第1節測量學的任務與主要內容
一、測量學的產生
生產、生活的需要建築農田水利建設等交通運輸的需要旅行航海等軍事的需要
測量學(surveying)的定義
根據它的任務與作用，包括兩個方面：
◆測定（測繪）(location)使用測量儀器和工具，通過測量計算，得到一系列測量資料，或把地球表面的地形縮繪成地形圖，供國家建設和科學研究使用。
◆測設（放樣）(seting-out)把圖紙上規劃設計好的建築物、構築物的位置，通過野外測量的方法在地面上標定出來，作為施工的依據。
普通測量學的任務
普通測量學定義：是研究地球形狀和大小以及確定地球表面空間點位的科學
研究物件:地球表面
實質:確定地面點位
主要任務:包括測定和測設兩大部分
(1)測定:從地面→到圖紙→供使用
是人類認識自然的過程
(2)測設:從圖紙→到地面→作為施工依據
是人類改造自然的過程
大地測量學研究測定地球的形狀和大小及地球表面較大地區的點位測定和計算的有關理論與方法的學科。
工程測量學研究測量和製圖的理論和技術在工程建設中的應用。
地圖製圖學研究地圖製圖的理論和方法。
地形測量學研究將地球表面區域性地區的地貌、地物測繪成地形圖和編制地籍圖的基本理論和方法。
測量儀器學研究測量儀器的製造、改進和創新的學科。
物理大地測量學研究地球的重力場的測量方法、分布情況極其應用的學科。
測量工作的基本概
基本原則控制測量地形測量施工放樣基本觀測量（距離角度高差）
測量工作的基本原則
布局上：由整體到區域性
精度上：由高階到低階
次序上：先控制後細部
測量工作的程式
由整體到區域性由高階到低階先控制後細部
測量工作基本內容
1.控制測量
（1）.平面控制網(2)高程控制測量
2碎部測量
確定地面點位的三個基本要素
距離—斜距、平距；角度—水平角、垂直角；高差—垂直距離
第二章水準測量
2-1高程測量概述
地面點的高程
絕對高程地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。
1.高程測量測定地面點高程的工作
2.高程測量的方法
水準測量——用水準儀進行高程測量的工作。
水準儀的主要功能是能指出一條水平視線。
3.高程系統與高程基準
我國國家高程系統：黃海高程系
我國國家高程基準：2023年國家高程基準
水準原點建在青島市內，作為我國的國家高程基準。2023年高程基準的高程為72.289公尺，2023年高程基準的高程為72.260公尺。
4.水準測量的等級
一等水準測量:僅在國家等級中存在作為國家的高程控制,建立統一的高程基準;科學研究(地殼形變、地面沉降、精密測量）
二等水準測量:作為大城市的高程控制；地面沉降；精密工程測量
三、四等水準測量:作為小地區的高程控制；普通工程測量圖根水準（普通水準）
2-2水準測量原理
水準儀的主要軸線：
望遠鏡視准軸（俗稱視線），用於觀察尺子，取讀數
水準管軸，水準管是水平狀態指示器。用於把其軸置平
儀器要求這兩個軸平行。從而可以借助水準器把視線置平
連續安置水準儀的測量方法：兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設若
幹轉點，分段測量高差，取各分段高差的總和。
2-3水準尺和的水準儀
一.水準尺、尺墊
直尺：雙面(黑、紅)水準尺，尺常數4.687m、4.787m，用於三等以下水準路線測量。塔尺：可伸縮，伸足為3公尺、5公尺，用於一般工程測量。
尺墊：轉點立尺用。
二.水準儀
望遠鏡、水準器、支架、基座
三、水準儀的使用
1.安置：用連線螺旋把儀器固定在三腳架上
2、粗平：使三腳架架頭大致水平;轉動腳螺旋使圓水準器的氣泡居中
3、瞄準：調節目鏡：照准明亮的物體（如白色的牆）調節目鏡使之適合自己的視力（十字絲最清晰）；
粗瞄準：轉動儀器，利用望遠鏡外殼上的準星瞄準目標；
精確瞄準：轉動調焦螺旋使目標象清晰，直至無「視差」。用微動螺旋慢慢轉動望遠鏡，直至精確瞄準目標為止（十字絲的縱絲靠近水準尺）
4、精平用微傾螺旋使水準管氣泡居中（符合氣泡符合）
5、讀數用十字絲的橫絲在水準尺上讀數（先讀公釐數，然後公尺，分公尺，厘公尺數。每次讀四位數，「0」也是必須記錄的數字。）
2-4水準測量的方法及成果處理
一、水準點和水準路線
（一）水準點
埋設在永久、固定的地點
（二）水準路線
1、支水準路線2、閉合水準路線3、附合水準路線
第五節水準路線測量
2-5水準儀的檢驗與校正
一、水準儀的主要軸線及滿足的條件：
(一)水準儀的主要軸線
視准軸：十字絲分劃中心與物鏡光心的連線。水準管軸:經過水準管零點的切線縱軸:儀器旋轉軸圓水準軸:經過圓
水準管零點的法線
(二)水準儀滿足的條件
圓水準器軸平行於儀器縱軸ll∥vv、十字絲的橫絲垂直於縱軸、水準管軸平行於視準軸ll∥cc
二、水準儀檢驗與校正
（一）圓水準器軸平行於儀器縱軸的檢驗與校正
誤差的影響：不影響讀數，但使縱軸傾斜，影響操作速度
1、檢驗：（如何發現誤差？）
a)以圓水準器為準（氣泡居中）安置儀器的縱軸
b)把儀器連帶水準器繞縱軸旋轉180度。如果氣泡仍然居中，則水準器軸平行儀器縱軸。否則，水準器軸不平行儀器縱軸。
2、校正：（如何減少誤差？）
氣泡移動量一半所表示的傾斜度就是縱軸的傾斜度。動校正螺絲，使氣泡返回移動量的一半。重複上述檢驗和校正一二次，使這誤差盡可能小。
(二)十字絲的橫絲垂直於縱軸
(三)水準管軸平行於視準軸
2-7水準測量的誤差分析
測量誤差主要有三種：
儀器誤差、操作誤差、外界的影響、其它
水準測量也具有這些誤差
1、水準測量的儀器誤差
2、水準測量的操作誤差：
氣泡居中不准引起的誤差、水準尺傾斜引起的誤差、瞄準和讀數的誤差
3、外界條件對水準測量的影響
地球曲率的影響、大氣折光的影響、大氣抖動的影響、溫度對儀器的影響
第三章角度測量
3-1水平角與垂直角觀測原理
兩種角度
水平角用於確定點的平面位置（計算座標）
豎直角用於兩點間高差計算、斜距改正成平距
測角儀器：經緯儀、電子全站儀
一.水平角觀測原理
水平角—過一點到兩個目標的方向線垂直投影到水平面上所成的夾角。0°二.垂直角觀測原理
垂直角—在同一鉛垂麵內，瞄準目標的傾斜視線與水平視線的夾角(也叫豎直角)。a=0°±~90°，仰角為正，俯角為負。
3-2經緯儀的構造及度盤讀數
經緯儀種類：光學經緯儀、光電經緯儀。
二.經緯儀的基本結構
有照准器或望遠鏡、望遠鏡可以在豎直麵內轉動。望遠鏡+豎盤+水平度盤的指標=照准部、水平度盤靜置在基座上、水準器+腳螺旋》整平
基座、照准部、水平度盤、讀數裝置
3-3水平角觀測
一.經緯儀的安置：對中——整平——瞄準——讀數
二.水平角觀測
(一).測回法觀測程式(二).方向觀測法乙個測站觀測4個或4個以上方向時，採用方向觀測法，也稱「全圓測回法」。
3-5經緯儀的檢驗與校正
目的：使經緯儀各軸線間保持正確的幾何關係
一.經緯儀的軸線及其應滿足的條件
經緯儀的軸線
橫軸視准軸水準管軸豎軸圓水準軸
軸線間應滿足的條件
水準管軸垂直於豎軸ll⊥vv
圓水準軸平行於豎軸l′l′∥vv
十字豎絲垂直於橫軸豎絲⊥hh
視准軸垂直於橫軸cc⊥hh
橫軸垂直於豎軸hh⊥vv
二.經緯儀的檢驗與校正
校正專案校正目的
1.平盤水準管的檢驗與校正ll⊥vv
2.圓水準器的檢驗與校正l′l′∥vv(次要)
3.視准軸的檢驗與校正cc⊥hh
4.橫軸的檢驗與校正hh⊥vv
5.十字豎絲垂直於橫軸
6.豎盤指標差的檢驗與校正
7.光學對中器的檢驗與校正
3-6測角誤差分析
一、照准部偏心差o1o不重合
度盤偏心差：o』與o不重合
二、經緯儀軸系誤差的影響
（一）視准軸誤差c不⊥h
視准軸誤差c不⊥h
（二）橫軸誤差：h不⊥v
（三）豎軸誤差：l不⊥v
水準管軸誤差：l不⊥v
三、水平角測量誤差**與處理方法
1.儀器誤差：儀器校正的殘餘誤差
視准軸誤差（cc⊥hh）盤左盤右觀測取平均消除
橫軸誤差（hh⊥vv）盤左盤右觀測取平均消除
豎軸誤差（ll⊥vv）盤左盤右觀測取平均不能抵消，仔細整平。
2.儀器安置誤差：對中誤差，整平誤差
對中誤差：邊長較短時採用光學對中。
整平誤差：管水準器氣泡偏離中心應小於1格。觀測目標垂直角較大時，應特別注意。
3.標桿傾斜誤差
豎直標桿，觀測時盡量瞄準目標底部
4.觀測誤差：瞄準誤差，估讀數誤差
5.外界因素：溫度引起儀器軸線變化，熱輻射引起視線跳動，土壤鬆軟使儀器安置不穩定
第五章測量誤差基礎知識
一、測量誤差的**
1、儀器精度的侷限性2、觀測者感官的侷限性3、外界環境的影響
產生測量誤差的三大因素：
儀器原因儀器精度的侷限,軸系殘餘誤差,等。
人的原因判斷力和解析度的限制,經驗,等。
外界影響氣象因素(溫度變化,風,大氣折光)
二、測量誤差的分類與對策
（一）分類
系統誤差—在相同的觀測條件下，誤差出現在符號和數值相同，或按一定的規律變化。
偶然誤差—在相同的觀測條件下，誤差出現的符號和數值大小都不相同，從表面看沒有任何規律性，但大量的誤差有「統計規律」
粗差——特別大的誤差（錯誤）
（二）處理原則
系統誤差——找出規律，加以改正
偶然誤差——多餘觀測，制定限差
粗差——細心，多餘觀測
三.偶然誤差的特性
偶然誤差的特性
有限性：漸降性：對稱性：抵償性：
第6章小地區控制測量
6.1 控制測量概述
控制測量—為建立測量控制網而進行的測量工作。
控制點—具有準確可靠座標（x，y，h）的基準點。
測繪專業基礎知識
第1節測量學的任務與主要內容 一 測量學的產生 生產 生活的需要建築農田水利建設等交通運輸的需要旅行航海等軍事的需要 測量學 surveying 的定義 根據它的任務與作用，包括兩個方面 測定 測繪 location 使用測量儀器和工具，通過測量計算，得到一系列測量資料，或把地球表面的地形縮繪成地形...
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