测量学,主讲:付建红,第五章 角度、距离测量与全站仪,测量学,教学目标,掌握角度测量的原理与方法 掌握光电测距仪的测距原理 了解全站仪的结构 掌握全站仪的操作 了解影响全站仪测角、测距的误差,主要内容,角度测量原理 经纬仪 角度观测方法 水平角观测的误差和精度 经纬仪的检验与校正 距离测量 光电测距
7碎部测量 武汉大学 工程测量学教学课件Tag内容描述:
1、原理,水平角测量原理竖直角测量原理,水平角:相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影(0360) 。
,一、水平角测量原理,仪器安置的高低及瞄准目标的高低不同部位对水平角的观测有无影响?,a,b,铅垂线,竖直角:同一竖面内,目标方向与一特定方向之间的夹角。
,二、竖直角测量原理,仪器安置的高低对竖直角的观测有无影响?,铅垂线方向,高度角 :同一竖面内,目标方向与水平方向间的夹角( )。
,天顶距Z :同一竖面内,目标方向与天顶方向间的夹角( )。
,天顶距与高度角的关系:,5.2 经纬仪,经纬仪的基本构造经纬仪的分类电子经纬仪,一、经纬仪的基本构造,照准部,测量望远镜 竖直度盘 水准器:圆水准器、水准管 光学对中器,竖轴:仪器的旋转轴 横轴:望远镜的旋转轴 视准轴:望远镜十字丝中心与物镜中心的连线 水准轴:水准管水准轴与圆水准器的水准轴,1、构造,2、经纬仪的轴系关系,竖轴必须竖直(与水准管轴垂直) 横轴应垂直于竖轴 水平度盘必须水平(与竖轴垂直) ,其分划中心应位于竖轴上 望远镜上下转动时,视准轴形成的视准面必须是竖直面(视准轴应垂。
2、b -hBA = hAB,视线高法 Hi = HA + a HB = HA + (a-b) = Hi - b,Hi,二、水准测量方法,A,B,测站:每安置一次仪器称为一个测站 转点:临时立尺点,传递高程的过渡点,三、地球曲率和大气折光的影响,hAB = EA FB hAB = (a - r1)- (b r2)= (a -b )- ( r1 r2),O,R,R,I,S,t,P,f,设地球曲率影响为P,一般可根据水准测量的精度,将s1与s2之差限制在某一范围之内,使( r1 - r2)可忽略不计。
,大气折光影响为 f,4.2 水准仪和水准尺,水准仪的基本部件 望远镜 水准器 带有光学测微器装置的水准仪 水准尺和尺垫 水准仪的使用 自动安平水准仪 电子水准仪,一、水准仪的基本部件,水准仪系列的分级及主要用途,下图为一种S3微倾式水准仪的外形和各部件名称。
它主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。
,二、测量望远镜,视准轴:望远镜物镜的光心与十字丝交点的连线。
,视差:当望远镜瞄准目标后,眼睛在目镜处上下左右作少量的移动,发现十字丝和目标。
3、准管,一、测量误差产生的原因,观测值,实际值,一、测量误差产生的原因,一、测量误差产生的原因,人(观测者) 仪器 外界环境,观测条件,凡是观测条件相同的同类观测称为“等精度观测”,观测条件不同的同类观测则称为“不等精度观测”。
,二、测量误差的分类与处理原则,系统误差 偶然误差 粗差,系统误差:在相同观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果出现的误差在符号和数值上都相同或者具有一定的规律性。
,系统误差具有积累性,可以利用其规律性对观测值进行改正或者采用一定的测量方法加以抵消或消弱。
,二、测量误差的分类与处理原则,偶然误差:在相同的观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果误差出现的符号和数值大小都不相同,在表面上看没有任何规律性;但就大量的误差而言,具有一定的统计规律。
,偶然误差不可避免,通过多余观测,利用数理统计理论处理,可以求得参数的最可靠值。
,8.5,1 2 3 4 5 6 7 8.4 8.7 8.5 8.6 8.3 8.2 8.6 0.1 -0.2 0 -0.。
4、测称为“等精度观测”,观测条件不同的同类观测则称为“不等精度观测”。
,中丝读书:,1591 1592 1593,A,B,水准测量,水准管,观测值,实际值,二、测量误差的分类与处理原则,系统误差 偶然误差 粗差,系统误差:在相同观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果出现的误差在符号和数值上都相同或者具有一定的规律性。
,系统误差具有积累性,可以利用其规律性对观测值进行改正或者采用一定的测量方法加以抵消或消弱。
,偶然误差:在相同的观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果误差出现的符号和数值大小都不相同,在表面上看没有任何规律性;但就大量的误差而言,具有一定的统计规律。
,偶然误差不可避免,通过多余观测,利用数理统计理论处理,可以求得参数的最可靠值。
,8.5,1 2 3 4 5 6 7 8.4 8.7 8.5 8.6 8.3 8.2 8.6 0.1 -0.2 0 -0.1 0.2 0.3 -0.1,粗差:由于观测者的粗心或各种干扰造成的大于限。
5、6371km 地球表面十分复杂 海洋约占71,陆地占29,一、地球的几何特性,二、地球的物理特性,O,N,S,P,F,G,重力:惯性离心力和地球引力的合力 铅垂线:重力的作用线,三、大地水准面,水准面:自由静止状态的水面 特点: 重力等位面 各点的切线方向垂直铅垂线方向 各不相交、相互不平行,平面还是曲面?,三、大地水准面,陆地,静止平均海水面,大地水准面,大地水准面:设想当海洋处于静止均衡状态时,将它延伸到陆地内部所形成的光滑封闭的曲面。
,大地水准面的特点:连续光滑、不规则、用平均海平面代替,无法用数学公式精确表达,N,O,S,地球自然表面,大地水准面,四、参考椭球体,表示旋转椭球的参数 长半轴:a ; 短半轴:b ;扁率:第一偏心率:第二偏心率:,四、参考椭球体,大地体:大地水准面所包围的形体 地球椭球:代表地球形状和大小的旋转椭球 总地球椭球:与大地水准面最接近的地球椭球 参考椭球:与某个地区或国家大地水准面最为密合的椭球,四、参考椭球体,地球椭球的几何参数,测量外业所依据的基准面:大地水准面 测量外业所依据的基准线:铅垂线。
6、 60分 答疑时间及地点 周四下午2:30-5:00 5号楼207 使用及参考书 数字测图原理与方法,主编 :潘正风, 武汉大学出版社 数字测图原理与方法实验与习题集,主编:杨正尧,武汉大学出版社 测量学,武汉测绘科技大学测量教研室编,测绘出版社,课程主要内容(理论),第一部分 测量的基础知识基本概念、测量坐标系、地形图基本知识 第二部分 测量误差基本知识中误差、误差传播定律及其应用 第三部分 基本测量方法和测量仪器高程测量、角度测量、距离测量 第四部分 地形测图的外业工作控制测量(导线、交会等)、碎部测图 第五部分 数字化测图和地形图的应用数字制图基础、地形图应用,课程主要内容(实践),实习1:水准仪的认识和使用 实习2:四等水准测量 实习3:角度观测 实习4:全站仪的认识和使用,第一章 绪 论,测量学,测绘学的任务和作用 数字测图的发展概况 本课程学习的内容与要求,主要内容,1.1 测绘学的任务和作用,测量学简介测绘学科的分类测绘科学的地位和作用,一、测量学简介,埃及在公元前27世纪修建金字塔 埃及在公元前14世纪就有地产边界的测定 意大利都灵在公元。
7、河、湖泊、森林、草地 地貌:地面各种高低起伏形态,如高山、深谷、陡坎、悬崖峭壁和雨裂冲沟等。
,一、碎部测图概述,碎部测量:以控制点为基础,测定地物、地貌的平面位置和高程,并将其绘制成地形图的测量工作。
特征点(碎部点) 地物特征点:轮廓点和中心点 地貌特征点:方向和坡度变化点碎部测量的实质:测绘地物和地貌碎部点的平面位置和高程。
工作内容测定碎部点的平面位置和高程利用地图符号在图上绘制各种地物和地貌,方向变换点,山顶点,鞍部点,倾斜变换点,碎部测图方法,传统测图法(白纸测图或模拟法测图):野外测量角度、距离、高差,再利用分度规、比例尺等工具模拟测量数据,按图示符号展绘到绘图纸上。
航空摄影测量法数字测图法:是对利用各种手段采集到的地面数据进行计算机处理,而自动生成以数字形式存储在计算机存储介质上的地形图的方法。
,二、大平板仪测图,照准仪,1、平板仪的构造,2、平板仪测图基本原理,1)图纸准备,2)展绘坐标格网和控制点,2,x2=5674.16 m y2=8662.72 m,5,8,3、平板仪测图的过程:对中、整平、定向、测点,三、经纬仪测图,采用经。