1、1工程测量学 讲义1 绪论一、测量学和工程测量学测量学 研究地球的形状大小和地表的几何形状、空间位置的科学工程测量学研究工程建设在规划设计、施工放样、竣工验收、营运管理中的测量理论和方法的科学二、测量学的内容（1）测定：用仪器和工具对地面进行测量，得到数据资料或地形图（2）测设：将图上设计的建筑物、构筑物位置在实地标定出来，作为施工的依据1.1 工程测量学的任务（1）勘测设计阶段：测绘大比例尺地形图（2）施工阶段：施工测设放样（3）竣工阶段：竣工测量，测绘竣工图1.2 地面点位的确定地面点的位置，取决于点的坐标和高程，测量学用点的经度 （或 L） 、纬度 （或 B） 、高程 H 或平面直角坐标
2、 x、y、高程 H 三个量确定点位。一、地面点的高程（一） 、量算高程的起量基准面：水准面和大地水准面（1）水准面：任意高度处静止的水面（2）大地水准面：与平均海水面相重合的水准面（二） 、地面点的高程（1）绝对高程（海拔）：地面点到大地水准面的铅垂线长（2）相对（假定）高程：地面点到任意假定水准面的铅垂线长（三） 、高差：地面两点到同一水准面的高程之差hAB = HBHA = HB HA 二、地面点的坐标（一） 、地理坐标：用经纬度来表示地面点在地球表面上位置的球面坐标系统（1）子午面.首子午面.赤道面子午面：由地面任一点及地球转轴北极、南极三点所确定的平面首子午面：过英国伦敦格林威治天文台
3、原址及地球转轴北极、南极三点的子午面赤道面：过地球转轴中点并垂直于转轴的平面（2）地理坐标 点的经度 （或 L）过地面点的真子平面与首子平面所夹的二面角，分东西经各 01802 点的纬度 （或 B）过地面点的铅垂线（或法线）与赤道面所夹的线面角，分南北纬各090例：本二院旗杆：东经 1024525 北纬 250515（二） 、平面直角坐标系用点到横轴的垂直线段长 X、点到纵轴的垂直线段长 Y 确定点在坐标平面内位置的平面坐标系统测量学采用的平面直角坐标系：以指向北方的纵轴为 OX 轴，横轴为 OY轴。坐标平面内的四个象限从右上角起按顺时针方向顺序排列1.3 测量工作概述1.3.1 测量工作的基
4、本内容测水平角、水平距离、高程1.3.2 测量工作的基本原则布局上从整体到局部，方法上先控制后碎部2 水准测量2.1 水准测量原理一、水准原理水准仪中丝水平视线分别在两地面点立尺尺面上读数 a、b，由后视读数a 减前视读数 b 得到高差 h。后视点高程 HA 加高差 h 等于前视点高程 HBhAB =ab H B=HA+ hAB一、相关名词（1）测站点：安置仪器点（2）立尺点：竖立标尺的地面点 后视点：已知高程点 前视点：未知高程点 转 点：传递高程的临时立尺点（3） 后视读数 a、 前视读数 b：仪器中丝水平视线分别在已知高程点A、未知高程点 B 立尺尺面上的读数（4） 视线高程 Hi ：仪
5、器中丝水平视线到水准面的铅垂线长 Hi = HA + a三、高程计算法（1）高差法 hAB = ab H B = HA + hAB（2）视线高法 Hi = HA + a HB= Hi b2.2 水准测量的仪器和工具一、现代水准仪分类（一）光学水准仪由光学镜片成像原理，在望远镜内读取标尺中丝读数的水准仪1 微倾水准仪由符合水准管保障视线水平的光学水准仪2 自动安平水准仪3由补偿器保障视线水平的光学水准仪（二）电子水准仪对条码尺上自动读数、计算并将观测数据显示在显示屏上的水准仪二、DS3 型光学水准仪的构造（一）望远镜：由物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜组成的瞄准观测设备（二）水准器或补偿器：保
6、障仪器水平的设备（1）圆水准器：整平用（2）符合水准管（微倾水准仪）或补偿器（自动安平水准仪）：保障视线水平（3）基座：由轴座、脚螺旋、连接板组成的支承连接设备自动安平水准仪操作部件认识光学瞄准器、目镜、物镜、物镜调焦（对光）螺旋、水平微动螺旋、圆水准器、脚螺旋、基座、水平度盘三、水准尺和尺垫（一）水准尺形式：直尺、塔尺、折尺（二）塔尺刻划：厘米（或五毫米）分格、分米注字、整米加点（三）实习用塔尺尺面：（1）厘米分格倒字面（2）五毫米分格正字面（四）标尺读数法：以米为单位，读米（点） 分米 厘米 毫米四位数从下往上数 有点按米读 分米认字头（或字脚） 厘米算格数看准中横丝 毫米用目估（五）尺垫
7、：用以支放标尺，防止标尺下陷的铁块2.3 水准仪的使用一、安置仪器将仪器支架连装并调节到正常工作状态（一）支架连接（1）支放脚架：在前后视观测点间等距离处，将脚架支放成边长约 80厘米的正三角形支承面，架高适应身高，架头概略水平（2）连装仪器：看清水准仪装箱位置，取出仪器，连紧在脚架头上（二）整平仪器转脚螺旋使圆水准器气泡居中。包括将脚架头大致摆平和，调平圆水准器两步工作。（1）支架时调整脚架腿，使脚架头大致水平（2）调平圆水准器 脚螺旋升降及气泡移动规律：脚螺旋顺时针转升高，逆时针转降低。圆水准器气泡向升高方向移动 整平操作法先同时转两支脚螺旋，使圆水准器气泡移至其连线中点，再转第三支脚螺旋
8、，将气泡赶入圆水准器顶面圆圈正中二、瞄准读数（1）调十字丝（目镜调焦）：望远镜对向明亮背景，转目镜调节螺旋，4调清十字丝影像（2）看瞄准器（概略瞄准）：水平转动望远镜，使瞄准器瞄向标尺（3）调清目标（物镜调焦）：转物镜调焦螺旋，调清望远镜内标尺影像（4）瞄正标尺：转水平微动螺旋，使十字丝纵丝瞄正标尺正中（5）消除视差：人眼对向目镜上下晃动，看十字丝与标尺影像有无错动，再调焦至无错动（6）中丝读数：在望远镜内读取标尺中丝读数2.4 水准测量的实测方法一、水准点（BM）：已知高程控制点二、连续（复合）水准测量方法连续（复合）水准测量：用转点传递高程，由若干测站连续进行的水准测量。（一）观测方法步骤
9、（1）一测站观测每安置一次仪器观测前后视立尺点间的高差 前后视观测读数先对后视点立尺尺面读取后视中丝读数 a，再对前视点尺面读前视读数b。 测站高差h = ab 测站检核检查一测站实测精度是否符合精度要求。等外水准测量要求：一测站误差不超过6 毫米（）变动仪器高法改变仪器高度，作两次前后视观测高差检核精度，取平均值作为测站高差（）双面尺法对立尺点作两尺面观测，分别计算高差，检核精度后取平均值（2）迁站连续观测（二）记录格式（三）数据计算1.计算测站高差：h = ab 测站高差等于后视读数 a 减前视读数 b2.计算立尺点高程：H 前 = H 后 + h前视点高程等于后视点高程加测站高差3.高差
10、计算检核：全线路总高差=ab=h=H 终 H 始总高差=后视读数总和（a）前视读数总和（b）=各测站高差的代数和（h）= 终点高程（H 终 ）始点高程（H 始 ）（四）闭合水准路线精度检核 h 理 =0理论上各测站实测高差的代数和应为零等外水准测量精度要求 h 测 12 毫米n5要求各测站实测高差代数和不超过12 毫米n例：5 测站路线 h 测 12 =26.8 毫米=0.027 米3 角度测量3.1 角度测量原理一、水平角：地面两方向线在水平面上投影所夹的角等于两目标方向在水平度盘上的读数之差二、水平角测量原理： 水平角角值范围 0 360三、竖直角（1）高度角 VH：同一竖直面内，中丝视线
11、与水平线的夹角仰角角值 0 90 俯角角值 0 90（2）天顶距 VZ：同一竖直面内，中丝视线与天顶方向（铅垂线的反方向）的夹角四、竖直角测量原理：竖直角等于目标视线的竖盘读数与水平视线的常数之差3.2 DJ6 光学经纬仪现代经纬仪分类 分为光学经纬仪 、电子经纬仪和全站仪两类（1）光学经纬仪在读数显微镜内读取光学度盘上的刻线读数（2）电子经纬仪和全站仪电子度盘自动读数、计算，并将观测数据显示在显示屏上3.2.1 DJ6 光学经纬仪的构造3.2.1.1 基座：由轴座、脚螺旋、连接板组成的支承连接设备3.2.1.2 水平度盘：顺时针方向刻有 0 360刻线、水平放置的光学玻璃圆盘。为测角设备3.
12、2.1.3 照准部：由望远镜、支架、竖直度盘、读数设备组成的瞄准观测设备实习用经纬仪部件认识（1） 控制仪器转动的部件 水平制动螺旋、水平微动螺旋、望远镜制动螺旋和望远镜微动螺旋（2） 用作观测的设备光学瞄准器、望远镜目镜及目镜调节螺旋、物镜及物镜对光螺旋（3） 读数设备读数显微镜及目镜调节螺旋、读数窗反光镜、水平读数变换轮及其保险开关、竖盘指标水准管及其反光镜和竖盘指标水准管微动螺旋（4） 安置仪器设备光学对中器、脚螺旋、圆水准器和照准部水准管3.2.2 分微尺测微器读数一、读数显微镜内影像注字单位 分划值度 盘 度 1 度分微尺 十分 1 分（注字单位：刻线上所注写数字的角值单位，分划值：
13、相邻两根刻线间6的格子所相应的角值）二、读数方法读位于分微尺（06 字）范围内的度盘刻线度数，加上该刻线在分微尺上所指分数3.3 经纬仪的使用3.3.1 经纬仪的安置将仪器支架，连装，并调节到正常工作状态（对中，整平）一、支架连装：支放脚架并连装仪器（1）支放脚架抽出并旋紧脚架腿，在地面桩顶正上方，支放成边长约 80 厘米的等边三角形支承面，架高适应身高，架头概略水平（2）连装仪器看清仪器装箱位置，松开制动螺旋，按规则取出仪器，连接装紧在脚架上二、对中整平（1）初步整平：调整脚架腿初步整平架头（2）初步对中：平移或旋转、推拉脚架，使仪器的中心基本对正地面桩顶（3）基本整平：转脚螺旋，调平圆水准
14、器（4）精确对中：在脚架头上平移仪器，至垂球尖（或光学对中器中心）偏离桩顶中心不超过 1 3 毫米（5）精确整平：四面转动照准部，调脚螺旋，至照准部水准管气泡均能居中，或偏离相同格数3.3.2 瞄准读数（1）调十字丝（目镜调焦）将仪器镜筒对朝天空、粉墙等明亮背景，转目镜调焦螺旋，调清镜内十字丝影像（2）看瞄准器（概略瞄准）松开水平制动螺旋，左右转动照准部，使望远镜上方的光学瞄准器瞄向目标（3）调清影像（物镜调焦）转望远镜镜筒中部的物镜调焦（对光）螺旋，调整清镜内目标影像（4）消除视差人眼对朝目镜内，上下左右晃动观察，看十字丝与目标影像有无错动。再调物镜调焦螺旋至无错动，以消除十字丝视差。（5）
15、瞄正目标测水平角时转水平微动螺旋，使望远镜内十字丝纵丝瞄准目标正中；测竖直角时，使镜内中横丝瞄在选定目标高（6）度盘读数测水平角时，在读数显微镜内读取水平度盘读数；测竖直角时读竖直度盘读数3.4 水平角测量73.4.1 测回法一、角的左右边认定及角值计算站在角顶点 对朝角里面分清左右边 右边减左边假如不够减 加上 360二、经纬仪的度盘位置盘左位：对向目镜看，竖直度盘在望远镜左边的仪器观测位置盘右位：对向目镜看，竖直度盘在望远镜右边的仪器观测位置 三、测回法测水平角（一）安置仪器：支架连装，对中整平（二）盘左位（正镜或上半测回）观测：盘左位先瞄角的左边目标 A，读水平度盘读数a 左 ， 再瞄右
16、边 B 读 b 左 ，盘左角值 左 b 左 a 左（三）盘右位（倒镜或下半测回）观测：盘右位先瞄角的右边目标，读水平度盘读数b 右 ，再瞄左边 A 读 a 右 ，盘右位角值 右 b 右 a 右（四）检核 左 右 40 一测回角值 1/2（ 左 右 ）（五）n 个测回观测：为消除度盘刻画不均匀导致的测角误差，将各测回起始读数依次变换 180/n3.5 竖直角测量3.5.1 竖直度盘构造望远镜上下转动时，竖盘转指标不转，由指标水准管保证指标位置，指出竖直度盘读数，代入公式算竖角3.5.2 竖直角观测与计算3.5.2.1 判定仪器竖角公式置平望远镜 认定起始（常数）值（90或 270，或 0或 18
17、0）仰视向高处 看读数变化读数值增大 读数减常数读数值减小 常数减读数判定公式依据：1.竖直角等于目标视线竖盘读数与水平视线常数相减之差。2.仰视时竖直角角值必为正值实习用经纬仪竖角计算公式 盘左：90读数盘右：读数2703.5.2.2 竖直角的观测，记录与计算安置经纬仪 判定计算式瞄准目标高 调平（竖盘指标）水准管竖直盘读数 代入公式算盘左盘右测 相加取平均 a=1/2(a 左 +a 右 )相减除以 2 计算（竖盘）指标差竖盘指标差 （ 左 右 ）84 距离测量与直线定向距离测量目的：测定地面两点间水平直线距离现代量距方法（1）卷尺量距：在地面两点间抬平拉直卷尺，两端读数相减得平距（2）视距
18、观测：安置于直线一端点上的仪器，读取另一端立尺尺面上下两丝间的视距 KL 值，计算平距。（3）光电测距：测距仪发射测距光波，并自动记录到棱镜的往返时间t，计算距离D= 1/2 c t （c：光波在大气中的传播速度）（4）GPS 测距：人造卫星分别对地面两点定位，测定坐标计算平距D =4.1 卷尺量距4.1.1 量距工具 卷尺 测钎 标杆 锤球4.1.2 直线定线在地面两点相连直线上确定出点位，分直线为若干尺段的工作定线方法：（1）目测定线： 位于直线一端点的观测者由所竖标杆，瞄准直线另端处标杆，指挥待定点标杆左右移动。至三杆成一线时，定出直线上点位（2）仪器定线： 安置于直线一端点的仪器纵丝瞄
19、准另端目标点，待定标杆移动至位于镜内纵丝线上，确定出直线上的点位4.1.3 距离丈量4.1.3.1 平坦地面的整尺法：边定线，边量距，逐段定线丈量量距总长Lq（n：丈量尺段数；L：一整尺长度；q：不足一整尺的余长）量距相对误差 K=1/N N=1/2（往测长返测长）（往测长返测长）4.1.3.2 倾斜地面量距法（1）分段平量法：视地面倾斜度定线，分直线为若干尺段，逐段抬平尺子，量平距加总和（2）量斜距改平：量定两点间斜距 L 及高差 h，改算成平距 Dh/ 2L（L：倾斜距离 h：高差）4.2 普通视距测量4.2.1 视距测量原理 4.2.1.1 水平视距原理9平距 D100L L：尺间隔 望
20、远镜内标尺上下两丝间的尺段长KL：视距 KL100L 测站点到立尺点的高差 h仪器高 i中丝读数 v4.2.1.2 倾斜视距原理平距KLcos 其中 ：竖直角（高度角）高差 h1/2KLsin2iv立尺点高程 H 立 H 站 h 测站点高程加高差4.2.2 视距测量的观测计算（1）安置仪器，量仪器高 i（ i：从安置仪器的测站点竖直量到仪器竖盘中心的高度）（2）将望远镜瞄向立尺尺面（3）转望远镜微动螺旋，使下丝瞄在标尺整分米刻线处，从下丝到上丝数读视距 KL，两丝间尺面上一个厘米格子 KL 为 1 米，一个分米格子 KL 为 10 米（4）读取尺面中丝读数 V（5）调平竖盘指标水准管，读竖盘读
21、数，代入竖角公式计算竖直角 （6）代入公式计算平距 D 平距KLcos高差 h 高差 h 1/2KLsin2iv高程 H 立 立尺点高程 H 立 H 站 h4.5 直线定向测定地面直线与标准方向的水平夹角，从而确定直线方向的工作4.5.1 标准方向：三北方向（真北、磁北、坐标北）4.5.1.1 真子午线（真北）方向过地面点的真子午线的切线方向4.5.1.2 磁子午线（磁北）方向磁针在地球磁场作用下静止时，其轴线所指的方向4.5.1.3 坐标纵轴（坐标北）方向平面直角坐标系的纵（X）轴方向4.5.2 方位角从过地面直线始点的标准方向线北端起，顺时针方向量到直线的水平夹角（1） 、 角值范围 03
22、60（2） 、 方位角分类由标准方向不同分为：真方位角 A：以真北方向为标准方向，计量的方位角磁方位角 Am：以磁北方向为标准方向，计量的方位角坐标方位角 ：以坐标北方向为标准方向，计量的方位角（3） 、 方位角的量度应用、用量角器量读图上直线的方位角角值、按已知方位角，用量角器量绘直线106小地区控制测量6.1 控制测量概述一、测量的基本原则布局上从整体到局部，方法上先控制后碎部在测量地区内整体布设控制点，相连构成控制网，经控制测量测定控制点的坐标（或高程） ；再作碎部测量。以控制点的坐标（或高程）为依据，测定碎部点的坐标（或高程）二、控制网：由控制点相联组成网状几何图形的控制体系三、控制测
23、量按功能分类（1）平面控制测量布设平面控制网，测定控制点平面位置（直角坐标 X,Y）的工作（2）高程控制测量布设高程控制网（水准网） ，测定控制点高程（H ）的工作四、控制网按控制范围分类（1）国家控制网 在全国范围内建立的控制网，包括国家平面控制网和国家高程控制网。按精度从高到低分为一、二、三、四共四个等级。从高级到低级逐级控制（2）城市控制网为城市建设工程测量建立统一坐标系而布设的控制网，包括城市平面控制网和城市高程控制网（3）小地区控制网在小地区（面积为 15 平方公里以内）范围内建立的控制网，包括小地区平面控制网和小地区高程控制网6.2 导线测量的外业一、导线：将相邻控制点连成连续折线
24、的平面控制测量路线二、导线点：构成导线的控制点三、导线测量：测定各导线边边长和转折角，依据起算数据，算出各导线点坐标四、经纬仪导线（1）经纬仪量距导线用经纬仪测转折角，钢尺丈量边长距离的导线（2）光电测距导线用光电测距仪测量边长距离的导线五、全站仪导线用全站仪测角量边，并计算导线点坐标的导线6.2.1 导线的布设形式6.2.1.1 附合导线布设在两个已知坐标点间的导线（两端分别连接于两个已知高一级坐标点的导线）6.2.1.2 闭合导线起止于同一已知点，相连成闭合多边形的导线6.2.1.3 支导线11从一已知点出发，测经 23 个导线点即告终止，形成支岔的导线。一般用于加密控制6.2.2 导线的
25、测量技术要求6.2.3 导线测量外业6.2.3.1 踏勘选点，建立标志调查搜集测区内已有地形图和控制点资料，将控制点展绘在地形图上，在地形图上拟定导线布设方案。再到野外踏勘，实地核对、修改、落实点位，建立标志。若测区无地形图资料，须详细踏勘现场。根据测区地形及测图需要，合理选定导线点位置。6.2.3.2 测量边长量距导线用钢尺往返丈量导线边长，检查相对误差取平均值光电测距导线按规程要求测6.2.3.3 测量转角用测回法观测相邻导线边间的转折角（左角或右角）6.3 导线测量的内业计算6.3.1 坐标计算原理X 前 =X 后 +X 导线前方点的纵坐标，等于导线后方点的纵坐标加上导线边纵坐标增量Y
26、前 =Y 后 +Y 导线前方点的横坐标，等于导线后方点的横坐标加上导线边横坐标增量X 前 ：导线前方点的纵坐标Y 前 ：导线前方点的横坐标X 后 ：导线后方点的纵坐标Y 后 ：导线后方点的横坐标X：导线边纵坐标增量Y：导线边横坐标增量X=X 前 -X 后 =DCOSa 导线边纵坐标增量 X 等于导线边长 D 乘以导线边方位角 a 的余弦函数Y=Y 前 -Y 后 =DSINa 导线边横坐标增量 Y 等于导线边长 D 乘以导线边方位角 a 的正弦函数D：导线边长：导线边方位角6.3.2 附合导线坐标计算6.3.3 闭合导线坐标计算一、计算和调整角度闭合差 ff= 测 -（n-2 ） 180 闭合导
27、线的角度闭合差 f 等于导线实测内角和 测 与理论内角和（n-2）12180之差 改 = 测 +（- f /n） 闭合导线的内角改正后的角值 改 等于实测内角值 测 加上改正值（ - f/n） 内角改正值为角度闭合差的相反数- f 除以导线内角总数 n二、计算各边坐标方位角左角公式： 前 = 后 + 左 -180 当导线观测转折角为左角时，导线前一边方位角 前 等于后一边方位角 后， 加上前后两边所夹的左角 左， 减去 180右角公式： 前 = 后 +180- 右当导线观测转折角为右角时，导线前一边方位角 前 等于后一边方位角 后， 加上 180，减去前后两边所夹的右角 右三、计算坐标增量X=
28、 DCOSa 导线边纵坐标增量 X 等于导线边长 D 乘以导线边方位角 a 的余弦函数Y= DSINa 导线边横坐标增量 Y 等于导线边长 D 乘以导线边方位角 a 的正弦函数四、计算并调整坐标增量闭合差fx=X导线边纵坐标增量闭合差 fx 等于按实测值计算的各边纵坐标增量 X 的代数和fy=Y导线边横坐标增量闭合差 fy 等于按实测值计算的各边横坐标增量 Y 的代数和导线各边坐标增量改正数Vxi= fx / DDi导线第 i 边的纵坐标增量改正值 Vxi 等于导线纵坐标增量闭合差的相反数fx 除以导线周长 D，乘以该边边长 DiVyi= fy / DDi导线第 i 边的横坐标增量改正值 Vy
29、i 等于导线横坐标增量闭合差的相反数fy 除以导线周长 D，乘以该边边长 Di五、计算放正后的坐标增量X 改=X 测+ Vxi导线边改正后的纵坐标增量 X 改等于按实测边长计算的纵坐标增量 X测加上纵坐标增量改正值 VxiY 改=Y 测+ Vyi导线边改正后的横坐标增量 Y 改等于按实测边长计算的横坐标增量 Y测加上横坐标增量改正值 Vyi六、逐点推算导线点坐标X 前=X 后 + X 改导线前方一点的纵坐标 X 前等于后方 一点的纵坐标 X 后加上导线边改正后的纵坐标增量 X 改Y 前=Y 后 + Y 改 13导线前方一点的横坐标 Y 前等于后方一点的横坐标 Y 后加上导线边改正后的横坐标增量
30、 Y 改6.6 全球定位系统 GPS利用卫星发射的无线电讯号进行全球定位、导航、授时校频的系统6.6.1 GPS 系统的组成由空间卫星星座，地面监控系统和用户设备三部分组成6.1.1.1 空间卫星星座24 颗以上人造卫星组成卫星均匀分在距地面平均高度 20200 千米的六条近似圆形轨道上，轨道面间夹角 60，保证全球地面上任一处任何时间都能同时收到四颗以上卫星讯号。6.6.1.2 地面监控系统由地面监控站对卫星进行跟踪监测，提供每颗卫星星历，监测控制卫星上的各种设备正常工作，保证卫星一直沿预定轨道运行，并在统一时间标准GPS 时间系统下工作（1） 五个监控站在南太平洋的卡瓦加兰岛、印度洋的迭哥
31、伽西亚岛、南大西洋的阿松森群岛、美国夏威夷群岛和美国科罗拉多的法尔孔空军基地各设一站。任务为连续观测和 GPS 卫星信号，监测卫星工作状态，将采集的数据连同当地气象资料和时间信息经初步处理后传送到主控站（2） 一个主控站设于美国科罗拉多的法尔孔空军基地。负责整个地面监控系统的正常运行。根据监控站资料计算编制卫星星历、钟差和大气折射的修正参数，将数据和导航电文传送到注入站（3） 三个注入站设于南太平洋的卡瓦加兰岛、印度洋的迭哥伽西亚岛、南大西洋的阿松森群岛。任务为将主控站传送来的卫星星历，钟差和导航电文等指令，通过一台直径 3.6 米的天线，注入卫星的存储系统，向主控站报告自己的工作状态6.6.
32、1.3 用户设备GPS 接收机和相应的数据处理软件。任务为捕获卫星信号，跟踪卫星运行，对 GPS 信号作解码、放大、处理，测定卫星到接收机天线的传播时间，实时计算测站的三维位置、速度、时间6.6.2GPS 定位的基本原理（1）比对测距码 测定时间差 t接收机接收到卫星发射的测距码（伪随机噪声码） ，并进行复制。将复制码与原码进行比对。测定测距码从卫星传到接收机的时间差 t（2）依据时间差 计算星站距离 D由同时接收到的四颗以上卫星测距码传到接收机的时间差 t，分别计算出四颗卫星到接收机的距离 D=Ct（C ：电磁波传递速度）（3）由空间（测边）后方交会，确定接收机位置（坐标及高程）（4）由连续
33、定位进行导航14运动中的 GPS 接收机连续接收卫星信号，测定出一系列接收机空间位置，即可确定接收机运动方向（航向） 、速度等一系列导航资料，进行导航6.6.3GPS 定位方法一、静态绝对（单机）定位单台接收机固定安置于测站点，接收 GPS 卫星信号，测定测站点坐标、高程二、静态相对（多机）定位多台接收机固定在不同测站上，连续同步观测不同的卫星，作高精度测量定位三、动态绝对定位处于运动中的单台接收机接收 GPS 卫星信号，确定每一时刻天线的坐标四、动态相对定位安置于已知坐标的基准站接收机，将接收卫星信号计算的基准站坐标与控制测量精确测定的已知坐标相比较。计算出系统误差，用无线电实时传送给移动站
34、，对移动站所测坐标进行改正，以提高定位精度7 地形图的基本知识地形：地物（地面上固定存在的物体） 、地貌（地面的高低起伏）的统称地形图：既表示地物的平面位置，又表示地貌高低起伏的图7.1 地形图的比例尺比例尺：图上任意线段长 d 与其相应实地平距 D 之比，称为该图的比例尺7.1.1 比例尺的种类7.1.1.1 数字比例尺比例尺 1：M=1/M比例尺分母 M=实地平距 D相应图上长 d一、比例尺的大小比例尺分母 M 越小，比例尺 1/M 越大比例尺分母 M 越大，比例尺 1/M 越小相同面积的图纸上，大比例尺地形图测绘的实地地面范围小，反映地面情况详细；小比例尺地形图测绘的实地地面范围大，反映
35、地面情况粗略。二、比例尺的应用（1） 、 用图：由图上长 d 求实地平距 D D=dM（2） 、 测图：由实地平距 D 确定绘图长度 d=D1/M三地形图按比例尺大小分类小比例尺地形图1：1 百万 1：5 0 万 1：2 0 万中比例尺地形图1：10 万 1：5 万 1：2.5 万大比例尺地形图1：1 万 1:5 千 1：2 千 1:1 千 1:5 百7.1.1.2 图示比例尺一、图示比例尺绘制15二、图示比例尺应用（1）读图：用两脚规比量图上两点测长度 d，在图示比例尺上读出实地平距 D（2）测图：依据现地实测的两点平距 D，用两脚规在图示比例尺上比量出图上应绘长度 d7.2 地形图的分幅与
36、编号7.2.1 国家基本图 按经纬线划分为梯形图幅，图号按比例尺逐级编列7.2.2 大比例尺地形图按纵横坐标线划分为矩形图幅，图号采用：（1） （西南角纵横）坐标编号法以地形图西南角点的纵坐标 x横坐标 y 值公里数作为本图幅图号（2）数字顺序编号法按测区内从左到右，从上到下顺序，编列各图幅图号（3）行列编号法以图幅在测区内的横行纵列号作为图号7.3 地形图图名、图廓及接（合）图表7.3.1 图名 本图幅的名称，注写于北图廓外正上方7.3.2 图廓 地形图的边界一、大比例尺地形图图廓包括内图廓、外图廓（1）内图廓 表示地形图实际测图边界的细线内边框（2）外图廓 用作装饰的粗线外边框二、国家基本
37、图（按照国家确定的几种比例尺测定的地形图）图廓包括内图廓、外图廓、中图廓（1）内图廓 表示地形图实际测图边界的细线内边框（2）外图廓 用作装饰的粗线外边框（3）中图廓（分度带） 位于内外图廓间，表示实地经纬度每差 1 分处位置的黑白相间线7.3.3 接（合）图表绘写于图廓外左上方，表示本图幅与相邻图幅邻接关系的示意图7.4 地物符号用以描绘表示地形图上地物的线画符号地形图图式：由国家测绘局制订的在地形图上表示地物、地貌的符号和方法地物符号分类：7.4.1 比例符号测绘轮廓尺寸较大的地物，按形状尺寸大小照比例尺绘制的符号7.4.2 非比例符号测绘表示实际尺寸很小的重要地物，形状尺寸均照图式规定绘
38、制的符号7.4.3 半比例符号16测绘表示狭长带状地物，位置长度照比例尺确定中心线，形式及宽度照图式规定绘制的符号7.4.4 地物注记对图上地物作说明或补充的文字、数字或特定符号7.4.1 文字注记对图上地物作说明或补充的文字7.4.2 数字注记对图上地物作说明或补充的数字7.4.3 符号注记（植被地类符号）用于标注地面植被类型的符号7.5 地貌符号地形图上用以表示地貌高低起伏形态的符号地貌的表示方法（1）等高线（2）高程点（3）特殊地貌符号7.5.1 等高线地面上高程相同的相邻点所连成的闭合曲线一、等高线原理设想一定高差的若干水面淹没地面，水面与地面相截的水涯线在水平投影面上的投影，所形成的
39、一系列闭合曲线二、等高线的作用（1） 反映地面高低起伏和地貌类型（2） 反映地面坡度陡缓7.5.2 等高距和等高线平距等高距：图上相邻等高线的高差 全图各处都一致等高线平距：图上某一处相邻等高线的间隔宽度 图内各处不相同7.5.3 基本地貌的等高线基本地貌（1）山头 地面上突起的高地（2）山脊 从山顶向低处延伸的凸棱（3）山谷 相邻两山脊间形如沟槽的低凹谷地 （4）洼地 （盆地）四围高、中心低，形如盆状的低地（5）鞍部 相邻两座山头间形如马鞍状的低凹部分一、地形图上地面高低的辨识（1）由地面总体形象辩认，山顶、鞍部在高处，河谷、平地在低处（2）计曲线的高程注字字头对朝高处，字脚对向低处。（3）
40、示坡线（等高线上垂直伸出的短横线）对朝低处。二、几种基本地貌的等高线形象（1）山头的等高线形象是围绕同一个中心的若干圈闭合曲线，其中心高外围低洼地的等高线形象是围绕同一个中心的若干圈闭合曲线，其中心低外围高（2）山脊的等高线形象是向同一方向凸出的一组曲线，其凸向低处，凹口对向高处17山谷的等高线形象是向同一方向凸出的一组曲线，其凸向高处，凹口对向低处（3）鞍部相对的两座山头各呈围绕一个中心的一组闭合曲线，另两道山谷为凹口向外的曲线三、特殊地貌符号（1）陡坎（陡崖）陡坎：各种天然形成和人工修筑的坡、坎，坡度在 70以上时表示为陡坎，70以下时表示为斜坡陡崖：形态壁立、难于攀登的陡峭崖壁。陡坎、陡
41、崖均按土质、石质区分表示陡坎（陡崖）按土石成分分为：、土质陡坎（陡崖）、石质陡坎（陡崖）（2）冲沟山坡地面上由雨水冲刷形成的深窄沟壑7.5.4 等高线分类等高线类型 测绘采用的高差 画线形式首曲线 测图基本等高距 细实线计曲线 五倍等高距 粗实线并注写高程间曲线 1/2 等高距 长虚线助曲线 1/4 等高距 短虚线7.5.5 等高线的特性（1）等高 位于同一条等高线上的地面点高程相等（2）闭合 等高线必为连续的闭合曲线，除遇图廓及重要地物、注记符号外，不得任意中断（3）不重叠、不相交、不分岔、不中断地形图上不同高程的等高线，除遇陡崖外不会重叠；除遇悬崖外不会相交。同一条等高线不会分岔。等高线除
42、遇图廓或图内重要地物、注记外不会中断（4）显示地面坡度图上等高线密集处实地地面坡度陡峻，稀疏处地面坡度平缓，等高线间隔相同处地面坡度均匀一致。（5）等高线与山脊线，山谷线成正交地形图上等高线与山脊线、山谷线相交，必成正交（过交点处的等高线切线必垂直于山脊线或山谷线） ，不会斜交（6）等高线不能直穿河流，必从一岸逐渐折向上游，正交于河岸线中断，过河后从彼岸逐渐折向下游。8 大比例尺地形图测绘8.1 测图前的准备工作8.1.1 图纸准备 （1）临时性图纸 用夹子夹在图板上测绘（2）需长期保存的图纸 裱糊在图板上测绘18（3）采用聚酯薄膜测绘8.1.2 绘制坐标方格网8.1.3 展绘控制点（1）在方
43、格网边线外侧按比例尺注写坐标格网线坐标值（2）根据控制点坐标，确定所在方格（3）在方格线上依据控制点横、纵坐标增量分别量绘纵横线，相交确定控制点点位（4）按图式规定绘控制点符号，注写点号、高程8.2 全站仪（或经纬仪）测图8.2.1 碎部点的选择一、地物点（1）依比例地物轮廓线上的转折点、弯曲点、交叉点。如房屋转角点、水塘轮廓线上的点、路边线上点（2）非比例地物的中心点。如电杆点、消火栓、控制点、路灯点、独立树、检修井等的中心点（3）半比例地物中心线上的点。如小路路心点，围墙、管线、栅栏中心线上的点二、地貌点（1）地性线（山脊线，山谷线，山脚线）上反映地貌特征的地面点：最高点、最低点、坡度变化
44、点、方向转折点。如山顶点、鞍部点、谷源点、谷口点等（2）坡度均匀的地面上按一定间距排点8.2.2 一个测站上的测绘工作一、全站仪（或经纬仪）极坐标法测绘平面图（1）安置仪器在现地测站点安置全站仪（或经纬仪）：支架连装，对中整平（2）度盘置零将望远镜瞄向起始方向（如磁北方向）的水平度盘读数调为 00000全站仪在角度测量模式 P1 页，按F1( 置零)键。将起始边方向值设置为00000经纬仪转水平读数变换轮，将水平度盘读数调为 00000。（3）选点立尺沿选定地物点顺序竖立观测标志全站仪为棱镜，或反射片，或标杆经纬仪观测竖立标尺（3）观测读数全站仪瞄向观测目标后，按键盘测距键 ，进入距离测量模式
45、，按软键测距键开始距离测量。屏幕显示方位角（右角 HR）值及平距 HD 值。经纬仪瞄向立尺尺面读取水平度盘读数（方位角） 及水平视距 KL（平距 D）（5）记录计算填记记录，照测图比例尺计算测站点到立尺点的图上长度 d=D1/M19（6）量绘点位用量角器从过图上测站点的起始方向顺时针量 角，沿所定方向线量出d 长绘定立尺点位（7）绘平面图对照实地地物，将图上立尺点点位连绘出地物平面图二、测绘地形图 相较于测绘平面图，除需测量方位角、平距外，还须测算地形点高程，绘制等高线（1）安置仪器，量仪器高 i：在现地测站点安置全站仪（或经纬仪） ，从地面测站点竖直量到仪器中心标志（或竖盘中心） ，量定仪器
46、高 i（2）度盘置零 全站仪在角度测量模式 P1 页，按F1(置零)键。将起始边方向值设置为 00000经纬仪转水平读数变换轮，将水平度盘读数调为00000。（3）选点立尺 沿现地选定的地物点、地貌点顺序竖立观测标志。全站仪为棱镜，或反射片，或标杆经纬仪观测竖立标尺（4）观测读数 全站仪瞄向观测目标后，按键盘测距键 ，进入距离测量模式，按软键测距键开始距离测量。屏幕显示方位角（右角 HR）值及平距 HD 值、高差 VD 值经纬仪望远镜依次瞄准各立尺点尺面，在读数显微镜和望远镜内读取读数读报水平度盘读数 、竖盘读数、视距 KL、中丝读数V（5）记录计算 将对各立尺点的观测读数填记入记录表，计算绘
47、图相关数据全站仪测图记录平距 HD，图上长 d=D1/M，方位角（右角 HR） ，观测点高程经纬仪按竖角公式算竖直角 实习用经纬仪竖角计算公式 盘左：90读数盘右：读数270算平距 D=KLCOS2算图上长 d=D1/M算高差 h=1/2 KLsin2+i-V算立尺点高程 H 立=H 站+h（6）展绘点位，注写高程 用量角器、直尺在图上依据水平角 、图上长 d 展绘点位，注写点位高程（7）绘地物符号，勾绘等高线 在图上分别按三种比例关系绘制地物符号，依据地貌点点位、高程勾绘等高线8.2.5 地物、地貌的描绘208.2.5.1 地物描绘各类地物均按“地形图图式”规定表示（1）依比例地物测点后连绘
48、地物轮廓线，照“地形图图式”表示（2）半比例地物连绘地物中心线，照图式规定形式及画线表示（3）非比例地物测定中心点后照图式规定形式及尺寸表示8.2.5.2 地貌描绘：勾绘等高线（1）连绘地性线：山脊线，山谷线，山脚线（2）确定等高线通过位置在相邻地形点间，依据等高线平距与高差成正比原则，用比例内插法确定各条等高线通过位置（3）将相同高程的相邻通过点用圆滑曲线连绘出等高线。8.3 地形图的拼接，检查及整饰8.3.1 地形图的拼接取透明纸条分别蒙绘相邻两图图边地物，地貌，检查误差不超限，按平均位置改正后改回原图8.3.2 地形图检查 完成地形图拼接后，须对地形图测绘质量作全面认真检查，包括室内检查、野外巡视检查、仪器设站检查。 8.3.2.1 室内检查检查图面地物、地貌应清晰易读，符号、注记正确，等高线与地貌点高程相符，接边处拼接无误8.3.2.2 野外检查（1）巡视检查（现地对图） 根据室内检查疑点，带测图板按一定的巡视检查路线，进
