测量学基础知识ppt（共34图文并茂）

一、、绪绪论论1.1定义义测量量学学是是一一古古老老的的地地球球科科学学，，它它自自于于希希腊腊文文的的““土土地地划划分分””。。而而近近代代的的测测量量学学已已经经发发展展为为一一门门多多方方面面的的综综合合科科学学，，通通常常叫叫做做测测绘绘科科学学。。测绘绘科科学学研研究究的的对对象象主主要要是是地地球球的的形形状状、、大大小小和和地地表表面面上上各各种种物物体体的的几几何何形形状状及及其其空空间间位位置置，，目目的的是是为为人人们们了了解解自自然然和和改改造造自自然然服服务务。。1地形形测测量量学学：可可以以把把地地球球表表面面上上一一个个小小区区域域当当作作平平面面看看待待而而不不考考虑虑其其曲曲率率。。地地形形测测量量学学研研究究的的内内容容可可以以用用文文字字和和数数字字记记录录下下来来，，也也可可用用图图表表示示。。大地地测测量量学学：研研究究的的对对象象是是地地表表上上一一个个较较大大的的区区域域甚甚至至整整个个地地球球时时，，就就必必须须考考虑虑地地球球的的曲曲率率，，其其基基本本任任务务是是建建立立国国家家大大地地控控制制网网，，测测定定地地球球形形状状、、大大小小和和研研究究地地球球重重力力场场。。摄影影测测量量学学：摄摄影影测测量量学学是是利利用用摄摄影影象象片片来来研研究究地地表表形形状状和和大大小小的的测测绘绘科科学学。。工程程测测量量学学：建建设设工工程程等等方方面面的的测测绘绘工工作作。。主主要要任任务务有有三三方方面面，，即即：：地地面面到到图图纸纸，，图图纸纸到到地地面面，，以以及及变变形形观观测测。。制图图学学：利利用用测测量量所所得得的的资资料料，，研研究究如如何何投投影影编编绘绘成成地地图图，，以以及及地地图图制制作作的的理理论论、、工工艺艺技技术术和和应应用用等等方方面面的的测测绘绘科科学学是是制制图图学学的的范范畴畴。。1.2测绘绘科科学学分分类类2二、、测测量量学学的的基基本本知知识识2.1地球球形形状状大大小小和和测测量量坐坐标标系系的的概概念念大地地水水准准面面：：平均均海海水水面面是是代代替替海海水水静静止止时时的的水水面面，，是是一一个个特特定定重重力力位位的的水水准准面面，，称称为为大大地地水水准准面面。。测测量量工工作作取取得得重重力力方方向向的的一一般般方方法法是是，，用用细细绳绳悬悬挂挂一一个个垂垂球球G，细细绳绳即即为为悬悬挂挂点点O的重重力力方方向向，，通通常常称称它它为为垂垂线线或或铅铅垂垂线线方方向向。。由于于地地球球吸吸引引力力的的大大小小与与地地球球内内部部的的质质量量有有关关，，而而地地球球内内部部的的质质量量分分布布又又不不均均匀匀，，这这引引起起地地面面上上各各点点的的铅铅垂垂线线方方向向产产生生不不规规则则的的变变化化，，因因而而大大地地水水准准面面实实际际上上是是一一个个有有微微小小起起伏伏的的不不规规则则曲曲面面。。3大地地坐坐标标系系和和高高程程：地面面上上的的物物体体大大多多具具有有空空间间形形状状，，例例如如丘丘陵陵、、山山地地、、河河谷谷、、洼洼地地等等。。为为了了研研究究空空间间物物体体的的位位置置，，数数学学上上采采用用投投影影的的方方法法加加以以处处理理。。一一个个点点在在空空间间的的位位置置，，需需要要三三个个量量来来确确定定。。在测量工工作中，，这三个个量通常常用该点点在基准准面（参参考椭球球面）上上的投影影位置和和该点沿沿投影方方向到基基准面（（一般实实用上是是大地水水准面））的距离离来表示示。4大地水准准面与参参考椭球球面的相相对关系系，可在在适当地地点选择择一点P，设想把椭椭球体和和大地体体相切，，切点P’位于P点的铅垂垂线方向向上，这这时，椭椭球面上上P’的法线与与该点对对大地水水准面的的铅垂线线相重合合，并使使椭球的的短轴与与地球自自转轴平平行。这这项确定定椭球体体与大地地体之间间相互关关系并固固定下来来的工作作，称为为参考椭椭球体的的定位，，P点则称为为大地原原点。5三项基本本观测量量：高程水平角水平距离离63.1水准测量量原理水准测量量是测出出地面点点高程的的方法之之一。已已知A点高程为为HA，欲测定B点的高程程。首先先测出A、B两点之间间的高差差。则B点的高程程为：HB=HA+hAB三、水准准仪及其其使用7水准测量量：测出AB两点之间间的高差差，可在在AB两点上分分别竖立立两根标标尺，在在两点之之间安置置一架能能提供水水平视线线的仪器器，使视视线水平平照准A点标尺读读数，设设为ａ，，再照准准B点标尺读读数，设设为ｂ，，则AB两点间的的高差为为：hAB=ａ-ｂ因为A点高程已已知，通通常称a为后视读读数，而而称b为前视读读数。即即hAB=后视读数数一前视视读数。。高差hAB本身可正正可负8转点、测测站：如果两点点之间的的距离较较远，或或高差较较大时，，仅安置置一次仪仪器便不不能测得得它们的的高差，，这时需需要加设设若干个个临时的的立尺点点，作为为传递高高程的过过渡点，，称为转转点。欲欲求A点至B点的高差差hAB，选择一条条施测路路线，用用水准仪仪依次测测出AP的高差hAP、、PQ的高差hPQ…等，直到到最后测测出的高高差hWB。每安置一一次仪器器，称为为一个测测站，而而P、Q、R……W等点即为为转点。。hAB=hAp+hpQ+…+hBW92.2DS3水准仪及及其操作作水准仪是是水准测测量的主主要仪器器，按其所所能达到到的精度度分为DS05、DS1、DS3及DS10等几种等等级。“D”和“S”表示中文文“大地地”和““水准仪仪”中““大”字字和“水水”字的的汉语拼拼音的第第一个字字母，通通常在书书写时可可省略字字母“D”，下标“05”、“l”、“3”及“10”等数字表表示该类类仪器的的精度。。S3型和S10型水准仪仪称为普普通水准准仪，用用于国家家三、四四等水准准及普通通水准测测量，S05型和S1型水准仪仪称为精精密水准准仪，用用于国家家一、二二等精密密水准测测量。10S3型水准仪仪的构造造S3型微倾式式水准仪仪组成，，它主要要由望远远镜、水水准器和和基座三三部分。。仪器的上上部有望望远镜、、水准管管、水准准管气泡泡观察窗窗、圆水水准器、、目镜及及物镜对对光螺旋旋、制动动螺旋、、微动及及微倾螺螺旋等。。

11仪器竖轴轴与仪器器基座相相连；望远镜和和水准管管连成一一个整体体，转动微倾螺旋旋可以调节节水准管管连同望望远镜一一起相对对于支架架作上下下微小转转动，使水准管管气泡居居中，从而使使望远镜镜视线精精确水平平，由于于用微倾倾螺旋使使望远镜镜上、下下倾斜有有一定限限度，可可先调整脚螺螺旋使圆圆水准器器气泡居居中，粗略定定平仪器器。整个仪器器的上部部可以绕绕仪器竖竖轴在水水平方向向旋转，，水平制动动螺旋和和微动螺螺旋用于于控制望望远镜在在水平方方向转动动，松开制制动螺旋旋，望远远镜可在在水平方方向任意意转动，，只有当当拧紧制制动螺旋旋后，微微动螺旋旋才能使使望远镜镜在水平平方向上上作微小小转动，，以精确确瞄准目目标。12水准器：：水准仪仪的水平平视线是是应用一一个称为为水准器器的部件件获得的的。水准器是是利用液液体受重重力作用用后气泡泡居最高高处的特特性，使使水准器器的一条条特定的的直线位位于水平平或竖直直位置的的一种装装置。水准器分分两种：：管水准器器，通常常称为水水准管。。圆圆水水准器。。13水准管水准管的的管子用用玻璃制制成，其其纵剖面面方向的的内表面面为具有有一定半半径的圆圆弧。内内表面琢琢磨后，，将一端端封闭，，由开口口的一端端装入质质轻而易易流动的的液体如如酒精或或氯化理理，装满满后再加加热使液液体膨胀胀而排去去一部分分，然后后将开口口端封闭闭或用玻玻璃塞塞塞住，待待液体冷冷却后，，管内即即形成了了一个被被液体蒸蒸气充塞塞的空间间，这个个空间称称为水准准气泡。。当气泡中中点位于于管子的的零点位位置时，，称气泡泡居中，，也就是是管子的的零点最最高时，，视准轴轴成水平平位置。。14圆水准器器：圆水准器器的用途途是用它它粗略地地整平仪仪器。构构造上要要求圆水水准器的的水准轴轴应与仪仪器的旋旋转轴平平行，因因此按一一定的操操作方法法，调节节基座的的三个脚脚螺旋将将圆水准准器气泡泡导致中中央后，，仪器的的旋转轴轴即处于于基本竖竖直状态态。15水准仪一一般均采采用插轴轴式三脚脚基座。。与望远远镜一体体的水准准仪竖轴轴直接插插入基座座轴套内内，并由由连接螺螺丝固定定。其结结构如图图所示，，体积较较小。16水准尺及及附件水准尺使使用干燥燥木料制制成，一一般长约约3～4m，按其构造造不同可可分为折折尺、塔塔尺、直直尺等数数种（直直尺精度度较高））。为使使尺子不不弯曲，，其横剖剖面作成成丁字型型、槽型型、工字字型等。。尺面每每隔一厘厘米涂有有黑白或或红白相相间的分分格，每每分米有有数字注注记。为为倒象望望远镜观观测方便便起见，，注字常常倒写。。尺子底底面钉以以铁片，，以防磨磨损。作为转点点用的尺尺垫（或或称尺台台）系用用生铁铸铸成，一一般为三三角形，，中央有有一突起起的圆顶顶，以便便放置水水准尺，，下有三三尖脚可可以插入入土中。。尺垫应应重而坚坚固，方方能稳定定。17水准仪的的使用使用水准准仪时，，将仪器器装于三三脚架上上，安置置在选好好的测站站上，三三脚架头头大致水水平，仪仪器的各各种螺旋旋都调整整到适中中位置，，以便螺螺旋向两两个方向向均能转转动。用脚螺旋旋导致圆圆水准器器的气泡泡居中，，称为粗平；放松制制动螺旋旋，水平平方向转转动望远远镜，用准星和和照门大大致瞄准水准标尺尺；固定制制动螺旋旋，用微微动螺旋旋使望远远镜精确确瞄准水水准尺；；用微倾螺螺旋使水水准管气气泡居中中，称为为精平；最后通通过望远镜用用十字丝丝中间的的横丝在在水准尺尺上读数。184.1角度测量量角度测量量原理（水平角角测量））概念：地面上上某点到到两目标标的方向向线铅垂垂投影在在水平面面上所成成的角度度，称为为水平角角，取值值范围：：0-360。。四、经经纬仪及及水平角角观测194.2光学经纬纬仪经纬仪是是测量角角度的仪仪器。根根据测角角精度的的不同，，我国的的经纬仪仪系列分分为DJ07、DJ1、DJ2、、DJ6、DJ30等几个等等级。DJ分别为““大地测测量”和和“经纬纬仪”的的汉字拼拼音第一一个字母母，其下下标数字字为该仪仪器一测测回方向向观测中中误差的的秒数。。201．照准准部①①望远远镜②②竖直直度盘③③管管水准器器

④光光路系系统2．水平平度盘部部分①①水平平度盘②②度度盘变换换手轮③③外外轴3．基座座

①园园水准准器②②脚螺螺旋214.3经纬仪的的基本操操作⑴对中：：仪器中中心与测测站标志志中心在在同一铅铅垂线上上；⑵整平：：使仪器器竖轴垂垂直，水水平度盘盘居于水水平位置置；⑶瞄准：：⑷读数：：224.4水平角观观测测回法观观测水平平角方向观测测法简介介与拨盘盘手轮的的作用234.4水平角观测（1）测回法观测测水平角适用情况及公公路工程中的的运用盘左盘右观测测施测过程和记记录安置仪器a左→b左→b右→a右计算与精度指指标半测回角值的的计算:β左=b左-a左,β右=b右-a右β=（β左+β右）/2精度指标最后结果OABβ244.4水平角观测（2）方向观测法法观测3个以上方向的的时候；盘左(半测回；顺时时针ABCDA)，归零；盘右右(半测回；逆时时针ACDBA)取平均值OABDC254.5角度测量的误误差及注意事事项制造方面的仪仪器误差：1)仪器的几何轴轴线检校不完完善(残余误误差)而引起起的误差；2)加工不完善的的误差，如照照准部偏心差差，度盘刻划划不均匀误差差。观测方面的仪仪器误差：1)对中误差；1)目标偏心误差差。观测本身带来来的误差：1)望远远镜的放大率率；2)目目标和照准标标志的形状及及大小；3)目标影像像的亮度和清清晰度；4)人眼的判判断力。外界条件的影影响：1)温度变化分影影响仪器的正正常状态;2)大风会影响仪仪器和目标的的稳定;3)大气折光分导导致视线改变变方向;4)大气透明度会会影响照准精精度;5)地面的坚实与与否\车辆的的震动等会影影响仪器的稳稳定。265.1距离丈量距离丈量指工工具在地面上上量测两点之之间的距离。。丈量工作可包包括点的标志志、直线定线线和丈量等内内容。有普通测量量学中，地面面上两点的距距离一般指两两点之间的水水平距离。当当点位在地面面上标定以后后，用一定的的丈量工具，，沿着两点间间的直线方向向进行丈量。。丈量方法按按精度要求的的不同异。五、直线丈量量与定向27地面点的标志志有临时性标志志和永久性标标志两种临时性标志：：要用木桩标标定。永久性标志：：混凝土村庄庄或石桩。28丈量工具：距离丈量所所使用的丈量量工具，由量量距所要求的的精度确定。。常用的丈量量工具有钢尺尺、皮尺、绳绳尺等。钢尺。钢尺是是钢制的带尺尺，用于较高高精度的量距距工作。皮尺。皮尺是是麻线与细金金属丝织成的的带状尺。绳尺。又称测测绳，是内含含金属丝的绳绳子，外用棉棉线包裹。标杆。又称花花杆。用以标标定点位或直直线的方向，，由坚实不易易弯曲的木杆杆制成，也有有用铝合金制制成的金属标标杆。测杆。在测量量距离过程中中，用以标志志所量尺段的的起止点，计计算整尺段数数。垂球。垂球用用金属制成，，上大下尖呈呈圆锥形。291、测量工作的的两项基本原原则是什么，，应如