工程测量学讲义讲稿

工程测量学（B）第一章绪论

一、定义是一门研究地球形状及大小，并确定地球表面点位关系的一门科学第一节测量学的定义及分类点位关系：yxAB第一章绪论寻找基准面测量学的任务研究地球的形状和大小测绘地形图按一定比例地物、地貌绘制成图缩小测设图上实地测定第一章绪论第一章绪论二、测量学的分类1、地形测量学（terrainsurveying） 研究区域：R<=10公里，故无须顾及地球曲率的影响主要任务：用图的形式描述地物、地貌2、大地测量学(geodeticsurveying)研究区域：R>=10公里，故要顾及地球曲率的影响主要任务：研究地球形状、大小；建立国家统一的坐标系；研究地球重力场理论、技术和方法第一章绪论3、摄影测量学(photographicsurveying)用像片来研究地物、地貌，分为航空摄影测量学和地面摄影测量学4、工程测量学(engineeringsurveying)在工程的勘测设计、施工、竣工后的变形监测中的应用5、制图学(mapping)研究地图制作的理论、方法和工艺的科学第一章绪论

本书所研究的主要内容

地形测量学（terrainsurveying）

学习本课程要求：1。会测地形图2。会用地形图3。会工程放样第一章绪论第二节测量学的发展及应用一、发展测量学的发展归根于测量仪器的发展，总的来说是由手工作业向自动化、数字化方向发展量距：棍子、尺子电磁波测距仪测角：光学经纬仪电子经纬仪高程：水准仪电子水准仪测坐标：传统的方法全站仪、GPS水准仪：光学自动安平测量机器人第一章绪论第二节测量学的发展及应用

二、应用地壳地表广泛应用于地质科学地质科学离不开测量1。经典地质普查阶段地形图（计划、路线、测设）勘探阶段放样（钻孔、探槽）2。现代地质整体→局部静态→动态定性→定量板块运动甚长基线干涉测量GPS4cm/年二、应用

地理信息系统(GIS)

是借助于计算机软、硬件对现实世界目标的空间信息和属性信息按地理分布进行存储、管理,进而进行各种查询、检索、统计分析和应用分析的计算机系统。

地理信息系统按其管理的空间范围可划分为:全球/国家/省/市/县几个等级;也可按其应用领域或专业划分为:城市规划/土地管理/给排水/通讯设施管理/煤气/交通等诸多专业的地理信息系统。

一个实用的地理信息系统包括三部分,一是计算机硬件(包括外设),二是GIS软件,三是数据。而一个地理信息系统的真正使用价值有多大,根本上取决于后二者,尤其是数据。GIS软件包括二部分,一是基础软件(又称GIS平台),二是应用软件,即用以满足用户的特定领域和特定需求,采用合理的技术方案,为用户配置计算机硬件和基础GIS软件,提出系统所需数据规范,实施数据采集,开发用户操作简单而又能满足用户特定需求的GIS应用模式。为用户建立一套完整而实用的地理信息系统的过程叫GIS系统集成。二、应用空间数据：一、国家基础地理信息系统数据库：

数据库

比例尺或等级

二、国家基础地理信息系统数据库简介：

地形数据库

地形数据库是空间型的GIS数据库。它是将国家基本比例尺地形图上各类要素包括水系、境界、交通、居民地、地形、植被等按照一定的规则分层、按照标准分类编码，对各要素的空间位置、属性信息及相互间空间关系等数据进行采集、编辑、处理建成的数据库。根据国家基础地理信息系统总体设计，国家级地形数据库的比例尺分为1:100万、1:25万和1:5万三级。省级地形数据库的比例尺分为1:25万、1:5万和1:1万三级。1:400万、1:100万、1:25万、1:5万、1:1万

二、应用地名数据库

地名数据库是空间定位型的关系数据库。它是将国家基本比例尺地形图上各类地名注记包括居民地、河流、湖泊、山脉、山峰、海洋、岛屿、沙漠、盆地、自然保护区等的名称，连同其汉语拼音及属性特征如类别、政区代码、归属、网格号、交通代码、高程、图幅号、图名、图版年度、更新日期、X坐标、Y坐标、经度、纬度等录入计算机建成的数据库。它与地形数据库之间通过技术接口码连接，可以相互访问。也可以作为单独的关系型数据库运行。1:400万、1:100万、1:25万、1:5万、1:1万二、应用数字栅格地图数据库

数字栅格地图数据库是空间型数据库。它是将已经出版的地形图进行扫描，经过几何校正、色彩校正和编辑处理，建成的栅格数据库。1:400万、1:100万、1:25万、1:5万、1:1万

数字正射影象数据库

正射影象数据库是空间型数据库。它是将航空影像扫描数据或航天遥感数据，经过辐射校正、几何校正，并利用数字高程模型进行投影差改正，有时附之以主要居民地、地名、境界等矢量数据，建成的数据库。影像可以是全色、假彩色或真彩色。其比例尺系列与地形数据库相一致。1:400万、1:100万、1:25万、1:5万、1:1万

二、应用数字高程模型（DEM）

数字高程模型是空间型数据库。它是按照一定的格网间隔采集地面高程而建立的规则格网高程数据库，简称DEM。它可以利用已采集的矢量地貌要素（等高线、高程点）和部分水系要素作为原始数据，进行数学内插获得。也可以利用数字摄影测量方法，直接从航空摄影影像采集。其中，陆地和岛屿上格网的值代表地面高程，海洋区域内的格网的值代表水深。1:100万、1:25万、1:5万、1:1万

二、应用重力数据库

重力数据库是空间定位型关系数据库。它是将重力场测量数据连同相关数据经过编辑处理，建成的数据库，由重力子库、高程子库、平均高程子库、平均空间重力异常子库和地形改正子库等构成。大地数据库

大地数据库是空间定位型关系数据库。它是将各种类型、各种等级的平面、高程等大地测量控制数据，包括各类控制点（三角点、水准点、天文点、GPS点等）的点号、点名、坐标、高程等，经过编辑处理，建成的数据库。第一章绪论一、地球的形状和大小1、大地水准面(Geoidalsurface) 陆地29%海洋71%水准面——自由静止的海水面穿过陆地和岛屿而形成的封闭曲面大地水准面——静止的平均海水面~大地体大地水准面的特性：是一个重力等位面，处处与铅垂线方向相垂直是一个有微小起伏的不规则的曲面第三节地球形状大小寻找基准面第一章绪论2、参考椭球体(ellipsoidofrevolution)三元素：长半径、短半径和扁率

参考椭球体的定位：在适当地点选择一点P，设想把椭球体与大地体相切，即此时铅垂线与法线相重合。P点称为大地原点我国目前采用的参考椭球体为IAG-75椭球寻找基准面第一章绪论二、测量坐标系1。大地坐标系(L,B)地轴、子午面、起始子午面、子午线、赤道面、赤道、平行圈第一章绪论大地经度L(longitude)－过某点的子午面与起始子午面的夹角。我国的经度全部为东经。大地纬度B(latitude)－过某点的法线与赤道面的交角。我国的纬度全部是北纬。第一章绪论2、天文坐标系天文经度天文纬度第一章辜绪论3、高斯帅平面直角框坐标系和数学愚上平面割直角坐翁标系不六同，将基数学上许的x、肚y轴互使换即可拳解决此芬问题。第一章居绪论4、高刻程高程某点沿铅垒垂线方向园到大地水替准面的距声离，又称饿为绝对高换程、海拔高差两点的高忠程之差，艺如hAB、hBAhAB=HB-HA，hBA=HA-HB我国的大斩地水准面陪以黄海平谈均海水面高为准孤，并在帜青岛建肯立了水准原申点珠峰8划844对.43座米水准面和破铅垂线：野外观便测的基德准面和司基准线大地水强准面：测量外业悬测量成果大的共同基持准面旋转椭球源面：确定精确麻点位的基勿准面圆球面讨：近似确泉定点位作的基准姐面水平面昏：在R＝10k业m测量时采疫用的基准示面第一章移绪论第四节伪用帖水平面代蛛替水准面争的限度一、地涌球曲率膊对水平慕距离的堆影响当S=迷3.1舱6km素时，△脂s:s站=1:泽121须940昼00当S=悉10k铸m时，色△s:拨s=1借:12耀177症00当S=2邪0km时企，△s:治s=1:梦3044名00所以，直在进行慕距离测殿量时可崇用水平歌面代替搂水准面顷。第一章眼绪耗论二、地球材曲率对水栋平角度秋的影响例：当握P=1晋0平方旗公里时杯，=攻0.0艘5当P=1应00平方粉公里时，=0谈.51膜当P=4丛00平方品公里时，=尿2.0咐3当P=2驶500平索方公里时杂，=揭12.院71吴所以，地锦球曲率对香水平角度舱的影响很巧小，可不予延考虑。第一章猴绪论三、地倡球曲率厦对高差密的影响例：当S显=10k爽m时，△饶h=7.岩8m当S=歇100伪m时，阴△h=平0.7困8mm所以，测深量高差时吊必须考虑地球余曲率的窗影响。第一章科绪论结论：进行距离查测量和角距度测量时晌可用水平闪面代替水欲准面，而折在进行高狠差测量时奥必须考虑文地球曲率走的影响。一、测定磁地面点空名间位置的德基本原理（一）劳地面刑点的平面煤坐标的测衫定测定地面恢点位置的丘基本原理在是：由逐点测鱼得方位角束和水平距鸡离，逐点甲递推算出批坐标。（二）吐地面必点高程的通测定测定地膝面点高模程的基薯本原理良是：由高程护原点开柏始逐点批测得高臣差，逐塔点递推巴算出高柏程。1－7吨测量工作恩的基本概怜念二、测忆定地面们点空间感位置的脉三个基岗本观测圾要素水平角、川水平距离示和高差（奇高程）是确定笑地面点魔空间位晕置的三援个基本产观测要她素。三、测量园工作的基摩本原则由整体灯到局部属，由高搭级到低硬级，先惑控制和招碎部四、五使、测量互工作的固基本程铲序先控制后偏碎部第二章摇方向与用角度测量§溪2.1方向测量一.地面嫂点标志（一）饲临时性垄标志（二）永健久性标志二.表蛾示直线问方向的化方法（一）标透准分向1.态真北趣方向—极真子午犹线方向昨,地理歇上一点长指向地理北葱极的方够向。2.才磁北方向寻—地球上驼一点指向键地修辞北储极的方向，磁嫁北针静止蛛时的方向荡。3.排坐标北北冻向—平面巡寿直角坐标凝系纵轴的臭北向。4.什三方犯向的关费系：通涛常三北视方向不鸽重合，它们之质间有夹抗角如下叛图所示施：真北磁北+Xγ△GA（二）厨.方位我角1.逐定义：妨自标准猛方向起色，顺时容针转向跳某直线木的水权平夹角坊，称为妇该直线跑的方位睡角，变浓化范围宝：0~象360º。（1）洲真方位秋角：以猪真北方乖向为标瞧准方向妙所度量碰的方位秃角；贼A（2）伍磁方位爆角：以旋磁北方伪向为标类准方向转所度量使的方位尸角；犹Am（3）坐春标方位角霜：以坐标蛮纵轴北向远为标准方弊向所度量祥的方位角键；α例：已知分某地Δ=友-3º,ν=桌+2º,且某直线拔的坐标方尚位角为α=1披20º课30΄，求A、晕Am。2.正奥反方位角互差18剪0º3.方椅位角推算αBC=αAB+β左–180ºαBC=αAB+β右–180º（三）族.罗盘蹦测磁方陵位角：三略§2.2片角度测挺量一.角度达的概念1、水地平角观抓测的概镇念水平角——空托间的角架度在水腥平面上情的投影（一）水耐平角：有卖一点出发步的空间两坐射线垂直解头投影在港水平面上独的角度。变化范嫌围在0º~巧360º。（二）删竖角英：在同一孩平面上内踏，倾斜视排线与水平叨视线之间圆的夹角。仰角：0º~阿+90º俯角：0º发~接–90调º（三）埋经纬仪宵测角的爽原理1.值水抄平角测普角原理β挥=b膀–来a，在水平面访内安置一朵度盘，固璃定不动。测角仪器凯需满足：（1）皮度盘中言心应位乡丰于所测计角的定哨点上；（2）转水平度财盘必须程水平；（3）扫统一方投向的视歼线（同狱一平面纪内的视扔线）在杀水平度小盘上的标读数应明不变。2.绣经纬仪主猾要轴线应雕满足的条驾件.(1饭)水准众管轴换┻竖免轴池h艇h1惕┻V严V1（2）佛视准轴凳┻卫水平屠轴摧Z签Z1伶┻H萝H1（3祖）水平剃轴┻上竖轴犁HH啄1┻炉VV13.央在竖直渣面内安楼置能测轨量角度随的度盘流，与望闪远镜一疾起动。反附图2.毅水平角的予观测（一）隶分微尺光班学经纬仪放的组成部骡分：分类：旋1)羞DJ6友,圣2)页DJ5挨3)膝DJ妥2瞒4倚)D戴J1组成：1.绍照准部预:2.秘水平度厘盘拔最伪小度盘骑1º分微尺摊：最小分蛾划1´读数方蒙法见教侨材P2土0图策2-1因73.毒基座度盘的读男数方法（二）经柏纬仪对中‚整平1.嫂对中对中的目背的：使仪充器竖轴预教测站在同幻玉一铅垂线旺上对中的翁方法：剃①锤家球法对尚中②铃光学对敞中2.稻整平巷使水平度棚盘处于水口平位置（三）水轰平角的观问测方法椅（闹附图）1.兼测回法适奇用于两个乞方向的单氏角步骤：①在测卫站上安葱置仪器弱，对中锻、整平赌；②置仪器撞于盘左位驻置；③使望远除镜镜照准聋左边的目弯标；④配置真度盘，仆使度盘谱略大于棉0º；⑤读、记俗该方向的供读数；⑥松开制缸动螺旋，亦顺时针转欠动照准部锄，照准右隔边的目标旨制动；⑦读取水坛平度盘上幕的读数；⑧松开暖制动螺焦旋，置殊仪器于霉盘右位涝置，照防准右边姿目标，金读、记该方向的符读数；注拣同一方向脉盘左盘右孔读数相差像180º⑨松开并制动螺混旋，逆昌时针转皆动照准纵部，照腿准左边毙目标读鬼记读数蓄；计算桶盘左角强度上泻半测回浩:β左=撇Lb左–La左盘右角膛度下横半测回挖：β右=摇Lb叹右–La右则测回期角度β=（β左+β右）/秤2要求：每借一个测回烤的上半测伞回的第一旷个方向按手下式配置助度盘读数180º（nˊ–1）香/n其中：n粘为所需测股回数；nˊ为正要进礼行的测回校数注：记永录计算泄见P2顶3表2资-12.方肠向法测量适用于三兆个或三个脖以上的方亭向，当多唤于三个观混测方向时鞠，采取全挺圆方向法。具园体步骤：报注梅：记录见轻P24归零差笑：在全肯圆方向裂法中，锦两次照锹准起始削方向的筒读数之姿差。2c差—两倍的照周准误差。扛（同一方心向盘左与押盘右读数窑之差）2c合=盘览左读数–（盘右冷读数±陪18迈0º）注：为了骂提高精度反，对一个设角往往要毁测几个测惯回，取几规个测回平破均值作为盆最后结果陶。三.在竖角的膝观测（一）竖组盘包括：①竖直度欠盘②指标宫水准器③指标水扇准器微动磨螺旋竖盘特点云：与望远各镜一起联甲动竖盘刻犯划盘左视港线水平幸时读数林：90º（0º）厘竖角：α左=宋90˚–L±盘右视框线水平格时读数残：27蹈0˚竖角：α右=碑R–270仿˚(二)胡竖盘民指标差上述公式辨适用的前永提：当时杯视线水平贝时，指标药处于正确艇的位置，志即读数为锤90˚或270˚。如果上述叠条件不满衰足时，紧则上公式钞就不满足赢。竖盘指砍标差怜x,当造指标水沫准管居崖中时，舒读数指圣标偏离蠢正确位羽角的角源值270°0°90°180°盘左竖直读盘的刻划δ左L0°180°90°270°盘左竖角计算公式δ左=90°-L90°180°0°270°Rδ右0°270°180°90°盘右竖角计算公式盘右竖直读盘的刻划δ右=90°-L盘左水平时简读数请9愚0º–x照准目但标后：充Lδ左=90º–L–x抱(皆1)盘右水平时拼读数承270º–x照准目夸标后：偿Rδ右=R–270稼º+x罢(2岂)根据宰有遍：结论：极盘左与热盘右竖涨角的平走均值可蜻消除竖谣盘指标菊差的影纳响x90°xδδ指标差含有指标差时竖角计算公式盘左：δ左=δ+x=90°-L盘右：δ右=δ-x=R-270°指标差源的计算镰：由(带1),宝(2)里得90º–L–x–（R–270丽º+x）=阴0有趟(哈3)结论：己1.础当已知怒指标时欢，可按慰(1)各,(2馆)式测环求不含眯指标差惯影响的手竖角。2.垄(效3)式崭中读数分L和读倚数R时朱在同一僚测站上拢照准同纠一（高柜度同）乓目标的时盘左，猜盘右读瞧数。（三）班竖盘指标芒自动补偿想装置.询（握一般倾角仆≤10′)基本原理补：当仪器窝稍有倾斜隔时，在重旨力的作用退下，使得椅读数指标版处于正赶确的位置海。附图：（四）揪竖火角观测1.办用中况丝照准躁目标；2.针使指标水初准管居中群；3.他读纱记读数匪。记录见P承28.（四）竖绩角的观测岔方法观测竖角无必须严格违用十字丝伤横丝切准悼所瞄目标纺的某固定祸点（如图2—2援9）中横丝其切准目标质的顶端）胖。观测竖角汗的操作步剃骤如下：①将仪器择安置在隶测站上瘦，对中男、整平棵，以盘谈左位置抗瞄准目纪标，固醉定望远滨镜，再镜转动望估远镜微忘动螺旋吧，使十霸字丝横既丝精确赴地切准盛目标顶较端；②转动竖盘柴指标水准陵管微动螺莲旋，使指奶标水准管盯气泡屠中颜（所用经从纬仪如为瞎自动补偿骑装置，则坝把启动补前偿旋钮置沙于“ON”的位置蒙），再杰查看中锄丝是否栗仍切准乞目标，顶确认切腾准后即确读取竖俊盘读数绞，并记字入手簿迫；③倒转望粒远镜，漫以盘右特位置，舟切准目然标的同析一点，播与盘左冰时一样丘读数和倾记簿。三、经周纬仪的伸安置1、对折中:A、先停打开三膊脚架，手使架头乌的中心敌大致对痕准测站睡点，同帝时保持阀架头大化致水平戚；B、装上财仪器，看收光学对中说器是否对迷准测站点财，否则整勺体移动脚请架和仪器慈，使光学铜对中器对顽准测站点榨。A、转敬动照准寇部，使却水准管挖平行于华任意两群个脚螺卸旋，然皱后转动倘这两个象脚螺旋弯使气泡仿居中；B、将照合准部旋转邪90°，转动另乡丰一只脚撤螺旋，蹄使气泡莲居中；C、重复仅以上两个欺步骤，使疏照准部转建至任何位正置时气泡排都居中为讽止。四、水负平角的烦观测方浸法一）测震回法1、安绕置仪器煤，盘左冷，瞄准央A，配袖置度盘应，读a左；2、顺转烧，瞄准B爽，读b左；3、盘锤右，瞄暮准B，脾读b右；4、逆转障，瞄准A循，读a右。测回法监观测手沫簿

觇点读数半测回方向一测回平均方向各测回平均方向附注盘左

盘右

第一测回

A000121800030

B8125362612600812524812527812518

812530

第二测回

A9001182700124

B17126243512636812506

812509

812512

二）方隔向观测跪法1、安失置仪器预，盘左摸，瞄准孕A，配毯置度盘纠，读a左；2、顺转界，分别瞄挡准B、C续、D，读申b左、c左、d左；3、瞄准延A，读a左´（称为“归饲零”）；4、盘垂右，瞄姐准A，淹读a右；5、逆转驴，瞄准D都、C、B嫂，读d右、c右、b右；6、瞄鸟准A，铁读a右´。方向观治测法记墨录手簿

觇点读数半测回方向一测回平均方向各测回平均方向附注盘左

盘右

第一测回°

15°

03

A

002121800200

00000

00000

B3744122174406

374157

374200

374203

C1102906290284811026511102648

1102645

D

1501448330144215012331501236

1501239

A

002181800206

一、视距奶尺读数方但法视距尺且按其构映造不同鹅可分为丑折尺、街塔尺、酸直尺等趋。视距尺为屋区格式刻胸划，黑白网相间，间回隔为1c桨m，每分称米有数字犬注记。如蒜右图所示勾，视距尺愁读数可读首为147魄8，单位完为mm。§3-始3经纬仪尿视距法调测距二、视海距水平鸡时的视变距公式D=d+驼f+s由图中的撤两个三角劈燕形相似可鹅得：故：逢令门：则得：D御=ct丑+Q涂Q很小楼，Q0上式简化烟得：D=讯ct三、视胜距倾斜欺时的视无距公式1、水平铲距离公式NON秆’和M揪OM’均下为近似直蹦角三角形统，可推得扬t’=t彩cos望S=草ct梦’=肤ct慈c及os龙D=S跪c雀os砌=c镜t值co湾s22、高差下公式由图可知欠：h+L允=i+h精’可得：虚h=h羞’+i川-L挽而h’课=D归tan掌故有：h瞎=D蹦tan湿+i售-L最后有利：HB=HA+h=牧HA+D团tan艇+i咐-L四、视枣距测量粉的作业直步骤1）安村置经纬过仪，量叛仪器高免i;2)立邻尺，瞄昼准，分墓别读出瓣上、下越、中丝殖读数和竖盘读园数，并将娱所有的读艇数记入“治视距测量记录耐表”；3）计鱼算：D=c歇tc牛os2h=D奶tan辨+钓i-LHB=HA+h=HA+D捉ta交n乖+i诊-L视距测量涌记录表如劳下所示：其中：挽尺间隔忍=上丝密读数-第下丝读作数竖角=9芬0°-竖盘读曾数D=c坊t武co通s2h=脸Dt括an竹+罢i-LHB=HA+h=披HA+D扬ta臭n加+i抬-L思考题1。望远尸镜照准与宫经纬仪竖抚轴同一竖革直面内不寄同高度两愿点，竖直章度盘上的涨读数是否拨一样，为矮什么？第2。望远谣镜照准与扭经纬仪竖读轴同一竖幻玉直面内不滤同高度两抱点，水平梅度盘上的跟读数是否砖一样，为耳什么？绳3。采用忆3m视距窄尺进行视既距测量，鸦所能测得盏的最大距翠离为多少森，为什么阅？第四章壶水准仪娇及其使用§4-1绢水准障测量原理一、原遇理a--例后视读炸数付b--续前视读辆数如上图赛：HA+a=HB+b则hAB=HB-HA=a-踩b§4-葱2水匆准测量狠的实施hA1=a1-b1,h12=a2-b2,h2B=a3-b3hAB=hA1+h12+h2B=a-微b1,2社称为转愤点，它烂是传递醉高程的居过渡点挡，必须置保持稳衫定不动骆。§4-3水准测归量的施考测一、单一症水准路线棉的种类如下图坛所示，姜1为附事合路线较，2为形闭合路藏线，3骗为支路言线。二、水准准测量的外紧业施测1、四等课水准测量疼的技术指潜标标准稀视线长预度：1宁00m视距鞭差：3灰m罴红饺面读数见差：3强mm罴红迅面所测艺高差之完差：5晴mm视距累找积差：1磁0m2、四辽等水准饶测量的毙观测步印骤后尺箩，黑面光，读下伐、上、笔中三丝告读数前尺秃，黑面史，读下帆、上、克中三丝少读数前尺摊，红面松，读中扮丝读数后尺，年红面，读盘中丝读数3、四迈等水准倍测量记单录手簿测站编号后尺下丝前尺下丝

方向及尺号

标尺读数

K+黑减红高差中数备

考上丝上丝后距前距

黑面

红面视距差d∑d

（1）（5）后（3）（8）（10）

（2）（6）前（4）（7）（9）

（12）（13）后-前（16）（17）（11）

（14）（15）

115710739后1138461710

11970363前205505239-1

374376后-前+0833+0932+1+0832.5-0.2-0.2

4、测站任上的计算锻与校核视距部分惧：（12）遣=（1）步-（2）挣，（13发）=（5翅）-（6谦）（14）治=（12签）-（1写3），（渗15）=斜本站的（置14）+侨前站的（充15）高差部恒分：（9）丧=（4图）+K赖-艘（7）劈燕，（1撑0）=港（3）姻+K评-（寇8）（11惑）=（间10）饺-（9项），（尤16）如=（3选）-（扮4）（17废）=（柔8）-粱（7）球，（1弹1）=蜜（16奇）-（寇17）±10莲0测站编号后尺下丝前尺下丝

方向及尺号

标尺读数

K+黑减红高差中数备

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黑面

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（1）（5）后（3）（8）（10）

（2）（6）前（4）（7）（9）

（12）（13）后-前（16）（17）（11）

（14）（15）

三、内阳业计算1、水养准测量末的限差闭合差——观测值傅与理论衰值的不赔符值高差闭袭合差用轮fh表示四等水准胡测量的限引差：20槐（猜mm)S为距离面，以公里壤为单位2、计算大步骤计算高呜差闭合差fh=h测-h理计算各彻测段改正躺数逐点筛计算各钩点的高恨程思考题1。水悬准测量滤时为什伍么要前菌后视距箭相等？2。什么闻是零点误盼差？怎样午消除？演示1。徕卡串数字水炭准仪2。徕卡其钱它电子仪胡器一、误吹差产生犯的原因1、观测慌者观古测者的素概质差异或岩感觉器官烧的鉴别能云力的局限例：估歉读误差2、测量祝仪器命观测也仪器存在万结构缺陷办和精度限磁制例：水治准仪的址i角误滔差第五章误差基本环知识3、外需界环境徐气怒压、温匠度、湿合度、风台力、透参明度和扶大气折凯光例：大气鸣折光以上三或者合称热为“观喉测条件追”二、误胸差的分屋类1、系统误差卷（sys拍tema到tic镰erro疾r）：在相同傲观测条件幅下做一系曾列的观测疮，误差在蓝大小、正昆负上表现辉出一致性偶，或按一侦定规律变喝化。2、偶然误控差（a掠cci捕den喝te拜rro脊r）：在相同赶观测条件赢下做一系估列的观测星，误差在岁大小、正浮负上表现愉出不一致劳性，从表桌面上看毫浊无规律可驰言。3.粗差（gro壶sse猎rror股）：测量中钻不小心出塌现的错误疑，例如，涛读错数、用记错数，故测错目标淘等通过含念有偶然误修差的多余厚观测值，纠求出未知扛量的最或贩是值，并倡评定观测采结果的精兄度（质量尖）是研究坊偶然误差购的主要任激务三、研究伏观测误差师的任务系统误差研究产生能原因，消倾除偶然误差研究变朋化规律窄，限制粗差阿剔武除三、偶然磁误差的统揉计规律性例:测量槐162个歪三角形的文全部内角谈,此时Li=Ai+Bi+Ci,X=胡180,共皇计算出抬162冒个。把这态162个茂取0.够2为一垒个误差区间,并着按其值赢大小和衔正负号耗排列,则统计其出现丛在各误形差区间执的个数傍,得到其“误差分布寻表”。i=X-Li(i=1峡,2,…思,n)1、绝说对值有交一定的翻限值；2、绝对讨值小的误暑差比绝对膊值大的误果差出现的说机会多；3、绝对愉值相等的季正负误差该出现的机券会相等；4、算术介平均值趋水近于零。直方图其横轴气为误差坊区间的汪大小，陷纵轴为扶相对个宋数除以割误差区寻间的大衔小。小方块折的面积移为误差赶出现的奴相对个颗数。误差分俱布曲线§5－3算术平均梦值（ari筋thm阅eti腰cal矛me坝an）在相同仿观测条秀件下，革对某量获进行一愁系列的光观测，尖设取观尿测值为浩L，这胜些观测身值得算绑术平均桥值定义锦为：…………劝………将等式低两端相碧加，有盗：等式两端浊除以n，得故茂是X的最或诸是（然拣）值（mos危tp匠rob教abl雷ev罪alu书e）五、评蛋定精度像的指标精度——误汇差分布蚁的密集众程度1、中误差m注意：1。中误纳差有“±”；2。中误席差有单位。2。根据毁观测值议改正数选计算观诵测值得芹中误差定义观测迎值的改正形数为对上式筛两边分界别自乘锯后相加许，得2、相富对误差艇lml粒/S例：S葡1=1兄km，捷m衣1=10送cm绢k=缘瑞1/1吧000花0S2=巾10k骡m，m挑2=渗10洽cm份k=1递/10渠000农03、极默限误差（Admi闷ssib香leE娇rror）的个数为剃32％。的个数为吐5％的个数为该0.3％测量中勇，取两索倍的中选误差作得为极限那误差。注意：1.相盲对误差际无单位沈；2.相对归误差分子缩慧为1，分迟母为整数§5－5误差传播招律

（Law族of勿Er较ror逆Pr桑opa母gat券ion）§5－6算术平及均值的讨中误差在同精慌度观测荐中，观望测值的塑精度是寇相同的变，因此绘可以用针下式计起算观测款值中误身差：设已知不耽同精度观薯测值Li(i=碗1,2槐,…,诞n)的萝权为Pi它们相应换的中误差谱为mi，而相淋应的真升误差为i，由于塘这组观效测值是驱不同精销度的，鼠所以不能直接豪应用上波式计算允观测值选中误差锹。虚拟一组耳观测值，菌令根据误差帜传播定律妄得：将权的定浓义公式代葡入得：也就是刺说，这月组虚拟冠观测值昆的是同咽精度观惑测值，它们的秩中误差处为单位联权中误数差。由胞得即在很多时柱候真误差脖是计算不歌出来的，昂此时须用告下式计算储单位权中杆误差：§6－中1控刷制测量泉概述可测地愁形图地勘楼基委楼教1楼物探楼水工楼图书馆ABCD为了限券制误差获累积、股进行分跨区分块时测量，倚需要进坦行控制葡测量控制测量今定义控制点控制测量烘原则先整体、浮后局部先高级施、后低加级分级布网续，逐级控脆制国家控央制网全国范围许内建立的砌控制网，罗称为国家余控制网国陵家控制网夸是用精密口测量仪器堂和方法依期照施测精院度按一、经二、三、竖四等四个犬等级国家水照准网一等水准距网是国家扶高程控制诵网的骨干洞。二等水榴准同布设奸于一等水铺准环内，址是国家高释程控制网甚的全面基如础。三、错四等水准悦网为国家便高程控制番网的进一殖步加密。乏建立国家区高程控制羡网，采用经精密水准倾测量的方偶法城市控赤制网表6－务1城源市三角风网及四翼根三角厅网的主您要技术托要求等级测角中误差（”）三角形最大闭合差（”）平均边长（km）起始边相对中误差最弱边相对中误差测回数DJ1DJ2DJ6二士1.0士3.591：30万1：12万12

三土1.8士7.05首级1：20万1：8万69

四士2.5士9.02首级1：12万1：4.5万46

一级土5士1511。4万1：2万

26二级土10土300.51：2万l：1万

12图根士20士60不大于测图最大视距1.7倍1：l万

1图612笔城市导线轮及国根导哗线的主要哪技术要求等级测角中误差（”）方位角闭合差一（”）附合各线长度（km）平均边长（m）测距中误差（mm）全长相对中误差一级士5士103.6300土151：14000二级士8士162.4200土151：10000三级士12士241.5120士151：6000图根士30士60

1：2000测图控赞制网（或图根控惯制测量因）小地区（采10km2以下）犬控制网症建立。导线测神量、交施会法测浮量、单谨三角形三、四等腔水准测量鼓、三角高电程测量6－2导线测糠量一、导允线测量悼概述将测区迫内相邻稼控制点意连成直榆线而构尊成的折置线，称铺为导线参。这些遵控制点低，称为距导线点蜘。导线昨测量就降是依次捐测定各联导线边劫的长度漆和各转响折角值斩，根据倾起算数血据，推航算各边搁的坐标烤方位角偏，从而扛求出各执导线点怪的坐标关。一、布设拨形式1．闭合茫导线起讫于孝同一已璃知点的扇导线，三称为闭漠合导线冒。2．附秀合导线布设在两泡已知点间房诚的导线，均称为附合兴导线。3修．支导线由一已库知点和蓄一已知低边的方崇向出发箱，既不矛附合到千另一已肤知点，斤又不回墓到原起邻始点的孝导线，寨称为支堪导线。二、导睁线测量私的外业左工作1．踏钉勘选点陵及建立脖标志实地选点膝时，应注相意下列几散点：1）相宽邻点间沾通视良授好，地幸势较平径坦，便党于测角员和量距杂。2）点负位应选造在土质汪坚实处傍，便于侧保存标与志和安岸置仪器愤。3）视野俱开阔，便马于施测碎规部。4）导泡线各边岔的长度偶应大致阿相等。5）导线始点应有足卵够的密度窑，分布较鞠均匀，便父于控制整示个测区。2．量边导线边童长可用致光电测驶距仪测侄定，测染量时要且同时观阀测竖直角角，供凯倾斜改巡寿正之用或。若用火钢尺丈掩量，钢希尺必须观经过检姻定。对眉于一、扑二、三拿级导线肌，应按汗钢尺量船距的精资密方法册进行丈弊量。对智于图根邪导线，纠用一般振方法往疲返丈量议或同一昂方向丈逮量两次父；当尺青长改正关数大于倾1／1霜00孝00时填，应加坡尺长改筋正；量际距时平姿均尺温丧与检定疼时温度端相差士碌10奏℃时，蓬应进行塌温度改傻正；尺府面倾斜抵大于1拨.5％穴时，应瞒进行倾杯斜改正茶；取其鸽往返丈演量的平河均值作雀为成果斜，并要外求其相澡对误差词不大于座1/3樱000飞。3．测县角用测回法何施测导线掠左角（位绳于导线前怒进方向左辆侧的角）慨或右角（灰位于导线壮前进方向芳右侧的角言）。一般拔在附合导柱线中，测抚量导线左拾角，在闭爽合导线中域均测内角辟。若闭合件导线按反扮时针方向店编号，则缩慧其左角就请是内角。测角时极，为了幸便于瞄轿准，可醒在已埋团设的标童志上用班三根竹席竿吊一澡个大垂辽球（图款6－8申）或用夹测钎、奥砚牌作桶为照准弄标志。4．连测为了使症导线与屋高级控打制点连刑接，必孤须观测册连接角撇，在图古6－4爹中，必药须观测富连接角述，作为拿传递坐剧标方位虚角之用跨。如果讨附近无摔高级控学制点，独则应用耕罗盘仪控施测导娘线起始端边的磁氧方位角哈，并假蒜定起始蹲点的坐朱标作为允起算数粱据。（二）闭吩合导线坐矛标计算1、准罩备工作将校核过典的外业观烫测数据及幸起算数据弦填入“闭踏合导线坐粪标计算表筛”。2．角度掏闭合差的音计算与调弄整n边形听闭合导徐线内角呀和的理烦论值为＝（n一第2）·放180（6－汁l）由于观测气角不可避伐免地含有摄误差，致犁使实测的公内角之和桐Z。不等钱于理论值沙，而产生樱角度闭合伤差，为（6－2深）各级导线居角度闭合坏差的容许泻值，超过姑，则说众明所测角摇度不符合养要求，应争重新检测爱角度。若寻不超过，及即将闭缘瑞合差反符榜号平均分筐配到各观是测角中。改正后之元内角和应周为（n—锹2）·1歼80，本例纪应为36渔0，以作幻玉计算校核缝。（2）推季算各边的丧坐标方位嫩角3．推亩算各边畜的坐标晨方位角（1）据推算起重始边的坐标于方位角4．坐标现增量的计茶算及其闭拿合差的调电整

（1仪）坐标增奔量的计算标。（2）标坐标增含量闭合物差的计国算与调冠整增量闭合桃差计算与害调整5．计附算各导犬线点的危坐标注意事识项：1。检核2。起始窃方位角计暴算3。计渡算器模愿式作业：几种交会卧法简介附合导阿线：1。连柿接角参召与角度抬平差2。坐标革增量和不盯为零表6－5昆闭合导通线坐标计唉算表点号观测角改正数改正角坐标方位角距离D(m)增量计算值改正后增量坐标值(m)(m)(m)(m)X(m)Y(m)1234(=2+3)567891011121

500.00500.00

1253000

105.22-2-61.10+2+85.66

-61.12

+85.6821074830+131074843438.88585.68

531843

80.18—2+47.90+2-64.30

-47.88

-64.323730020+12730032486.76650.00

3061915

129.34-3+76.6l+2-104.21

+76.58

-104.194893350+12893402563.34545.8l

2155317

78.16-2-63.32+1-45.82

-63.34

-45.81189363000500.00

1253000

2

392.90+0.09-0.070.000.00和3595910+503600000

辅助计算导线全长闭合差导线全长相对闭合差容许的相对闭合差

第七章地形图的染测绘§7－1地形图边的基本涝知识地形图测厕绘：将地球表姥面的地形韵按垂直投慕影关系，总用规定的棵符号和一揭定的比例肝尺，测绘押在图纸上垂直投影闯：小范围陵内实地袭所测角哄度和图奸上角度鱼一致比例尺：图上某一将线段的长证度d与地面上馒相应线段有的水平距蛋离D之比地形:是地貌桌和地物闷的统称献。所谓蒸地貌是柳指地面粘高低起息伏的形猪态，而偏地物是架指地面辫上各种球各样的步天然或倡人工的励固定物棍体。平面图谷:仅把地物达的位置在声图纸上表迷象出来，踏所得到的买图称为平面图。通常，蕉大比例躬尺图是换采用平闸板仪和隶经纬仪库及其它毕常规测幼量仪器溜直接测绪绘的，轰中比例忘尺图一四般根据祖航空摄您影测量股方法测染制，小林比例尺员图则由异大中比降例尺图豆缩编绘来制而成汇。因此楼地形图催的测绘倒，一般各是指大夜比例尺病地形图毁的测绘浩。地形图汇比例尺若的分类比例尺大小比例尺范围大1500，11000，12000，15000中11万，12.5万，15万，110万小120万，150万，1100万地形图护比例尺尊的选用比例尺用途120万地质普查、区域水利规划等110万110000城市总图规划、厂矿企业选址、区域位置、方案比较1500012000城市详细规划、工程初步设计11000城市详细规划、工程施工设计、竣工图15001200水坝坝头设计、地下工程建筑设计、文物保护等特种工程1100地形图篇的符号地物符号旗:比例符丽号、非速比例符砍号和半窜依比例吹符号地貌符号悦:用来对磨地物符尤号和地杜貌符号贞补充说跳明的央文字和末数字以亿及特殊步线段注记符号匪:用来表汪示地面嘉起伏变携化的符缓号比例尺冰精度：相当于紫图上0.1m搁m的实地哨水平距笼离,＝0.1讲mm×M（M为比例榨尺分母茅）比例尺1500110001200015千11万110万120万1100万比例尺精度（m）0.050.10.20.51.010.020.0100.0（一）地规物符号地物符号用来表示数地面物体积的类别、异形状、大鹅小和水平假位置的符脂号，它分柳为比例符胜号、非比查例符号和榴半依比例曾符号。比例符号用规定的煮符号将某屠一地物按她比例尺缩接绘在图上勤的符号。储例如，在佩1100去0地形搅图上按托比例缩宰绘的农询田、旱晶地、房适屋等。非比例符蚊号某一地皮物不能奔按比例样尺缩绘抢在图上倒，只能兄用特定票的符号崭表示。傍例如，夫界碑、显航标、箱独立树寸、测量摊中的三茅角点、遥水准点旱等地物戒符号。半依比例翠符号某一地物甚的长度能债按比例尺经缩绘在图鉴上，而宽禁度不能按白比例尺缩师绘在图上沫的符号。好通常这些交地物为线盖状地物，奇如公路、氧铁路、围熄墙、电力辰线、通讯李线、管道水线等。（一）乡丰注记符巴号注记符号用来对川地物符片号和地轮貌符号管补充说赶明的文捏字和数货字以及骗特殊线朽段。如粮路名、叹厂名、燃地名、减房屋的字结构和膝层数、绑桥梁长纳度及载剖重量、仔等高线还的注记尤、用箭孤头表示液河流的摆水流方违向等。（一）腐地貌符固号地貌符号用来表裤示地面秩起伏变称化的符裕号。如蚀等高线沃符号、感陡坎符熟号等。等高线地面上罪高程相俊等的相魔邻各点裕连成的晓闭合曲惑线等高线间茫距（等高蝴距h）:接相邻等高鸦线高程之稍差平距(d)叨:相邻等就高线间哭的水平已距离坡度(i):从上式看油出，当h一定时，占等高线的跑疏密与坡派度成正比元，坡度大继，等高线趋就密集，袖坡度平缓蒸，等高线支就稀疏。山峰、钟山丘和伯洼地、迎盆地山脊与山岭谷鞍部绝壁或峭壳壁典型地痒貌及其扯等高线摘:山峰、山柳丘和洼地化、盆地的猛等高线：在图上寸都是一犬组相似宜的闭合冻曲线，诱但可从茶注记的凶高程或脉画出的荣示坡线劲加以区哑别，示哪坡线是伍指垂直涌于等高觉线指向不坡度降锯低方向带的短线由。山脊与额山谷的鄙等高线线状延伸罩的高地为著山脊，山象脊的棱线驳称山脊线求，即分水虚线；两山汗脊之间的悠凹地为山援谷，山谷爱最低点的叉连线称山枝谷线或集服水线。在卸山脊或山谨谷处，等爆高线都是丈向一个方锦向凸出，爱但山脊凸诸向低处，奥山谷凸向蔑高处。鞍部相邻两山脊间的低凹值处，形似创马鞍之状缸。它的左洗右两侧的寒等高线是因相对称的栋两组山脊殊与山谷的贿等高线。绝壁或峭剃壁近于垂直刷的山坡，舅在绝壁处陈，等高线邀非常密集夸至重叠，肌用绝壁符绵号来代替跨等高线。图下部凹进淋的绝壁称木悬崖，悬毛崖的等高横线投影到谦地形图上序会出现相溉交情况。等高线碰的特性1.同一柳等高线上泊各点的高切程都相同亿，且每条亮等高线的坚高程数值雷一定是等弓高距h的整倍垒数2.等陵高线应紫是闭合秃曲线，事若不在纤本图幅扯内闭合棉，就必番在邻幅宴或几个滑图幅后明闭合。妨只有遇宁到用符捷号表示夺的峭壁洒和陡坎披或地物著符号时怕，等高油线才能赌断开3.除伯了悬崖丈或绝壁世处，等咸高线在蛇图上不附能相交捐或重合4.同讽一幅图放上等高莫距相同5.等高葱线与山脊睛、山谷线急成正交，颈即山脊线谢和山谷线毕垂直于等懂高线转折冤点的切线等高线肉的分类首曲线疑（或称掠基本等草高线）：按基饮本等高烟距描绘验的等高冒线，等苗高线上陆不注记凑高程。计曲线风（或称涝加粗等饺高线）：每隔称四条首雕曲线加郊粗的一落条等高酒线，在党计曲线沙上注有遭高程。间曲线：个别准地方坡帖度很缓阳，用基闷本等高床线不足平以显示泻局部地渴貌特征尚时，可悦按1/恢2、1钟/4基逮本等高厦距用虚搜线加绘阵半距等谊高线，冰间曲线飘可以仅罢画出局设部线段故，可不抚闭合。图外注记为了使陵用方便低和图纸趁管理，废地形图杨除了图帐内注记估外，还谜有图外才注记。辉如，图扁名、图锻号、地瓶形图接主合表、验比例尺躬、坡度揉尺、三剪北方向滥指示线父、测绘感单位、算日期等壤，内插法渔描绘等彻高线由于地赵形特征粥点是选躺在地面独坡度变督化处，胞因此两晋相邻地愚形点之渣间的坡抹度是不颈变的，舅其高差示与平距努成正比盈关系。泡所以，锻尽管所勒测的地耕形点高能程不等诞于所求垮等高线爷的高程林，但可守通过上森述比例户关系，缺求出等企高线的幸通过点朋。§7－2勿地形图的泽测绘一、测图蓬前的准备造工作二、碎袭部点的驻测定方犬法1、极坐种标法2、距尤离交会俊法3、方向告交会法三、野予外测图1、地物扎、地貌特化征点2、经纬慨仪测图法奔的步骤选点-随-观测喉--记录榴和计算皂--绘图墓--内堪插法描绘板等高线第八章岭地图投影纪及地形图轨的应用§8－1高斯投鞠影的概傍念一、地低图投影将椭球面风上的点的鞭大地坐标脾，按照一余定的数学悉法则，夜变完换为平面尾上相应点叮的平面坐碌标，称为钟地图投影帝：§8－1高斯投影缩慧的概念按投影变已形分类:抬地图投影槽可分为等甩角投影(恨正形投影剂)、等段积投影和债任意投影挪。二、高斯壶投影高斯投候影是一敏种等角恒横切椭盾圆柱投挎影设想有一感个椭圆柱让面横套在谣地球椭球型外面，与岔某一大地雀子午线相村切，且椭叨圆柱中心疗轴经过椭怎球中心。扒与椭圆柱紧面相切的鼠子午线称立为中央子畏午线。如隶图所示：注：椭圆湿柱中心轴坏通过地球唐的中心，兵按其等角修投影条件底，将中央属子午线东际西两侧各岗一定范围企内的经纬磁线投影到韵椭圆柱面浇上，然后矿将椭圆柱传面沿其母到线剪开，沸展成平面唐，即得平嘱面上的经驰纬线格网。（1）央子求午线投影宴后为一条格直线，且垫无长度变支形，其余雾经线为凹广向中央子旋午线投影腔线的对称呜曲线，其街投影长度让大于椭球蹦面长度，信且离中央释子午线愈安远长度变挣形愈大(2)赤那道的投影鉴也为一条亩直线，但爆长度有变兵形，其余段纬线的投郊影为凸向锦赤道投影茂线的对称搏曲线（3）投酱影前后角补度相等，迈即无角度企变形分带投揉影法六度分奥带法：L0＝6n－3三度分杜带法：＝3m高斯平面英直角坐标么：以中央子芬午线的投袋影线为X轴，赤醉道的投慈影线为Y轴，两鹿轴的交嫂点为坐爱标原点O而建立起踏来的平面牵直角坐标竞系，纵坐幸标由原点星向北为正歉，向南为余负，横坐歌标由原点骡向东为正老，向西为粗负通用坐标市：将X轴向西平霸移500魄公里，赤牲道的投影竟线为Y轴，两寻轴的交颂点为坐手标原点O而建立闪起来公里格网子午线收怎敛角思考题干：子午线收胳敛角什么酱时候为零倘？xx§8－2地形图的倍分幅与编滴号为了方降便地形析图的测用绘、管汉理和使蜜用，常寄需要对叙地形图蚁进行统软一的分比幅与编俱号。地死形图的阔分幅分纸两类：按经纬哈线划分绣的梯形分幅法按坐标淘格网划家分的矩形分忆幅法一、矩形的分幅与编省号大比例款尺地形响图常采悔用坐标序格网（澡为图幅族）的矩暂形分幅限，图幅趁的大小海有50c幅m×50c础m、40c雕m×40c啦m、40c识m×50c竭m。地形图毯按矩形分圣幅时的编困号，最常辛用的方法泛为：以图再幅西南坐功标作为图鼓号(以公里为递单位)，纵坐震标在前软，横坐晶标在后肃。图8－13的图号匪为63.0－15.贺0。若为独立只地区测图敞，其编号桑也可自行枪规定，如治以某一工扑程名称或好代号（电黑厂、86矩3）编号二、旧纠的国家谈基本比罚例尺地疏形图梯件形分幅虎与编号1。1:100隙万地形悬图的分导幅与编源号1:100万狗地形图的苏分幅与编键号属“国斥际分幅编法号”。其宗方法如下踢：从赤道笋起算，向剪两极每隔浩纬差4为一列遭，将南惧北半球戴各划分臣成22雅个横列卷，依次辣以字母威A、B堆、…V佛表示，顾，由经炉度18涨0起，自西钻向东每隔蜂经差6为一行脖，把全鞭球分成骑60个贷纵行，处依次用钞1、2尿、…、蛋60表饶示，2马2个横踩列和6亚0个纵月行将全搞球分割惨成若干毙个梯形行，每个牲梯形即嗽为一幅仁1:100万旱图幅，每是幅图按“纪横列号－忠纵行号”什的方法编谎号。例：求承武汉某屈地（B＝3031，L＝114诊28）所在夜的1:100万地形图辰的编号。1:100万地形倒图的编评号为H－501:2。50万盘、1:20万、酬1:10万地铲形图的分忘幅与编号1:50万、跪1:20万神、1:10