四级中级测量员考前必看PPT课件下载推荐.ppt

1、（X,Y,H）；注意：测量坐标系与数学坐标系的差异 1）x轴与y轴互换了位置 2）象限按顺时针方向编号，以保证各类三角函数计算可直接在高斯平面直角坐标系中进行。,我国使用的坐标系统,参考椭球面与大地水准面相切的点称大地原点，该点的铅垂线与法线重合。1980西安坐标系我国的大地原点：陕西省泾阳县永乐镇。,4.高程的定义绝对高程（海拔）：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。如HA、HB。高程系是一维坐标系，起算面是大地水准面。相对高程：地面点沿铅垂线到任意水准面铅垂距离高差：两点之间的高程之差。,高差具有方向性，正、负可相应理解为上、下坡。注意下标不可写错或漏写。高差与起算面无关。,测量基本知识,国

2、家高程系统,（1）1956年黄海高程系：青岛观象山上高程水准原点的高程为72.289m，（2）1985国家高程基准青岛观象山上高程水准原点的高程为72.260m，目前我国的国家高程系统：1985国家高程基准，简称85高程基准。,测量的基本工作：测距离、测角度、测高差。测量工作三要素：水平角（方向）、距离、高程。测量工作基本原则：布局上从整体到局部；精度上从高级到低级；程序上先控制后碎部；工作中步步检核；目的：保证测量成果的精度，避免误差积累以及测量成果的正确性。,1.测量基本工作和基本原则,一、水准测量原理 水准测量的原理就是借助于水准仪提供的水平视线，配合水准标尺来测定地面上两点间的高差，从

3、而求定地面点的高程。,水准测量,A后视点 a后视读数B前视点 b前视读数,二、相关概念：视准轴：视差：视差产生的原因：消除视差的方法：水准器轴：水准器分化值：,水准测量,水准测量,微倾式水准仪应满足的几何条件：,三、微倾式水准仪的主要轴线及关系：,最主要的轴线关系：长水准管轴平行于视准轴。i角误差是如何产生的：长水准管轴不平行于视准轴。如何消除i角误差，如何消弱i角误差；前后视距相等可以消除，尽量是前后视距接近可以消弱。,四、水准测量成果计算,水准测量,水准测量产生误差的原因：水准测量的误差来源仪器误差、观测误差、外界环境的影响。仪器误差：i角误差前-采用后视距相等 尺底磨损-采用段内偶数站观

4、测误差：管水准气泡居中误差、估读数误差、水准尺倾斜、视差外业环境影响：水准尺下沉-采用后-前-前-后观测仪器下沉-采用往返观测 地球曲率和大气折光影响-采用前后视距相等,水准测量,角度测量的概念角度类型水平角与竖直角。角度测量:水平角测量测量地面点连线的水平夹角竖直角测量视线方向与水平面的竖直角仪器经纬仪，全站仪。角度测量的作用:水平角测量求算点的平面位置，竖直角测量测定高差或将倾斜距离化算为水平距离。,角度测量,水平角概念：地面一点与两个目标点的连线在水平面投影的夹角，也成为两面角。水平角的范围 0-360竖直角的概念：竖直面内，视线与水平线的夹角，用表示。视线在水平线上方为仰角，0；视线在

5、水平线下方为俯角，0。竖直角的范围：0-+90 0-90,水平角测量,水平角度测量,水平角观测方法：测回法、方向观测法测回法：适用于2个方向 技术要求：半测回角值之差（J6仪器36“）测回间角值之差（J6仪器24“）方向观测法：适用于3-6个以上方向。3个方向可不归零，4个以上方向必须归零。技术要求：半测回归零差（J6仪器18“，J2不大于6“）2C值互差（J6仪器没要求，J2不大于13“）测回间角值之差（J6仪器24“，J2不大于9“）,竖直角测量,竖直角:根据竖盘注记方式不同,竖直角计算公式也不同;盘左竖直角：L=90L 盘右竖直角：R=R 270竖盘指标差望远镜视准轴水平时，竖盘读数相对

6、于正确值（90（盘左）或270（盘右）角度的偏差x。指标差计算：x=（R L）/2=（L+R-360）/2；盘左盘右取平均：=（L R）/2，抵消竖盘指标差。,角度测量,角度测量的步骤：对中-整平-瞄准-读数对中的目的：整平的目的：,经纬仪几何轴线关系,一、经纬仪的主要轴线及其应满足的条件 圆水准器轴LL水准管轴LL、视准轴CC、横轴HH、竖轴VV。1、轴线应满足的关系 圆水准器轴应平行于竖轴 LLVV十字丝竖丝HH CCHH HHVV2、其他条件竖盘指标差x=0光学对中器的视准轴与竖轴重合,角度测量误差来源：仪器误差、观测误差、外界环境影响 1、仪器误差（1）视准轴误差：视准轴CC不垂直于横

7、轴HH的偏差C 消减措施：采用盘左、盘右方向观测取平均（2）横轴误差：横轴不垂直于竖轴 消减措施：盘左 盘右 方向观测取平均（3）竖轴误差：水准管轴与竖轴不垂直 消除措施：精确整平，保证竖轴铅垂（4）度盘偏心误差：照准部旋转中心与水平盘分划中心不重合，产生的测角误差；消除措施：盘左盘右观测取平均可消除其影响（5）分划不均匀误差：度盘最小分划间隔不相等 消除措施：采用多测回，按180/n变换水平度盘位置,水平角测量的误差及消除措施,（5）竖盘指标差：竖盘指标位置不正确。消减措施：采用盘左、盘右角值取平均2、观测误差（1）对中误差（2）目标偏心误差（3）瞄准误差（4）读数误差 3、外界环境的影响,

8、水平角测量的误差及消除措施,距离测量,距离测量方法有:1.钢尺量距：精度可达1/10001/几万 2.视距测量：精度约为1/2001/300 3.电磁波测距：精度可达1/几千1/几十万 4.GPS测量（非平距）：精度可达1/几十万1/几百万,钢尺一般量距,1.钢尺量距需要先定线后量距2.定线方法：目估定线（一般量距）,经纬仪定线（精密量距）,钢尺量距,3.通常是边定线边量距，需要往返丈量：4.量距的精度用相对误差K来表示:5.往返丈量相对误差满要求，求往返测的平均值，最为丈量结果。,式中：-丈量时温度为 t 时的钢尺实际长度（m）；-钢尺刻划上注记的长度，即名义长度（m）；-钢尺在检定温度为

9、时的尺长改正数；-钢尺膨胀系数，约为；-钢尺检定时的标准温度，一般取20；-钢尺丈量时的温度。,尺长方程式,钢尺精密量距,对某一段距离丈量的结果，须按规范要求进行尺长改正、温度改正和倾斜改正，才能得到实际的水平距离。（1）尺长改正（2）温度改正（3）倾斜改正 改正后的尺段长度为 总长度为,精密 距离丈量成果整理,例 某测量员使用一钢尺丈量了AB两点间的直线距离为48.868m。已知该钢尺的名义长度为50.000m，钢尺检定温度为20，此时整尺长的改正数0.002m，丈量时温度为30，钢尺温度改正系数，求AB两点间的实际距离。解：（1）尺长改正（2）温度改正AB两点的实际距离为：,在此举例说明由

10、于钢尺存在尺长误差，丈量结果是大了还是小了。,1）尺长误差钢尺名义长度与实际长度不符的误差。具有积累性，丈量距离越长，误差越大。2）温度误差温度变化1，丈量30m距离的影响为0.4mm。3）钢尺倾斜和垂曲误差地面不平坦，钢尺不水平或中间下垂而成曲线，所量长度实际长度。4）定线误差使所量距离为一组折线，丈量结果偏大。,钢尺量距的误差分析,光电测距：是测量光波在待测距离上往、返传播一次所需的时间t2D。测距仪测距误差可表示为：式中，A固定误差；B比例误差系数。如：某测距仪出厂时的标称精度：（5510-6D）mm，简称“5+5”,光电波测距,（1）按测距精度分类：1）级：测距中误差 2）级：测距中误

11、差：3）级：,直线定向：确定地面一条直线与标准北方向的水平夹角。标准北方向分类三北方向真北方向 真北方向真子午线在P点切线北方向。测量方法天文测量，陀螺经纬仪。子午线收敛角-2）磁子午线方向 磁北方向P点，磁针自由静止时北端所指方向。测量方法罗盘仪。磁偏角-3）坐标北方向在高斯平面直角坐标系中，过P点平行x轴的北方向。,直 线 定 向,方位角的定义：从标准北方向起，顺时针量到直线1-2的水平夹角。方位角的取值范围0360。由于有3种标准方向，所以直线有三种方位角：真北方位角A12 磁北方位角Am12 坐标方位角12坐标方位角的正、反关系：如果称21为正坐标方位角，则12为反坐标方位角。且有 即

12、,方位角,已知直线AB的坐标方位角AB，在B点观测了转折角，则直线BC的坐标方位角为：,方位角的推算,象限角也可以用于直线定向 从X轴的一端顺时针或逆时针转至某直线的锐角称为象限角，用R表示。,象限角,象限角的范围：090度。,象限角与方位角之间的关系：,1.坐标正算-已知两点间的边长和坐标方位角，求坐标增量，进而求另一点的坐标，称为坐标正算。坐标正算公式为:2.坐标反算-已知两点间的坐标（增量），求边长和坐标方位角，称为坐标反算。坐标反算公式为,坐标正反算,第一象限,第二、三象限,第四象限,1、仪器误差 如：经纬仪的视准轴误差、指标差；水准仪的视准轴不严格平行于水准管轴；钢尺的尺长误差 等。

13、2、观测误差 如：照准误差、估读误差、对中整平误差、插测钎误差等。3、外界环境 如：风力、温度、气压、松软的土地、大气折光和地球曲率等。我们把以上三个方面合称为观测条件。观测条件好-误差小、精度高 观测条件差-误差大、精度低 观测条件相同-误差相同，称为等精度观测。观测条件不同-误差不同，称为不等精度观测。,测量误差产生误差的原因,测量误差按性质可分为：系统误差和偶然误差两类。1.系统误差 在相同的观测条件下，对某一未知量进行一系列观测，若误差的大小与符号保持不变，或按一定的规律变化-系统误差。（1）水准仪的视准轴CC不平行于水准管轴LL，与视线长度成正比且符号不变；（2）钢尺量距，名义长为3

14、0m、实际长为30.005m的钢尺量距，系统误差对成果具有累积性、影响显著。采取某种消除措施或对观测值施加改正数，就可以很好地消除或大大地削弱系统误差的影响。,测量误差的分类,2 偶然误差：在相同的观测条件下，对某一未知量进行一系列观测，若误差的大小与符号没有明显的规律性，即表面上看，符号与大小呈偶然性-偶然误差。四等水准测量：在cm分划的水准尺上估读mm位；估读的数有时偏大，有时偏小；经纬仪测水平角：大气折光使望远镜中目标成像不稳定，引起瞄准目标有时偏左、有时偏右。增加多余观测可削弱，但不能消除偶然误差的影响。对同一个量：有多余观测，可以取平均值来削弱其影响。,测量误差的分类,测量误差,观测

15、错误（粗差）：是由于观测者粗心大意造成，不属于误差范畴，可以避免；系统误差：采取措施或加改正数可被消除或削弱到可忽略程度；偶然误差：不可避免。误差理论只讨论：偶然误差占主导地位的情形。,有限性-偶然误差有界。一定观测条件、有限次观测中，偶然误差的绝对值不超过一定限值；集中性-绝对值较小误差比绝对值较大的误差 出现的概率大，对称性-绝对值相等的正、负误差 出现的概率大致相等；抵偿性-观测次数n，偶然误差算术平均值趋近于0,偶然误差的特性,（5.5）,1.中误差：我国法定的精度指标2.相对误差和相对中误差 专门为距离测量定义的精度指标2、容许误差：3.极限误差 工程中常用2倍中误差作为限差,评定精度的指标,测量误差传播定律