测量仪器的发展及应用

测量仪器的发展与应用，象山县地图设计院(丹西城站路9号)戴桂7月，第一节.测量学的定义和学科分类，1 .测量学定义：研究测量地面平面位置和海拔的方法，测绘地球表面的起伏状态和各种固定物体，确定地球形状和大小的科学。 2、测量学分类：2.1大地测量学：建立大地控制网，以准确测量地球形状、大小和地球重力场为研究方面的理论方法。 2.2地形测量学：研究测绘地形图的基本理论、技术和方法的学科。 2.3摄影测量学：通过处理、测量、判断、研究图像和各种图像，测量物体形状、大小、位置的学科。 2.4工程测量学：研究在工程勘察设计、施工及管理中进行的各种测量工作的学科。 第一节.测量学的定义和学科分类，2.5制图学：研究地图及其制作的理论、技术和应用的学科。 测量实质上是：度、距离、高度测量所需的仪器：水平仪(高度)、经纬仪(角度)、测距仪(距离)、第二节的一些主要测量仪器2.1水平仪器，1 .水平仪：通过提供水平视线来测量两点之间的台阶的仪器。 根据精度等级的不同，分为S05、S1、S3、S10等。 其中，S05、S1为精密水平，S3、S10为普通水平，根据调平方式分为定镜水平和自动水平。 此外，一些水平仪、2.2经纬仪、经纬仪：用于测量空间中两条直线在水平面上的水平角和垂直角的仪器。 根据精度，中国分为J05、J1、J2、J6、J15等，其中前三种为精度经纬仪，J6、J15为普通工程经纬仪。 根据测角的结构，可分为光学经纬仪或电子经纬仪。2.3测距仪、测距仪：通过测量2点间电磁波的传播时间，决定2点间的距离的机器。 式： D=CT/2 (其中，c为电磁波传播速度，t为电磁波两点间的往复传播时间)。 根据所使用的光源，分为普通光测距仪、红外光测距仪、激光测距仪。 2.4电子速度计(全站仪)定义了具有光电测距、电子测角和测量数据记录的测量仪器。 根据发展阶段，有半站仪、普通全站仪、智能全站仪、无棱镜全站仪、超级计量系统等。 全站仪制造商很多，瑞士莱卡公司制造的TC系列，日本托孔公司制造的GTS系列，索卡公司制造的SET系列，pentax公司制造的PCS系列，尼康公司制造的DMT系列和瑞典独创的GDM系列，美国天宝目前，我国南方测绘仪器公司也于90年代生产了NTS系列全站仪，填补了中国的空白。 其次，中海达、苏光等厂商也加入了我国全站仪的生产队伍。 2.5卫星定位系统(GPS、GLONASS、AVSAT )、GPS :由美国国防部研发和组织实施的授时和测距导航系统。 由二十四颗勤务卫星组成。 SA政策：人工降低卫星星历表和GPS卫星时钟的精度，限制许多民间用户使用GPS定位的精度。 单点定位从20-30米下降到100米，随着冷战的结束和世界经济的繁荣，美国政府宣布在2000年至2006年间，在保证美国国家安全不受威胁的基础上取消SA政策。 GLONASS :由前苏联和俄罗斯开发并实施的卫星定位系统。 它由24颗卫星组成。 现在正在运转。 “伽利略”计划、NAVSAT (“伽利略”计划):中高度圆轨道卫星定位计划，共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。 中国拥有该系统20%的所有权和使用权，拥有自己的所有权，可以管理和控制，进而是保证相关服务可靠性、稳定性和安全性的民用卫星导航系统。伽利略系统判断，与现在世界广泛使用的GPS系统相比，物体的精度高出了10倍。 同时，GPS系统以军用为中心，美国有可能因“军事”的原因随意切断卫星信号。 这无疑对依靠美国这一技术的欧洲国家表示不满。 “伽利略”计划诞生之初，在全球卫星定位系统的商业运用中具有实际垄断地位的美国就开始频繁地对欧洲施加压力。 2.6RTK技术，实时动态测量(RTK )技术。 在RTK工作模式中，基站经由数据链将观测值连同站坐标信息一起发送给移动站。 移动站不仅通过数据链路从基站接收数据，而且收集GPS观测数据，在系统中配置差分观测值以实时处理它。 2.7虚拟参考站技术，虚拟参考站(VRS )通过计算RTK多站，建立了电离层、对流层和卫星轨道下GPS观测误差的空间与时间的相关模型。 在移动站首先测量出位置之后，基站立即计算移动站的位置的修改模型，将数据以诸如GPRS/CDMA的方式传递到移动站，以求解用于计算移动站的准确位置的新的测量技术。 VRS技术能够使RTK定位平面的位置精度在50Km左右为12cm，无需设置独自的基站。 目前，我国广州、成都、深圳已经建立了自己的虚拟参考站，宁波目前正在进行设备采购，今年10月进行试运行，明年5月正式投入运行。 GPS在民间导航中的应用，2.8SmartStation (超级站)，超级站：全站仪技术，结合RTK测量技术的新设备。 使用SmartStation时，不需要考虑控制点和布线点、布线和后方交叉点。 在什么时候设置SmartStation，按下GPS键以使之平稳，并且在基线50km的范围内可以在短时间内获得厘米级精度的RTK位置信息。 GPS完全嵌入全站仪用作智能站，或者单独用作全站仪和RTK流站。 右图为瑞士莱卡公司制造的超级工作站。 第三节：全站仪在测量中的应用3.1，全站仪的基本功能介绍，1 .角度测量(angleobservation)(1)功能：水平角度(horizontalangle )垂直角度(verticalangle)(2)方法：与经纬仪相同。 测量水平角AOB :2 .距离测量(distancemeasurement )、PSM、PPM设定测距、坐标、放样前。 1 )棱镜常数(PSM )的设定。 一般： PRISM=0(原配棱镜)、-30mm (国产棱镜)2)大气修正数(PPM ) (乘数常数)设定。 输入或计算测量时的气温(TEMP )、气压(PRESS )，然后输入PPM的值。 (1)功能：测量平均距离、台阶和斜距离(从全站仪的镜头点到棱镜的镜头点的台阶和斜距离) (2)方法：照亮棱镜点，按MEAS。s=ct/2、3 .坐标测量、(1)功能：测量目标点(x，y，H)(2)原理1 )平面坐标(x，y )测量原理2 )高程(z )测量原理、(3)方法、后视点、测量站、测量对象点、(1)测量站x、y、h、设备高度I、棱镜高度t。 2 )将水平拨盘的读取值设定为指向最后视点的从站到最后视点的坐标方位角。 3 )瞄准目标棱镜点，按下MEAS (测量)键。4、点放样(Layout )、(1)功能：根据设计的放样等待点p和已知点的坐标，在现场显示p点的平面位置和填土高度。 (2)原理，1 )在放样点的大致位置立起棱镜进行观测，测量当前棱镜位置的坐标。2 )将当前坐标与放样点的坐标进行比较，计算其差值。 距离差dD和角度差dHR或纵差x和横差y . 根据，x，y，以后的视点，测定站，当