2009級《大地測量學》
實習指導書
測繪工程系
二0一一年十二月
《大地測量學》實習指導書
本實習指導書是根據測繪工程專業2009級教學計畫中，測繪工程專業本科生培養目標和《大地測量學實習大綱》特制定的。本設計的任務是
一、 座標基準設計與座標轉換；
二、 一級導線網測量和導線網平差；
三、 精密水準測量和水準網平差計算。
一、 目的和要求
1、目的：根據測繪工程專業教學計畫有測繪工程專業本科生培養目標和實踐教學計畫安排，定於2011－2012學年第一學期的15-17周安排乙個大地測量學實習，為期三周。
時間：2023年12月5日至2023年12月24日
2、要求：掌握大地測量常用基準的概念；
掌握我國大地測量常用基準或地方基準；
掌握精密導線測量方法和平差計算方法；
掌握精密水準測量方法平差計算方法。
3、指導老師：姚吉利曹俊茹孔維華張海玲王志勇王殷行
二、 大地測量實習的內容和實習安排
大地測量實習是在課程結束後進行的，設計時間為一周。
三、 大地測量實習的任務
● 座標基準設計與座標轉換：計算原來已有點在**子午線為117度45分的座標
● 一級導線網測量和導線網平差：每組兩個點水平角觀測和邊長測量；
● 精密水準測量和水準網平差計算：學校內所有點統一平差。
四、 實習步驟
第二部分導線網的基準設計
1、設計技術要求和資料準備
本次設計技術要求：所選基準滿足整個＊＊＊市1：500地形圖和1：
500地籍圖有測圖需要。在整個測區內已有控制點，見附錄一。這些點就是本次設計基礎資料。
設計一定要規範。
2、基準設計
明確基準的定義和概念，在對已有資料的分析基礎上，合理利用，找出基準引數或基準表達的公式。
設計好**子午線：**子午線的分必須是5的整數倍（因為**子午線拫重要，便於記憶，不選秒，只選到分的整5分或整 10分），如117度55分可以，117度31分就不好了；
每公里和一幅50cm*50cm地圖圖幅的投影變形：用y的自然的自然值計算投影變形。地球平均曲率半徑用子午曲率半徑和卯酉曲率半徑計算 。
投影面引起的變形為負值，和高斯投影變形的符號相反；
測區範圍：用平均經度和緯度計算。
抵償投影面設計
高程基準設計：（選擇56高程系統或85高程系統都可以）。
3、方案論證
以上設計是否合理，要根據國家或行業規範，通過資料來說明，可用matlab程式設計計算，設計報告中可附源程式清單。可能要編寫的程式：
高斯正反算；
平面座標轉換；
三維空間座標轉換；
大地經緯度座標和空間直角座標轉換。
4、具體步驟
1）設計資料準備和有關知識（有關基準的5個理論、matlab在測量中和應用）的學習；
2）54和80座標的相互轉換（為了工程使用方便，同時提供54和80座標），（1）用2個以上公共點平差計算轉換引數；（2）只有54座標的點80座標計算；（3）只有80座標的點的54座標計算；
3）計算54和80的經緯度座標；
4）測區範圍和測區中心位置的確定、測區大小計算；測區平均曲率半徑；
5）**子午線和抵償面設計，計算投影變形、歸算變形、綜合變形；
6）改**子午線經度和抵償面高，用第四步方法設計出多種方案；
7）選擇出一組合理方案作為最終的設計方案；
8）整理相關資料：原始資料、54和80的6度帶座標、設計方案論證和選擇表、最終的設計方案下的高斯座標（54和80都要提供）；
第二部分一級導線測量
一二級導線的主要技術要求如下表：
注意：1．對角度和邊長進行分別測量，也可同時測量。
2．導線點要能長期儲存，同時作為精密水準測量的水準點。
3．本次實習導線網比較大，各小組不進行驗算，三個班的成果才能構成完整的結點形式的導線網。
4．記錄堅決不能塗改和造假，更不能轉抄，否則重測，如果記錄錯誤，請將本測站「距離」列標明「作廢」，本測站重測，並從下行開始記錄。如有轉抄或塗改，實驗成績為「0」分，自然不能參加本課程的考試，因為這是職業道德問題。
5．記錄字不能出格。
6．測角主要限差：同一方向值的2c互差不大於13秒；上下半測回方向值之差不大於9秒；兩測回同一方向值之差不在於9秒（一級導線才有此項限差）；如果方向多於3個，則歸零差不大天8秒，各記錄員必須記牢，在一測站結束後必須算完限差，如果各項結果在限差範圍之內，才能搬站，否則要重測。
第三部分精密水準測量
數字水準儀的測量限差，應該根據實驗所選用的水準級別進行設定。當所觀測的資料超出限差範圍時，儀器會提醒是否需要重測，如果相差很大需要重測。
3、驗算
水準測量驗算的目的是檢查外業測量成果整體是否達到要求。
若測段路線往返測不符值超限，應先就可靠程度較小的往測或返測進行整測段重測；附合路線和環線閉合差超限，應就路線上可靠程度較小，往返測高差不符值較大或觀測條件較差的某些測段進行重測，如重測後仍不符合限差，則需重測其他測段。
由個測段往返測的高差不符值計算往返測高差平均值的每公里偶然中誤差為
式中，是各測段往返測的高差不符值，取mm為單位；r是各測段的距離，取km為單位；是測段的數目。如果此誤差大於二等精密水準測量，每公里高差中數中誤差，則不合，要重新檢查記錄，整理成果是否正確？
五、分組情況
大地測量實習每班分8個小組，每組5人，個別同學需要調整到其它組，必須經過指導老師同意，不得擅自改變原來分組。
六、設計報告編寫
大地測量設計報告一般按下面大綱進行編寫（參考本指導書）。
1、前言：設計的目的和任務、基本要求；
2、實習的理論基礎；
3、實習內容及成果整理；
4、實習收穫與體會。
附錄一基準設計知識
在測量資料處理過程中，經常要進行座標系變換與基準變換。座標系變換就是在不同的座標表示形式間進行變換。基準變換是指在不同的參考基準（橢球）間進行變換。
1．站心座標系（也叫水準面切面座標）與經緯度大地座標關係（建立攝影測量地面座標系）：以測站p為原點，p點的法線方向為軸（指向天頂為正），軸指向過p點的大地子午線的切線北方向，軸與平面垂直，構成左手座標系。
其中2． 高斯投影座標正算
3． 高斯投影座標反算
不同地球橢球座標系的平面相似轉換（見大地測量學理工大學版的第五次課的ppt文稿）
附錄二投影變形的處理方法
1、投影變形對工程測量的影響規律
工程測量控制網不但應作為測繪大比例尺圖的控制基礎，還應作為城市建設和各種工程建設施工放樣測設資料的依據。為了便於施工放樣工作的順利進行，要求由控制點座標直接反算的邊長與實地量得的邊長，在長度上應該相等，這就是說由上述兩項歸算投影改正而帶來的長度變形或者改正數，不得大於施工放樣的精度要求。一般來說，施工放樣的方格網和建築軸線的測量精度為1/5 000～1/20 000。
因此，由投影歸算引起的控制網長度變形應小於施工放樣允許誤差的1/2，即相對誤差為1/10 000～1/40 000，也就是說，每公里的長度改正數不應該大於10mm～2.5cm。平面控制測量投影面和投影帶的選擇，主要是解決長度變形問題。
這種投影變形主要是由於以下兩種因素引起的：
● 實測邊長歸算到參考橢球面上的變形影響，其值為
● 將參考橢球面上的邊長歸算到高斯投影面上的變形影響，其值為
2、投影變形的處理方法有3個
● 通過改變從而選擇合適的高程參考面，將抵償分帶投影變形，這種方法通常稱為抵償投影面的高斯正形投影；
● 通過改變，從而對**子午線作適當移動，來抵償由高程面的邊長歸算到參考橢球面上的投影變形，這就是通常所說的任意帶高斯正形投影；
● 通過既改變（選擇高程參考面），又改變（移動**子午線），來共同抵償兩項歸算改正變形，這就是所謂的具有高程抵償面的任意帶高斯正形投影。
3、抵償投影面的高斯座標系
在這種座標系中，依然採用國家30帶高斯投影，但投影的高程面不是參考橢球面而是依據補償高斯投影長度變形而選擇的高程參考面。在這個高程參考面上，長度變形為零。
可得，投影面高程
大地測量學實習報告
大地測量學上機 實踐報告 建築與城鄉規劃學院 12測繪一班 學號 1210050103 姓名 湯輝 大地測量上機實習報告 1 實習時間 第11周星期三 2 實習地點 系辦三樓機房 3 實習內容 弧度化為角度 4 實習目的 1 嘗試編寫弧度化為角度的程式2 通過例項檢驗解算的結果 5 實習步驟 1 先...
大地測量學實習報告
前言 一 實習目的 鞏固和強化課堂所學理論知識，在實踐中訓練分析問題，解決問題的能力，培養綜合應用測量知識的能力。進一步熟練掌握常規儀器的使用方法 提高野外測量 內業計算 地形繪圖的技能，具備從事測繪工作的初步素質。掌握大比例尺地形圖的全過程，如1 500地形圖從圖根控制測量到繪圖的過程。培養一絲不...
大地測量學總結
1大地測量學是一定的時間 空間參考系統中，測量和描繪地球及其他行星體的一門學科，它的基本任務是測量和描繪地球並監測其變化，為人類活動提供關於地球等行星體的空間資訊。2地軸通過地球自轉而不斷變化，其變化有 1 歲差和章動 2 極移 歲差 地球繞地軸旋轉，由於日 月等天體的影響，地球的旋轉軸在空間圍繞黃...