控制测量总结打印

1 1 控制测量的概念 控制测量的概念 控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及变化的学科 是 在大地测量学基本理论基础上以工程建设和社会发展与安全保证的测量工作为主要服务对象 2 2 控制测量的基本任务 控制测量的基本任务 1 在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测绘控制网 2 在 施工阶段建立施工控制网 3 在工程竣工后的运营阶段 建立以监视建筑物变形观测专用控 制网 3 3 控制测量学研究的内容 控制测量学研究的内容 1 研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法 2 研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法 3 研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算 4 研究高精度和多类别的地面网 空间网及其联合网的数学处理的理论和方法 4 a a 水准面 水准面 我们把重力位相等的面 称为重力等位面 即水准面 b b 大地水准面 大地水准面 与平 均海平面相重合 不受潮汐 风浪及大气压变化影响 并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂 直的水准面称为大地水准面 c c 似大地水准面似大地水准面 似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重 合 5 水准面的特性 水准面的特性 1 水准面有无数个 2 水准面的形状复杂 3 水准面相互既不平 行也不相交 4 dh dW g 5 每个等位面都对应着惟一的位能 W C 常数 在这个面 上移动不做功 6 在水准面上 所有点的重力均与水准面正交 7 水准面不是一个规则 曲面 6 与大地水准面最接近的椭球成为总地球椭球 总地球椭球 参考椭球参考椭球是于某个区域如一个国家大地水准面最为密合的椭球 可以有许多个 参考椭球参考椭球 是是各个国家或地区为了各自的大地测量工作的需要 而采用的只与该国家或该地区的大地 水准面符合较好的地球椭球体 并用参考椭球面参考椭球面作为测量计算 即内业内业工作 的基准面基准面 与之相应的法线及铅垂线铅垂线为基准线基准线 大地水准面大地水准面为外业测量的基准面 7 各种高程系统之间的关系 各种高程系统之间的关系 1 大地高大地高 H H 是地面点沿法线到参考椭球面参考椭球面的距离 2 正高正高 H H 正是地面点沿着实际重力线到大地水准面大地水准面的距离 3 正常高正常高 H H 正常是地面点到似大地水似大地水 准面准面的距离 参考椭球面到大地水准面高度又称大地水准面差距N 参考椭球面到似大地 水准面高度又称高程异常 H H 正 N H H 正常 8 垂线偏差定义 垂线偏差定义 大地水准面的铅垂线与椭球面的法线之间的夹角称为垂线偏差 9 国家控制网的类型 特点 论述 三角网 导线网 边角网和三边网 三角网 导线网 边角网和三边网 GPSGPS 网网 导线网导线网包括单一导线和具有一个或多个结点的导线网 网中的观测值是角度 或方向 和 边长 独立导线网的起算数据是 一个起算点的坐标和一个方向的方位角 导线网与三角网相比 主要优点在于 导线网与三角网相比 主要优点在于 1 1 网中各点上的方向数较少 除结点外只有两个方 向 因而受通视要求的限制较小 易于选点和降低觇标高度 甚至无须造标 2 导线网的 图形非常灵活 选点时可根据具体情况随时改变 3 网中的边长都是直接测定的 因此边 长的精度较均匀 导线网的缺点主要是 导线网的缺点主要是 导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少 有时不易发现观测值中的粗差 因而可靠性不高 10 什么是独立网与非独立网什么是独立网与非独立网 当三角网中只有必要的一套起算数据 例如一条起算边 一个 起算方位角和一个起算点的坐标 时 这种网称为独立网 为独立网 如果三角网中具有多于必要的 一套起算数据时 则这种网称为非独立网为非独立网 11 国家控制网 工程控制网布设的原则 原则一样 国家控制网 工程控制网布设的原则 原则一样 1 分级布网 逐级控制 2 应有足 够的精度 3 应有足够的密度 4 应有统一的规格和要求 12 工程控制网的分类 填空 工程控制网的分类 填空 测图控制网 施工控制网 变形观测专用控制网 论述 论述 1 测图控制网特点 精度低 精度要求均匀 2 施工控制网特点 精度高 精度具有 方向性 网形强度高 3 变形观测专用控制网特点 精度最高 强调点位稳定 系统误差不敏 感 网形强度低 14 导线精度的特点 导线精度的特点 导线的纵向误差完全是由测距误差产生的 横向误差完全是由测角产生的 15 优化设计的内容 分类优化设计的内容 分类 解析法和模拟法 掌握 内容 内容 提出设计任务 制定设计方案 进行方案评价 进行方案优化 过程 过程 设计网形 实地踏勘 定初始方案 模拟观测值 网平差 观测修改 再作模拟计算 重复进行 直到满意 人机交互方式进行 16 技术设计书内容 很重要 技术设计书内容 很重要 1 作业的目的及任务范围 2 测区的自然 地理条件 3 测区已有测量成果情况 标志保存情况 对已有成果的精度分析 4 布网依据的规范 最佳方案的论证 5 现场踏勘报告 6 各种设计图表 包括人员组织 作业安排等 7 主管部门的审批意见 第三章考点 1 电子测角原理 编码 光栅 动态 实验室用的是光栅 机器人是动态测角系统 3 全站仪的双轴补偿 单轴补偿 三轴补偿的含义 全站仪的双轴补偿 单轴补偿 三轴补偿的含义 单轴补偿 只对垂直角倾斜误差引起的垂直角进行改正和补偿 三轴补偿 不仅能补偿由垂直轴倾斜引起的水平度盘及垂直度盘的读数的误差 而且还能 补偿由于水平轴倾斜误差及视准轴误差引起的水平度盘读数的影响 5 精密测量误差的影响因素 精密测量误差的影响因素 外界条件的影响 仪器误差的影响 旋进 照准和读数误差 第四章重点 1 测距仪的分类 测距仪的分类 短 3km 以内 中 3 15km 左右 远 15km 以上 程光电测距仪 3 相位式 相位式 两把测尺如何配合测距 4 相位式测距仪一般都采用 差频 测相 5 莱卡测距仪的新技术莱卡测距仪的新技术 高频测距技术 温控与动态频率校正技术 无棱镜相位法激光测距 7 测距成果改正计算 归算内容 简答 论述 测距成果改正计算 归算内容 简答 论述 1 仪器系统误差的改正 加常数 乘 常数 频率 周期误差 2 大气折光而引起的改正 气象 波道弯曲 10km 以上 3 归 算方面的改正 倾斜改正 归算到参考椭球面上的改正 投影到高斯平面上的改正 8 测距仪改正 a bD A 为固定误差 B 为比例误差 第五章重点 4 4 水准仪检校 水准仪检校 1 水准仪的检视 2 圆水准器的校验 3 光学测微器隙动差和分化值的测 定 4 水泡式水准仪交叉误差的检校 5 I 角检校 6 双摆位自动安平水准仪摆差 2C 的 测定 1 地球椭球的基本几何参数地球椭球的基本几何参数 椭圆的长半轴 a 椭圆短半轴 b 椭圆的扁率 椭圆的第一偏 心率 e 第二偏心率 其中 a b 是长度元素 扁率反映了椭球体的扁平程度 决定旋转椭 球的形状和大小 只需知道五个参数中的两个参数就够了 但其中至少有一个长度元素 a 或 b 2 2 大地坐标系的定义大地坐标系的定义 P 点的子午面 NPS 与起始子午面 NGS 所构成的二面角 L 叫做 P 点的 大地经度 P 点的法线 Pn 与赤道面的夹角 B 叫做 P 点的大地纬度 在该坐标系中 P 点 的位置用 L B 表示 若点不在椭球面上 还要一个参数 大地高 H 来表示点位 这种坐标 系就是大地坐标系 3 3 空间直角坐标系的定义空间直角坐标系的定义 以椭球中心 O 为原点 起始子午面与赤道面交线为 X 轴 在赤 道面上与 X 轴正交的方向为 Y 轴 椭球体的旋转轴为 Z 轴 构成右手坐标系 O XYZ 在该 坐标系中 P 点的位置用 X Y Z 表示 这种坐标系是空间直角坐标系 4 4 子午面直角坐标系的定义子午面直角坐标系的定义 设 P 点的大地经度为 L 在过 P 点的子午面上 以子午圈椭 圆中心为原点 建立 x y 平面坐标系 在该坐标系中 P 点的位置用 L x y 来表示 这种 坐标系是子午面直角坐标系 5 5 大地线的定义 大地线的定义 椭球面上两点间的最短曲线叫做大地线 6 6 将水平方向归算至椭球面 包括垂线偏差改正 标高差改正及截面差改正 习惯上称此 三项为三差改正三差改正 在一般情况下 一等三角测量应加三差改正 二等三角测量应加垂线偏差改正和标高改正 而不加截面差改正 三等和四等三角测量只有在 或 H 2000m 时 才分别考虑 10 加垂线偏差改正和标高差改正 1 1 地图数字投影的概念 地图数字投影的概念 所谓地图数字投影 简略说来就是将椭球面各元素 包括坐标 方向和长度 按一定的数学法则投影到平面上 研究这个问题的专门学科叫地图投影学 大地水准面差距 高程异常 正 正常 NHH HH 3 3 地图投影的分类地图投影的分类 A A 按变形性质分类按变形性质分类 等角投影 正形投影 等积投影 等距投影 任 意投影 B B 按经纬网投影面的形状分类 按经纬网投影面的形状分类 方位投影 圆柱投影 圆锥投影 4 4 正形投影的性质 正形投影的性质 在正形投影中长度比与方向无关 与点位置有关 5 5 高斯投影坐标正反算公式 选择 高斯投影坐标正反算公式 选择 高斯投影一定是正形投影 P73 公式符号掌握 L 表示经度差 高斯投影必须满足三个条件 高斯投影必须满足三个条件 1 1 中央子午线投影后为直线 2 中央子午 线投影后长度不变 3 投影具有正形性质 即正形投影条件 8 8 什么情况需进行坐标邻带换算 什么情况需进行坐标邻带换算 1 1 控制网跨越两个投影带 2 2 在分界子午线附近地 区测图 需要用到另一带的三角点作为控制点时 3 3 6 带 3 带 1 5 带之间的换算 4 4 为实现两邻带地形图的拼接和使用 位于 45 度重叠地区的三角点需要具有相邻带的坐标 值需要进行邻带换算 9 9 利用高斯平面换算的方法 利用高斯平面换算的方法 1 利用椭球面上的大地坐标作为过渡坐标 2 首先把 某投影带 如 21 带 内的有关点的平面坐标 x y 利用高斯投影反算公式换算成椭球面上 的大地坐标 B L 3 然后再由大地坐标 B L 利用投影正算公式换算成相邻带的 如 22 带 的平面坐标 第十章 1 地轴 地轴 地轴是过地球中心和两极的轴线 2 大地基准 大地基准 所谓基准是指为描述空间位置而定义的点 线 面 在大地测量中 所谓建 立大地基准 就是指确定旋转椭球的参数及其坐标轴的方向 定向 椭球中心的位置 定位 测量常用的基准包括平面基准 高程基准 重力基准等 3 天球天球 天球 是以地球为中心 以无穷大为半径的假想的虚球 是天文学上用来描述天 体位置的参照物 对于 GPS 卫星而言 我们关心的是卫星相对于地球的运动 因而总把原 点置于地心上 叫地心天球 4 坐标系分类坐标系分类 a 按照研究对象不同分两类 天球坐标系 地球坐标系 b b 按照表示形式按照表示形式 大地测量坐标系分为 大地测量坐标系分为 曲线坐标系 参心空间直角坐标系 地心空间直角坐标系 笛卡尔 直角 坐标系 平面直角坐标系 高斯平面直角坐标系 c c 按照原点的位置大地测量坐标系分按照原点的位置大地测量坐标系分 地心大地坐标系 参心大地坐标系 为 参心坐标系 以参考椭球为基准的坐标系 地心坐标系 以总地球椭球为基准的坐标为 参心坐标系 以参考椭球为基准的坐标系 地心坐标系 以总地球椭球为基准的坐标 系 站心坐标系 系 站心坐标系 5 大地测量参考框架的概念 必掌握 大地测量参考框架的概念 必掌握 大地测量参考框架是大地测量参考系统的具体实 现 是通过大地测量手段确定的固定在地面上的控制网 点 所构建的 分为坐标参考架 高程参考框架 重力参考框架 15 大地原点的定义