控制测量学
第一章、绪论
1、 控制测量学的基本任务:
① 在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网
② 在施工阶段建立施工控制网
③ 在工程竣工后的运营阶段,建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网
2、 大地水准面:与平均海水面相重合,不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆
下面处处与铅垂线相垂直的水准面。
3、 大地水准面是测量外业的基准面,与其相垂直的铅垂线是外业测量的基准线;
参考椭球面是内业测量的基准面,与其相垂直的法线是内业测量的基准线。
4、 大地高:是地面点沿法线到椭球面的距离。
正高:是地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。
正常高:是地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。
5、 垂线偏差:地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹角定义为该
点的垂线偏差。
6、 测定垂线偏差一般有四种方法:天文大地测量方法;重力测量方法;天文重力测量方法
以及GPS方法。
第二章、水平控制网的技术设计
1、建立国家水平大地控制网的方法:
①常规大地测量法:1)三角测量法,2)导线测量法,3)边角网和三边网
②天文测量法
③现代定位新技术:1)GPS测量,2)甚长基线干涉测量系统(VLBI),3)惯性测量系统(INS)
2、建立国家水平大地控制网的基本原则:
①大地控制网应分级布设、逐级控制;
②大地控制网应有足够的精度;
③大地控制网应有一定的密度;
④大地控制网应有统一的技术规格和要求
3、工程测量水平控制网的布设原则:
①分级布设、逐级控制;
②要有足够的精度;
③要有足够的密度;
④要有统一的规格
第三章、精密测角仪器和水平角观测
1、①经纬仪的视准轴误差(c值):仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差。 消除方法:取盘左、盘右实际读数的中数
②经纬仪的水平轴倾斜误差(i角):仪器的水平轴不与垂直轴正交所产生的误差。 消除方法:取盘左、盘右实际读数的平均值
③经纬仪的水平轴倾斜误差(v角):由于仪器未严格整平,而使垂直轴偏离测站铅垂线一微小角度。
消除方法:1)尽量减小垂直轴的倾斜角v值
2)测回间重新整平仪器
3)对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数
2、影像精密测角的因素:
①外界条件的影响:1)大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响
2)水平折光的影响
3)照准目标的相位差
4)温度变化对视准轴的影响
5)外界条件对觇标内架稳定性的影响
②仪器误差的影响:1)水平度盘位移的影响
2)照准部旋转不正确的影响
3)照准部水平微动螺旋作用不正确的影响
4)垂直微动螺旋作用不正确的影响
③照准和读数误差的影响
3、精密测角的一般原则:(判断)P99
4、方向观测法:(计算)P100
第四章、电磁波测距仪及其距离测量
1、电磁波测距仪的精度公式:m=A+BD
A代表固定误差,单位mm。固定误差与测量的距离无关。BD代表比例误差,其中B的单位为ppm,是百万分之(几)的意思。D的单位为km,即1×10^6mm,是一个变化值。 例:全站仪精度为 2mm+2ppm×D。当被测距离为1km是,仪器测距精度为4mm,换句话说,全站仪最大测距误差不大于4mm;当被测距离为2km时,仪器测距精度则为6mm,最大测距误差不大于6mm。
2、测距成果归算:实测距离换算到参考椭球面的步骤(P181)
电磁波测距成果化算实例(P190)
第五章、高程控制测量
1、国家高程控制网的布设原则:1)从高到低、逐级控制
2)水准点分布应满足一定的密度
3)水准测量达到足够的精度
4)一等水准网应定期复制
2、精密水准测量(P212—P232)
3、i角误差的检验与校正(P232)
4、精密水准测量的主要误差来源及其影响(P240)
5、精密水准测量作业的一般规定(判断)P246
6、精密水准测量观测(全掌握)P247
表5-4计算(P248)
7、正常水准面不平行性及其改正数计算(全看) P257
8、水准测量概算的主要内容:1)水准尺每米长度误差的改正数计算
2)正常水准面不平行的改正数计算
3)水准路线闭合差计算
4)高差改正数的计算
9、三角高程测量原理(画图、长距离归算P267)
第七章、椭球面上的测量计算
1、旋转椭球的形状和大小是由子午椭圆的五个基本几何参数(或称元素)来决定的,它们是:1)椭圆的长半轴 a;2)椭圆的短半轴b;3)椭圆的扁率α=(a-b)/a;4)椭圆的第一偏心率 e={√(a²-b²)}/a;5)椭圆的第二偏心率e′={√(a²-b²)}/b。
决定旋转椭球的形状和大小,只需知道五个参数中的两个参数就够了,但其中至少有一个长度元素(比如a或b)。
2、椭球面上的常用坐标系:1)大地坐标系(L,B,H);2)空间直角坐标系(X,Y,Z);3)子
午面直角坐标系(L,x,y);4)地心纬度坐标系(L, φ,ρ)及归化纬度坐标系(L,u)
5)大地极坐标系(S,A)
3、椭球面上的几种曲率半径定义及大小关系(看图填空)P10
4、相对法截线:(理解)P23
5、大地线定义:椭球面上两点间的最短程曲线叫做大底线。
6、大地线的性质:1)大地线是椭球面上两点间的最短线2)大地线是无数法截线弧素的连线
3)椭球面上的大地线是双重弯曲的曲线4)椭球面上的大地线是双重弯曲的曲线
7、如何将地面观测的水平方向归算至椭球面?(大题P27)
8、如何将地面观测的长度归算至椭球面?(大题P29)
9、概念题:
大地主题解算:如果知道某些大地元素,推求另一些大地元素,这样的计算问题就叫大地主题解算。大地主题解算有正解和反解。
大地主题正解:已知P1点的大地坐标(L1,B1),P1至P2点的大地线长S及其大地方位角A12,计算P2点的大地坐标(L2,B2)和大地线S在P2点的反方位角A21,这类问题叫做大地主题正解。
如果一时P1和P2点的大地坐标(L1,B1)和(L2,B2),计算P1至P2的大地线长S及其正、反方位角A12和A21,这类问题叫做大地主题反解。
第八章、椭球面元素归算至高斯平面———高斯投影
1、投影变形:1)长度变形;2)方向变形;3)角度变形
2、地图投影的分类:
①按变形性质分类:1)等角投影;2)等积投影;3)任意投影
②按经纬网投影形状分类:1)方位投影;2)圆锥投影;3)圆柱(或椭圆柱)投影 ③按投影面和原面的相对位置关系分类:1)正轴投影;2)斜轴投影;3)横轴投影
3、高斯投影概述:P63
中央子午线及带号的计算:6°带:L=6n-3; 3°带:L=3n
坐标的表示:特别是y坐标
4、正形投影的一般条件:长度比与方向无关
5、高斯投影必须满足的条件: ①中央子午线投影后为直线
②中央子午线投影后长度不变
③投影具有正形性质,即正形投影条件
7、 高斯投影反算:对投影函数φ1、φ2提出以下三个条件:
① x坐标轴投影成中央子午线,是投影的对称轴
② x轴上的长度投影保持不变
③ 正形投影条件,即高斯面上的角度投影到椭球面上后角度没有变形,仍然相等。
8、 P78 三条
9、 平面子午线收敛角:高斯平面上过子午线上某点的切线与坐标北方向之间的夹角。
10、 方向改化近似公式的推导P91
球面角超:指球面多边形的内角和与平面相应多边形的内角和之差。
11、
12、 距离改化公式:投影前后长度变化:S〈s〈D 高斯投影的邻带坐标换算:P101
13、 P110 3°带与6°带的换算
14、 工程测量中几种可能采用的直角坐标系:(理解)
① 国家3°带高斯正形投影平面直角坐标系
② 抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系
③ 任意带高斯正形投影平面直角坐标系
④ 具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系
⑤ 假定平面直角坐标系
第九章、控制测量概算
1、概算的主要目的:①系统地检查外业成果质量,把好质量关
②将地面上观测成果化算到高斯平面上,为平差计算做好数据准备工作
③计算各控制点的资用坐标,为其他急需提供未经平差的控制测量基础数据
2、控制测量概算的过程和主要内容:概算的准备工作→观测成果化至标石中心→观测值化至参考椭球面→椭球面观测值化至高斯平面→观测成果的质量检查→资用坐标的计算