测绘专业基础与实务第一课大纲要求全课件.ppt

1 《《测绘专业基础与实务（中级）测绘专业基础与实务（中级）》》 考前考前 2015年年3月月 2 第一章第一章 测绘基础知识测绘基础知识 （教材（教材1：：P3-7））大纲要求（大纲要求（P3）） 第二部分第二部分 专业理论知识专业理论知识一、测绘专业理论一、测绘专业理论（一）掌握测量的基准面和基准线（重点）（一）掌握测量的基准面和基准线（重点） （二）掌握高斯投影及高斯平面直角坐标；我国常用的大（二）掌握高斯投影及高斯平面直角坐标；我国常用的大地坐标系统（重点）地坐标系统（重点） （三）熟悉大地坐标系及其参数；大地坐标系间的坐标转（三）熟悉大地坐标系及其参数；大地坐标系间的坐标转换方法换方法（四）掌握水准面的不平行性及高程系统；我国采用的高（四）掌握水准面的不平行性及高程系统；我国采用的高程系统（重点）程系统（重点） （五）了解地图投影理论五）了解地图投影理论31 1、铅垂线、铅垂线（（P3P3）） 重力（地球引力重力（地球引力和离心力的合力）和离心力的合力）作用线，测量的作用线，测量的基基准线准线2 2、水准面、水准面(P3)(P3) 静止的水面形成的静止的水面形成的闭合曲面。

闭合曲面 它是重力等位面，处处与重力方向线垂直，有它是重力等位面，处处与重力方向线垂直，有无穷多个无穷多个一、测量的基准面和基准线一、测量的基准面和基准线43 3、、大地水准面大地水准面(P3):(P3):水准面有无数多个，水准面有无数多个，其中与平均其中与平均海水面吻合并向大陆、岛屿延伸而形成的封闭曲面，海水面吻合并向大陆、岛屿延伸而形成的封闭曲面，称为大地水准面，称为大地水准面，它最接近地球真实性态和大小，是它最接近地球真实性态和大小，是测量的测量的基准面基准面 大地水准面是一个不规则的曲面大地水准面是一个不规则的曲面大地水准面和铅垂线是测量的基准面和大地水准面和铅垂线是测量的基准面和基准线大地线上各点的主法线与曲面法线重合大地线上各点的主法线与曲面法线重合5二、确定地面点位的方法二、确定地面点位的方法点的位置点的位置 坐标系统坐标系统6（一）地面点在投影面上的坐标（一）地面点在投影面上的坐标1 1、、 （天文）（天文）地理地理坐标系坐标系地理坐标系：以地理坐标系：以大地水准面大地水准面和和铅垂线铅垂线为依据，用地为依据，用地理经度、地理纬度确定地面上一点在大地水准面上理经度、地理纬度确定地面上一点在大地水准面上的位置，而建立的坐标系。

为一球面坐标系的位置，而建立的坐标系为一球面坐标系•地理经度（地理经度（λP）：过）：过P点的子午面与起始子午面的点的子午面与起始子午面的所夹的两面角，称为地理经度所夹的两面角，称为地理经度λP•地理纬度（地理纬度（φP）：过）：过P点所作铅垂线与赤道面的夹点所作铅垂线与赤道面的夹角，称为地理纬度角，称为地理纬度φP7大地经度大地经度L L：：某点的子午面与本初子午面所夹两面角某点的子午面与本初子午面所夹两面角 分为东径、西经，值域分为东径、西经，值域 0° 0°～～ 180° 180°大地纬度大地纬度B B：：过某点的法线与赤道面的夹角过某点的法线与赤道面的夹角 分为南纬、北纬，值域分为南纬、北纬，值域 0° 0°～～ 90° 90°大地高大地高HpHp：： 点沿法线到参考椭球面的距离点沿法线到参考椭球面的距离 某点的大地坐标是根据大地原点坐标，按大地测量所测得某点的大地坐标是根据大地原点坐标，按大地测量所测得的数据推算而得的数据推算而得基准面：参考椭球面基准面：参考椭球面2 2、、 大地（地理）坐标系大地（地理）坐标系基准线：法线基准线：法线8 空间直角坐标系定义为：空间直角坐标系定义为： 1 1、、坐标原点坐标原点O O选参考椭球体选参考椭球体中心，原点与地球质心重合中心，原点与地球质心重合 2 2、、Z Z 轴指向协议地球北极轴指向协议地球北极 P P点空间直角坐标为（点空间直角坐标为（XpXp、、YpYp、、ZpZp），），它与大地坐标它与大地坐标B B、、L L、、H H之间可用公式转换。

之间可用公式转换3 3、、 空间直角坐标系空间直角坐标系3、、X 轴指向零子午面与地球赤道面交点轴指向零子午面与地球赤道面交点4 4、、 Y Y 轴垂直于轴垂直于XOZXOZ平面，构成右手坐标系平面，构成右手坐标系91011地图投影：将球面上的大地坐标按一定数地图投影：将球面上的大地坐标按一定数学法则归算到平面上学法则归算到平面上地图投影的方式：等角投影（正形投影）地图投影的方式：等角投影（正形投影）4 4、、 高斯平面直角坐标系（高斯平面直角坐标系（P5P5－－7 7））任意投影等任意投影等等面积投影等面积投影12 高斯投影是横椭圆柱正形高斯投影是横椭圆柱正形投影 高斯投影的特点：高斯投影的特点：• 投影后角度不变；投影后角度不变；• 长度变形呈固定性，且离长度变形呈固定性，且离中央中央子午线越远变形越大子午线越远变形越大1 1））高斯投影高斯投影的概念的概念13分带投影：为限制长度变形，采用分带的方法分带投影：为限制长度变形，采用分带的方法从从0°0°经线开始，自西向东，每隔经线开始，自西向东，每隔6°6°投影一次，投影一次，全球分为全球分为60带，编号为带，编号为1 ～～ 60带。

带 中央子午线经度中央子午线经度L L0 0 及带号及带号N N的计算公式如下：的计算公式如下：L L0 0=6N-3 =6N-3 （（1-31-3））6°6°带投影带投影1415 11 11个个6°6°带，带，N N（（13 13 ～～ 23 23），），L L0 0(75°(75°～～ 135°) 135°) 21 21个个3°3°带，带，N Nˊˊ（（25 25 ～～ 45 45），），L L0 0ˊˊ(75°(75°～～ 135°) 135°) 在在6°6°带基础上划分，其中央子午线在奇数时与带基础上划分，其中央子午线在奇数时与6°6°带的带的L L0 0相同，每隔相同，每隔3°3°为一带为一带 ，共，共120120带中央子午线经度中央子午线经度L L0 0的计算公式为的计算公式为L L0 0ˊˊ =3n=3n （（1-41-4）） n n为为 3°3°带带号带带号 3°3°带投影：带投影：我国我国16原点：原点： 赤道与中央子午线的交点赤道与中央子午线的交点X X轴：轴： 中央子午线，向北为正中央子午线，向北为正Y Y轴：轴： 赤道线，向东为正赤道线，向东为正 象限按顺时针象限按顺时针ⅠⅠ、、ⅡⅡ、、ⅢⅢ、、Ⅳ Ⅳ 排列排列（（2 2）高斯平面直角坐标系）高斯平面直角坐标系17 我国境内，各带的我国境内，各带的X X坐标均为正，但坐标均为正，但Y Y坐标有正有坐标有正有负。

为使负为使Y Y值都为正，规定值都为正，规定Y Y坐标一律加坐标一律加500500kmkm，，即将即将原点西移原点西移500500kmkm，，并在并在Y Y坐标前面冠以带号坐标前面冠以带号如在第如在第2020带，中央子午线以西带，中央子午线以西P P点：点：在在2020带高斯直角坐标系为：带高斯直角坐标系为：185、、 独立独立平面直角坐标系平面直角坐标系（（P5））测量平面直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系测量平面直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系的区别：的区别：数学上的三角和解析几何公式可直接用到测量的计算数学上的三角和解析几何公式可直接用到测量的计算上上 1 1）） 纵、横坐标轴不同纵、横坐标轴不同 2 2）） 表示直线方位角的表示直线方位角的定义不同定义不同 3 3）） 坐标象限不同坐标象限不同 4 4）坐标原点的选取不）坐标原点的选取不同同19 6 、、 我国的大地坐标系统我国的大地坐标系统 （（1））19541954年北京坐标系（简称北京年北京坐标系（简称北京5454坐标系）坐标系） 采用原苏联克拉索夫斯基椭球体参数建立的采用原苏联克拉索夫斯基椭球体参数建立的坐标系，该椭球体参数只依据局部地区（原苏联坐标系，该椭球体参数只依据局部地区（原苏联国土）的大地测量资料推算而得，与大地体只局国土）的大地测量资料推算而得，与大地体只局部吻合。

该坐标系在部吻合该坐标系在1954-19751954-1975年间使用年间使用 其其地地球椭球元素为：球椭球元素为： a=6,378,245m α= 1:298.3 a=6,378,245m α= 1:298.320（（2））1980年国家大地坐标系（简称西安年国家大地坐标系（简称西安80坐坐标系）标系） 采用国际大地测量与地球物理协会采用国际大地测量与地球物理协会（（IUGG））1975年推荐的椭球体参数建立的年推荐的椭球体参数建立的坐标系，该系统使用多点定位法定位，使椭坐标系，该系统使用多点定位法定位，使椭球面与大地体较好吻合该坐标系从球面与大地体较好吻合该坐标系从20世纪世纪80年代开始使用年代开始使用 其地球椭球元素为：其地球椭球元素为： a=6,378,140m α=1:298.25721 （（3））2000国家大地坐标国家大地坐标 随着社会的进步，国民经济建设、国防随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心坐标系）作为国家大地坐标系。

采用地心坐坐标系）作为国家大地坐标系采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率三维坐标，并提高测图工作效率 根据根据《《中华人民共和国测绘法中华人民共和国测绘法》》，经国务，经国务院批准，我国自院批准，我国自2008年年7月月1日起，启用日起，启用2000国家大地坐标系国家大地坐标系22 该坐标系为我国的地心坐标系，英该坐标系为我国的地心坐标系，英文名称为文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写，英文缩写为为CGCS2000该坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体该坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心质量中心 其地球椭球元素为：其地球椭球元素为： a=6,378,137m α=1:298.25722210123 2000国家大地坐标系与现行国家大地坐国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为标系转换、衔接的过渡期为8至至10年。

年 现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；现行国家大地坐标系；2008年年7月月1日后新日后新产生的各类测绘成果应采用产生的各类测绘成果应采用2000国家大地国家大地坐标系；坐标系； 现有地理信息系统，在过渡期内应逐步现有地理信息系统，在过渡期内应逐步转换到转换到2000国家大地坐标系；国家大地坐标系； 2008年年7月月1日后新建立的地理信息系统应采用日后新建立的地理信息系统应采用2000国国家大地坐标系家大地坐标系24二、二、地面点的高程（地面点的高程（P4－－5）） 1、、 高程系统高程系统（（参考参考《《控制测量学（上册）控制测量学（上册）》》孔祥元孔祥元 郭继郭继明主编明主编 武大出版社）武大出版社） 地面点的高程，是指地面点至某一高程基地面点的高程，是指地面点至某一高程基准面的铅垂距离相对于某一基准面所定义的准面的铅垂距离相对于某一基准面所定义的高程体系称为高程系统基准面不同，高程系高程体系称为高程系统基准面不同，高程系统也不同测绘工作常采用的的高程系统有大统也不同。

测绘工作常采用的的高程系统有大地高、正高系统和正常高系统等地高、正高系统和正常高系统等25（（1）大地高（）大地高（ 《《控制测量学控制测量学》》P16 ））大地高系统：以大地高系统：以地球椭球面地球椭球面为基准面的高程系为基准面的高程系统大地高：地面点沿大地高：地面点沿法线法线到椭球面的铅垂距离到椭球面的铅垂距离26（（2）正高）正高（（ 《《控制测量学控制测量学》》P16））正高系统：以正高系统：以大地水准面大地水准面为基准的高程系统为基准的高程系统正高：地面点沿正高：地面点沿实际重力线实际重力线到大地水准面的距离到大地水准面的距离3）正常高）正常高（（ 《《控制测量学控制测量学》》P16 ））正常高系统：以正常高系统：以似大地水准面似大地水准面为基准的高程系统为基准的高程系统正常高：地面点沿正常高：地面点沿正常重力线正常重力线到似大地水准面的距到似大地水准面的距离27 大地水准面是受地球自转和地球重力场影大地水准面是受地球自转和地球重力场影响的地球重力等位面似大地水准面则是由基响的地球重力等位面似大地水准面则是由基于地球正常椭球的地球重力场所求得的曲面，于地球正常椭球的地球重力场所求得的曲面，它不是重力等位面，只有几何意义，没有物理它不是重力等位面，只有几何意义，没有物理意义。

意义 似大地水准面与大地水准面很接近，但二似大地水准面与大地水准面很接近，但二者不相重合由于大地水准面与地球椭球面的者不相重合由于大地水准面与地球椭球面的差距难以求得，而似大地水准面与地球椭球面差距难以求得，而似大地水准面与地球椭球面的差距可以求得，能将地面点的正常高换算到的差距可以求得，能将地面点的正常高换算到地球椭球面上因此地球椭球面上因此我国的高程采用的是依据我国的高程采用的是依据似大地水准面所建立的正常高系统，国家高程似大地水准面所建立的正常高系统，国家高程点的高程是正常高点的高程是正常高28若设：大地高为若设：大地高为H、正高为、正高为H正正、正常高为、正常高为H正常正常，，则它们之间有如下关系：则它们之间有如下关系：式中：式中：N为大地水准面差距，为大地水准面差距，为高程异常为高程异常高程异常值可在国家测绘部门存有的高程异高程异常值可在国家测绘部门存有的高程异常图中查取常图中查取2930 （（2 2）高差：地面上两点间的高程差，用）高差：地面上两点间的高程差，用h h表示 h habab=H=HB B-H-HA A 2 2、、地面点的高程（地面点的高程（P4P4－－5 5））（（1 1）地面点的高程：地面点到某一高程基准）地面点的高程：地面点到某一高程基准面的垂直距离。

面的垂直距离绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，常简化用离，常简化用H H表示相对高程：地面点到某一假定水准面的垂直距相对高程：地面点到某一假定水准面的垂直距离，也称假定高程离，也称假定高程313 3、、我国采用的高程系统我国采用的高程系统（（1 1））19561956年黄海高程系统年黄海高程系统 H H原点原点=72.289=72.289m m（（2 2））19851985年国家高程基准年国家高程基准 H H原点原点=72.260=72.260m m返回返回32 第二章第二章 高程测量高程测量 （（教材教材1：：P11-29））大纲要求（大纲要求（P1-2）） 第一部分第一部分 专业基础知识专业基础知识（五）高程测量（五）高程测量1 1、熟悉二等精密水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）熟悉二等精密水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）2 2、掌握三、四等水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）掌握三、四等水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）3 3、掌握测距三角高程测量（布设原则、实施方法、成果计算）掌握测距三角高程测量（布设原则、实施方法、成果计算）。

4 4、掌握四等水准测量误差分析（来源、影响、措施等）掌握四等水准测量误差分析（来源、影响、措施等）5 5、熟悉、熟悉DS3DS3微倾式水准仪的检测和校正微倾式水准仪的检测和校正6 6、了解精密水准仪和水准尺的使用与检验了解精密水准仪和水准尺的使用与检验7 7、了解数字水准仪和自动安平水准仪的原理及使用了解数字水准仪和自动安平水准仪的原理及使用33高程测量方法：高程测量方法：3435 以上几种方法比较：以上几种方法比较： 水准测量的精度为最高，是精确测量地水准测量的精度为最高，是精确测量地面点高程的主要的方法，但工作量较大；面点高程的主要的方法，但工作量较大；三角高程测量的精度次之，但工作进展快，三角高程测量的精度次之，但工作进展快，适用于山区的高程施测；物理高程测量的适用于山区的高程施测；物理高程测量的精度最低，但仪器简单，施测方便，一般精度最低，但仪器简单，施测方便，一般用于勘察工作用于勘察工作36综上所述，水准测量和三角高程测量是综上所述，水准测量和三角高程测量是高程测量的主要手段，而水准测量是高程测量的主要手段，而水准测量是一切高程测量的基础而一切高程测量的基础。

而GPS高程测高程测量是高程测量新方法量是高程测量新方法37一、水准测量的基本原理一、水准测量的基本原理（一）基本（一）基本原理原理如右图：已如右图：已知知A A点高程点高程H HA A，，求求B B点高程点高程H HB B38 以上利用两点间高差求高程的方法叫以上利用两点间高差求高程的方法叫高差法高差法 高差法的计算公式为：高差法的计算公式为： H HB B=H=HA A+ h+ hABAB P11（（2－－2）） hAB =a-b =a-b P11 （（2－－1））此法适用于由一已知点推算某一待定高程此法适用于由一已知点推算某一待定高程点的情况点的情况 39例：若已知例：若已知HA=54.321m，在，在A点水准点水准尺的读数为尺的读数为1.789m，在，在B点水准尺的读点水准尺的读数为数为0.678m，求，求B点高程解解（法（法1用高差法）用高差法） 由由hAB= a-b 得：得： hAB= a-b = 1.789-0.678=1.111m则：则：HB= HA+ hAB =54.321+1.111=55.432m40 在实际工作中，有时需要安置一次在实际工作中，有时需要安置一次仪器测出若干个前视点待定高程，以提仪器测出若干个前视点待定高程，以提高工作效率，此时可采用高工作效率，此时可采用视线高法视线高法，即，即通过水准仪的视线高通过水准仪的视线高Hi计算待定点计算待定点B的的高程高程HB。

视线高法的公式如下：视线高法的公式如下： Hi=HA+a P11（（2-3）） HB=Hi-b4142例：若已知例：若已知H HA A=54.321m=54.321m，，在在A A点水准尺点水准尺的读数为的读数为1.7891.789m m，，在在B B点水准尺的读数点水准尺的读数为为0.6780.678m m，，求求B B点高程返回返回解（法解（法2）：用视线高法：）：用视线高法： 由由 Hi=HA+a=54.321+1.789=56.110m得：得：HB=Hi-b=56.110- 0.678 =55.432m43水准测量原理：水准测量原理：P11（二）水准测量的实施（（二）水准测量的实施（P17－－18）） 在实际工作中，当在实际工作中，当A、、B两点相距两点相距较远，或高差较大时，安置一次仪器较远，或高差较大时，安置一次仪器不能测得两点间的高差，必须在两点不能测得两点间的高差，必须在两点之间连续安置仪器和竖立标尺，连续之间连续安置仪器和竖立标尺，连续测定两标尺之间的高差，最后取其代测定两标尺之间的高差，最后取其代数和，即为数和，即为A、、B两点间的高差。

这种两点间的高差这种测量方法称为连续水准测量（或复合测量方法称为连续水准测量（或复合水准测量），如图水准测量），如图2－－16三）水准测量的检核（（三）水准测量的检核（P18-20））44二、二、 水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具451、仪器构造（、仪器构造（P12-14））三部分组成：三部分组成：望远镜望远镜水准器水准器基座基座（一）（一）DS3微倾式水准仪微倾式水准仪462、水准仪的使用（、水准仪的使用（P15））在一个测站上，用水准仪测量高差的在一个测站上，用水准仪测量高差的基本工作可归纳为：安置仪器、粗平基本工作可归纳为：安置仪器、粗平仪器（粗平）、瞄准水准尺、精确整仪器（粗平）、瞄准水准尺、精确整平、读数五个步骤平、读数五个步骤返回返回47四条主要轴线四条主要轴线: : 视准轴视准轴CCCC、、水准管轴水准管轴LLLL、、圆水准器轴圆水准器轴L L´L L´、、仪器竖轴仪器竖轴VVVV 水准仪之所以能提供一条水准路线，水准仪之所以能提供一条水准路线，取决于仪器本身的构造特点，主要表现取决于仪器本身的构造特点，主要表现在轴线间应满足的几何条件：在轴线间应满足的几何条件：3、微倾式水准仪的检验和校正、微倾式水准仪的检验和校正48（（P25））（（1）圆水准器轴）圆水准器轴平行于竖轴平行于竖轴（（2）十字丝横轴）十字丝横轴垂直于竖轴垂直于竖轴（（3）水准管轴平）水准管轴平行于视准轴行于视准轴49（二）精密水准仪（（二）精密水准仪（P22-23）） 国家一、二等水准测量和重要建筑物、构国家一、二等水准测量和重要建筑物、构筑物的沉降观测属于精密水准测量，必须使用筑物的沉降观测属于精密水准测量，必须使用精密水准仪和水准尺。

精密水准仪和水准尺 精密水准仪：根据水准测量的原理可知：精密水准仪：根据水准测量的原理可知：保证视线的精确水平和能在水准尺上精确读保证视线的精确水平和能在水准尺上精确读数是提高水准测量精度的重要条件因而精数是提高水准测量精度的重要条件因而精密水准仪在性能上应有以下特点：密水准仪在性能上应有以下特点：501、仪器的安平精度高，可建立精确的水平视线仪器的安平精度高，可建立精确的水平视线一般精密水准仪水准管的水准器灵敏度高，分一般精密水准仪水准管的水准器灵敏度高，分划值不大划值不大10″/2mm2、配有光学测微器装置，用来精确地在水准、配有光学测微器装置，用来精确地在水准尺上读数（可直接读到尺上读数（可直接读到0.1或或0.05mm），以提），以提高测量精度高测量精度 513、望远镜有良好的光学性能放大率较大，、望远镜有良好的光学性能放大率较大，观测时成象清晰、亮度高十字丝的中丝刻观测时成象清晰、亮度高十字丝的中丝刻成楔形能较精确地瞄准水准尺分划成楔形能较精确地瞄准水准尺分划4、仪器的整体结构稳定受外界条件变化的影、仪器的整体结构稳定受外界条件变化的影响较小。

响较小52三、三、三、四等水准测量（三、四等水准测量（P112-115P112-115））1 1、、主要服务方面主要服务方面2、施测方法、施测方法1）使用）使用DS3水准仪，双面水准尺施测水准仪，双面水准尺施测2）观测程序为：）观测程序为：二等（往测：奇数二等（往测：奇数-后前前后后前前后 偶数偶数-前后后前前后后前返测：奇数返测：奇数-前后后前前后后前 偶数偶数-后前前后）后前前后）三等：后三等：后(黑黑) －－ 前前(黑黑) －－ 前前(红红)－－ 后后(红红)四等：后四等：后(黑黑) －后－后(红红) －－ 前前(黑黑) －－ 前前(红红)四、四、 水准测量的内业（水准测量的内业（P20-21)53五、水准测量的误差来源及消除和减弱方法五、水准测量的误差来源及消除和减弱方法（（P28-29））来源：来源：仪器误差、观测误差、外界条件影响仪器误差、观测误差、外界条件影响仪器误差仪器误差1.仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差：误差与仪器至立尺：误差与仪器至立尺点距离成正比，前后视距相等，消除误差点距离成正比，前后视距相等，消除误差2.水准尺的误差水准尺的误差：对水准尺进行检定，对读数：对水准尺进行检定，对读数进行尺长误差改正；零点误差进行尺长误差改正；零点误差-偶数测站偶数测站54观测误差观测误差1.水准气泡居中误差：水准气泡居中误差：±0.15τ，采用符合水准，采用符合水准器。

引起读数误差：器引起读数误差：0.15τD/(2ρ)，，D视线长视线长2.读数误差：读数误差：60″D/（（vρ），），60″人眼分辨的最人眼分辨的最小角度，小角度，v望远镜放大率望远镜放大率3.视差影响、水准尺倾斜视差影响、水准尺倾斜55外界条件影响外界条件影响1.地球曲率的影响：地球曲率的影响：c=D2/(2R)前后视距相等前后视距相等（（D视线长，视线长，R地球半径）地球半径）2.大气折光影响：大气折光影响：γ=c/7前后视距相等前后视距相等3.阳光和风的影响：撑伞保护仪器，避风阳光和风的影响：撑伞保护仪器，避风4.仪器下沉：双面尺法仪器下沉：双面尺法-后前前后后前前后5.尺垫下沉：转点选在坚实地面并将尺垫踏实尺垫下沉：转点选在坚实地面并将尺垫踏实56六、三角高程测量（六、三角高程测量（P115-116P115-116））（一（一) )三角高程测量原理三角高程测量原理 三角高程测量是根据两点间的水平距离和三角高程测量是根据两点间的水平距离和竖直角计算两点间的高差竖直角计算两点间的高差 已知已知A点的高程，欲求点的高程，欲求B点高程置经纬点高程置经纬仪（或全站仪）于仪（或全站仪）于A点，量取仪器高点，量取仪器高i，在，在B点安置觇标（或反光镜）点安置觇标（或反光镜）,量取觇标高量取觇标高v，测，测定垂直角定垂直角α和和A、、B两点之间的平距两点之间的平距D（或斜（或斜距距S）。

则则A、、B两点间的高差计算公式为：两点间的高差计算公式为： 5758 （（6－－32））或：或：则则B点高程的计算公式为点高程的计算公式为 59 当两点间距离大于当两点间距离大于300 m时，应考虑地球曲率时，应考虑地球曲率和大气折光对高差的影响和大气折光对高差的影响,其值简称为球差改正和气其值简称为球差改正和气差改正，两者合在一起称为两差改正差改正，两者合在一起称为两差改正 ,当取当取K=0.14时，时，有：有： 式中式中,K为当地大气折光系数，为当地大气折光系数，R为地球半径为地球半径 三角高程测量，一般应进行往、返观测（对三角高程测量，一般应进行往、返观测（对向观测），取其平均值作为所测两点间的最后向观测），取其平均值作为所测两点间的最后高差，对向观测可以消弱地球曲率差和大气折高差，对向观测可以消弱地球曲率差和大气折光差的影响光差的影响f601、三角高程测量的观测、三角高程测量的观测（（1）在测站点安置经纬仪或全站仪，量取仪器高）在测站点安置经纬仪或全站仪，量取仪器高i，在目标点上安置觇标或反光镜，量取觇标高，在目标点上安置觇标或反光镜，量取觇标高v；；（（2）用望远镜中丝照准觇标或反光镜中心，观测）用望远镜中丝照准觇标或反光镜中心，观测竖直角，并测量两点间水平距离。

竖直角，并测量两点间水平距离 三角高程测量的有关技术要求见三角高程测量的有关技术要求见《《城市测量城市测量规范规范》》 (二）三角高程测量的观测和计算二）三角高程测量的观测和计算612 2、三角高程测量的计算、三角高程测量的计算三角高程测量的计算一般在表三角高程测量的计算一般在表6－－14所示表格所示表格中进行62起算点起算点A待定点待定点B往返侧往返侧往往返返水距水距D(m)341.230341.233竖直角竖直角αα +14º06ˊˊ30" " -13º19ˊ0ˊ00" "Dtan αα 85.764-80.769仪器高仪器高i(m)1.3101.430目标高目标高v(m)3.8003.930两差改正两差改正f(m)0.0080.008高差高差h(m)+83.281-83.261平均高差平均高差(m)+83.272 三角高程测量计算表三角高程测量计算表 表表6-1463第三章第三章 角度测量角度测量( (教材教材1 1：：P31-48P31-48））大纲要求（大纲要求（P1）） 第一部分第一部分 专业基础知识专业基础知识（三）角度测量（三）角度测量1、掌握水平角概念与观测方法。

掌握水平角概念与观测方法2、掌握普通光学经纬仪（、掌握普通光学经纬仪（DJ6）水平角）水平角观测方法及其误差分析观测方法及其误差分析3、熟悉精密测角方法及其误差分析熟悉精密测角方法及其误差分析4、熟悉普通光学经纬仪（、熟悉普通光学经纬仪（DJ6）的检验）的检验和校正5、了解电子测角原理了解电子测角原理64一、水平角测量原理（一、水平角测量原理（P31P31））定义：定义：水平角水平角是指地面上是指地面上一点到两个目标点的方向一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的线垂直投影到水平面上的夹角，或者说，是过两条夹角，或者说，是过两条方向线的竖面所夹的两面方向线的竖面所夹的两面角 水平角的角值范围为水平角的角值范围为 0° 0°～～ 360°360°65一、水平角观测方法（一、水平角观测方法（P31P31））在在O O点水平放置一度盘，点水平放置一度盘，度盘刻度中心度盘刻度中心o o通过二竖通过二竖直面的交线，二竖直面与直面的交线，二竖直面与度盘的交线在度盘上的读度盘的交线在度盘上的读数分别为为数分别为为a a和和b b（顺时针（顺时针注记），水平角注记），水平角β=n-mβ=n-m66（一）（一）DJ6型型光学经纬仪光学经纬仪的构造（的构造（P32））照准部照准部水平度盘水平度盘基座基座（二）经纬仪的操作（（二）经纬仪的操作（P37））经纬仪的操作包括对中（目的）、整平（目经纬仪的操作包括对中（目的）、整平（目的）、照准和读数四个步骤。

的）、照准和读数四个步骤二、二、 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪67三、三、 水平角测量方法水平角测量方法（一）（一）测回法测回法 测回法常用于测量两个方向之间的单角测回法常用于测量两个方向之间的单角 常用的水平角测量方法有测回法和方向观测法常用的水平角测量方法有测回法和方向观测法（二）（二）方向观测法方向观测法 当一个测站上需测量的方向数多于两个当一个测站上需测量的方向数多于两个时，应采用该法时，应采用该法68选择起始方向（零方向选择起始方向（零方向A））69各测回同方向各测回同方向2c值值盘右读数盘右读数>180，取，取“—”2C的最大的最大值与最小值之差称为值与最小值之差称为“2C互差互差”半测回归零差：半测回零方向半测回归零差：半测回零方向A两次读数之差两次读数之差各测回同一方向值较差：各测回同一方向的归零方向值之差各测回同一方向值较差：各测回同一方向的归零方向值之差70四、四、 DJDJ6 6经纬仪的检验与校正（经纬仪的检验与校正（P48P48））（（1 1）水准管轴垂直于竖轴）水准管轴垂直于竖轴 （（LL ⊥ VVLL ⊥ VV））（（2 2）望远镜视准轴垂直于横轴）望远镜视准轴垂直于横轴 （（CC ⊥ HHCC ⊥ HH））（（3 3）横轴垂直于竖轴）横轴垂直于竖轴 （（HH ⊥ VVHH ⊥ VV））（（4 4）十字丝纵丝垂直于横丝）十字丝纵丝垂直于横丝经纬仪轴系间应该满足的条件：经纬仪轴系间应该满足的条件：71五、五、 水平角测量的误差（水平角测量的误差（P45-48P45-48））1、盘左、盘右观测取平均值可以消除或减弱：、盘左、盘右观测取平均值可以消除或减弱：视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差、水平视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差、水平度盘偏心差和照准部偏心差的影响度盘偏心差和照准部偏心差的影响2、测回间变换度盘起始读数：消除或减弱度、测回间变换度盘起始读数：消除或减弱度盘刻划误差的影响盘刻划误差的影响72第四章第四章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向( (教材教材1 1：：P55-70P55-70））大纲要求（大纲要求（P1）） 第一部分第一部分 专业基础知识专业基础知识（四）距离测量（四）距离测量1、掌握精密钢尺量距（方法、成果、掌握精密钢尺量距（方法、成果计算、精度评定）。

计算、精度评定）2、熟悉电磁波测距（原理、方法、、熟悉电磁波测距（原理、方法、成果计算、精度评定）成果计算、精度评定）73一、距离测量概述一、距离测量概述 距离测量的任务是测量地面上距离测量的任务是测量地面上AB两点在水平两点在水平面上的投影间的直线长度面上的投影间的直线长度Dab根据所用量距工具的不同，量距方法有：根据所用量距工具的不同，量距方法有：本章分别介绍上述方法本章分别介绍上述方法74（一）（一） 量距量距工具（工具（P55P55））二、二、 钢尺量距钢尺量距75定义：在直线方向上标定点位的工作，称定义：在直线方向上标定点位的工作，称为直线定线为直线定线二）（二） 直线定线（直线定线（P51））761 1、平坦地区量距（、平坦地区量距（P56P56））（三）钢尺量距一般方法（精度优于（三）钢尺量距一般方法（精度优于1/3000））定线之后即可丈量定线之后即可丈量77举例：举例： 测线测线 观测值观测值 精度精度 往返往返平均值平均值整尺段整尺段 余长余长 （（m）） 全长全长（（m））A-B往往 4×3015.309135.309 1/3500135.328返返 4×3015.347135.347782 2、倾斜地面量距（、倾斜地面量距（P57P57））方法：方法：（（1 1）斜量法）斜量法 适用于坡度较大，适用于坡度较大，但坡度均匀时。

但坡度均匀时计算公式见计算公式见P57 （（4－－2））（（2) 2) 平量法平量法适用于坡度较小时适用于坡度较小时79两点间水平距离为：两点间水平距离为：（四）钢尺量距的精密方法（四）钢尺量距的精密方法（精度在（精度在1 1／／1 1万－万－1 1／／4 4万）万）1、精密量距是指精度要求较高时所采用的、精密量距是指精度要求较高时所采用的量距方法，用此法量距的特点是：量距方法，用此法量距的特点是：80（（1）要对钢尺进行检定，得出在标准拉力、）要对钢尺进行检定，得出在标准拉力、标准温度下应有的尺长方程式；标准温度下应有的尺长方程式；（（2）在量距时操作严格；）在量距时操作严格；2、成果整理（、成果整理（P58-60））81（（1 1）三项改正（）三项改正（P58-60P58-60））（（2 2）改正后距离）改正后距离例题：例题：P59表表4-182定义：视距测量是利用望远镜内的视距装置定义：视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几何光学和三角测量原理，配合视距尺，根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法同时测定距离和高差的方法三、三、 视距测量（视距测量（P138-140））83（（8－－2））（（8－－3））（一）（一）视线水平时视距公式（视线水平时视距公式（P139））84平距计算公式（平距计算公式（P140）：）：（（8－－6））（（8－－4））高差计算公式（高差计算公式（P140）：）：（二）（二） 视线倾斜时视距测量公式视线倾斜时视距测量公式85（三）视距测量的观测与计算（（三）视距测量的观测与计算（P55-56））例题例题1：用视距测量法测量：用视距测量法测量A、、B两点间的水两点间的水平距离和高差，在平距离和高差，在A点安置经纬仪，点安置经纬仪，B点立点立视距标尺，测得仪器高为视距标尺，测得仪器高为iA=1.37m，上丝，上丝读数读数=1.213m，下丝读数，下丝读数=2.068m，中丝，中丝读数读数=1.640m，竖直角，竖直角=-2°18'36"，试计，试计算水平距离算水平距离DAB和高差和高差hAB。

86 定义：电磁波测距是测定电磁波在测线两端往定义：电磁波测距是测定电磁波在测线两端往返传播的时间返传播的时间t t，，利用已知光速利用已知光速C C，，求定两点间的求定两点间的距离距离D D一）电磁波测距基本原理（一）电磁波测距基本原理(P63)(P63)四、光电测距仪简介四、光电测距仪简介871 1、脉冲法测距（、脉冲法测距（P63P63）：直接测定光脉冲在）：直接测定光脉冲在测线两端往返传播的时间测线两端往返传播的时间t t，，求出距离求出距离D D的方的方法二）（二）电磁波测距基本方法电磁波测距基本方法882 2、相位法测距（、相位法测距（P63-65P63-65）：测量光信号在测线）：测量光信号在测线两端往返传播产生的相位差，间接测定时间两端往返传播产生的相位差，间接测定时间t t，，求距离的方法求距离的方法891 1、按载波分类、按载波分类2 2、按测程分类、按测程分类3、按测距精度分类、按测距精度分类（三）电磁波测距仪的分类（（三）电磁波测距仪的分类（P62））90直线定向：确定直线与标准方向之间的水平直线定向：确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。

角度称为直线定向一）标准方向的种类（一）标准方向的种类用天文方法测定用天文方法测定五、五、 直线定向（直线定向（P68-71P68-71））91（二）表示直线方向的方法（二）表示直线方向的方法1 1、方位角（、方位角（P69P69））2 2、方位角种类（、方位角种类（6969））A Aαα AmAm由标准方向的北端起，由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线的顺时针方向到某直线的水平夹角水平夹角92在同一直线的不同端点量测，其方位角不同，测在同一直线的不同端点量测，其方位角不同，测量中把直线前进方向称为正方向，反之称为反方量中把直线前进方向称为正方向，反之称为反方向1 1、正反算坐标方位角计算、正反算坐标方位角计算(P70)(P70)（三）（三） 正反算坐标方位角与方位角的推算正反算坐标方位角与方位角的推算(P75)(P75)932、方位角推算（、方位角推算（P71））一般公式：一般公式： α前前= α后后+ β左左+180º 或：或： α前前= α后后-β右右+180º注意：注意：1 1）若按上式求出的）若按上式求出的αα前前<0<0º，则加，则加360360º；；2 2）若按上式求出的）若按上式求出的αα前前>360>360º，则减，则减360360；；3 3）左、右角必须分清。

左、右角必须分清94例题例题1：已知：：已知：α 12 ＝＝ 237 °59′30 ″ β左左= 99°01′06″，则，则α 23 ＝？＝？例题例题2：已知：：已知：αAB＝＝ 87º ，， β右右＝＝∠∠ABC＝＝290º ，， 则直线则直线BC的方位角的方位角αBC ＝？＝？95 作作 业业P10：： 3-7题题P29-30：：2、、3、、4、、6、、7、、8、、9、、10、、11P53-54：：1（（1）、）、4（（1）、）、13、、14P72-73: 1、、5、、6、、9、、11、、12P118 11。