辽工大大地测量学基础第四章 大地测量的基本技术与基本.ppt

1、隋欣基础大地测量学，辽宁工程科学大学测绘学院，第四章大地测量学基本技术和方法，4.1精密测角，4.2精密高程测量，4.3精密距离测量，辽宁工程科学大学测绘学院，4.1精密测角，4.1大地测量学基本技术和基本方法，4.1.2角度观测误差分析1。外部条件对目标成像稳定性的影响。当太阳在早上升起时，目标成像只有轻微的波动；日出后，一段时间，约13小时，成像是稳定的；在1215 h，成像波动很大。日落前有一段时间成像稳定，有利于观察。晚上的气氛通常是平衡的。大地测量精密测角的基本技术和方法，水平折射的影响当光通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折射后会形成一条曲线，并向高密度一侧弯曲。当来自目标B的光

2、进入望远镜时，望远镜将瞄准望远镜A处曲线的切线方向，弦线与切线的交角称为微分折射。差异折射可分为纵向和横向分量。由于大的温度梯度主要出现在垂直面上，所以差异折射的纵向分量是差异折射的主要部分。差异折射的水平分量影响视线的水平方向。大地测量的基本技术和方法精密测角，瞄准目标的相位差，大地测量的基本技术和方法精密测角，温度变化对瞄准轴的影响在短时间观测过程中，假设气温的变化与时间成正比，因此可以利用时间上对称布置的观测程序来减弱这种误差对观测结果的影响。外界条件对目标内架稳定性的影响假设在观测过程中目标内架或三脚架的扭转以匀速发生，因此采用时间上对称布置的观测程序可以减弱这种误差对水平角度的影响。

3、辽宁工业大学测绘学院，大地测量基础技术与方法精密测角2。仪器误差三轴误差校准轴误差水平轴倾斜误差垂直轴倾斜误差机械结构误差制造误差校准误差传输误差3。对准和读数误差对准误差受外部因素影响很大，与对准目标的形状和清晰度密切相关。大地测量精密测角的基本技术和方法及精密测角的一般原理观测应在目标成像清晰稳定、有利于观测的时候进行，以提高照准精度，减少侧向折射的影响。观察前，应仔细调整焦距以消除视差。在一次测量的观察过程中不要重新聚焦，以免引起瞄准轴的变化。每次测量的起始方向应均匀分布在水平标尺和差分标尺的不同位置，以消除或减弱标尺分割线和差分标尺分度值误差的影响。将望远镜上下颠倒，以消除和减弱瞄准轴

4、误差和水平轴倾斜误差的影响。同时，从左右读数之差可以得到双准直误差2 c，从而检查观察质量。大地测量的基本技术和方法精密测角、上下半部测量和瞄准目标的顺序应颠倒，观测每个目标的作业时间应大致相同，即在一次测量和返回的观测过程中，观测程序应与时间对称排列，目的是消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差的影响，如目标内架或三脚架的扭转。为了克服或减弱仪器操作过程中驱动水平刻度盘位移的误差，要求瞄准部在每半个测量开始观测前，按规定的旋转方向预旋转12周。使用mi时为了减少垂直轴倾斜误差的影响，在观察时，瞄准部分的水平气泡应保持在中心。辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量基础技术与方法，精密高程测量，4.2

5、.3精密水准测量的误差来源及影响，1。仪器误差，辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量基础技术与方法精密高程测量，1)一等角、二等水准测量误差影响：前后视距差为1米，前后视距累计差为3米。辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量精密高程测量基础技术与方法，2)角度误差的影响，-当仪器的垂直轴倾斜时，如垂直于瞄准轴的方向倾斜一个角度，瞄准轴仍在水平位置，但水准轴两端倾斜，水准泡偏离中心位置。此时，仪器沿水平方向旋转，水平仪气泡将会移动。当水准泡重新调整到中心进行观察时，瞄准轴将偏离水平位置并倾斜，这显然会影响水准标尺上的读数。辽宁工业大学测绘学院大地测量基础技术与方法精密高程测量3)水准仪每米长度误差的影

6、响精密水准测量必须使用经过测试的水准标尺。如果F是水准标尺每米间距的平均真长误差，则一个测站的观测高差H所加的修正数为-，一个测量断面所加的修正数为：辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量的基本技术和基本方法，精密高程测量，4)两个水准标尺的零点差的影响是不同的，让A和B水准标尺的零点误差分别为A和B，这将对水准标尺产生影响。在水准测量作业中，每个测量断面的测站数应排列成偶数，相邻测站上应轮流使用两个水准标尺作为前后视距标尺。辽宁工程科技大学测绘学院，大地测量基础技术与方法，精密高程测量，2。外部因素引起的误差，大地测量精密高程测量的基本技术和方法，1)温度变化对I角的误差影响，在短时间的观测中，

7、由于温度的影响，假设I角随时间成比例地均匀变化，以下观测方法可以减弱其影响：奇数站：后(基)、前(基)、前(辅)、后(辅)和偶数站：前(基)、后(辅)和前(辅)，测绘学院。 辽宁工程技术大学，大地测量基础技术和基本方法，精密高程测量，4)减弱大气折射的影响，使视线离地面有足够的高度； 避免在日出后半小时、日落前半小时和中午观察。辽宁工业大学测绘学院，大地测量基础技术与方法精密高程测量，3)仪器和水准标尺(尺台或尺桩)垂直位移的影响，1)仪器下沉。如果采用观测序列，基准面测得的高差为：辅助面测得的高差为：基辅高差的平均值为：如果仪器下沉均匀，则采用观察程序。辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量精密

8、高程测量基本技术与方法，(2)水准标尺(台基或桩)下沉主要发生在测站搬迁过程中，当原来的前视标尺变为后视标尺时，标尺下沉，总是使后视标尺读数过大，各测站高差过大。往返测量，高度差平均后，可以大大降低水准标尺(直尺台或直尺桩)下沉的误差影响。往返测量尽可能相同。辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量基础技术与方法，精密高程测量，3。观测误差精密水准测量的观测误差主要包括水位的气泡对中误差、照准水准标尺的分度误差和读数误差、大地测量的基本技术和误差4.2.4.1精密水准测量作业的一般规定：(1)仪器与前后照准水准标尺的距离应尽可能相等，差值应小于规定的限值：在二等水准测量中， 规定首站前前后视距差应小

9、于1.0m，前后视距累计差应小于3m。 (2)在相邻的两个站内，按照奇数和偶数站的观测程序进行观测。对于要测量的奇数站，遵循“后、前、后”的观测程序，偶数站在相邻站上交替进行。在后测时，奇数和偶数站的观测程序与前测相反，即奇数站从正视图开始，偶数站从后视图开始。(3)每个测量断面的前测和后测站数应为偶数。当正向测量转为反向测量时，两个水准标尺应互换，仪器应复位。各测量断面的水准路线应前后测量。(4)测量断面的水准路线应在不同的气象条件下前后测量，如分别在上午和下午观测。辽宁工业大学测绘学院，大地测量基础技术与方法精密高程测量，观测程序如下：奇数站：(1)、向后基本划分(2)、向前基本划分(3)

10、、向前辅助划分(4)、向后辅助划分偶数站(1)、向前基本划分(2)、向后基本划分(2)4.2.4.2实施精密水准测量，辽宁工程科学大学测绘学院，大地测量基础技术与方法，精密高程测量， 精密水准测量的公差，大地测量的基本技术和方法，精密高程测量，水准测量的精度，在短距离内，如一个测量断面往返测量的高差之差，偶然误差肯定会反映出来，虽然不排除系统误差的影响，但由于距离短，由n个测量断面测得的高差的差值计算出每公里单向高差的偶然平均误差公式， 那么每公里平均高差的平均误差如下：辽宁工程技术大学测绘学院、大地测量基础技术与基本方法精密高程测量，对于闭合环，往返测量的平均高差形成的闭合误差W具有真误差的

11、性质，它反映了平均高差中的偶然误差，也必然反映了系统误差，包括这两个误差的综合反映。因此，用闭合环误差W来估计总的平均误差。 由n个闭合环(环长为f，闭合误差为w)得到的千米高差中值误差为：辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量基础技术与基本方法，精密高程测量，2。观测成果整理，根据实际观测水准线绘制观测成果整理图，作为计算高差闭合差的工作底图。每日野外观测结束当天，各组应分别查看本组的观测记录簿，并计算观测结果。高差计算结果确定后，在成果布置图中填写各测量断面的高差、观测手册的编号、笔记本的页码、测量断面的观测方向、测量断面路线的长度等。通过对闭合环的现场观测和测量，计算出闭合环的总长度、闭合环

12、高度差误差和闭合误差的允许值。在技术要求得到满足和正确评审后，结果将被填入结果排列图中。在所有现场观察之后，辽宁工业大学测绘学院，大地测量基础技术与方法，精密高程测量，杠杆长度误差修正：=(1000) h其中：一对标尺的标称米长的中值以毫米为单位。测量断面高度之差，米。正常水准面非平行改正：=-AH A 0.0000015371平方，其中：H测量断面起点和终点的近似高程平均值，米；测量断面终点纬度减去起点纬度的差值()；测量断面起点和终点的平均纬度().辽宁工程技术大学测绘学院，大地测量精密测距基本技术与方法，4.3.2光电测距误差分析，1测距误差类型光速误差大气折射率误差调制频率误差相位测量误差仪器加常数测量误差定心校正误差距离