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辽工大大地测量学基础第三章大地测量控制网的建立

辽工大大地测量学基础第三章大地测量控制网的建立

每公里高差中数偶然中误差: M / R/(4 n) 每公里高差中数的全中误差: MW WW / F/ N
水 准 测 一等 量等级
二等
三等
四等
MΔ 的 限 ≤±0.45 值 MW 的 限 ≤±1.0 值
≤±1.0 ≤±2.0
≤±3.0 ≤±6.0
≤±5.0m m
≤±10.0m m
水准路线的设计、选点和埋石
普 通 4-8
2-4
10
水准
标石
设于各等级水准路线上,以及山区水
准路线高程变换点附近,长度超过 300米度 各等级水准测量的精度,是用每公里高
差中数的偶然中误差 和每公里高差中数的 全中误差来表示的。
水 准 测 一等 量等级
二等
三等
四等
MΔ 的 限 值 MW的限 值
缺点:导线结构简单,没有三角网那样多的检 核条件,不易发现粗差,可靠性不高。
三边测量及边角同测法
边角全测网的精度最高,相应工作量也较大。 在建立高精度的专用控制网(如精密的形变监 测网)或不能选择良好布设图形的地区可采用 此法而获得较高的精度。
2、天文测量法
天文测量法是在地面点上架设仪器,通过观测天体(主 要是恒星)并记录观测瞬间的时刻,来确定地面点的地理位 置,即天文经度、天文纬度和该点至另一点的天文方位角。
一、大地测量控制网概述
1、基本任务: • 确定大地测量系统 • 建立大地测量框架
2、国家大地控制网的作用:
• 为地形测图提供精密控制
• 为研究地球形状、大小和其它学科提 供资料
二、国家平面控制网的建立
1、布设原则: • 分级布网,逐级控制 • 应有足够的精度 • 应有足够的密度 • 应有有统一的规格

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进行运算。
物理表面
假设一个当海水处于完全静止的平衡 状态时,从海平面延伸到所有大陆下 部,而与地球重力方向处处正交的一 个连续、闭合的水准面,这就是大地 水准面。大地水准面和铅垂线是实际 测绘工作(外业)的基准面和基准线。
数学表面
地球椭球体表面是个可以用数学模型定 义和表达的曲面,这就是我们所称的地
高斯投影是我国国家基本 比例尺系列地形图法定投 影,应用极广。
高斯平面直角坐标系 高斯投影是我国国家基本比例尺系列地形图法定投影,应用极广。
高斯平面直角坐标系
2、投影特点
(1)中央经线和赤道为互相垂直的直线,其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲 线,其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线,经纬线成直角相交。 (2)角度没有变形。 (3)中央经线长度比等于1,没有长度变形,其余经线长度比均大于1,长度变形为 正,距中央经线愈远变形愈大,最大变形在边缘经线与赤道的交点上;在同一条经线 上,长度变形随纬度的降低而增大,在赤道处为最大;在同一条纬线上,长度变形随 经差的增加而增大,且增大速度较快;面积变形也是距中央经线愈远,变形愈大。
大地高( H ):P点沿法线到椭球面
的距离 。
大地经纬度的基准面和基准线为:参考椭球面和法线。
三类坐标系概念
2、空间直角坐标系
如图,在地球椭球上建立三维直角坐标系O-XYZ:坐标系的原点位于椭球的中心,Z轴 与椭球的短轴重合,指向北极,X轴指向起始大地子午面与赤道面的交点,Y轴与XZ平 面正交,O-XYZ构成右手坐标系。这样,X、Y、Z就唯一的确定了地面P点的位置。
工程测量学
研究工程建设和资源开发的规划、勘测设计、施工、 竣工验收和运行维护各阶段进行测量的理论和技术的 学科。包括控制测量、地形测绘、施工放样、变形监 测及建立相应信息管理系统等内容。

《测绘基础知识》PPT课件

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3、控制测量
• 静态GPS测量 • 水准测量 • RTK测量 • 导线测量
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静态GPS测量
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RTK测量
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地形数据采集
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• 1:500地形图
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5、测绘报价
• 收费依据: • 《工程勘察设计收费标准》 • 《测绘收费标准(2010年)》
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交通等国民经济建设中,则必须进行控制测量、矿山
测量和线路测量,并测绘大比例尺地图,以供地质普
查和各种建筑物设计施工用。在国防建设中,除了为
军事行动提供军用地图外,还要为保证火炮射击的迅
速定位和导弹等武器发射的准确性,提供精确的地心
坐标和精确的地球重力场数据。在研究地球运动状态
方面,测绘学提供大地构造运动和地球动力学的几何
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2、测绘的分类
1、大地测量
研究测定地球形状及地球重力场,地球椭球参数, 以及地面点的几何位置的理论和方法。
2、航空摄影和摄影测量与遥感
测绘地表形态,特别是测绘大面积的地表,可以 采用摄影方法或电磁波成像的方法,以获得地表形 态的信息。然后根据摄影测量的理论和方法,将获 得的地表形态信息以模拟的或解析的方式进行处理, 使转变为各种比例尺的地形原图或形成地理数据库。
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2、测绘专业名词解释
• 坐标原点即是前面提到的“陕西省咸阳市泾阳县永乐镇”。 • 2008年7月1日我国启动了2000国家大地坐标系,计划用8~10
年完成现行国家大地坐标系到2000国家大地坐标系的过渡与 转换工作。(现在2011年,在我国很多的地方任然采用的 “54北京坐标系”坐标系的转换工作的难度和工作量可想而 知
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3、测绘工程作业流程

《测量学基础》课件

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目录
• 测量学概述 • 测量基础知识 • 距离测量与直线测量 • 水准测量与高程测量 • 角度测量与方向测量 • 全球定位系统(GPS)在测量中的应用
01
测量学概述
测量学的定义与分类
测量学的定义
测量学是研究测量原理、方法和技术 的一门学科,涉及到对各种物理量( 如长度、距离、角度、高度、重量等 )进行准确测量的理论和实践。
非国际单位制
说明常用非国际单位制及其与国际单位制的换算关系 。
换算方法
教授如何进行单位间的换算,如乘法、除法、指数等 。
测量误差与精度
01
02
03
误差来源
分析测量误差的来源,如 工具误差、操作误差、环 境误差等。
误差表示
介绍误差的表示方法,如 平均误差、相对误差等。
精度评估
评估测量工具和方法的精 度,以提高测量的准确性 。
测量学的分类
根据测量对象的不同,测量学可以分 为几何测量、工程测量、大地测量、 地球物理测量等。
测量学的应用领域
工程建设
资源调查
在建筑、道路、桥梁等工程建设中,需要 进行各种测量工作以确保工程质量和安全 。
测量学在土地资源、矿产资源、森林资源 等调查中发挥着重要作用,为资源开发和 利用提供数据支持。
测量数据的处理与分析
数据处理
教授如何对测量数据进行整理、筛选、计算等 处理。
数据分析
分析测量数据,提取有用的信息,如求平均值 、求极差等。
数据可视化
使用图表、图像等方式将测量数据可视化,以便更好地理解数据。
03
距离测量与直线测量
距离测量的方法与工具
钢尺测量
使用标准长度的钢制尺子 进行距离测量,适用于一 般精度要求的测量。

《测绘学基础》PPT课件

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➢与某个区域如一个国家大地水准面最为密合的椭球称为参考椭球,其椭球面 称为参考椭球面
➢参考椭球有许多个,而总地球椭球只有一个。
2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位
一、测量常用坐标系 1、大地坐标系
➢大地坐标系是以参考椭球面作为基准面,以起始子午面和赤道面作为在 椭球面上确定某一点投影位置的两个参考面。
Y=21254322m
3 距离改化
根据球面上的长度,将其拉长改化为投影面上的距离。 设球面上两点间的长度为S,其在高斯投影面上的长度为 σ,地球半径为R,则
S ym2 S
2R2
其改化值为:
S
S
ym2 2R2
S
离开轴子午线的距离愈远,长度变形愈大
上式也可以写成:
S S
ym 2 2R2
4 方向改化
⑴高斯平面直角坐标系:由大地经、纬度经高斯投影转换得到。
⑵独立平面直角坐标系: 当测区范围较小时(如小于100km2),把球面看作平面,建立独立平面直角坐 标系,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。建立独立 坐标系时,坐标原点有时是假设的,假设的原点位置应使测区内各点的x、y值 为正。
第二章 测量的基本知识
2.1地球的形状与大小
1 、地球自然表面
是最自然的面,包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面。 陆地:29.2% 海洋:70.8% 最高:8844.43m,最低:-11022m 地球半径:平均6371km 难以用一个简洁的数学表达式描述出来,所以不适合于数学建模。
2、大地水准面与大地体
高差:两点高程之差
hAB H B H A HB HA
两点之间的高差与高程起算面无关
二、统一高程系统 ➢1956黄海平均海水面:1950~1956验潮资料。建立1956黄海高程系。

辽工大大地测量学基础第二章_大地测量学的基本理论

辽工大大地测量学基础第二章_大地测量学的基本理论

a2 b2 e b
辽宁工程技术大学 测绘学院
e′和e反映椭球体的扁平程 度,偏心率越大,椭球愈 扁
注 意
• 决定旋转椭球的形状和大小,只需知道五个参数中 的两个就够了,但其中至少要有一个长度元素(如 a或b)。 • 为简化书写,常引入以下符号和两个辅助函数:
a2 c , t tan B, 2 e2 cos 2 B b
辽宁工程技术大学 测绘学院
大地测量学的基本理论>大地测量的基准面和基准线>水准面和大地水准面
野外测量的基准面
•野外测量是通过水准器使仪器整平的,当水准器气 泡居中,气泡中央的切线就是一条水平线,当测量 仪器各部件相互关系正确时,仪器垂直轴方向就与 铅垂线方向一致,水平度盘就是何水准面相切的水 平面。 •所以,实际测得的水平角是在高低不同的水准面上 的角度;三角网中的起始边长,是在不同高度的水 准面上量得的长度;按几何水准法测定的高差是不 同高度水准面间的铅垂线长。 •因此,水准面、铅垂线就是大地测量外业的基准面 和线。
辽宁工程技术大学 测绘学院
大地测量学的基本理论>常用大地测量坐标系统>椭球面上常用坐标系间关系
• 1)子午平面直角坐标系同大地坐标系的关系
a cos B x W 1 e 2 sin 2 B
a b sin B 2 y (1 e )sin B V 1 e2 sin 2 B W
相应地,它的法线是计算的基准线。
辽宁工程技术大学 测绘学院
大地测量学的基本理论>大地测量的基准面和基准线>地球椭球
总地球椭球
• 定义:一个和大地体最为接近,密合最好的 椭球称为总地球椭球或平均椭球。 • 满足的条件: – 与地球质量相等,旋转角速度相等 – 与大地体体积相等,总椭球面与大地水准 面之间的差距平方和最小 – 中心与地心重合,短轴与地球平自转轴重 合,大地起始子午面与天文起始子午面平 行。

工程测量学基础知识ppt课件

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⒊圆曲线的详细测设
圆曲线一般每20m设置一个点,此时可在ZY(YZ)点设站,采用偏角法和切 线支距法(直角坐标法)两种方法进行测设。 ①偏角法测设圆曲线


圆曲线上的切线与弦线间的夹角δ称为弦切角或偏角。由几何原理知,偏角δ 为该弦所对圆心角α的一半。 δ= = ( -弧长) 由ZY点后视JD,拨δ角,量20m距离,定出第一点,依次拨2δ、3δ…由第一点 按20m的间距依次量距,至QZ点后与已测设的QZ点符合,当闭合差不大于下 列误差时视为满足精度要求: 横向误差 ±0.1m; 纵向误差 1/3000 当精度符合要求时,可将仪器搬到YZ点,用上述方法测设另一半曲线。
五、道路中线测量
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例:某圆曲线半径R为1500m,转向角α为20°30′40″,JD的里程为DK15+108.086,计算圆曲线各主点的里 程。 根据公式计算而得:T=271.394;L=536.980;E=24.354;q=5.809。 则: JD= DK15+108.086 -)T -271.394 ZY= DK14+836.692 +)L/2 +268.490 QZ= DK15+105.182 +)L/2 +268.490 YZ= DK15+373.672 ⒉圆曲线主要点测设(在JD处设站时) ①将经纬仪安置在交点JD上,瞄准Ⅰ直(切)线方向上的一个转点ZD1,在视线方向上丈量出切线长T,即 得ZY点(我们将ZY至JD的切线称为Ⅰ直线,另一直线称为Ⅱ直线)。 ②再瞄准Ⅱ直(切)线方向上的一个转点ZD2(或者由Ⅰ直线方向拨180±α亦为第Ⅱ直线方向),沿视线方 向丈量切线长T,得YZ点。 ③将望远镜从切线方向拨 的角值,定出方向线,量出E的长度,即得QZ点。QZ点应从两个切线方向定出。

《测量学的基本知识》PPT课件

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则可在局部范围内用水平面代替水准面。
一、地球曲率对水平距离的影响
A、B在大地水准面上的投影为a、b, 切于测区中点a的水平面上的投影是a、 b′。 A、B在大地水准面上的距离为D, 在水平面上的距离为D ′。 两者之差 △D为 水平面代替水准面后对距离的 影响。
有 DD3 或DD2 3R2 D 3R2
即: a=501.7mm,b=500mm
地球半径 R1(aab)6371km 3
在普通测量中可把地球作为圆球看待。
整理ppt
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二、平面坐标系统 ㈠大地坐标系(地理坐标系):地球表面任意一点P的经度
和纬度,称为该点的地理坐标。可表示为P(L,B)。 基本线面:子午面、起始子午面、子午圈(子午线、经线);
我国目前采用的参考椭球为1980年国家大地测量坐标系, 其原点在陕西省泾阳县永乐镇,称为国家大地原点。
整理ppt
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国家大地原点
整理ppt
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基本元素值为: 长半轴a 6378140m 短半轴b 6356755.3m
扁率 ab 1
a 298.257
4.地球圆球
实际上地球很接近一个圆球,若按一定比例缩小后,其长半径和 短半径相差很小。
赤道面、平行圈(纬圈)
经度与纬度的度量:东经、西经(0~180°)
北纬、南纬(0~90°)
➢ 大地经度(L):通过某点P的子午
面与起始子午面的夹角。
➢ 大地纬度(B):在椭球面上的某
一点P做一个与椭球体相切的平面,
过该点做垂直于此平面的直线,这
条直线称为该点的法线,此法线与
赤道面的交角。
大地坐标是以起始子午面
x




ⅣⅠ
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经纬仪安置(Setting up a theodolite) 一. 经纬仪安置
㈠垂球对中时(with plumb bob) 垂球对中时( 1.对中(centering) 对中( 对中 centering) 测站上安放脚架,使其高度适当, ①测站上安放脚架,使其高度适当,架头大致 水平; 水平; 挂垂球对中,若偏离较大,平移脚架; ②挂垂球对中,若偏离较大,平移脚架; 初步对中后,用脚将脚架尖踩牢; ③初步对中后,用脚将脚架尖踩牢; 经纬仪放到架头上,用中心螺旋旋上; ④经纬仪放到架头上,用中心螺旋旋上; 精确对中后,再旋紧中心螺旋; ⑤精确对中后,再旋紧中心螺旋; 垂球对中误差< mm。 ⑥垂球对中误差<3mm。
觇 标 (Target)
觇 标
2. 照准方法(sighting means) 照准方法( means) 基本方法同水准仪; ①基本方法同水准仪; 特点:用十字丝交点瞄准目标下部。 ②特点:用十字丝交点瞄准目标下部。
花 杆 照 准 方 法
三. 水平角观测方法 Methods for Horizontal Angle Observation
㈡光学对中器对中(with optical plummet) 光学对中器对中( plummet) 测站上安放脚架,使其高度适当, ①测站上安放脚架,使其高度适当,架头大致 水平,目估大致对中; 水平,目估大致对中; 瞄准测点的标志对光,使影像清晰; ②瞄准测点的标志对光,使影像清晰; 用两个脚螺旋进行对中; ③用两个脚螺旋进行对中; 调整脚架使圆水准气泡居中; ④调整脚架使圆水准气泡居中; 转动脚螺旋,使水准管气泡精确居中; ⑤转动脚螺旋,使水准管气泡精确居中; 略松一下中心螺旋, ⑥略松一下中心螺旋,在基座上平移仪器进行 精确对中; 精确对中; 对中误差< mm。 ⑦对中误差<2mm。
本 节 重 点
1. 经纬仪安置时,对中与整平的步骤。 经纬仪安置时,对中与整平的步骤。 2. 水平角观测中,测回法与全圆方向法的步骤 水平角观测中, 和之间的区别。 和之间的区别。 3. 水平角观测中,观测员应注意哪些操作事项? 水平角观测中,观测员应注意哪些操作事项? 4. 水平角观测中,如何进行正确记录? 水平角观测中,如何进行正确记录? 5. 根据自己水平角观测的实践,谈谈你对保证 根据自己水平角观测的实践, 观测精度的体会。 观测精度的体会。
2. 观测方法
(Observing methods): ): ①测回法 (Observation by set rounds )
㈠测回法(Observation by sets) 测回法( )
1.定义:只观测两个方向间的单角。 定义:只观测两个方向间的单角。 定义 2. 步骤(J6级) 点设站, 、 点立杆 点立杆; ①O点设站,A、B点立杆; 点设站 盘左瞄准A,用手轮对上a ②盘左瞄准 ,用手轮对上 左(一般 0°00′30″),记录; ,记录; 再顺时针瞄准B,读数b 并记录,计算上半测回角值: ③再顺时针瞄准 ,读数 左并记录,计算上半测回角值: β上= b左- a左; 纵转望远镜仍瞄准B,读数b 并记录; ④纵转望远镜仍瞄准 ,读数 右并记录; 反时针瞄准A,读数a右并记录 计算下半测回角值: 右并记录, ⑤反时针瞄准 ,读数 右并记录,计算下半测回角值: β下= b右- a右; 如果β ⑥ 如果 上- β下≯40 ″时,则计算均值: 时 则计算均值:
作业: 作业:
P102:2.⑴~⑸;3.⑴;4.⑴⑵ : ⑴ ⑴ ⑴⑵
测回法记录手薄1
测回法记录手薄2
㈡全圆方向法 (direction observation in rounds )
1.定义:用于一个测站需要观测3个以上方向。 定义:用于一个测站需要观测 个以上方向 个以上方向。 定义 2. 步骤:(J6级) 步骤: C B 起始方向) ①盘左瞄准零方向(起始方向), 再顺时针依次瞄准各方向并读数; 再顺时针依次瞄准各方向并读数; 再瞄准零方向读数) ②归零(再瞄准零方向读数), O 与起始读数之差) 归零差(与起始读数之差) ≯24 ″, , 此为上半测回 上半测回; 此为上半测回; 纵转望远镜, ③纵转望远镜,反时针依次瞄准 D A 各点读数, 下半测回; 各点读数,为下半测回;
1. 观测镜位(Observing faces)
正镜( ):竖盘在望远镜左侧 ①先盘左/正镜(face left):竖盘在望远镜左侧; 先盘左 正镜 ):竖盘在望远镜左侧; 后盘右/倒镜 倒镜( ):竖盘在望远镜右侧 ②后盘右 倒镜(face right):竖盘在望远镜右侧; ):竖盘在望远镜右侧;
第三节 水平角观测
§4-3 Observation for
Horizontal Angle
水平角观测的主要工作
一. 经纬仪安置 (Setting up a theodolite) 二. 竖立与照准目标 (Erecting and aiming the target) 观测程序(读数、记录与检核) 三. 观测程序(读数、记录与检核) (Observing procedures) 四. 注意事项 (Notices)
④盘右每次读数后计算2C值(两倍照准差): 盘右每次读数后计算2 两倍照准差) 2C=盘左读数-(盘右读数±180 °) ≯40 ″; 盘左读数-(盘右读数± -(盘右读数 ; 计算各方向读数均值: ⑤计算各方向读数均值: 读数均值= 盘左读数+盘右读数± 读数均值=(盘左读数+盘右读数±180 °)/2; ; 零方向得2个平均值再取均值, 括号标明 标明; ⑥零方向得2个平均值再取均值,用括号标明; ⑦将零方向化成 °00′00″,其它各方向也按 零方 将零方向化成0° , 向减少的值来减去,成为归零后方向值; 向减少的值来减去,成为归零后方向值; 各测回的同一方向值互差≯ ⑧各测回的同一方向值互差≯24 ″; ; 相邻方向值之差,即为各水平角值; ⑨相邻方向值之差,即为各水平角值; 个测回间度盘变换时, ⑩n个测回间度盘变换时, 起始方向读数= 起始方向读数=180 °/n。 。
全圆方向法记录手薄
四.水平角观测注意事项
1. 脚架踩牢,仪器中心螺旋拧紧,转动螺旋要轻,手 脚架踩牢,仪器中心螺旋拧紧,转动螺旋要轻, 不扶脚架; 不扶脚架; 2. 观察气泡,如果气泡偏离中央>2格时,需重新整平 观察气泡,如果气泡偏离中央 气泡偏离中央> 格 和观测; 和观测; 3. 阳光强烈时用伞遮仪器; 阳光强烈时用伞遮仪器; 4. 各点高差过大时,更需严格整平; 各点高差过大时,更需严格整平; 目标底部; 5. 觇标竖立尽力铅垂,用十字丝交点照准目标底部; 觇标竖立尽力铅垂, 十字丝交点照准目标底部 6. 每个读数记录员都要复报,直接记录,不得转抄; 每个读数记录员都要复报 直接记录,不得转抄; 复报, 7. 记录数据要真实,不得涂改,当场计算,不合立即 记录数据要真实 不得涂改,当场计算, 真实, 重测。 重测。
2.整平(leveling) 2.整平 leveling) 整平( 先用圆水准器粗平,然后用水准管精平; ①先用圆水准器粗平,然后用水准管精平; 松开水平制动螺旋, ②松开水平制动螺旋,使水准管与任意两脚螺 旋平行; 旋平行; 双手相对方向转动脚螺旋,使气泡居中( ③双手相对方向转动脚螺旋,使气泡居中(左 手拇指运动方向即是气泡移动的方向); 手拇指运动方向即是气泡移动的方向); 照准部旋转90° ④照准部旋转90°,转动第三个脚螺旋使气泡 居中; 居中; 再检查对中情况,反复1 ⑤再检查对中情况,反复1~2次; 当照准部转到任意位置,水准管气泡都居中, ⑥当照准部转到任意位置,水准管气泡都居中, 整平结束。 整平结束。
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