與時(shí)間成比例，那么可以采用按時(shí)間對(duì)稱排列的觀測(cè)程序來(lái)削弱這種誤差對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響。

外界條件對(duì)覘標(biāo)內(nèi)架穩(wěn)定性的影響

假定在一測(cè)回的觀測(cè)過(guò)程中，覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)是勻速發(fā)生的，因此采用按時(shí)間對(duì)稱排列的觀測(cè)程序也可以減弱這種誤差對(duì)水平角的影響。

53*第五十三頁(yè)，共94頁(yè)。2.儀器誤差的影響水平度盤位移的影響

照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確的影響

照準(zhǔn)部水平微動(dòng)螺旋作用不正確的影響

垂直微動(dòng)螺旋作用不正確的影響

3.照準(zhǔn)和讀數(shù)誤差的影響照準(zhǔn)誤差受外界因素的影響較大,與照準(zhǔn)目標(biāo)的形狀和清晰度密切相關(guān)。

54*第五十四頁(yè)，共94頁(yè)。5.6.2精密測(cè)角的一般原則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)均勻地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)微分劃尺的分劃誤差的影響。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)之差求得兩倍視準(zhǔn)誤差2c，借以檢核觀測(cè)質(zhì)量。55*第五十五頁(yè)，共94頁(yè)。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，即在一測(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，其目的在于消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差影響，如覘標(biāo)內(nèi)架或三腳架的扭轉(zhuǎn)等。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(kāi)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)1～2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

為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)保持照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器氣泡居中。

56*第五十六頁(yè)，共94頁(yè)。5.7精密的電磁波測(cè)距方法

本節(jié)的主要內(nèi)容:1)了解相位法與脈沖法測(cè)距的基本原理

2)了解測(cè)距儀采用間接測(cè)尺頻率測(cè)距的基本原理

3)掌握儀器檢驗(yàn)的幾種方法以及相關(guān)計(jì)算

4)熟練掌握測(cè)距成果的歸算

5)掌握測(cè)距誤差來(lái)源以及精度估算方法與基本思想

1電磁波測(cè)距儀的分類按載波和光源來(lái)分:光電測(cè)距儀(光波為載波)

微波測(cè)距儀(無(wú)線電波為載波)

57*第五十七頁(yè)，共94頁(yè)。

電磁波測(cè)距儀的分類和分級(jí)測(cè)距原理：相位式測(cè)距儀（固定頻率、可變頻率）、脈沖式測(cè)距儀測(cè)程：長(zhǎng)(十10km以上)、中(數(shù)公里至10km)、短(3km)載波源：紅外、激光、微波載波數(shù)：?jiǎn)晤l、雙頻反射目標(biāo)：合作目標(biāo)、漫反射目標(biāo)精度：高精度、一般精度、低精度重要指標(biāo)：精度、測(cè)程

58*第五十八頁(yè)，共94頁(yè)。5.7.1電磁波測(cè)距基本原理

1.電磁波測(cè)距基本原理公式

2.相位式測(cè)距原理公式

59*第五十九頁(yè)，共94頁(yè)。5.7.2N值解算的一般原理

1.可變頻率法

60*第六十頁(yè)，共94頁(yè)。2.固定頻率法

為解決擴(kuò)大測(cè)程和提高精度的矛盾，既得到距離的單值解，同時(shí)具有高精度和遠(yuǎn)測(cè)程，相位式測(cè)距儀一般采用一組測(cè)尺共同測(cè)距，即用精測(cè)頻率測(cè)定余長(zhǎng)以保證精度，設(shè)置多級(jí)頻率(粗測(cè)頻率)來(lái)解算

N(通常稱為多級(jí)固定頻率測(cè)距儀)而保證測(cè)程，從而解決“多值性”問(wèn)題。

測(cè)尺頻率15MHz1.5MHz150kHz15kHz1.5kHz測(cè)尺長(zhǎng)度精度10m1cm100m10cm1km1m10km10m100km100m61*第六十一頁(yè)，共94頁(yè)。5.7.3距離觀測(cè)值的改正

1.氣象改正

ΔDn

這是電磁波測(cè)距的重要改正，因?yàn)殡姶挪ㄔ诖髿庵袀鬏敃r(shí)受氣象條件的影響很大。此項(xiàng)改正的實(shí)質(zhì)是大氣折射率對(duì)距離的改正。因折射率與氣壓、氣溫、濕度有關(guān)，因此習(xí)慣上我們稱為氣象改正。

測(cè)距儀的調(diào)制頻率是根據(jù)測(cè)距儀選定的參考大氣條件設(shè)計(jì)的，設(shè)與參考大氣條件相應(yīng)的折射率為，故儀器測(cè)算出來(lái)的距離為：實(shí)際距離為：

62*第六十二頁(yè)，共94頁(yè)。單一波長(zhǎng)的光，巴雷爾-西爾色散公式：A=2876.04×10;B=16.288×10；C=0.136×10;n為在溫度0℃，氣壓760mmHg，濕度0%，含0.03%CO的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下的折射率。

63*第六十三頁(yè)，共94頁(yè)。群折射率為一般大氣條件下光的折射率例如DI20測(cè)距儀的紅外波長(zhǎng)λ=0.835μm，參考大氣條件15oC,760mmHg:

64*第六十四頁(yè)，共94頁(yè)。2.儀器加常數(shù)改正和乘常數(shù)改正1)儀器加常數(shù)改正因測(cè)距儀、反光鏡的安置中心與測(cè)距中心不一致而產(chǎn)生的距離改正，稱儀器加常數(shù)改正,包括測(cè)距儀加常數(shù)和反光鏡加常數(shù)。在測(cè)距儀的調(diào)試時(shí)，常通過(guò)電子線路補(bǔ)償，使其為0，但實(shí)際上不可能嚴(yán)格為零，即存在剩余值，故有時(shí)又稱為剩余加常數(shù)。當(dāng)多次或用多種方法測(cè)定并確認(rèn)儀器存在明顯的加常數(shù)時(shí)，應(yīng)在測(cè)距成果中加入儀器加常數(shù)改正：

65*第六十五頁(yè)，共94頁(yè)。2)乘常數(shù)改正

因測(cè)距儀的基準(zhǔn)頻率等因素產(chǎn)生的尺度參數(shù)成為乘常數(shù)。設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)頻率，假定無(wú)誤差,為實(shí)際工作頻率,令頻率偏差

66*第六十六頁(yè)，共94頁(yè)。3)六段法測(cè)定儀器加常數(shù)的基本原理

67*第六十七頁(yè)，共94頁(yè)。為提高測(cè)距精度，應(yīng)增加多余觀測(cè)，故采用全組合觀測(cè)法，共測(cè)21個(gè)距離值。在六段法中，點(diǎn)號(hào)一般取為0、1、2、3、4、5、6，則須測(cè)定如下距離：

68*第六十八頁(yè)，共94頁(yè)。3.波道曲率改正

電磁波在近距離上的傳播可看成是直線，但當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，因受大氣垂直折射的影響，就不是一條直線，而是一條半徑為ρ的弧線，實(shí)際測(cè)得的距離就是弧線D′，我們把弧長(zhǎng)D′化為弦長(zhǎng)D的改正稱為第一速度改正。實(shí)際測(cè)距時(shí)，一般只是在測(cè)線兩端測(cè)定氣象元素，由此求出測(cè)線兩端折射率的平均值，代替嚴(yán)格意義下的測(cè)線折射率的積分平均值。這種以測(cè)線兩端點(diǎn)的折射率代替測(cè)線折射率而產(chǎn)生的改正，叫第二速度改正。

69*第六十九頁(yè)，共94頁(yè)。4.歸心改正5.周期誤差改正

70*第七十頁(yè)，共94頁(yè)。5.7.4測(cè)距的誤差來(lái)源和精度表達(dá)式

1.測(cè)距的主要誤差來(lái)源

2.測(cè)距的精度表達(dá)式

m=a+b×D71*第七十一頁(yè)，共94頁(yè)?！?.8

精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法

精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺

氣泡式的精密水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平的精密水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀以及相應(yīng)的因瓦合金水準(zhǔn)尺1、WildN3精密水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介：

望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效孔徑為50mm，放大倍率為40倍，管狀水準(zhǔn)器格值為10″/2mm。N3精密水準(zhǔn)儀與分格值為10mm的精密因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺配套使用，標(biāo)尺的基輔差為301.55cm。在望遠(yuǎn)鏡目鏡的左邊上下有兩個(gè)小目鏡，它們是符合氣泡觀察目鏡和測(cè)微器讀數(shù)目鏡

72*第七十二頁(yè)，共94頁(yè)。1、WildN3精密水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介(續(xù))1—望遠(yuǎn)鏡目鏡2—水準(zhǔn)氣泡反光鏡3—傾斜螺旋4—調(diào)焦螺旋5—平行玻璃板測(cè)微螺旋6—平行玻璃板旋轉(zhuǎn)軸7—水平微動(dòng)螺旋8—水平制動(dòng)螺旋9—腳螺旋10—腳架主要特征：傾斜螺旋，平行玻璃板測(cè)微器73*第七十三頁(yè)，共94頁(yè)。1、WildN3精密水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介(續(xù))轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜螺旋，使符合氣泡觀察目鏡的水準(zhǔn)氣泡兩端符合，則視線精確水平，此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使望遠(yuǎn)鏡目鏡中看到的楔形絲夾準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺上的148分劃線，也就是使148分劃線平分楔角，再在測(cè)微器目鏡中讀出測(cè)微器讀數(shù)653(即6.53mm)，故水平視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的全部讀數(shù)為148.653cm。74*第七十四頁(yè)，共94頁(yè)。2.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介1—測(cè)微器2—圓水準(zhǔn)器3—腳螺旋；4—保護(hù)玻璃5—調(diào)焦螺旋6—制動(dòng)扳把7—微動(dòng)螺旋8—望遠(yuǎn)鏡目鏡9—水平度盤讀數(shù)目鏡主要特征：光學(xué)補(bǔ)償器自動(dòng)安平Koni007

75*第七十五頁(yè)，共94頁(yè)。2.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介(續(xù))光學(xué)補(bǔ)償器光學(xué)補(bǔ)償器6是一塊等腰直角棱鏡，用彈性薄簧片懸掛形成重力擺，以擺軸為中心可以自由擺動(dòng)，在重力作用下，最后靜止在與重力方向一致的位置上76*第七十六頁(yè)，共94頁(yè)。光學(xué)補(bǔ)償器的原理當(dāng)儀器整平時(shí)，補(bǔ)償棱鏡在位置Ⅰ，使來(lái)自水平方向的光線A轉(zhuǎn)向180°，最后進(jìn)入十字絲分劃板橫絲，此時(shí)補(bǔ)償棱鏡僅起轉(zhuǎn)向作用，不起補(bǔ)償作用。當(dāng)儀器向前傾，即望遠(yuǎn)鏡物鏡端向下傾斜一個(gè)小角度α?xí)r，望遠(yuǎn)鏡目鏡隨同十字分劃板向上位移a，此時(shí)，補(bǔ)償棱鏡產(chǎn)生與視準(zhǔn)軸傾斜相反的方向擺動(dòng)，在重力的作用下最后靜止在位置Ⅱ。當(dāng)補(bǔ)償棱鏡擺動(dòng)最后靜止在位置Ⅱ時(shí)，將來(lái)自水平的光線A，經(jīng)180°轉(zhuǎn)向后平移了距離a，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向和成像的倒置而正確地進(jìn)入儀器傾斜后的十字絲分劃板橫絲處，從而達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

2.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介(續(xù))77*第七十七頁(yè)，共94頁(yè)。精密水準(zhǔn)尺

精密水準(zhǔn)尺的分劃印刷在因瓦合金鋼帶上，由于這種合金的溫度膨脹系數(shù)很小，長(zhǎng)度準(zhǔn)確而穩(wěn)定。因瓦合金鋼帶不受木質(zhì)尺身伸縮的影響，以一定的拉力將其引張?jiān)谀举|(zhì)尺身的凹槽內(nèi)。水準(zhǔn)尺的分劃為線條式，水準(zhǔn)尺的分劃值有10mm和5mm兩種，與所用水準(zhǔn)儀的測(cè)微器相配合。78*第七十八頁(yè)，共94頁(yè)。10mm分劃的精密水準(zhǔn)尺如圖(a)

兩排分劃，右邊注記為0－300cm，稱為基本分劃；左邊注記為300－600cm，稱為輔助分劃?；痉謩澟c輔助分劃相差一個(gè)常數(shù)301.55cm，稱為基輔差，又稱尺常數(shù)。

5mm分劃的精密水準(zhǔn)尺如圖(b)

兩排分劃，錯(cuò)開(kāi)5mm。左邊是單數(shù)分劃，右邊是雙數(shù)分劃，右邊注記是米數(shù)，左邊注記是分米數(shù)，分劃注記恒比實(shí)際數(shù)值大了一倍，讀數(shù)應(yīng)除以2才為實(shí)際的高度。79*第七十九頁(yè)，共94頁(yè)。3.電子數(shù)字水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介主要特征：由傳感器識(shí)別條形碼水準(zhǔn)標(biāo)尺上的條形碼分劃，經(jīng)信息轉(zhuǎn)換處理獲取觀測(cè)值，并以數(shù)字形式顯示或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。80*第八十頁(yè)，共94頁(yè)。觀測(cè)時(shí)，經(jīng)自動(dòng)調(diào)焦和自動(dòng)置平后，水準(zhǔn)標(biāo)尺條形碼分劃影像射到分光鏡上，并將其分為兩部分：其一是可見(jiàn)光，通過(guò)十字絲和目鏡，供照準(zhǔn)用；其二是紅外光射向探測(cè)器，它將望遠(yuǎn)鏡接收到的光圖像信息轉(zhuǎn)換成電影像信號(hào)，并傳輸給信息處理機(jī)，與機(jī)內(nèi)原有的關(guān)于水準(zhǔn)標(biāo)尺的條形碼本源信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而得出水準(zhǔn)標(biāo)尺上水平視線的讀數(shù)。

3.電子數(shù)字水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介(續(xù))81*第八十一頁(yè)，共94頁(yè)。精密水準(zhǔn)儀的主要特點(diǎn)①高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)②堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)③高精度的測(cè)微器裝置④高靈敏的管水準(zhǔn)器⑤高性能的補(bǔ)償器裝置4.精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺的主要特點(diǎn)82*第八十二頁(yè)，共94頁(yè)。精密水準(zhǔn)尺的主要特點(diǎn)①當(dāng)空氣的溫度和濕度發(fā)生變化時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃間的長(zhǎng)度必須保持穩(wěn)定；②水準(zhǔn)標(biāo)尺的分劃必須十分正確與精密，分劃的偶然誤差和系統(tǒng)誤差都應(yīng)很??；③水準(zhǔn)標(biāo)尺在構(gòu)造上應(yīng)保證全長(zhǎng)筆直，并且尺身不易發(fā)生長(zhǎng)度和彎扭等變形；④在精密水準(zhǔn)標(biāo)尺的尺身上應(yīng)附有圓水準(zhǔn)器裝置，作業(yè)時(shí)扶尺者借以使水準(zhǔn)標(biāo)尺保持在垂直位置；4.精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺的主要特點(diǎn)(續(xù))83*第八十三頁(yè)，共94頁(yè)。5.8.1精密水準(zhǔn)測(cè)量