
测绘仪器的发展论文.doc
8页该处写论文题目依据你的论文内容,我觉得你的题目改为“测绘仪器及其发展历史”测绘仪器及其发展历史学 生 姓 名: 专 业 班 级: 测绘工程一班 写完整,哪一级的 指 导 教 师: 完 成 日 期: 摘 要本文介绍了测绘仪器的简明扼要的介绍一下论文的主要内容:比如本文主要介绍了测绘仪器的发展历史...发展历史关键词:测绘仪器、发展、历史、关键词太多,一般三到五个:如 测绘;测绘仪器;历史;发展等1.测绘仪器的概述 测绘仪器,简单讲就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器2.测绘仪器改为测绘仪器简介,该部分放在测绘仪器发展历史前面简介2.1 望远镜最主要几个一定要写:经纬仪,水准仪,全站仪和GPS ,你这个没写GPS望远镜:广义上的望远镜不仅仅包括工作在可见光波段的光学望远镜,还包括射电,红外,紫外,X射线,甚至γ射线望远镜。
我们探讨的只限于光学望远镜折射望远镜的物镜由透镜或透镜组组成反射望远镜最早由牛顿发明,其物镜是凹面反射镜,没有色差,而且将凹面制成旋转抛物面即可消除球差凹面上镀有反光膜,通常是铝反射望远镜镜筒较短,而且易于制造更大的口径,所以现代大型天文望远镜几乎无一例外都是反射结构折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成主镜是球面反射镜,副镜是一个透镜,用来矫正主镜的像差此类望远镜视场大,光力强,适合观测流星,彗星,以及巡天寻找新天体2.2水准仪建立水平视线测定地面两点间高差的仪器主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪)微倾水准仪借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪作业时先用圆水准器将仪器粗略整平,每次读数前再借助微倾螺旋,使符合水准器在竖直面内俯仰,直到符合水准气泡精确居中,使视线水平自动安平水准仪借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数补偿的基本原理是:当望远镜视线水平时,与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。
当望远镜对水平线倾斜一小角α后,十字丝交点Z向上移动,但像点Z0仍在原处,这样即产生一读数差Z0Z激光水准仪利用激光束代替人工读数的一种水准仪将激光器发出的激光束导入望远镜筒内,使其沿视准轴方向射出水平激光束电子水准仪又称数字水准仪,它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的2.3GNSSGNSS的全称是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System),它是泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统,以及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等,还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统组成部分:空间部分 GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20200km的上空,运行周期为12h卫星均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。
地面控制系统 地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据用户设备部分 用户设备部分即GPS信号接收机其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备2.4 光电测距仪光电测距仪根据测定时间t的方式,分为直接测定时间的脉冲测距法和间接测定时间的相位测距法高精度的测距仪,一般采用相位式相位式光电测距仪的测距原理是:由光源发出的光通过调制器后,成为光强随高频信号变化的调制光通过测量调制光在待测距离上往返传播的相位差φ来解算距离2.5全站仪全站型电子测距仪(Electronic Total Station),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。
因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角测距仪器,与光学经纬仪比较将光学度盘换为光电扫描度盘?把电子经纬仪去掉,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能,以及数据通讯功能,进一步提高了测量作业的自动化程度2.6陀螺经纬仪 将陀螺仪和经纬仪组合在一起,用以测定真方位角的仪器在地球上南北纬度75范围内均可使用陀螺高速旋转时,由于受地球自转影响,其轴向子午面两侧往复摆动通过观测,可定出真北方向陀螺经纬仪主要用于矿山和隧道地下导线测量的定向工作有的陀螺经纬仪用微处理机进行控制,自动显示测量成果,具有较高的测量精度激光陀螺经纬仪则具有精度较高、稳定和成本低的特点2.7液体静力水准仪利用连通管测定两点间微小高差的仪器主要是由测深仪和控制器组成的观测系统前者用微型电机作为动力,以测针自动跟踪水位进行观测,后者由电子设备部件经过测深仪与沉降点有线连接后,指挥任一沉降点进行工作,并由数码管显示逐点的观测值。
在良好条件下,观测精度可达0.05mm左右仪器主要用于精密测定建筑物沉降,建筑物安装及地震预报中的倾斜观测2.8立体坐标量测仪摄影测量中用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差(视差)的仪器由观测系统,导轨系统,像片盘,量测系统和照明设备等部分组成有的仪器有自动坐标记录装置,还可直接获得计算机使用的穿孔纸带,或配有自动拍摄所量测像点影像的装置主要用于解析空中三角测量和地面立体摄影测量加密像控点2.9激光测量仪器装有激光发射器的各种测量仪器这类仪器较多,其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接,把激光束导入望远镜筒,并使其与视准轴重合利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点,形成一条鲜明的准直线,做为定向定位的依据在大型建筑施工,沟渠、隧道开挖,大型机器安装,以及变形观测等工程测量中应用甚广常见的激光测量仪器有:①激光准直仪和激光指向仪两者构造相近,用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测目前激光准直精度已达10-5~10-6②激光垂线仪将激光束置于铅直方向以进行竖向准直的仪器用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位及以后的倾斜观测,精度可达0.510-4 。
③激光经纬仪用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度通常在200米内的偏差小于1厘米④激光水准仪除具有普通水准仪的功能外,尚可做准直导向之用如在水准尺上装自动跟踪光电接收靶,即可进行激光水准测量⑤激光平面仪一种建筑施工用的多功能激光测量仪器,其铅直光束通过五棱镜转为水平光束;微电机带动五棱镜旋转,水平光束扫描,给出激光水平面,可达20□的精度适用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支模、灌筑及抄平工作,精确方便、省力省工3.测绘仪器发展历史 20世纪中叶,新的科学技术得到了快速发展,特别是电子学、信息学、电子计算机科学和空间科学等,在其自身发展的同时,给测绘科学的发展开拓了广阔的道路,创造了发展的条件,推动着测绘技术和仪器的变革和进步测绘科学的发展很大部分是从测绘仪器发展开始的,然后使测绘技术发生重大的变革1947年,光波测距仪问世,60年代激光器作为光源用于电磁波测距,使长期以来艰苦的手工业生产方式的测距工作,发生了根本性的变革彻底改变了大地测量工作中以测角按算距离的面貌因此除用三角测量外,还可用导线测量和三边测量随着光源和微处理机的问世和应用,使测距工作向着自动化方向发展。
氦氖激光光源的应用使测程达到60公里以上精度达到(5mm+510-6D)固体激光器的应用使测程大大加大,因此测月、测卫工作得以实现80年代开始,多波段(多色)载波距的出现,抵偿、减弱了大气条件的影响,使测距精度大大提高ME5000测距仪达到(0.2+0.110-6D)的标称精度与此同时,砷化钾发光管和激光光源的使用,使测距仪的体积大大减小重量减轻,向着小型化大大迈进了一步除了光波测距以外,微波测距也有很大发展,80年代之后,全自动化的微波铡距仪CA-100、WM-20等已用于军事等部门测角仪器的发展也十分迅速,它和其他仪器一样,随着科学技术的进步而发展从金属度盘发展为光学度盘近20年来,伴随着电子技术、微处理机技术的广泛应用,经纬仪已使用电子度盘和电子读数,且能自动显示、自动记录,完成了自动化测角的进程,自动测角的电子经纬仪问世,并得到应用同时,电子经纬仪与测距仪结合,形成了电子速测(全站仪)、其体积小,重量轻,功能全,自动化程度高,为数字测图开拓了广阔前景最近又推出了智能经纬仪,连瞄准目标也可自动化从此将结束测角、测距手工业生产方式的漫长历史20世纪40年代,自动安平水准仪的问世,标志着水准测量自动化的开端。
之后,发展了激光束准仗、激光扫平仪,为提高水准测量的精度和开拓广泛的用途创造了条件近年来,数字水准仪的诞生,也使水准测量中的自动记录,自动传输、存储和处理数据成为现实它和经纬仪一样,也可自动瞄准目标进行观测由于以上这些先进测量仪器的生产和应用,使测量工作向着自动化、电子化方向发展,减轻丁劳动强度,提高了工作效率,并且使野外工作大大减少,因而改善了测绘工作艰苦的环境20世纪80年代,全球定位系统(GPS)问世,采用卫星直接进行空间点的三维定位引起了测绘工作重大变革由于卫星定位具有全球、全天候、快速、高精度和无需建立高标等优点,被广泛用在大地测量、工程测量、地形测量及军事的导航、定位上,世界上很多国家为了使用全球定位系统的信号,迅速进行了接收机的研制从70年代到现在,已有百余厂家研制了一二百种精度不同、类型不同的仪器现已生产出第五代产品,它体积小、功能全、重量轻我国也在进行卫星导航定位系统的研究,所研制的双星定位系统已有很大进展我国的北斗已经问世了另外,全球定位系统GPS的应用研究,进展很快,做出了很好的成果20世纪70年代,除了用飞机进行航空摄影测量测绘地(形)图外,还通过人造地球卫星拍摄地球照片,监测自然现象的变化,并且利用这些卫。
