测量仪器及平差培训.pptx

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1、技术质量系统 工程测量岗位技能培训培训内容简介一一 仪器的检验与校正11）水准仪的检验与校正22）全站仪的检验与校正二二 误差理论与平差基础三三 控制测量基础知识2仪器的检验与校正仪器校验周期的相关要求有条件的一月一次；没条件至少三个月要校正一次。仪器第一次使用之前；进行精密测量之前；长途运输之后；长期使用前后；温度变化超过10C。仪器出现碰撞，受潮等情况应立即送修。3仪器的检验与校正水准仪电子水准仪光学水准仪器自动安平水准仪微倾式水准仪自动安平水准仪是指在一定倾斜范围内，利用补偿器自动获取视线水平时水准标尺读数的水准仪。自动安平补偿器代替管状水准器，在仪器微倾时补偿器受重力作用相对于望远镜筒

2、移动，使视线水平时标尺上的正确读数通过补偿器后仍旧落在水平十字丝上。自动安平的补偿可通过悬吊十字丝，在物镜至十字丝的光路中安置补偿器，和在常规水准仪的物镜前安装单独的补偿附件等3个途径实现。n 水准仪的分类与自动安平原理4仪器的校检n 自动安平水准仪的主要结构仪器的校检C CLLVVLLC CLLVVLL圆水准器竖轴仪器旋转轴望远镜视准轴水平方向应满足的几何关系：水平视线LL视准轴CC圆水准轴LL 竖轴VV横丝要水平（即：VV）5仪器的检验与校正 2、校验望远镜十字丝（望远镜十字丝与仪器旋转轴垂直的检验与校正）4、检验补偿棱 镜功能是否正常3、i角检验（水平视线与望远镜视准轴平行的检验与校正）

3、1、校验圆水准器（圆水准器的水准轴与仪器旋转轴平行的检验与校正）自动安平水准仪的检验与校正6SLA BOC仪器的检验与校正n 水准器校验原理ABSLL1OC说明：水准器分划值精度与圆弧的半径成反比，半径越大，角度越小，则测定倾斜角的精度越高7n 水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正n 检验:转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，将仪器绕竖轴旋转180。如果气泡仍居中，则条件满足；如果气泡偏出分划圈外，则需校正。校正:先转动脚螺旋，使气泡移动偏歪值的一半，然后稍旋松圆水准器底部中央固定螺钉，用校正针拨动圆水准器校正螺钉，使气泡居中。如此反复检校，直到圆水准器转到任何位置时，气泡都在分划圈内为止。最后旋紧

4、固定螺钉。对于自动安平的水准仪，此时其补偿器已处于正常工作范围内。仪器的检验与校正8仪器的检验与校正n 十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检验与校正正常1、检验:需校正校正方法因十字丝装置的形式不同而异。对装置了十字丝分划板座的水准仪，松开十字丝分划板座的固定螺丝，转动十字丝分划板座，让横丝与上图中所示的虚线重合或平行即可。对右侧的形式，需旋下目镜端的十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝环的四个固定螺丝，按中丝倾斜的反方向小心地转动十字丝环，直至中丝水平。2、校正:9仪器的检验与校正n i 角（水平视线与望远镜的视准轴平行）的几何意义定义：如果视准轴不平行于水平面，它们在竖直面内投影夹角记为 i，称为

5、i角误差。ixaS10仪器的检验与校正n i 角的检验与校正a1b1x1x1iiABCABia2b2b2a2xD检验：取A、B两点，长度约为6080m。在A、B两点放置尺垫，先将水准仪置于AB的中点C，读立于A、B尺垫上的水准尺，得读数为a1和b1，则高差h1a1b1，改变仪器高度，又读得a1和b1得高差h1a1b1。假设h1h13mm，则取两次高差的均值，作为正确高差hAB。将仪器搬至B点附近（距B点23m），精平后读取B点水准尺读数b2，再根据A、B两点间的高差hAB，可计算出A点水准尺的视线水平时的读数a2b2+hAB，瞄准A点上的水准尺，精平后读取A点上水准尺读数a2，根据a2与a2的

6、差值计算i角值11仪器的检验与校正n i 角的检验与校正一、校正条件：根据国家现行工程测量标准GB50026-2007规定，水准仪i角绝对值：DS1型（用于一、二等水准测量）不应超过15、DS3型（用于三、四等水准测量）不应超过20，否则需要进行校正。二、校正方法：校正十字丝，卸下十字丝分划板下罩，用校正针拨动十字丝环上，下两个校正螺丝，移动横丝，使对准A尺上的正确读数a2,校正时要保持水准管气泡居中。我国对大地测量仪器规定总代号为D,经纬仪代号为J,水准仪代号为S,平板仪代号为P,每种仪器又按照精度划分等级，即在编号后再加精度代号，如DS1，DJ2(通常可简称J2)12仪器的检验与校正n i

7、 角的检验与校正（方法2）BAib1 a1ChABBADb2hABa2a2校正：方法2 的优点：在AB 距离相等的条件下，方法一求出1 倍的hAB，方法二求出2 倍的hAB，因此方法二的校正精度高于方法一。13仪器的检验与校正n 检验补偿棱镜功能是否正常自动安平水准仪应增加一项补偿棱镜功能正常的检验,检验方法：瞄准水准尺并读数，用手轻击三脚架架腿（有些仪器可使用补偿器检查按钮），可看到十字丝产生震动，如果很快能稳定下来，并且横丝人仍瞄准原来的读数，则说明补偿棱镜的功能正常，否则须专业单位检修。（1）检校水准仪时，必须按规定顺序进行，不能颠倒。（2）拨动校正螺钉时，一律要先松后紧，一松一紧，用力

8、不宜过大，校正完毕时，校正螺钉不能松动，应处于稍紧状态。（3）校验结束后应填写“水准仪的检验与校正记录”，并存档。n 水准仪校检的本卷须知14n 全站仪检验与校正工程n 1、水准器校验（照准部水准管水准轴与仪器竖轴垂直的检验与校正）n 2、望远镜十字丝检验（十字丝竖丝垂直横轴的检验与校正）n 3、视准轴误差（2C）检验（视准轴垂直横轴的检验与校正）n 4、i 角检验（横轴应垂直于竖轴的检验与校正）n 5、竖盘指标差的检验与校正n 6、光学对中器的检验与校正n 7、仪器常数的检验与校正n 8、仪器光轴的检验仪器的检验与校正15n 全站仪主要结构仪器的检验与校正16仪器的检验与校正n 全站仪校验要

9、点 在作任何需通过望远镜观察的检验工程之前必须仔细对望远镜目镜进行调焦，完全消除视差。由于各项校正相互影响，因此一定要严格按顺序进行校正，顺序不正确，后一项校正甚至会破坏前一项的校正。校正结束应拧紧校正螺丝（但不可拧得过紧，否则会造成滑丝，折断螺杆或对其他部件造成不适当的压力），另外，要按旋紧的方向拧紧螺丝。另外，在校正结束时，所有的固定螺丝均应拧紧。为了确保校正无误，校正后应重新进行检验。注意：如果三角基座未安装稳定，则会直接影响测量精度。任何一个脚螺旋如有松动或由于脚螺旋的松动而造成照准部不稳定，必须拧紧脚螺旋上的校正螺丝（每个脚螺旋上有两处校正螺丝）。假设脚螺旋与三角压板之间有松动，则先

10、松开固定环的定位螺丝，然后用校正针拧紧固定环，直到调节适宜为止，然后再上紧定位螺丝。n 三角基座的本卷须知 17仪器的检验与校正n 十字丝竖丝垂直横轴的检验首先整平仪器，用十字丝竖丝照准至少50m外的一清楚小点，固定照准部，使望远镜上下微动，假设该点始终沿竖丝移动，说明十字丝竖丝垂直于横轴。否则，条件不满足，需进行校正。如果用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝，那仪器将不能正常使用。因为一旦动了全站的十字丝，那么这台全站的三轴（三轴包括：发射轴，接收轴，视准轴）必须重调。全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。n 十字丝校正应送至有资质的维修单位进行校正18仪器的检验与校

11、正n 视准轴误差（2C 值）的概念CCcn 视准轴CC 不垂直于横轴HH 的误差c 称为视准轴误差 n 随竖直角的变化，视准误差对水平方向观测值的影响也随之变化，其关系为盘右方向值：A=R+C盘左方向值：A=L-CC-视准轴误差影响，C为视准误差。从上式可以看出，C随垂直角的增大而增大，高等级操作测量中，理论上假定0，此时CC，则L-R=2C，这就是2C的概念。实际工作中，操作点间的高差可能比较大，同一测站照准各方向的垂直角之差相差较多，因此各方向2C本身就相差大。所以标准规定，当照准方向的垂直角超过3时，该方向2C变化按同一观测时段内相邻测回单独比较。因此，2C的绝对值的大小无法完全操作。1

12、9 我们知道，2C对水平角的影响可以通过正倒镜观测消除，也就是说2C绝对值的大小不影响观测结果的精度。标准规定：J2经纬仪的2C绝对值不大于30”，J1经纬仪的2C绝对值不大于20”。可见在仪器检定条件下，2C的绝对值是能够操作的。对于工程测量的结论：2C的绝对值大小，标准虽然有要求，但不存在“全站仪的2C本身到底应该小于多少时，才可以使用的问题”，只要仪器经过三轴校正并鉴定合格，测量过程中严格操作2C互差范围，就可以使用。仪器的检验与校正n 视准轴误差（2C 值）的实际意义 整平仪器，选择一与仪器同高的目标点 A，用盘左、盘右观测水平角。盘左读数为L、盘右读数为R，2CL-R180如2c=0

13、则视准轴垂直于横轴，如2c大于标准要求则需进行校正。n 视准轴误差的检验20仪器的检验与校正n 横轴应垂直于竖轴（i 角）的检验（1）在离墙 2030 米处安置仪器，盘左照准墙上高处一点 P(仰角 30左右)，放平望远镜，在墙上标出十字丝交点的位置 m1；（2）盘右再照准 P 点，将望远镜放平，在墙上标出十字丝交点位置 m2。如 m1、m2 重合，则说明条件满足；否则需计算 i 角。式中：D 为仪器至 P 点的水平距离，d 为 m1、m2 的距离，为照准 P 点时的竖角，206265。当 i 角大于 60时，应校正。21仪器的检验与校正n 竖盘指标差的检验（1）选择平坦位置安置全站仪，并进行仪

14、器的整平。（2）将望远镜置于盘左位置，瞄准大致等高的目标点 A，读取天顶距 L。（3）倒转望远镜将其置于盘右位置，瞄准 A 点，读取天顶距 R。（4）计算竖盘指标差:x1/2(L+R-360)假设x 超出限制要求（竖盘指标差的绝对值一般不超过25），则需要对仪器进行校正。n 视准轴误差、指标差、横轴倾斜误差的电子校正 视准轴误差可通过调整十字丝分划板水平位置进行校正，但调整十字丝位置将影响仪器三轴相对位置，因此不能自行进行校正。但全站仪一般可以通过软件进行补偿计算，一次性完成补偿器零位误差、视准轴误差、指标差和横轴倾斜误差的电子校正。具体校正方法可参见相关全站仪操作手册。22仪器的检验与校正n

15、 电子校正实例1 安置好仪器，对中整平。2 在常规测量的主菜单界面，按检校，进入“检校模式”界面。3 按 三轴补偿。4 在“三轴补偿”界面，按检校。23仪器的检验与校正n 电子校正实例5 盘左(正镜)照准 A 点(水平视线：03)，按设置键十次。屏幕显示正在观测的次数。6 同理，盘右(倒镜)照准 A 点，按设置键十次。屏幕显示正在观测的次数。24仪器的检验与校正n 电子校正实例7盘右(倒镜)照准 B 点(水平视线：10 以上)，按设置键十次。屏幕显示正在观测的次数。8 再盘左(正镜)照准 B 点，按设置键十次。屏幕显示正在观测的次数。程序返回到“三轴补偿”界面。25检验 将光学对中器中心对准某

16、一清楚地面点。将仪器绕竖轴旋转 180，观察光学对中器的中心标志，假设地面点仍位于中心标志处，则不需校正，否则，需按下述步骤进行校正。仪器的检验与校正n 光学对中器的检验与校正校正 翻开光学对中器望远镜目镜端的护罩，可以看见四颗校正螺丝，利用校正针旋转校正螺丝，将中心标志移向地面点，校正量仅为偏离量的一半。利用脚螺旋使地面点与中心标志重合。再一次将仪器绕竖轴旋转 180，检查中心标志，假设两者重合，则不需校正，否则，重复上述校正步骤。26仪器的检验与校正n 仪器常数的检验与校正仪器常数包括加常数及乘常数：加常数是由于仪器电子中心和仪器机械中心不能严格重合而形成的；乘常数主要是由于测距频率偏移而

17、产生。加常数K仪器加常数Ki棱镜加常数Kr仪器出厂前距离加常数经过严格测定及设置，但由于距离加常数会发生变化，故应在已有基线上定期进行测定。测定仪器加常数时应特别细心。并使仪器和棱镜等高，在不平坦的场地上进行测定，应利用水准仪来测设仪器和棱镜高。1、选择相距约100m的两点A和B,分别在A、B点上设置仪器和棱镜，并定出中点C。2、分别精测AB、CA、CB的水平距离10次求平均值。3、计算距离加常数：K=AB(CACB)4、设置仪器加常数。然后，应在另一基线上再次比较仪器的常数。通过以上操作，如果发现仪器常数与出厂值相差超过 5mm，请与仪器制造或经销商联系，通过厂家进行校正和修改。全站仪的说明

18、书可以查到配套棱镜的棱镜常数。当使用其他棱镜时，如果仪器内棱镜常数与配套棱镜常数相同，只需要输入该加常数进行改正。27仪器的检验与校正n 仪器光轴的检测如果目镜十字丝经过校正，则进行此项检验尤为重要。将棱镜安置在正对着距全站仪主机 2m 的地方。照准并调焦，将十字丝对准棱镜中心。将仪器观测模式设置为距离测量模式。观测目镜，旋转调焦螺旋看清红色光点（闪烁），如果十字丝与光点在竖直和水平方向上的偏差均不超过光点直径的五分之一，则不需要校正。如果超过了上述偏差，并且经过再次检验仍如此，则必须由专门的技术人员进行校正，应与仪器制造商或经销商联系。28 第二部分误差理论与平差基础操作测量基础知识29AB

19、S1：必要观测S2：多余观测想知道AB两点间距离？只有进行多余观测才能产生测量差异，从而发现观测误差。多余观测的目的：1）及时发现粗差和错误；2）提高观测成果的精度。差异=S1-S2误差理论与平差基础n 如何发现误差30误差理论与平差基础n 误差的定义 所谓测量误差，就是对某量进行测量时，其测量结果（即观测值）与该量客观存在的真正大小或理论上应满足的数值（通称真值，从概率与数理统计的观点看，就是观测值的数学期望）之间的差异，即：观测误差 真值观测值 测量实践中可以发现，测量结果不可防止的存在差异，比方：1、对同一量屡次观测，其观测值不相同。2、观测值之和不等于理论值：三角形+180 闭合水准路

20、线中 h031误差理论与平差基础n 误差的来源1.仪器误差2.观测误差3.外界条件的影响观测条件观测条件对观测成果产生影响，不可防止产生观测误差。n 测量仪器：i角误差、2c误差n 观测者：人的分辨力限制、工作能力和态度n 外界条件：温度、气压、大气折光等观测者 采用一定的 仪器 在一定的 外界环境 中测取观测值如何获取?测不准原理：所有测量都具有观测误差，观测误差自始自终存在于测量过程之中。32（一）系统误差：指在相同的观测条件下作一系列的观测时，大小和符号表现出系统性，或按一定规律变化，或者为某一常数的误差。误差理论与平差基础n 误差的分类 在相同的观测条件下，无论在个体和群体上，呈现出以

21、下特性：1、误差的绝对值为一常量，或按一定的规律变化；2、误差的正负号保持不变，或按一定的规律变化；3、误差的绝对值随着单一观测值的倍数而积累。例：例：钢尺尺长、温度改正 水准仪 i角 经纬仪 c角、i角 注意：系统误差具有累积性，对测量成果影响较大。33误差理论与平差基础n 误差的分类系统误差的处理方法：1)在观测方法和观测程序上采取必要的措施，限制或削弱系统误差的影响；例如：a、仪器校正 b、通过限制水准测量前后视距差及视距累计差可以消除或减少i角对水准测量的影响。c、通过“后前前后、前后后前”的测量顺序减少水准尺自然沉降对水准测量成果的影响。2）在平差计算前进行必要的预处理，即利用已有公

22、式对观测值进行系统误差改正；例如：光电测距观测值施加气象改正、大气折光和地球曲率改正等。3）将系统误差当作未知参数纳入平差函数模型中，一并解算。34（二）偶然误差：指在相同的观测条件下作一系列的观测时，从单个误差看，该列误差的大小和符号表现出偶然性，无规律。但就大量误差的总体而言，具有一定的统计规律，这种误差称为偶然误差，也称随机误差。误差理论与平差基础n 误差的分类 在观测过程中，系统误差和偶然误差总是同时产生的，当观测结果中有显著的系统误差时，偶然误差就处于次要地位，观测误差就呈现出“系统”的性质。反之，当观测结果中系统误差处于次要地位时，观测结果就呈现出“偶然”的性质。由于系统误差具有累

23、积性，对测量成果影响较大，所以在测量工作中应采取各种方法削弱系统误差的影响，使其处于次要地位。粗差的检查和处理方式：1、重复观测，严格检核；2、舍弃含有粗差的观测值，并重新进行观测。在测量中，除了不可防止的误差之外，还可能发生错误，也就是所谓粗差：在观测结果中不允许存在粗差，一旦发现必须加以更正。35n 例：在相同的条件下独立观测了358 个三角形的全部内角，每个三角形内角之和应等于180 度，但由于误差的影响往往不等于180 度，计算各内角和的真误差，并按误差区间的间隔0.2 秒进行统计。误差区间+个数K 频率K/n(K/n)/d 个数K 频率K/n(K/n)/d0.000.2045 0.1

24、26 0.630 46 0.128 0.6400.200.4040 0.112 0.560 41 0.115 0.5750.400.6033 0.092 0.460 33 0.092 0.4600.600.8023 0.064 0.320 21 0.059 0.2950.801.0017 0.047 0.235 16 0.045 0.2251.001.2013 0.036 0.180 13 0.036 0.1801.201.406 0.017 0.085 5 0.014 0.0701.401.604 0.011 0.055 2 0.006 0.0301.600 0 0 0 0 0和 181 0

25、.505 177 0.495误差理论与平差基础n 误差的统计分析36当误差的个数 时，偶然误差出现的频率就趋于稳定。此时，假设把偶然误差区间的间隔无限缩小，则直方图将分别变为图中所示的光滑的曲线。0 0.4 0.6 0.8-0.8-0.6-0.4闭合差误差分布曲线用直方图表示:面积=(K/n)/d*d=K/n所有面积之和=k1/n+k2/n+.=1，表示各区间误差个数总和与全部观测个数之比恒等于1。误差理论与平差基础n 误差的统计分析(K/n)/d37 测量上通常将正态分布作为偶然误差的理论分布，或者说偶然误差服从正态分布（高斯分布）。其曲线方程（概率密度）为：误差理论与平差基础n 误差的统计

26、分析 其中，是观测误差的标准差。越小，曲线将越陡峭，越大，曲线将越缓。由此可见，参数 描述了误差的扩散特征。频数/d 00.40.6 0.8-0.8-0.6-0.4闭合差00.40.6 0.8-0.8-0.6-0.4闭合差38误差理论与平差基础n 误差的特性 绝对值相等的正、负误差出现的时机相等，可相互抵消；同一量的等精度观测，其偶然误差的算术平均值，随着观测次数的增加而趋近于零，即：在一定的条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度;（有界性）绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的时机要多；（密集性、区间性）（抵偿性）00.40.6 0.8-0.8-0.6-0.4闭合差00.40.6 0.8-

27、0.8-0.6-0.4闭合差39误差理论与平差基础n 精度评定的指标 标准差是评定观测精度的指标，但求 值要求n 趋近于，但实际上不可能。因此采用中误差（m）作为精度评定的指标。中误差（m）是一组观测数据在n为有限个数时求得的观测精度指标，实际上是 的近似值，随着n 的增大，m 将趋近于。在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值。根据理论计算：因此，测量工作中常取两倍中误差作为误差的极限值，也就是测量中规定的容许误差。40误差理论与平差基础n 精度评定的指标相对中误差:中误差与观测值之比，一般用1/M表示。例：丈量两条直线的长度，一条长100m，另一条长20m，两次测量的中误差均为

28、10mm，那么能不能说两次测量精度相同呢？很显然，前者精度优于后者。相对中误差是评定精度的重要指标。41误差理论与平差基础n 最小二乘原理与测量平差按照最小二乘原理的要求，应使各个观测点观测值偏差的平方和到达最小。测量中的观测值是服从正态分布的随机变量，最小二乘原理可用数理统计中的最大似然估计来解释，两种估计准则的估值相同。最小二乘法是一种数学上的近似和拟合，利用已知的数据得出一条直线或者曲线，使之在坐标系上与已知数据之间的距离的平方和最小。42高斯（Johann Carl Friedrich Gauss）（1777年4月30日1855年2月23日），德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测

29、量学家。高斯有 数学王子、数学家之王 的美称、被认为是人类有史以来 最伟大的四位数学家之一（阿基米德、牛顿、高斯、欧拉）。高斯的肖像被印在从1989年至2001年流通的10德国马克的纸币上。18岁的高斯发现了质数分布定理和最小二乘法。通过对足够多的测量数据的处理后，可以得到一个新的、概率性质的测量结果。在这些基础之上，高斯随后专注于曲面与曲线的计算，并成功得到高斯钟形曲线(正态分布曲线)。其函数被命名为标准正态分布（或高斯分布），并在概率计算中大量使用。误差理论与平差基础n 最小二乘原理与测量平差43误差理论与平差基础n 严密平差与近似平差按照最小二乘原理的要求，使各个观测点观测值偏差的平方和

30、到达最小的平差方法称为严密平差法。随着计算机技术的开展，对导线测量的平差计算多采用严密平差程序。工程测量标准中明确规定：一级及以上等级的导线计算，应采用严密平差法；二、三级导线，可根据需要采用严密平差或简化方法平差。对于结果要求不甚严密，即可采用近似平差方法计算导线，其原则是将计算要素分为坐标方位角和纵、横坐标三类。首先对坐标方位角单独进行平差计算，然后根据计算出的坐标方位角再分别对纵、横坐标进行计算，最后求得各导线点的坐标值。这种方法也称为分别平差法。1.经过严密平差的导线可以最大限度的降低粗差对导线精度的影响；2.经过严密平差的导线在评定精度的基础上能估算导线布置得是否合理；3.经过严密平

31、差的导线可通过平差来进一步提高精度，如果对一个约10点的导线分别做简易平差和严密平差来比照结果，你会发现有些改正值相反，比方某个距离值按近似平差该加长一点点，结果在严密平差中确要减少一点点。44操作测量基础知识n 操作测量概述一、操作测量工作的内容及遵循的原则：内容：包括平面操作测量和高程操作测量 原则：分级布网，逐级操作 二、国家大地操作网的等级 平面操作网：分为一、二、三、四等网（共4 个等级）高程操作网：分为一、二、三、四等网（共4 个等级）三、工程测量操作网的等级平面操作网：分为II、III、IV 等和一、二、三级以及图根高程操作网：分为II、III、IV、V 等和图根四、操作测量分类

32、：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量451421345697810111213建立平面操作网的主要方法：1、三角测量 2、导线测量 3、卫星测量XYAB CD12301234操作测量基础知识n 操作测量概述46直线定向：确定地面直线与标准方向间的水平夹角。由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，称为该直线的方位角。操作测量基础知识n 操作网的定位与定向标准方向OPPO真北A磁北Am坐标纵轴 标准方向 方位角名称 测定方法真北方向(真子午线方向)真方位角A 天文或陀螺仪测定磁北方向(磁子午线方向)磁方位角Am 罗盘仪测定坐标纵轴(轴子午线方向)坐标方位角 坐标反算而

33、得（1）真方位角磁方位角m 磁偏角 坐标方位角 子午线收敛角47s2s3s4s1c=(Xsi-Xc)2+(Ysi-Yc)2+(Zsi-Zc)2 CcSic 卫星定位技术能满足高精度以及实时定位的要求。现有卫星定位系统主要有：1、的GPS全球卫星定位系统。2、俄罗斯的格拉纳斯（GLONASS）全球卫星定位系统。3、欧洲空间局的伽俐略（GNSS）全球卫星定位系统。4、中国的北斗导航卫星系统。卫星定位系统的特点：1、全球性、全天候；2、精度高、自动化程度高；3、测站点间不要求通视。操作测量基础知识n 现代卫星定位技术GPS系统实质上是采用空间前方交会测量原理进行定位测量。48导线测量概述：1 1、导

34、 导线 线 将 将测 测区 区内 内相 相邻 邻操 操作 作点 点连 连接 接成 成直 直线 线而 而构 构成 成的 的连续 连续折线称为导线。折线称为导线。2 2、导 导线 线点 点，导 导线 线边 边 构 构成 成导 导线 线的 的各 各点 点称 称导 导线 线点 点，每 每相 相邻两个导线点要相互通视。折线边称为导线边。邻两个导线点要相互通视。折线边称为导线边。3 3、导 导线 线测 测量 量 测 测定 定导 导线 线各 各转 转角 角，各 各边 边长 长，并 并根 根据 据起 起算 算数据和一定的几何关系推出各点坐标 数据和一定的几何关系推出各点坐标的测量方法 的测量方法。操作测量基础

35、知识n 导线测量49支导线结点导线（导线网）操作测量基础知识n 导线的布设形式 附合导线闭合导线闭合导线和附合导线也称为单导线，结点导线和两个环以上的导线称为导线网。50导线的选点和布设 导线的测量的外业工作包括：踏勘选点及建立标志，测角、测距。1 1、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志n n 选点要求：选点要求：相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距；点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪器；视野开阔，便于施测碎部；导线各边的长度应大致相等，防止过长或过短，相邻边长比不应超过三倍。导线点应有足够的密度，分布均匀，便于操作整个地区。操作测量基础知识51导线测量的实施 测量过程：测角、量

36、边 1、角度测量方法 根据测量工作要求的精度、使用的仪器、观测目标的多少，水平角观测一般有两种方法，即测回法和方向观测法(全圆测回法)。为了消除仪器某些误差，一般用盘左和盘右两个位置进行观测。盘左(正镜)：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的左边。盘右(倒镜)：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的右边。2.测回法（两个方向）观测多个测回 当测角精度要求较高时，要进行多个测回的观测，为了减少度盘分划误差的影响，根据测回数n，各测回应变换起始方向度盘位置。起始方向读数变化按照180/n变换 假设测回数n=4，则起始方向读数分别为0，45，90，135 利用复测扳手或拨盘手轮，安置起始方向水

37、平度盘读数。操作测量基础知识52导线测量的实施 如图，假设一测 站 上 有5 个 待测 方 向：A、B、C、D、E，选择 其 中 的 一 个 方 向（如 A）作为 起 始 方 向（亦 称 零 方 向），在盘 左 位 置，从 起 始 方 向 A 开 始，按顺时针方 向 依 次 照 准 A、B、C、D、E，并读 取 度盘读 数，称为 上 半测 回；然 后纵转 望远镜，在盘 右 位 置 按 逆时针 方 向 旋转 照 准 部，从 最 后 一 个 方 向 E 开 始，依 次 照 准 E、D、C、B、A 并读 数，称为 下 半测 回。上 下 半测 回 合为 一测 回。这 种观测 方 法 就 叫 做 方 向

38、观测法。操作测量基础知识 如 果 在 上 半测 回 照 准 最 后 一 个 方 向E 之 后继续 按顺时针 方 向 旋转 照 准 部，重 新 照 准 零 方 向 A 并读 数；下半测 回 也 从 零 方 向 A 开 始，依 次 照 准 A、E、D、C、B、A，并进 行读 数。这样，在 每 半测 回 中，都 从 零方 向 开 始 照 准 部 旋转 一 整 周，再闭 合 到 零 方 向 上 的 操作，就 叫“归 零”。通 常 把这 种“归 零”的 方 向观测 法 称为 全圆 方 向 法。习惯 上 把 方 向观测 法 和 全圆 方 向 法统称为 方 向观测 法 或 方 向 法。当观测 方 向 多 于

39、3 个时，采用全圆方向法。531、平差的基本任务（1）消除闭合差，提高测量的精度；（2）计算各未知点的坐标。2、平差的方法（一级及以上等级导线应使用严密平差）（1）严密平差方法 在满足 vv=min(称为最小二乘法则）的条件下，同时消除角度闭合差和坐标闭合差，并计算各点坐标。导线测量的内业计算（2）近似（简易）平差方法 按一定规则分别消除角度闭合差和坐标闭合差，并计算各点坐标。操作测量基础知识541、闭合导线检核条件：x=0；y=0；=(n-2)180；2、附合导线检核条件：x=XC-XB；y=YC-YB；n计-n 已=0；3、支导线无检核条件，宜操作在三条边以内D1nA202340B C1

40、3操作测量基础知识n 导线平差的检核条件A012341234055导线测量的内业计算操作测量基础知识导线是在已知点及已知方位的基础上布设的，因此测量成果应满足相应几何条件。1、方位角闭合条件：即从已知方位角通过各角推算出CD边方位角应与已知方位角一致。2、坐标增量闭合条件：即从已知起点坐标，经各边长和方位角推算求得的推算坐标就与已知终点坐标一致。导线测量的计算步骤：1、绘制导线图;2、将观测数据、起算数据填入表中；3、角度闭合差计算与调整；4、推算方位角；5、计算坐标增量及导线全长相对闭合差；6、增量闭合差调整；7、最后计算各导线点坐标，并进行精度评定。56操作测量基础知识n 精密导线测量的相

41、关要求 精密导线测量主要用于城市轨道交通工程平面操作网的测设，其技术要求相当于四等光电导线的技术要求。但精密导线相对于一般导线有其特殊的要求：1、附合导线的边数宜少于12 个，相邻边的边长不宜小于长边的1/2,个别短边的边长不应小于100m。2、导线点的位置应选在施工变形影响范围以外稳定的地方，并应避开地下构筑物及地下管线。3、相邻导线点及导线点与GPS 点之间的垂直角不应大于30。4、应采用严密平差法进行内业计算。57操作测量基础知识n 精密导线测量的相关要求58导线复测过程处理：1、上述导线的1、2 两站的短边应重新进行选点和设计。2、随施工进展，应对施工范围内的2 个点进行定期检测，如发

42、现位移和沉降应停止使用上述两点。3、今后的复测过程应采用严密平差法进行平差计算。4、应根据标准要求补充精度评定表，并对测角中误差、边长相对中误差及点位相对中误差等指标进行计算。操作测量基础知识n 精密导线测量的相关要求59 三、四等水准测量一般是在国家一、二等水准网（点）的基础上进行，常用作小地区的首级高程操作，以及工程建设地区的工程测量和变形观测的基本操作。与一般（等外）水准测量相比它的精度更高，削弱观测误差的措施更多，一般需采用黑红双面水准尺。三、四等水准路线一般尽可能沿铁路、公路以及其他坡度较小、施测方便的路线布设。尽可能防止穿越湖泊、沼泽和江河地段。水准点应选在土质坚实、地下水位低、易

43、于观测的地方。凡易受淹没、潮湿、震动和沉陷的地方，均不宜作水准点位置。水准点选定后，应埋设水准标石和水准标志，并绘制点之记，以便日后查寻。操作测量基础知识n 三、四等水准测量60三、四等水准测量的主要技术要求 操作测量基础知识2023年6月1日等级水准仪 型号视线长度m前后视距差m前后视距累积差m视线离地面最低高度m 基本分划、辅助分划（黑红面）读数差mm 基本分划、辅助分划（黑红面）高差之差mm 等级水准仪 型号水准尺线路长度km与已知点联测附合成 环线观测次数每千米高差中误差mm往返较差、附合或环线闭合差平地mm 山地mm三四五图根DS1DS3DS3DS10DS3因瓦双面双面单面单面501

44、65往返各一次往返各一次往返各一次往返各一次往返各一次往返各一次往一次往一次往一次往一次6101520三四五图根DS1DS3DS3DS10DS310075 10010010035大致相等6100.30.22.03.01.05.03.01.5L为往返测段、附合或环绕的水准路线长度（单位为km）,n为测站数。61水准路线的布设形式 附合水准路线（见图1）闭合水准路线（见图2）支水准路线（见图3）BMABMB1234图1123图3BMA1 234图2BMA操作测量基础知识62 三、四等水准测量的观测和记录方法1）双面尺法后视黑面，读取下、上、中丝读数，记入（1）（2）（3）中；后视尺红面，读取下、上

45、、中丝读数，记入（4）中；黑面尺红面尺操作测量基础知识63三、四等水准测量 观测顺序应为奇数站后一前一前一后 后一前一前一后.偶数站前一后一后一前 前一后一后一前.奇数测站上，按以下顺序进行观测：（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数.（2）前视水准尺的黑面，读中丝和下丝、上丝读数.（3）前视水准尺的红面，读中丝读数。（4）后视水准尺的红面，读中丝读数。偶数站与之类似。保持黑-黑-红-红观测顺序操作测量基础知识64操作测量基础知识1、计算闭合差：三、四等水准测量内业计 算过程且应满足：2、计算改正数 分配原则：按与测段距离（或测站数）成正比，并反其符号改正到各相应的高差上，得改正后高差。按距离：按测站数：3、计算改正后高差检核：5、计算高程检核：否则说明高程计算有误。65谢谢欣赏WPS OfficeMake Presentation much more funWPS 官方微博kingso f twps66