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地图测量学复习资料

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1. 什么是水平角?经纬仪如何能测水平角? • 答:水平角定义: (1)为地面上 O 点至 A 和 B 两目标方向线在水平面 P 上投影的夹 角β,称为水平角。

(2) 地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角,就是过这 两方向线所作两竖直面间的二面角。

2. 什么是竖直角?观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点? • 答:竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角,其角值小于等于 90 度; 仰角为 0~90;俯角为-90~0;视线水平时竖直角α=0°。

1.何谓大地水准面?它在测量工作中起何作用? 答:静止平衡状态下的平均海水面, 向大陆岛屿延伸而形成的闭合水准面。

特性: 唯一性、等位面、 不规则曲面; 作用:测量野外工作的基准面。

2. 测量中常用的坐标系有几种?各有何特点?不同坐标系间如何转换坐标? 答:测量中常用的坐标系统有:天文坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立 平面直角坐标系。

4. 什么叫绝对高程?什么叫相对高程?两点间的高差如何计算? 答:绝对高程 H(海拔) :地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离; 相对高程 H':地面点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。

高差 h:地面两点高程之差; hAB  H B  H A  H B ' H A ' 。

5. 什么是测量中的基准线与基准面?在实际测量中如何与基准线与基准面建立联系? 答: 重力方向线即铅垂线, 是测量工作的基准线; 测量上统一以大地水准面为野外测量 工作基准面。

地面点空间位置一般采用三个量表示。

其中两个量是地面点沿投影线 (铅垂线) 在投影面(大地水准面)上的坐标;第三个量是点沿着投影线到投影面的距离(高度) 。

6. 测量工作的基本原则是哪些是测量的基本工作? 答:测量工作应遵循两个原则:从整体到局部,先控制后碎部(为了减少误差结累;加 快测量速度,这项原则是对总体工作) ;前项工作未作检核,不进行下一步工作(从而保证成 果质量,是对测绘具体工作) 。

2.何为视准轴?何为视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差? 答:通过物镜光心与十字丝交点的连线 CC 称为望远镜视准轴,视准轴的延长线即为视 线,它是瞄准目标的依据。

由于物镜调焦不完善,导致目标实像与十字丝平面不完全重合出 现相对移动现象,称为视差。

其原因由于物镜调焦不完善,使目标实像不完全成像在十字丝 平面上;在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动,如发现目标也随之相对移动,即表示有视 差存在;再仔细进行物镜调焦,直至成像稳定清晰。

水准仪有哪些主要轴线?它们之间应满足什么条件?什么是主条件?为什么? 答:水准仪的轴线主要有: 视准轴 CC ,水准管轴 LL ,圆水准轴 L' L' ,仪器竖轴 VV 。

水准仪轴线应满足的几何条件为: 1) 圆水准轴应平行于仪器竖轴( L' L' ∥ VV ) ; 2) 十字丝中丝应垂直于仪器竖轴(即中丝应水平) ; 3) 水准管轴应平行于视准轴( LL ∥ CC ) 。

6.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果,并求出各点高程,HI=48.966m。

点号 测站数 观测高差 高差改正数 改正后高差  vhi (m) ni hi(m) hi (m) 10 +1.224 +0.005 +1.229 高程 H(m) 50.000 51.229 备 注 已 知 BM.4 A

8 B C 11 D 12 8 -1.424 +1.781 -1.714 +0.108 -0.025 +0.004 +0.004 +0.006 +0.006 +0.025 -1.420 +1.785 -1.708 49.886 +0.114 50.000 49.809 51.595 BM.4 ∑ 49 fh=∑h 测 - (HB-HA) =-25mm fh 容=±12 n =±84mm v1m   fh 25   0.5 mm  ni 49 ∑ vhi =25mm 1.角度测量原理:水平角的定义,水平角的测量原理。

竖直角的定义,仰角,俯角。

竖  直角的测量原理。

公式:水平角 b – a 0< <  公式:  左  b左  a左  右  b右  a右    左   右  40"    1  左   右  2  竖直角计算公式: 左  L 或 左 L   右 R 或右 R <|  | 竖盘指标差: x 1 L  R  360  x  15'   1  左   右  2 2 1. 什么是水平角?经纬仪如何能测水平角? • 答:水平角定义: (1)为地面上 O 点至 A 和 B 两目标方向线在水平面 P 上投影的夹 角β,称为水平角。

(2) 地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角,就是过这 两方向线所作两竖直面间的二面角。

2. 什么是竖直角?观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点? • 答:竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角,其角值小于等于 90 度; 仰角为 0~90;俯角为-90~0;视线水平时竖直角α=0°。

五、名词解释 地图学 .水准面、大地水准面 .大地体、地球椭球体 . 真子午线、磁子午线 .磁偏角、子午 线收敛角、磁坐偏角、方位角 .三北方向(线).地图投影 /变形椭圆 /主比例尺、局部比 例尺长度比、长度变形面积比、面积变形角度变形等变形线、等角航线等角变形、等积 变形方位投影、 圆柱投影、 水准面: 假想有个海水面, 向陆地延伸形成一个封闭的曲面。

具有处处都与铅垂线方向正交的特性 大地水准面:通过平均海水面垂直的一个水准面 大地体:大地水准面所包围的形体 椭球体:在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体,这个旋转椭球体通常称为 地球椭球体,简称 椭球体 基准面:观测和推算水位变化的起算面 水准线:地图上没有变形的线。

地图投影中的标准纬线(或等高圈)和标准经线(或垂

直圈)的总称。

大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线,参考椭球面和法线是测量 内业计算所依据的基准面和基准线。

地理坐标:地面点的位置如果用经度和纬度表示称大地坐标。

按坐标基本线和基本面 的不同地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标。

大地地理坐标:表示地面点在参考椭球面上的位置。

用大地经度 B 与大地纬度 L 表示 高斯投影:将地球套于空心圆柱内,圆柱体的轴心通过地球的中心,地球上某一子午线与圆 柱相切。

按正投影方法,将子午线左右两侧按 3°或 1.5°范围的图形元素投影到横圆 柱体表面上,再将横圆柱体表面沿两条母线剪开展平。

高程:地面任一点到其高度起算面的距离。

绝对高程:地面上一点沿垂线方向到大地水准面的距离 相对高程:地面上一点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。

或称假定高程。

地球曲率对高程的影响△h=d﹡2/2R 测量工作的程序是从整体到局部 先控制后碎部。

国家基本比例尺地形图 1:500、1:1 万、1:2.5 万、1:5 万、1:10 万、1:25 万、1:50 万、1:100 万八种。

测量误差:观测值(或其函数)与未知量的真值(或其函数的理论值)之间存在的差值。

测量误差根据其性质不同,可分为系统误差、偶然误差以及粗差。

系统误差: 保持为常数或按一定的规律变化的误差。

这种误差随着观测量的增多而逐渐积累。

偶然误差:在相同的观测条件下,对某一固定量进行一系列观测,测量误差在正负号及数值 上都没有一定的规律性。

偶然误差的特性 1、有限性:在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值; 2、集中性:绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多; 3、对称性:绝对值相等的正误差与负误差出现的机会相等; 4、抵偿性:偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增加而趋向于零 中误差是衡量一组同精度观测在 n 为有限个数时的一个精度指标。

相对误差:利用绝对误差和观测值的比值 K 来评定精度,K=m/L 其中 K 值为相对误差,m 为 中误差。

比例尺精度:通常人眼能分辨的两点间的最小距离是 0.1mm ,因此,把地形图上 0.1mm 所能代表的实地水平距离称为比例尺精度。

用公式表示为:ε =0.1 m , m 为比例尺 的分母。

6°带法:从零子午线起,由西向东,每 6°为一带全球共分 6 带,凡是 6°的整数倍的经线 皆为分带子午线。

3°带法:从东经 1°3′起。

没 3°为一带。

将全球划分为 120 带。

等高线:地图上地面高程相等的各相邻点所连成的曲线 等高线特征: ( 1 )位于同一等高线上的地面点,海拔高度相同。

( 2 )在同一幅图内,除 了悬崖以外, 不同高程的等高线不能相交。

在图廓内相邻等高线的高差一般是相同的, 相邻等高线水平距离愈小,等高线排列越密,说明地面坡度越大;相邻等高线之间的 水平距离愈大,等高线排列越稀,则说明地面坡度愈小。

因此等高线能反映地表起伏 的势态和地表形态的特征 等高距:地图上相邻等高线的高程差 方位角:地平坐标系的经向坐标,过天球上一点的地平经圈与子午圈所交的球面角。

水准测量:利用水准仪和水准尺,根据视线水平在水准尺上读书的原理,推算测地面两点间 高差来测定高程的方法 水准测量原理:利用水准仪一条水平线,借助竖立在地面点的水准尺,直接测定地面上 各点间的高差,然 而根据其中一点的已知高程,推算其他各点的高程。

视差:如果目标像与十字丝分划板平面不重合,观测者的眼睛在目镜处上下微动时,会发现 目标像与十字丝之间相对移动现象。

消除视差的方法: 由负屈光度向正屈光度转动目镜, 使十字丝由不清晰至清晰的初始位置, 使十字丝由不清晰至清晰的初始位置, 然后在瞄准 目标由物镜调焦螺旋使目标也能看清楚。

目标由物镜调焦螺旋使目标也能看清楚。

眼睛应放松 水准仪的使用步骤包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。

1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。

首先打开三脚架并使高度适 中,用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固,然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪 器连接在三脚架上。

2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平, 利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。

具体方法用仪 器练习。

在整平过程中,气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。

3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。

首先是把望远镜对向远处明亮的背景, 转动目镜调焦螺旋, 使十字丝最清晰。

再松开固定螺旋,旋转望远镜,使照门和准星的连接对准水准尺,拧紧固 定螺旋。

最后转动物镜对光螺旋,使水准尺的清晰地落在十字丝平面上,再转动微动螺旋, 使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。

4. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。

微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气 泡两端,折射到镜管旁的符合水准观察窗内,若气泡居中时,气泡两端的象将符合成一抛物 线型,如图 9-1(a)所示,说明视线水平。

若气泡两端的象不相符合,如图 9-11(b)所示, 说明视线不水平。

这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合, 仪器便可一条 水平视线,以满足水准测量基本原理的要求。

注意?气泡左半部份的移动方向,总与右手大 拇指的方向不一致。

5. 读数 用十字丝,截读水准尺上的读数。

现在的水准仪多是倒象望远镜,读数时应由上而下进行。

先估读毫米级读数,后报出全部读数。

水平角是从一点至两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角。

水平角测量原理用水平刻度盘和在刻度盘上读数的指标。

观测水平角时, 刻度盘中心应安放 在过测站点的铅垂线上,并能使之水平。

瞄准不同方向目标点,若水平度盘对应的刻度读数 分别为:A、B, 则Β=B-A 当 B﹥A 时或Β=B+360°-A 当 B﹤A 时 竖直角:在同一竖直面内视线与水平线之间的夹角称为竖直角 . 测回法:设 O 为测站点, A 、 B 为观测目标,用测回法观测 OA 与 OB 两方向之间的水 平角β,具体施测步骤如下。

( 1 )在测站点 O 安置经纬仪,在 A 、 B 两点竖立测杆或 测钎等,作为目标标志。

( 2 )将仪器置于盘左位置,转动照准部,先瞄准左目标 A ,读取水平度盘读数 aL ,设读数为 0 ˚ 01 ′ 30 ″,记入水平角观测手簿表 3-1 相应栏内。

松开照准部制动

螺旋,顺时针转动照准部,瞄准右目标 B ,读取水平度盘读数 bL ,设读数为 98 ˚ 20 ′ 48 ″,记入表 3-1 相应栏内。

以上称为上半测回,盘左位置的水平角角值(也称上半测回角值)β L 为: β L=bL - aL=98 ˚ 20 ′ 48 ″- 0 ˚ 01 ′ 30 ″ =98 ˚ 19 ′ 18 ″ ( 3 )松开照准部制动螺旋,倒转望远镜成盘右位置,先瞄准右目标 B ,读取水平 度盘读数 bR ,设读数为 278 ˚ 21 ′ 12 ″,记入表 3-1 相应栏内。

松开照准部制动螺旋, 逆时针转动照准部,瞄准左目标 A ,读取水平度盘读数 aR ,设读数为 180 ˚ 01 ′ 42 ″, 记入表 3-1 相应栏内。

以上称为下半测回,盘右位置的水平角角值(也称下半测回角值)β R 为: β R=bR - aR=278 ˚ 21 ′ 12 ″- 180 ˚ 01 ′ 42 ″ =98 ˚ 19 ′ 30 ″ ( 4 )对于 DJ6 型光学经纬仪,如果上、下两半测回角值之差不大于± 40 ″,认 为观测合格。

此时,可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。

在本例中,上、下两半测回角值之差为: △β = β L -β R=98 ˚ 19 ′ 18 ″- 98 ˚ 19 ′ 30 ″ = - 12 ″ 一测回角值为:   ( L   R )  ( 1 2 1 2 98 ˚ 19 ′ 18 ″ +98 ˚ 19 ′ 30 ″ )  98 ˚ 19 ′ 24 ″

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