测绘测量学基础知识.docx
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测绘测量学基础知识
测绘测量学基础知识
1、什么是测绘
测绘是测量和地图制图的统称。
测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和地球表面的各种固定物体的几何形状和空间位置。
2、什么是3S技术
全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）。
3、什么是4D技术
数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）。
4、什么是地形图。
地形图是按一定比例，经过综合取舍，在图纸上按规定的符号和一定的表示方法描绘地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。
5、什么是正射投影
所谓正射投影，也叫等角投影，就是将地面点沿铅垂线投影到投影面上，并使投影前后图形的角度保持不变。
6、什么是地图
按一定比例，有选择的在平面上表示地球上若干现象的图称为地图。
7、什么叫做水准面
我们将水在静止时的表面叫做水准面。
8、什么叫做大地水准面
水准面有无穷多个，其中一个与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面叫做大地水准面。
9、什么叫地球椭球体
人们经过长期精密测量，发现大地体接近于一个两级稍扁的旋转椭球体，这个与大地形状和大小十分接近的旋转椭球体，我们称为地球椭球体。
地球的形状和大小
1、什么是地球的扁率？
是多少？
扁率=（长半径—短半径）/长半径国际1:
289.257
2、地球的半径如何计算，是多少？
R=1/3（长半径+长半径+短半径）≈6371㎞
3、我国的大地原点设在什么地方？
我国新的大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇。
测量坐标系的概念
1、什么是地理坐标，地理坐标又分为哪两类？
用经纬度表示地面点位置的球面坐标称为地理坐标。
地理坐标又分为两类；即天文坐标和大地坐标。
以大地水准面和铅垂线为依据建立起来的坐标系统称为天文坐标；以参考椭球面及其法线为依据建立起来的坐标系统称为大地坐标。
2、什么是首子午面？
国际上公认通过英国格林尼治天文台的子午面，称为首子午面或者起始子午面。
3、什么是首子午线？
首子午面与参考椭球面的交线称为首子午线，或称起始子午线、起始经线，亦称本初子午线。
4、什么是纬线？
垂直于旋转轴N（北极）S（南极）的任意一平面与参考椭球面的交线称为纬线（或称纬圈）。
5、什么是赤道面？
过参考椭球中心且垂直于旋转轴的平面，称为赤道面。
6、什么是赤道？
赤道面与参考椭球面的交线，称为赤道。
7、大地坐标由什么组成？
首子午面和赤道面构成大地坐标系统（经度、纬度）的起算面。
8、什么是经度
过参考椭球面上任意一点P的子午面与首子午面的夹角L，称为该点的经度。
简称经度。
经度由首子午面向东180°称为东经，向西180°称为西经。
9、什么是纬度
过P点的法线与赤道的夹角称为纬度。
纬度由赤道向北180°称为北纬，向南180°称为南纬。
10、如何确定平面直角坐标系？
测区X围小于100㎞2时，常把球面投影面看做平面，这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标来确定。
11、什么是平面直角坐标系？
平面直角坐标系是由平面内两条相互垂直的直线组成的坐标系。
12、什么是高斯投影
高斯平面直角坐标系采用高斯投影方法建立。
高斯投影是由德国测量学家高斯首先提出，后由克吕格推导出实用的坐标投影公式，所以又称为高斯—克吕格投影。
高斯投影又称为横轴椭圆柱投影。
13、什么是高斯平面直角坐标系
以中央子午线和赤道的交点O座位坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴X，规定X轴向北为正;以赤道的投影为横坐标轴Y，Y轴向东为正，这样形成了高斯平面直角坐标系统。
14、什么是投影带
将地球椭球面按一定的经度差分成若干X围不大的带，称为投影带。
带宽一般分为6°，3°，分别称为6°带，3°带。
15、什么是6°带？
6°带：
从首子午线算起（0°），每隔经差6°自西向东划分，即0°—6°为第一带，6°—12°为第二带，依次分成60个带。
从首子午线算起向东为正值，向西为负值。
16、什么是3°带？
3°带：
3°带是在6°带的基础上划分的，原那么是3°带的第一个带与6°带的第一个带共用一条中央子午线。
17、什么是1954坐标系，采用的椭球元素值是多少？
1954坐标系是原苏联1942年普尔科沃大地坐标的延伸，它采用的是克拉索夫斯基椭球元素值，大地原点在原苏联普尔科沃天文台。
采用的长半轴是6378245m，扁率为1：
289.3。
18、什么是1980西安坐标系，采用的椭球元素值是多少？
由于1954坐标系的大地原点距我国甚远，在我国X围内该参考椭球面与大地水准面存在明显的差距，在我国东部地区两面的差距最大达69m之多，因此,在陕西泾阳永乐镇建立我国的坐标系统，命名为1980西安坐标系统，采用的椭球元素值是，长半轴为6378140m;扁率为1：
289.257。
19、什么是1956年黄海高程系统？
原点高程值是多少？
我国以青岛验潮站1950~1956年连续验潮的结果求得的平均海水面，作为全国的统一的高程基准面。
由此基准面算起的高程系统，称为“1956年黄海高程系统”。
原点高程值是72.289m.。
20、什么是1985国家高程基准？
原点高程值是多少？
1985年国家测绘局根据1952~1979年连续观测的潮汐资料求得的平均值作为国家的高程基准面。
原点高程值是72.260m。
用水平面代替水准面的限度
1、距离误差
距离D/㎞
10
50
100
距离误差△D/㎝
0.82
102
821
相对误差△D/D
1/1220000
1/50000
1/12000
所以，只有在大X围内进行精密量距时，才考虑地球曲率的影响，而在一般地形图测量量距离时，可不必考虑这种误差的影响。
2、角度误差
面积P/㎞2
10
100
1000
10000
角度误差△a〞
0.02
0.17
1.69
16.91
因此，在几百平方公里的小面积地形测量中可以不考虑角度误差的影响。
3、高程误差
距离D/㎞
0.1
0.5
1
10
高程误差△h/㎝
0.1
2.0
7.8
785
在一般高程测量中必须考虑其影响，通常把高程误差称之为地球弯曲差。
必须采用加改正数的办法，或采取一定措施减少其影响。
比例尺
1、什么是比例尺？
图上距离与实地相应水平距离之比称为地形图比例尺。
2、什么是数字比例尺？
用数字表示的比例尺称为数字比例尺。
3、什么是直线比例尺？
用一定长度的线段表示图上距离，且按其所相应的实地平距注记的比例尺称为直线比例尺。
4、什么是复比例尺？
复比例尺，又称为斜线比例尺。
5、比例尺的最大精度是多少？
实地平距按比例尺缩绘到图上时不宜小于0.1mm，这种相当于图上0.1mm的实地水平距离称为比例尺的最大精度。
比例尺
1:
1000
1：
2000
1：
5000
1：
10000
1：
25000
最大精度/m
0.1
0.2
0.5
1.0
2.5
地形图符号
1、什么是地形图图式？
实地的地物和地貌是用各种符号表示在图上的，这些符号总称为地形图图式。
2、地形图符号分为哪几类？
地形图符号有三类:
地物符号、地貌符号和注记符号。
3、什么叫做等高线？
把高程相同的高程点，用直线或者曲线连接起来的线段称为等高线，同一条等高线上的高程相等。
4、等高线的种类有哪几种？
等高线的种类分为：
基本等高线（首曲线）、加粗等高线（计曲线）、半距等高线（间曲线）和辅助等高线（助曲线）四种。
地形图的分幅与编号
1、地形图的分幅方法分为哪几种？
地形图的分幅方法有两种：
一种是按经纬线分幅的梯形分幅法，另一种是按坐标格网分幅的矩形分幅法。
2、梯形分幅的比例尺要求是多大？
1：
1000000至1：
5000采用梯形分幅法分幅。
3、梯形分幅的标准是什么?
1：
1000000（100万）梯形分幅的标准是以赤道分别向南向北，每纬差4°为一行，至北纬88°分为22行用大写拉丁字母（字符码）A，B，C，…,V表示行号。
从180°经线起，自西向东每经差6°为一列，依次用阿拉伯数字（数字码）1，2，3，…，60表示其列号。
1：
500000（50万）是在1：
（100万）分幅基础上分幅的，将1：
1000000（100万）分为2行2列，共4幅1：
500000（50万）地形图，分别以A,B,C,D来表示。
例如：
1：
1000000图号为J—51，那么1：
500000图号为J—51—A。
1:
250000（25万）是在1：
1000000（100万）分幅基础上分幅的，将1：
1000000（100万）分为4行4列，共16幅1：
250000地形图，分别以[1],[2],[3],…[16]来表示。
例如：
1：
1000000图号为J—51，那么1：
250000图号为J—51—[1]。
1:
100000（10万）是在1：
1000000（100万）分幅基础上分幅的，将1：
1000000（100万）分为12行12列，共144幅1：
100000地形图，分别以1，2，3,…144来表示。
例如：
1：
1000000（100万）图号为J—51，那么1：
250000图号为J—51—1。
1：
50000（5万）是在1：
100000（10万）分幅基础上分幅的，1：
（10万）地形图可分为4幅1：
（5万）地形图，分别以A,B,C,D来表示，例如：
1：
100000（10万）图号为J—51—5，那么1：
50000（5万）图号为J—51—5—A。
1：
25000（2.5万）是在1：
50000（5万）分幅基础上分幅的，1：
（5万）地形图可分为4幅1：
（2.5万）地形图，分别以1,2,3,4来表示，例如：
1：
50000（5万）图号为J—51—5—A,那么1：
250000（2.5万）图号为J—51—5—A—4。
1：
10000（1万）是在1：
100000（10万）分幅基础上分幅的，1：
（10万）地形图可分为8行8列，共64幅1：
（1万）地形图，分别以
（1）,
（2）,（3）,…（64）来表示，例如：
1：
100000（10万）图号为J—51—1,那么1：
10000（1万）图号为J—51—1—（4）。
1：
5000（5千）是在1：
10000（1万）分幅基础上分幅的，1：
（1万）地形图可分为4幅1：
（5千）地形图，分别以a,b,c,d来表示，例如：
1：
10000（1万）图号为J—51—1—（4）,那么1：
5000（5千）图号为J—51—1—（4）—a。
4、新的国家基本比例尺地形图分幅与编号
新的国家基本比例尺地形图分幅与编号表
分幅基础图
分出新图幅
比例尺
经差
纬差
幅数
比例尺
经差
纬差
序号
图幅编号
1：
100万
6°
4°
4
1：
50万
3°
2°
A,B,C,D
J—51—A
1：
100万
6°
4°
16
1：
25万
1°30′
1°
[1],[2],…[16]
J—51—[1]
1：
100万
6°
4°
144
1：
10万
30′
20′
1，2，…144
J—51—1
1：
10万
30′
20′
4
1：
5万
15′
10′
A,B,C,D
J—51—5—A
1：
10万
30′
20′
64
1：
1万
3′45″
2′30″
（1）,
（2）,…（64）
J—51—1—（4）
1：
5万
15′
10′
4
1：
2.5万
7′30″
5′
1,2,3,4
J—51—5—A—4
1：
1万
3′45″
2′30″
4
1：
5000
1′52.5″
1′15″
a,b,c,d
J—51—1—（4）—a
5、比例尺代码表
比例尺
1：
50万
1：
25万
1：
10万
1:
5万
1:
2.5万
1：
1万
1：
5000
代码
B
C
D
E
F
G
H
6、1：
1000000（100万）~1：
5000地形图的行列编号
XXXXXXXXXX
1：
（100万）地形图
图幅行号（字符码）图幅行号（数字码）
1：
（100万）地形图
图幅列号（数字码）图幅行号（数字码）
比例尺代码
7、国家基本比例尺地形图分幅编号关系
比例尺
1：
100万
1：
50万
1：
25万
1：
10万
1：
5万
1：
2.5万
1：
1万
1：
5000
图幅
X围
经差
6°
3°
1°30′
30′
15′
7′30″
3′45″
1′52.5″
纬差
4°
2°
1°
20′
10′
5′
2′30″
1′15″
行列数量关系
行数
1
2
4
12
24
48
96
192
列数
1
2
4
12
24
48
96
192
图幅数量关系
1
4
1
16
4
1
144
36
9
1
576
144
36
4
1
2304
576
144
16
4
1
9216
2304
576
64
16
4
1
36864
9216
2304
256
64
16
4
地形测量作业概述
1、地形测量作业的目的是什么？
地形测量作业的目的是获得精确的地形图点位资料，供有关部门使用。
2、测量作业的原那么是是什么？
测量作业中必须遵循：
在布局上“由整体到局部”，在精度上“由高级到低级，分级布网，逐级控制”，在程序上“先控制后测图”的原那么进行。
3、什么叫测区？
我们通常把需要进行测量的区域叫做测区。
角度测量原理
1、什么是水平角？
相交两直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。
2、什么是竖直角？
同一竖直面内目标方向与一特定方向之间的夹角称为竖直角。
3、什么叫天顶距？
目标方向与天顶方向（即铅垂线的反方向）所构成的夹角，称为天顶距。
4、什么是盘左观测？
刻度盘在左侧时进行水平角观测称为盘左观测。
5、什么是盘右观测？
刻度盘在右侧时进行水平角观测称为盘右观测。
6、什么叫半测回，什么叫一测回？
水平角观测时只使用盘左或盘右进行水平角观测称为半测回。
水平角观测时同时使用盘左、盘右进行水平角观测称为一测回。
7、什么是2C?
如何计算?
每半测回结束后的归零差称为2C。
2C=L—（R±180°）L：
为盘左，R：
为盘右。
8、什么是指标差？
如何计算？
竖盘指标偏离正确位置，使视线水平时的竖盘读数大了或小了一个数值x，这个偏离值称为竖盘指标差。
计算方法为：
a左=90°—（L—x）；a右=（R—x）—270°;平均值：
x=1/2[（L+R）—360°]
9、什么是真北？
地面上任意一点指向北极的方向称为真北。
10、什么是磁北？
地面上任意一点指向磁针所指的方向称为磁北。
11、什么是坐标北？
坐标纵轴（x轴）所指的方向称为坐标北。
12、测量工作使用的三种标准方向是？
测量工作使用的三种标准方向为真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向。
13、三种方位角之间的换算关系？
根据：
子午线收敛角γ和磁偏角δ推算
A=a+γa=Am+δ+γ
A为真方位角；Am为磁方位角；a为坐标方位角。
测绘规X限差速查表
《工程测量规X》（GB50026─93）
发布与实施时间：
1993-03-26发布，1993-08-01实施，
适用X围：
城镇、工矿企业、交通运输和能源等工程建设的勘察、设计、施工以及生产（运营）阶段的通用性测绘工作。
内容：
控制测量、采用非摄影测量方法的1：
500～1：
5000比例尺测图、线路测量、绘图与复制、施工测量、竣工总图编绘与实测和变形测量。
《水利水电工程施工测量规X》（SL52─93）
发布与实施时间：
1993-06-25发布，1993-12-01实施
适用X围：
水利水电工程施工阶段的测量工作。
内容：
控制测量、放样的准备与方法、开挖工程测量、立模与填筑放样、金属结构和机电设备安装测量、地下洞室测量、辅助工程测量、施工场地地形测量、疏浚及渠堤施工测量、竣工测量、施工期间的外部变形监测。
《建筑变形测量规程》（JGJ/T8－97）
发布与实施时间：
1998年6月1日施行
适用X围：
工业与民用建筑物（包括构筑物）的地基基础、上部结构及其场地的各种沉降（包括上升）测量和位移测量。
《城市测量规X》（CJJ8－99）
发布与实施时间：
1999-02-10发布，1999-07-01施行
适用X围：
城市规划、城市地籍管理和城市各项建设工程的勘测、设计、竣工以及城市管理的通用性测绘工作。
《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73－97）
发布与实施时间：
1997-04-25发布，1997-10-01施行
适用X围：
城市各等级控制网测量，城市地籍控制网测量和工程控制网测量。
当进行城市地形形变监测控制网测量时，可参照本规X执行。
《水利水电工程施工测量规X》（SL52─93）
表1光电测距附合（闭合）导线技术要求
等级
附合（闭合）
导线总长
（km）
平均
边长
（m）
测角
中误差
（〞）
测距
中误差
（mm）
全长相对
闭合差
方位角
闭合差
（〞）
测距要求
测距仪
等级
测回数
三
3.2
3.5
5.0
400
600
800
1.8
5
5
2
1:
55000
1:
60000
1:
70000
±3.6√n
2
2
1
2
2
2
四
1.8
3.0
3.5
300
500
700
2.5
7
5
5
1:
35000
1:
45000
1:
50000
±5√n
3
2
2
2
2
2
五
2.0
2.4
3.0
200
300
500
5
10
10
7
1:
18000
1:
20000
1:
25000
±10√n
3~4
3~4
3
2
2
2
注：
表中所列的技术要求,符合最弱点点位中误差不大于10mm（三、四等）和20mm（五等）
1.当导线网作为首级控制时,应布设成环形结点网,各导线环的长度不应大于表1中规定总长的0.7倍。
2.加密导线，宜以直伸形状布设，附合于首级网点上。
各导线点相邻边长不宜相差过大。
表2水平角方向观测法技术要求
等级
经纬仪型号
光学测微器两次重合读数差（〞）
两次照准读数差（〞）
半测回归零差（〞）
一测回中2c较差（〞）
同方向值各测回互差（〞）
二、三、四
DJ1
1
4
6
9
6
DJ2
3
6
8
13
9
五
DJ2
3
6
8
13
9
DJ6
─
12
18
─
24
注：
当观测方向的垂直角大于±3º时，按相邻测回同方向进行比较，其差值仍应符合上表规定。
一、水平角观测误差超限时，应在原位置上进行重测，并符合下列规定：
（1）上半测回归零差或零方向2c超限，该测回应立即重测，但不计重测测回数。
（2）同测回2c较差或各测回同一方向值较差超限，可重测超限方向（应联测原零方向）。
一测回中，重测方向数，超过测战方向总数的1/3时，该测回应重测。
（3）因测错方向、读错、记错、气泡中心位置偏移超过一格或个别方向临时被挡，均可随时进行重测。
二、观测手簿的记录、检查和观测数据的划改，应遵守下列规定：
（1）、水平角观测的秒值读、记错误，应重新观测，度分读、记错误可在现场更正。
但同一方向盘左、盘右不得同时更改相关数字。
（2）、天顶距观测中，分的读数在各测回中不得连环更改。
（3）、距离测量中，每测回开始要读、记完整的数字，以后可读、记尾数。
厘米以下数字不得划改。
米和厘米部分的读、记错误，在同一距离的往返测量中，只能划改一次。
三、水平角观测结束后，其测角中误差按下列公式计算：
导线（网）测角中误差的计算方法分两种情况：
（1）、按左、右角闭合差计算
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