测量学 1到4章思维导图

测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中、地下和海底）点位的科学，是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。就是确定空间点的位置及其属性关系。

测量学

• 第二章
  • 水准测量原理：利用水准仪提供一条水平视线，读取立于两个高程点上水准尺的读数，并以此计算两点的高差，结合已知点的高程，推算出待定点高程。高差＝后视读数-前视读数
  • 光学水准仪和水准尺
    • 微倾式水准仪：由望远镜，水准器，基座组成
    • 水准尺和尺垫
      • 水准尺：标尺
      • 尺垫：是在转点处放置水准尺用的
    • 水准仪的使用
      • 1.平放仪器
      • 2.粗略调平
      • 3.对光瞄准
      • 4.读数
  • 水准测量方法
    • 水准点：测绘部门在全国各地埋设并测定的一些列高程点BM
      • 永久性
        • 用混凝土制成
      • 临时性
        • 比较容易制成，条件不苛刻，木桩或岩石
    • 水准路线：一系列水准点间进行水准测量所经过的路线
      • 附合水准路线
        • 两个高程里的
      • 闭合水准路线
        • 呈环形
      • 支水准路线
        • 从一个高程到不知道的水准点
    • 普通水准测量
    • 三四等水准测量
    • 水准测量的检验
      • 计算：Σh＝Σa-Σb＝H终-H始
      • 测站：红黑读数相差3mm内，h黑h红在5mm内，就取平均值
      • 成果
        • 闭合水准路线：Σh理＝0
        • 附合水准路线：Σh理＝H终-H始
        • 支水准路线：Σh柱-Σh返
  • 水准测量成果计算
    • 高差闭合差
      • 闭合水准路线：fh=Σh测
      • 附合水准路线：fh=Σh测-（H终-H始）
      • 支水准路线：fh=Σh往+Σh返
    • 水准测量容许闭合差
      • 是误差的集合
      • 三等
      • 四等
      • 图根
  • 微倾水准仪的检验与矫正
    • 圆水准器
      • 检验：先让气泡居中，再转180°，若仍居中则可以，反之需矫正
      • 矫正：让气泡向中心移动一半，再转三颗螺钉，是气泡居中
    • 十字丝
      • 检验：看十字丝是否对准一个选定点
      • 平面：为确定控制点平面坐标
      • 矫正：按中丝倾斜的反方向转丝环，直到水平微动，目标点再横丝上移动，然后扭紧螺钉，旋上十字丝环外罩
    • 水准管轴平行与视准轴
      • 检验：计算两个点的尺读数和夹角
      • 矫正：矫正水准管，十字丝
  • 水准测量误差分析及注意事项
    • 仪器误差：水准尺误差，采用符合要求的水准尺。1i角残余误差，前后视距相等来消除
    • 观测误差：水准气泡居中误差，符合后立即读数。读数误差，认真读数。视差影响，仔细对焦。水准尺倾斜误差：气泡居中。
    • 外界下沉误差：仪器下沉，减少安置时间。尺垫下称，往返观测，取平均。
  • 精密水准仪，自动安平水准仪和电子水准仪
• 第三章
  • 角度测量原理
    • 水平角：空间一点到两个目标点的方向线在水平面上的垂直投影所夹的角度（0°——360°）
    • 竖直角：观测目标的方向先与其同在一个竖直平面内的水平线的夹角
  • 光学经纬仪及其使用
    • 构造：基座，水平度盘，照准部
    • 使用：对中，整平，瞄准，读数
  • 水平角和竖直角测量
    • 水平角：测回法 右目标读数-左目标读数，方向观测法（需测量的方向数大于等于3） 上半测左水平角 右-左，下半测右水平角 右-左
    • 竖直角：顺时针：al=90°-L，aR=R-270°逆时针：al=-90°+L，aR=-R+270°，竖盘指标差 0.5（L+R）-180°
  • 光学经纬仪的校验与矫正
    • 子主题
  • 角度测量误差分析
    • 仪器误差：视准轴，横轴，竖轴，照准部偏心差
    • 观测误差：仪器对中，目标偏心，照准，读数误差
    • 外界条件影响
• 第四章
  • 钢尺量距
    • 测量工具：钢尺，辅助设备（测钎，标杆，温度计，弹簧秤等）
    • 平坦地面丈量：D=nl+q倾斜地面丈量：D=根号S2-h2，倾斜地面丈量：D=根号S2-h2，为避免误差，通常采用往返丈量，取平均之比K=|D往-D返|/D平均
    • 改正参数：尺长方程式：l=l0+▲l+al0（t-t0），长度改正：尺长▲Dl=▲lD/l，温度：▲D=a（t-t0）D，高差▲Dh=-h2/2/D,最终改正：D=D'+▲D+▲Dt+▲Dh
    • 误差：尺长，温度，定线，钢尺倾斜和垂曲，拉力，丈量误差
  • 视距测量
    • 视线水平时的视距计算
      • 水平距离：D=kl（k=100，l为上下丝的差），高差：h=i-v（i为仪器高，v为中丝读数
    • 倾斜地面的视距计算
      • D=klcosa2，h=Dtana+i-v
    • 步骤
      • 安置仪器——量i——尺上下丝读数——经纬仪竖盘读数
  • 电磁波测量
    • 微波测距仪，激光测距仪，红外光测距仪
    • 距离公式：D=C0t/2/n
    • 相位式法测距：D=人（N+▲N）=人（N+▲ ）/2，脉冲式法测距：用脉冲数推算出距离
  • 直线定向及坐标正反算
    • 直线定向
      • 概念：先规定一个基准方向，确定他们的水平夹角关系。方法：方位角，真方位角与磁方位角，坐标方位角之间的关系。象限角。坐标方位角的推算：正反坐标方位角：相差180°时 aBA=aAB±180°大于-，小于+，超过360°时 aBA=aAB+180°。坐标方位角：a前=a后+180°±B。
    • 坐标正反算
      • DAB=根号(xb-xa)²+(yb-ya)²,R=arctan|yb-ya／xb-xa|
• 第一章
  • 测绘学与测量学
    • 测定：地形图→地面 定位
    • 测设：地面→地形图 放样
  • 地球的形状和大小
    • 受到两个力作用：离心力，地心引力
    • 水准面：处于自由静止状态的水面称为水准面，是一个处处与铅垂线垂直的连续曲面。
    • 大地体：大地水准面所包围的形体
    • 大地水准面：将与平均海水面吻合的一个水准面
    • 参考椭球面：根据本区域的局部测量资料推算出与本国或本地区大地水准面密合的、最好的地球椭球
  • 测量坐标系统与地面点位的确定
    • 天文地理坐标系：以大地水准面和铅垂线为基准，用天文经度 和天文纬度 两个参数来表示地面点在大地水准面上的位置。
    • 大地地理坐标系：以参考椭球面和法线为基准，用大地经度L和大地纬度B来表示点在参考椭球面上的位置
    • 高斯平面直角坐标系：以各带的中央子午线投影为x轴，向北为正，迟到投影为y轴，向东为正，两轴的交点为坐标原点。
      • N＝【L/°】 L’＝3°n
    • 独立平面直角坐标系：当测区范围较小，可将地球表面是为水平面，直接将地面点沿铅垂线方向投影到水平面上，用平面直角坐标系表示该点的投影位置。
  • 用水平面代替水准面的限度
    • 对水平距离的影响：▲D＝D‘-D＝R(tana-a)
    • 对水平角测量的影响：e＝Pρ/R/R
    • 对高程测量的影响：▲h＝D.D/2/R
  • 测量的基本工作与原则
    • 基本工作：水平距离，水平角及高差
      • 平面直角坐标测定：测角和量边所测的角度及边长也应为地面点投影到水平面上的角度和边长
      • 高程的测定：测量高差
    • 控制测量
      • 高程：为确定控制点的高程
      • 三位控制：为同时确定控制点平面坐标及高程
    • 基本原则：从整体到局部，先控制后碎部