测量的基础知识
测量基础知识
1、测量工作内容三要素：高程、水平角、距离（测量）2、路线纵断面测量分为基平、中平（测量）3、水准仪上圆水准器长水准管的作用是整平仪器4、控制测量主要包括平面和高程控制测量5、横断面测量方法：抬杆法和水准仪皮尺法6、圆曲线的主点包括直圆点、曲中点、圆直点7、水平角测量的方法：测回、方向观测8、导线布设的形式分为：附和导线、闭合导线、支导线9、测量工作按照先整体后局部和先控制后碎步的程序和原则进行10、观测误差按性质可分为系统和偶然误差10、圆水准器轴应平行于仪器的竖轴，2望远镜十字丝中丝应垂直于水准管轴11、产生视差的原因：物象与十字丝面未重合12、视准轴是指物镜光心与十字丝中心的连线13、经纬仪十字丝环检校的目的：使纵丝铅垂13、通常起始方向度盘配置在稍大于0度的位置，是为了减少度盘分划极误差的影响13、竖盘指标水准管居中的目的：竖盘指标处于正确位置14、用切线支距法测设圆曲线的一半是以ZY点或YZ点为坐标原点15、测量学：是一门研究如何确定地球表面点的位置，如何将地球表面的地貌、地物、行政和权属界限测绘成图，如何确定地球的形状和大小，以及将规划设计的点和线在实地上的定位的科学16、里程桩：为确定路线中线的具体位置和路线的长度，满足后续横纵测量的需要，以及为以后路线施工放样打下基础，由于桩号表示桩号至路线起点的里程数17、圆曲线：把具有一定半径的一段圆弧线，是路线转向常用的一种曲线形式18、水准测量时要求前后视距相等的原因：系统误差的大小与仪器至水准尺的距离成正比，因此在观测时，将仪器安置在距前、后两侧点相等处，即可消除系统误差的影响19、大地水准面：有一个静止的海平面，向陆地延伸形成一个闭合曲而匀水准面，有无数个，将其中一个与平均海平面相吻合的水准面20、横断面测量的任务：测定各桩处垂直于中线方向上的起伏情况，并绘出横断面图，供路基设计，计算土石方量以及施工边桩之用，先确定横断面方向，然后在此方向上测定中线两侧地面坡度变化点的距离和高差21、比例尺精度的作用确定实地量距的最小尺寸，根据要求选用合适的比例尺。
测量基础知识点总结
测量基础知识点总结一、测量概念1.1 测量的概念测量是通过比较某一物理量与已知标准的大小，确定该物理量大小的过程。
测量是科学研究和工程技术的重要基础，是科学研究和工程技术应用中不可或缺的手段。
1.2 测量的分类按测量对象的性质可以将测量分为：长度测量、角度测量、面积测量、体积测量、质量测量、时间测量等；按测量的目的和方法可以分为：直接测量、间接测量、绝对测量、相对测量。
1.3 测量的误差测量不可避免地会受到误差的影响，误差是指测量结果与真实值之间的偏差。
误差分为系统误差和随机误差两种。
二、测量仪器2.1 测量仪器的分类按测量原理和方法可以将测量仪器分为：光学仪器、电子仪器、机械仪器等；按用途可以分为：长度测量仪器、角度测量仪器、质量测量仪器、时间测量仪器等。
2.2 仪器的基本结构和工作原理测量仪器一般由测量传感器、信号处理器和显示装置等部分组成，通过使用传感器受到待测物理量的作用，产生信号，信号经过处理后显示出测量结果。
2.3 仪器使用与维护仪器的使用和维护对测量结果的准确性有重要影响，必须按照仪器的操作规程和维护标准进行使用和维护。
常用的维护操作包括校准、清洁、保养等。
三、测量数据处理3.1 数据采集与传输数据采集是通过传感器、测量仪器等设备将待测物理量的信息转换为数字信号或模拟信号，传输到计算机、显示装置等设备中。
3.2 数据处理与分析测量数据处理包括数据的整理、计算、分析和图表绘制等，可以用于评价测量结果的准确性以及推断待测物理量的性质和规律。
3.3 数据的表示与展示测量数据一般会以表格、图表等形式呈现，通过合适的数据表示和展示形式，可以使测量结果更加直观和易于理解。
四、常见测量方法和技术4.1 直接测量直接测量是指利用直接的测量方法和仪器对待测物理量进行测量，如用尺子测量长度、用天平测量质量等。
4.2 间接测量间接测量是指通过测量已知物理量的变化或相互关系来推导出待测物理量的大小，如利用速度和时间计算位移、利用面积和厚度计算体积等。
测量学基础知识
地面点位的确定
• 地球的形状与大小 • 地面点位确定 • 确定地面点位的三个基本要素
地面点位确定
• 地面点的坐标
– 地理坐标 – 高斯平面直角坐标 – 平面直角坐标
– 子午面 – 子午线（经线） – 首子午面 – 首子午线 – 经度 – 赤道 – 纬度
• 大地地理坐标
球的重力场理论、技术和方法。大地控制网是为研究地球有关的各 种科学服务的，并且是施测地形图的重要依据
地形测量学
• 概念：研究小地区地表各类地物形状和大小的科学 。 • 研究对象：地球自然表面上一个区域，由于地球半径很大，
可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率 。 • 基本任务：测绘地表面各类物体形状和大小。
• 特点：①假想的；②不规则且无法用数学式表示；③有无数个；④ 水准面上任一点的切面与该点的铅垂线方向垂直。
高斯平面直角坐标
• 地图投影 • 高斯投影
地面点的高程
• 绝对高程 • 假设高程 • 高差
确定地面点位的三个基本要素
• 在实际工作中，确定地面点位时，往往不是直接测出它们 的坐标和高程，而是先测出水平角、水平距离，以及点之 间的高差，然后再据此推算地面点的坐标和高程。由此可 见，距离、角度和高差是测定地面点位的基本要素。
地球的形状与大小
• 大地体 • 水准面 • 大地水准面 • 铅垂线 • 旋转椭球 • 旋转椭球面 • 椭球元素
大地水准面
• 概念：与平均海水面相吻合的水准面，是一个复杂的不规则曲面。 由于地球的吸引力的大小与地球内部的质量有关，地球内部的质量 分布又不均匀，这引起地面上各点的铅垂线方向产生不规则的变化， 因而水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。
摄影测量学
• 利用摄影象片来研究地表形状与大小的科学。其任务与地 形测量学相同，只是采用的方法不同。
测量基础知识
（4）减小抽样及数据统计分析中误差 ） 减小抽样误差的主要途径为：一是坚持随机抽样的原则， 保证样本的质量。二是尽量增加样本量。提高样本对总体的代 表性。在数据的统计分析过程中，要对测量数据进行必要的筛 查，剔除掉可疑数据，也可以减小误差。 （5）合理选择测量次数及取值方法 根据斯皮尔曼-布朗（Spearman-Brown）公式[2]可知，通 过增加重复测量的次数可减小随机误差以达到提高可靠性的目 的。所以重复测量次数的多少就是一个直接影响测量误差大小 的因素。 对于不同的测量，由于随机误差的大小不同，重复测量次 数的多少就不同，对于随机误差比较大的测量，重复测量次数 应多些。测量次数的多少，还要考虑受试者的生理、心理承受 能力及测量客观条件等因素。测量结果的取值方式不同，也直 接影响测量的误差。在体育测量中测量次数的确定和测量结果 取值方式有以下几种情况。
3.区间量表(interval scale) 区间量表含实数列顺序、距离两个特性，但它无原 点。区间量表又较顺序量表含信息量多，属高级量表。 区间量表没有绝对原点。即无原点特性，而它却有相对 原点，这个参照点是根据需要人为制订的。当相对原点不 同时，测量的结果也不同。关节角度的测量结果，考试的 分数均属于此类量表。 例如，测量肩关节角度时，当上肢伸直与躯干夹角 为90°的时候，如果把水平方向作为原点，则肩关节角度 应为0°，如果把垂直方向作为原点，则肩关节角度应为 90°。
测量基础知识
一、测量的概念 S．S．Stevens说“就其广义来讲，测量 测量是按照法则给事 测量 物指派数字”。测量 测量是对事物某种特性进行量化的过程。不管 测量 任何测量必须具备三个特征： ①测量的对象必须明确，解决测什么的问题。 ②测量必须有工具或法则 工具或法则，即测试尺度，解决怎么测的问题。 工具或法则 在测量过程中，最困难的工作就是确定测量的法则。法则有好 有坏，好的法则测量的数据准确可靠。坏的法则则相反。当测 量的法则变化时，测量的结果必然发生变化。所以，测量的核 心工作就是测量工具的研究和测量法则的制订。体育比赛中， 各种评分规则就是对运动员的技术水平进行测量的法则。 ③测量的结果是以数字来表示，往往是带有单位的数值。
关于测量的基本知识
一、绪论
1、测量的地位及作用
物理学从本质上讲是一门实验学科。实验就离不开测量，科学是从测量开始的，测量是人类认识物质和改造物质世界手段之一。通过测量，人们可以获得客观事物数量上的概念，从对客观事物所作的大量观测结果中，总结出一般的规律，建立起各种定律。实际上科学的实质就是从各种现象的定量观察结果之间发现和应用它们的联系。因此，可以说测量是打开自然科学中未知宝库的一把钥匙，没有测量，就没有科学。
2、测量的概念
那么，什么是测量呢？有关测量的定义很多，诸如：通过实验的方法，把一个量与另一个当做比较单位的已知量进行比较的认识过程称作测量；借助专门的技术工具，采用实验方法，找出待测量的数值也称为测量；使用已定的标准量与同类测量量相比较，以确定待测量值大小的过程也称为测量。以上这些定义的基本含义是一致的，为此我们可以采用更简捷的说法：以确定量值为目的的一组操作称为测量。
3按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类
a.接触测量：对测量器具的侧头与零件被测表面接触后有机械作用力的测量。为了保证接触的可靠性，测量力是必要的，但它可能使测量器具及被测件发生变形而产生测量误差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。
b.非接触测量：测量器具感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不存在测量力。属于非接触测量的仪器主要是利用光、气、电和磁等作为感应元件与被测件表面联系。
3测量方法：在实施测量过程中对测量原理的运用及实际操作。广义的说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。
4测量精度：测量结果与真值的一致程度。真值的定义为：当某个量能被完善的确定并能排除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量值。由于测量受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信程度。
测量学基础知识总结
测量学基础知识总结测量学是一门研究测量方法、测量仪器和测量数据处理等内容的学科。
测量学在很多领域中起着重要的作用，如地理测量、工程测量、物理实验等。
下面是对测量学基础知识的总结。
一、测量的概念1.测量是指通过比较一个待测量与已知参考量之间的数量关系，来确定待测量的过程。
2.测量的目的是获得准确、可靠、有效的待测量的数值。
3.测量误差是指测量结果与真值之间的差异，是无法避免的。
二、测量的分类1.根据待测量的性质，测量可分为直接测量和间接测量两种。
2.根据测量过程是否需要使用标准物品，测量可分为绝对测量和相对测量两种。
3.根据测量过程是否需要经过数学处理，测量可分为直接测量和间接测量两种。
三、误差的分类1.绝对误差是指测量结果与真值之间的差值。
2.相对误差是指绝对误差除以为测量结果的平均值。
3.系统误差是指测量结果在一定条件下出现的系统性偏差。
4.随机误差是指测量结果在重复测量中的不确定性。
1.人为因素：操作技巧、视觉判断、操作时间等。
2.仪器因素：精度、灵敏度、漂移等。
3.环境因素：温度、湿度、气压等。
4.待测物因素：特性、条件等。
五、测量器具的分类1.直接量器具：能够直接读取待测物理量的数值，如尺子、千分尺等。
2.感应量器具：根据待测物理量对传感元件产生的响应信号进行测量，如温度计、压力计等。
3.比例量器具：通过比较待测量与已知量之间的数值关系来测量，如天平、电压表等。
六、测量数据处理1.绘制误差图：将每次测量的结果绘制成图表，以观察其分布和趋势。
2.求平均值：将多次测量的结果求平均值，可以减小随机误差。
3.确定标准偏差：用于衡量测量结果的离散程度。
4.确定置信区间：用于评估测量结果的可靠程度。
七、测量不确定度1.测量不确定度是指测量结果的范围，通常用标准差或置信度表示。
3.不确定度可以通过重复测量和数学模型进行评估和计算。
八、测量的精度要求1.精度要求是指测量结果与真值之间的差异要求。
2.精度要求与测量目的和使用要求密切相关。
测量学基础知识点总结
测量学基础知识点总结
测量学是一门研究测量方法和技术的学科，它在各个领域都有广泛的应用。
以
下是测量学的一些基础知识点总结：
1. 测量的定义：测量是通过比较未知量与已知量之间的关系，确定未知量的过程。
2. 测量的目的：测量的目的是获取准确、可靠、可重复的数据，以便进行分析、判断和决策。
3. 测量的基本要素：测量包括被测量对象、测量仪器和测量方法三个基本要素。
4. 测量的误差：测量中存在着各种误差，包括系统误差和随机误差。
系统误差
是由于测量仪器或方法的固有缺陷引起的，而随机误差是由于环境因素和人为
因素引起的。
5. 测量的精度和准确度：精度是指测量结果与真实值之间的接近程度，准确度
是指测量结果的可靠性和可信度。
6. 测量的单位：测量结果需要使用适当的单位来表示，例如长度可以用米、厘
米或英寸等单位。
7. 常见的测量方法：常见的测量方法包括直接测量、间接测量和比较测量等。
8. 测量数据的处理：在测量中，需要对测量数据进行处理和分析，包括数据的
整理、筛选、统计和图表展示等。
9. 测量的不确定度：由于测量中存在误差，所以测量结果通常伴随着不确定度。
不确定度是对测量结果的范围或可信度的度量。
10. 校准和验证：测量仪器需要定期进行校准和验证，以确保其准确度和可靠性。
这些是测量学的基础知识点总结，希望对你有所帮助。
如果你有更具体的问题，
可以继续提问。
第二章 测量基础知识
数学模型建立在一定的论域内。常用的有时域、复域和频域
A.时域
信号在时域内表现为时间的函数u(t)、y(t)。常微分方程是 描述系统特性最常用的数学模型，它表现为输入信号u(t)和 输出信号y(t)的各阶导数的相互关系，即
n
m
ai pi y(t) b j p ju(t)
i0
j0
p为算子 d dt
时域模型的主要缺点是计算复杂和试验精度低。
B.复域
借助于拉普拉斯变换
[u(t)] u(t)est dt U (s) 0
当初始条件为零时，时域模型转变为复域模型
n
m
ai siY (s) b j s jU (s)
i0
j0
s jw
复域模型的优点是简化计算，但难以直接表达信号系统的
特性，也无法用试验方法求得或分析研究。
C.频域
但σ=0，s=jw时，拉普拉斯变换成为傅里叶变换
F[u(t)] u(t)e jwt dt U ( jw)
复域模型转变为频域模型
n
m
ai ( jw)i Y ( jw) b j jw jU ( jw)
准确度ε：它表明仪表指示值与真值的偏离程度。 准确度是系统误差大小的标志,准确度高,意味着系统误差小。
精 度：它是精密度与准确度的综合反映, 精度高, 表示精 密度和准确度都比较高。在最简单的情况下,可取两者的代 数和,即τ=δ+ε。精度常以测量误差的相对值表示。
下图表示的射击打靶例子有助于加深对精密度、准 确度和精确度三个概念的理解。
特点：测量过程简单而迅速。
直接测量又可分为两种：直接比较和间接比较。
直接比较：直接把被测物理量和标准作比较的测 量方法。如 ⊙天平测物体质量
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大地水准面
大地水准面是大地测量基准之一，确定大地水准面 是国家基础测绘中的一项重要工程。它将几何大地测量与 物理大地测量科学地结合起来，使人们在确定空间几何位 置的同时，还能获得海拔高度和地球引力场关系等重要信 息。 大地水准面的形状反映了 地球内部物质结构、密度 和分布等信息，对海洋学、 地震学、地球物理学、地 质勘探、石油勘探等相关 地球科学领域研究和应用 具有重要作用.
地球的形状和大小
测绘工作大多是在地球表面上进行的， 测量基准的确定，测量成果的计算及处 理都与地球的形状和大小有关。
大地体
通过长期的测绘和科学调查结果表明： 地球表面上的海洋面积约占百分之七十一，陆地 面积约占百分之二十九，因此人们把地球纵的形 状看作是被海水包围的球体，也就是设想有一个 静止的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲 面。由于海水有潮汐，时高时低，所以区七平均 的海水面作为地球形状和大小的标准；它所包围 的形体成为大地体。
测量的基础知识
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 测量学 地面点位置的确定 测量的种类 测量学的发展概况 测量工作概述 基础测量原理 测量误差
1.1 测量学
测量学研究地球的 形状 和 大小 以及确定地球表面各 种物体的几何形状、大小和 空间位置。目的是为人们了 解 和 改 造 自 然 服 务 。 测绘是测量和地图制图的简称。 测量就是获取反映地球形状、地球 重力场、地球上自然和社会要素的 位置、形状、空间关系、区域空间 结 构 的 数 据 。 测绘学 测 量 地图绘制
1.2.4 高程
高程（海拔）：在一般的测 量工作中都以大地水准面作 为高程起算的基准面。因此， 地面任一点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离就称为该 点的绝对高程或海拔，简称， 用H表示。 高差：地面上两点之间的高 程之差称为高差，用h表示。
1.3 测量的种类
大地测量 地形测量（土地开发整理） 工程测量 地籍测量（城镇土地调查） 摄影测量（农村土地调查）
1980年国家大地坐标系（西安坐标系）
C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的 基本原理，在建立C80坐标系时有以下先决条件： （1）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳县永乐镇； （2）C80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原 点 方向， 大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴 在大地起始子午面 内与 Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴与 Z、X轴成右 手坐标系； （3）椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数 因而可得C80椭球两个最常用的几何参数为： 长轴：6378140±5（m）； 扁率：1：298.257 椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。 （4）多点定位； （5）大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准 。
地籍测量
地籍测量是为获取和表达地籍信息所进 行的测绘工作。主要是测定每块土地的 位置、面积大小，查清其类型、利用状 况，记录其价值和权属，据此建立土地 档案或地籍信息系统，为土地产权管理 服务。
1.2.2坐标系
平面直角坐标：测量 工作中所用的平面直 角坐标与数学上的直 角坐标基本相同，只 是测量工作以x轴为 纵轴，一般表示南北 方向，以y轴为横轴 一般表示东西方向
1.2.3高斯平面直角坐标系
当测区范围较大时，要建立平面坐标系，就不能忽 略地球曲率的影响，为了解决球面与平面这对矛盾， 则必须采用地图投影的方法将上的球面坐标转换为平 面直角坐标。目前我国采用的是高斯投影，高斯投影 是由德国数学家、测量学家高斯提出的一种横轴等角 切椭圆柱投影，该投影解决了将椭球面转换为平面的 问题。
1.2地面点位置的确定
地面点的位置需用坐标和高程来确定。 坐标表示地面点投影到基准面上的位置， 高程表示地面点沿投影方向到基准面的 距离。根据不同的需要可以采用不同的 坐标系和高程系。
1.2.2坐标系
地理坐标：当研究和测定整个地球的形 状或进行大区域的测绘工作时，可用地 理坐标来确定地面点的位置。地理坐标 是一种球面坐标
54国家坐标系
建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业，鉴于当时的 实际情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后 以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏东北及 东部区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京 坐标系。因此，P54可归结为： a．属参心大地坐标系； b．采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数； c.大地原点在原苏联的普尔科沃； d．采用多点定位法进行椭球定位； e．高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面； f．高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平差结果为 起算数据。按我国天文水准路线推算而得 。 54国家坐标系：采用克拉索夫斯基椭球参数，又称北京坐标系。
大地测量学
大地测量学是以研究广大地区甚至整 个地球为对象的测绘学科 大地测量学的基本任务是建立国家大 地控制网，测定地球的形状、大小和研究 地球重力场的理论、技术和方法。
地形测量学
地形测量学是研究地球自然表面上
一个小区域的各类物体形状和大小及其
空间位置。
工程测量
定义：指在工程建设勘测设计、施 工和管理阶段所进行的各种测量工作。 按工作顺 序和性质分为： 勘测设计阶段 的控制测量和 地形测量；施 工阶段的施工 测量和设备安 装测量；管理 阶段的变形观 按工程建设的对象分为：建筑、 测和维修养护 水利、铁路、公路、桥梁、隧道、矿 测量。 山、城市和国防等工程测量。
大地水准面
大地水准面：
是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则 的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动 时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。 大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面， 也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的确定是 通过确定它与参考椭球面的间距——大地水准面差 距（对于似大地水准面而言，则称为高程异常）来 实现的。大地水准面和海拔高程等参数和概念在客 观世界中无处不在，在国民经济建设中起着重要的 作用。