完整版测量学知识总结.docx
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完整版测量学知识总结
第一章
1、测绘学有几大分类？
各类的主要任务是什么？
大地测量学：
大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场，测定地面点几何位置和地球整体与局部运动的理论和技术的学科。
摄影测量学：
摄影测量学是研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科。
工程测量学：
工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段所进行的各种测量工作的理论和技术的学科。
海洋测绘：
海洋测绘学是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论与方法的学科
地图制图学：
地图制图学是研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。
2、土木工程测量的主要任务是什么？
①工程建设区域控制测量②测绘大比例尺地形图③地形图应用④施工放样和竣工测量⑤建筑物变形观测
3、什么叫水准面？
大地水准面？
水准面：
处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面
大地水准面：
大地水准面是指与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面
4、什么是基准线
是指定绘图面和参考在来绘制二维曲线
5、测量学上常用的几种坐标系统是什么？
熟悉它们的定义，高斯坐标的划分方法
大地坐标系：
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。
地球表面任意一点的经度和维度，称为该点的大地坐标。
平面直角坐标：
我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。
高斯直角坐标系：
采用高斯横圆柱投影的方法建立的平面直角坐标系，是一种球面坐标与平面坐标相关联的坐标系统
空间直角坐标系：
适用于卫星大地测量等方面
6、子午线、首子午线、子午面、首子午面子午线：
经线又叫子午线
首子午线：
首子午面与参考椭球面的交线称为首子午线，或称起始子午线、起始经线，亦称本初子午线。
子午面：
子午面是由子午线组成的面，也就是经过地理南极和北极的大圆所在的平面
首子午面：
国际上公认通过英国格林尼治天文台的子午面，称为首子午面或者起始子午面。
7、高程、高差、相对高程及绝对高程、1985国家高程基准高程：
地面上任一点到水准面的铅锤距离
高差：
高差是两点间高程之差
绝对高程：
绝对高程是地面某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为绝对高程。
相对高程：
相对高程是地面某点沿铅垂线方向到达某一水平面的距离，称为该点的相对高程。
1985国家高程基准：
1985国家高程基准是以青岛验潮站1952年至1979年所测定的黄海平均海水面作为全国高程的统一起算面，并推得青岛水准原点高程为72.260m，全国各地的高程则以他为基准进行测算。
8、什么是测量工作的基本原则？
在测量工作中，为了防止测量误差的逐渐传递而累计增大到不能容许的程度，要求测量工作遵循在布局上“由整体到局部”、在精度上“由高级到低级”、在次序上“先控制后碎部”的原则。
9、什么是测量三要素
角度、距离和高差是传统测量的基本观测量，也是确定地面点位的基本要素
10、用水平面代替水准面时应注意什么？
（1）用水平面代替水准面对距离的影响为
∆S=
S3
3R2
∆S=
或S
S2
3R2；在半径为10km的
范围内进行距离测量时,用水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计。
=''P
（2）用水平面代替水准面对水平角的影响为
R；当测区范围在100km2时,地球曲
率对水平角的影响仅为0.51″，在普通测量工作时可以忽略不计。
（3）用水平面代替水准面对高差的影响为
∆h=
S2
2R；在高程测量中,当距离为200m时，
对高差的影响达到3.1mm，因此即使在很短的距离内也必须考虑地球曲率的影响。
11、测量工作的基本任务
测绘和测设
第二章
1、水准测量原理？
连续水准测量？
水准测量原理：
水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。
连续水准测量：
先分段，加设临时立尺点，架设水准仪，依次测量各站高差
2、什么叫高差法？
什么叫视线高法？
视线高法有什么优点？
适用于什么条件？
高差法：
利用水准仪和水准标尺测待定测点与已知点之间的高差，计算得出待定测点的高程。
它是利用高差来计算高程的方法
视线高法：
视线高法的优点：
工作效率高试用条件：
地势平坦
3、熟悉计算两点间高差的计算方法以及由一已知点高程计算未知点的高程
4、什么是“中间法观测”？
中间法观测有什么优点？
在水准测量中，为了削弱水准管轴与视准管轴不平行的仪器误差、地球曲率和大气折光的影响，以及对光透镜运行误差的影响，应尽可能使测站的前、后视线长度大致相等，这种观测方法称为“中间法”高差测量。
5、各轴线之间的关系
十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。
在水准点与水准点之间多次架设仪器时起传递高差作用的点称为转点。
水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线，分划线的中点O称为水准管零点；通过零点作水准管圆弧的切线，称为水准管轴。
水准管圆弧2mm所对的圆心角τ，称为水准管分划值。
点位的已知高程加水准仪水平视线在水准尺上的读数即为视线高程，或水准仪实现水平时至大地水准面的铅垂距离。
6、什么是视差？
如何判断？
如何消除？
物象没有成像在十字丝面上，而使得影像与十字丝有相互错动的相对运动现象。
出现视差时，应仔细进行物镜对光，直至观测者眼睛在目镜后上、下晃动时，十字丝交点总在尺像的一个固定位置，即横丝读数没有变化，说明视差消失
7、水准盒与水准管有何异同？
借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅直，从而视准轴粗略水平，达到仪器粗平的目的。
借助管水准器的气泡居中，使仪器的视准轴达到精确水平。
8、什么叫闭合导线及附合导线？
其计算方法
闭合水准路线各测段高差代数和应等于零。
∑h理=0
附和水准路线各测段高差代数和应等于首尾两点的高程之高差。
∑hAB理=HB-HA计算方法
1）闭合差计算：
闭合导线：
fh=∑hi
附合导线：
fh=∑hi-（H终-H始）精度评定：
2）平差计算：
改正数计算v=-fh/n（n为测站数）改正后高差hi+1=hi+v
3）高程计算Hi+1=Hi+hi
9、水准测量误差的主要来源有哪几方面？
仪器误差：
包括水准仪误差及水准尺误差，如仪器各个轴之间不满足几何关系。
水准尺刻度不准，或水准尺零点位置不准
观测误差：
包括视差未消除、估读误差、气泡未居中、水准尺倾斜等
外界条件影响：
包括仪器下沉、转点下沉、地球曲率与大气折光、温度风力等。
第三章
1、角度测量的基本原理
测回法测角：
在经纬仪对中整平好后，首先在盘左情况下将望远镜瞄准A目标（左目标），读取水平的盘的读数并记录，再将望远镜瞄准B目标（右目标），并读数记录，然后将望远镜设为盘右，依次对准B目标及A目标进行观测并记录，最后分别计算盘左及盘右的角度值，取倆角值的平均值作为最后的角值。
全圆测回法：
2、水平角
水平角是由一点出发的两条空间直线在水平面内投影的夹角，也就是它们所在竖直平面的二面角，其变化范围在0°~360°之间。
3、竖直角？
天顶距？
竖盘的注记形式
竖直角：
竖直角是测站点到目标点的倾斜视线和水平视线之间的夹角（竖直角是指在同一
竖直面内视线与水平线之间的夹角，用α表示。
若视线位于水平线的上方时，称其为仰角，角值为正；若视线位于水平线的下方时，称其为俯角，角值为负。
竖直角的变化范围在-90°～+90°之间）
天顶距：
由天顶沿地平经度圈量度到观测目标的角度竖盘的注记形式：
天顶式注记和高度式注记
4、什么叫盘左及盘右？
盘左及盘右观测？
盘左：
顾名思义就是仪器的竖直度盘在观测者的左边,也称为正镜，若望向水平目标竖直盘读数为90度
盘右：
倒镜,若望向水平目标竖直盘读数为270度
盘左及盘右观测：
可以消除水平度盘偏心差、视准轴不垂直于横轴、横轴不垂直竖轴等引起的误差
5、水平角观测的误差来源主要有哪几方面？
（1）.仪器误差:
视准轴误差C:
视准轴CC不垂直于横轴HH的误差。
横轴倾斜误差:
横轴HH不垂直于竖轴VV的偏差i。
竖轴倾斜误差:
竖轴VV不垂直于水准管轴LL。
（2）.观测误差:
对中误差:
仪器中心与地面测站点标志中心不在同一条铅垂线上所引起的误差。
瞄准误差:
瞄准的精度有赖于人眼分辨率，望远镜放大率，照准目标的形状，观测者的判别能力，目标成像的亮度和清晰度等。
读数误差:
主要取决于仪器的读数设备的精密程度。
（3）.外界环境的影响
6、水平角、竖直角计算方法
水平角的计算方法（P51）：
半测回角β左=b左—a左，半测回角β右=b右—a右，一测回角β=1/2（β左+β右）
竖直角的计算方法（P55）：
α左=90°—L，α右=R—270°，一测回角α=1/2（α左
+α右）=1/2（R—L—180°）很路上式计算的角是正值则为仰角，负值则为负角。
7、竖盘指标差？
如何消除？
当视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标不是恰好指在90或270整数上，而是与90或270相差一个x角，称为竖盘指标差。
当竖盘指标的偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x值为正，当竖盘指标的偏移方向与竖盘注记增加方向不一致时，x值为负。
8、对中误差、照准目标偏心差
对中误差：
指仪器中心与地面测站点标志中心不在同一铅垂线上所引起的误差。
照准目标偏心差：
照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，便指标所指度盘读数含有误差，这种误差叫照准部偏心差。
9、经纬仪的检验和校正
水准管轴⊥竖轴、视准轴⊥横轴、横轴⊥竖轴、十字丝竖丝⊥横轴、竖盘指标差应在规定的限差范围内、光学对中器的光学垂线与竖轴重合。
只有水准管轴⊥竖轴，当水准管气泡居中时，仪器竖轴处于铅垂位置；只有横轴⊥竖轴，当竖轴处于铅垂位置时，横轴处于水平位置；
只有视准轴⊥横轴和十字丝竖丝⊥横轴，当横轴处于水平位置时，视准轴围绕横轴旋转时才能得到一个竖直面，这样才能保证所读的水平角读数是目标视线垂直投影在水平度盘上的正确读数。
只有竖盘指标差在规定的限差范围内，竖盘指标线才准确指向目标视线在竖直度盘上的读数；只有光学对中器的光学垂线与竖轴重合，当仪器对中时，仪器所测得的水平角读数是测站点和目标点连线投影在水平度盘上的读数。
第四章
1、直线定线？
直线丈量的方法？
成果精度的表示？
直线定线：
用钢尺分段长俩丈量直线长度时，使分段点位于待丈量直线上，有目测法与经纬仪法。
直线丈量的方法：
钢尺量距、视距测量、电磁波测距、GPS测量成果精度的表示：
2、视距测量
视距测量是利用经纬仪、水准仪望远镜内的视距丝装置，根据光学原理同时测定距离和高差的一种方法。
3、视距测量方法中计算水平距离和高差的方法
4、直线定向？
测量中常用的标准方向
直线定向：
确定一条直线与一基本方向之间的水平角，称为直线定向测量中常用的标准方向：
真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向5、直线方向有哪几种表示方法？
并掌握它们之间的转换计算方法
真方位角、磁方位角、坐标方位角、象限角
6、几种方位角的关系
A=Am+
A=+
=Am+-
其中δ为真北方向和磁北方向所夹的磁偏角，γ为真北方向和坐标北方向所夹的子午线收敛角。
第五章
1、真误差、最或似误差
真误差：
有真值时，真误差＝观测值－真值
最或似误差：
无真值时，似真误差（最或是误差）＝观测值－最或是值（平均值或最可靠值或最大似然值）
2、系统误差、偶然误差
系统误差：
在相同观测条件下，符号和大小保持不变，或按照一定的规律变化
偶然误差：
在相同观测条件下，其符号和大小呈偶然性，单个偶然误差没有规律，大量的偶然误差有统计规律
3、误差的来源？
等精度观测？
非等精度观测？
误差的来源：
仪器误差、观测误差、外界环境
等精度观测：
在相同条件下对某物理量进行的多次观测
不等精度观测：
在不同条件下对某一物理量进行的多次观测
4、多余观测
即观测值的个数要多于确定未知量所必需的观测个数。
对于一个三角形观测三个内角，其中一个角是多余观测。
5、偶然误差的特性
1）有界性，一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度，即偶然误差超过一定限度的或然率为零。
2）小误差的密集性，绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的或然率大。
3）对称性，绝对值相等的正误差和负误差出现的或然率相等。
4）抵偿性，当观测次数无限增大，偶然误差的平均值趋于零。
消除偶然误差的方法：
采用多余观测，改进计算方法，提高仪器精密度等。
6、中误差、允许误差
中误差：
中误差是指同一组中的每一个观测值都具有这个值的精度
允许误差：
从偶然误差的有界性可知，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度，这个限度
就是允许程度，即极限误差。
为保证测量成果精度，常取3倍中误差作为允许误差，又称限差。
当精度要求较高时，也可取二倍。
7、相对误差？
相对误差适用于何种观测值的精度评定
相对误差：
观测误差的绝对值与其对应观测值真值（或似真值）之比称为相对误差，相对误差是个无名数，通常化为分子为1的形式。
评定角度、时间、高差的测量精度不能用相对误差。
因为观测误差和观测值的大小无关
8、熟悉误差传播定律的步骤，并会计算
9、熟悉三角形内角和闭合差计算方法
误差计算：
m2=k2m2
+k2m2++k2m2
线性函数中误差z
1122nn
⎛⎫2
2=ç⎪
∂x
⎛⎫2
2+ç⎪
∂x
⎛⎫2
2++ç⎪2
∂xn
非线性函数的中误差
应用误差传播定律的步骤
（1）按性质先列出函数关系式
⎝1⎭
⎝2⎭
⎝n⎭
（2）求函数中各自变量求偏微分
（3）代入误差传播定律公式，计算函数的中误差
（1）观测值中误差：
等精度观测值的中误差定义为
m=±
[∆∆]
n
等精度：
其中∆i
=li-X
用似真误差代替真误差来求得观测值的中误差
即白塞尔公式
（2）似真值中误差
展开算术平均值（即似真值）
则根据误差传播定律可得算术平均值的中误差如下
可见，增加观测次数可
不等精度：
计算观测值的中误差
用最或是误差来表示的单位权中误差的计算公式如下
由单位权中误差计算观测值中误差
由真误差计算观测值中误差：
设以等精度观测n个三角形中各内角，根据中误差的定义，
三角形内角和的中误差为
设测角中误差为m（等精度观测），则根据误差传播定律可得三角形测角中误差为
第六章
1、控制点、控制测量
控制点：
选定测区内具有控制意义的点位，并使用一定的标志固定下来，精确的测定其位置，作为下一级测量的依据
控制测量：
未确定测控点位置而进行的测量工作
2、导线的布设形式
闭合导线、附合导线、支导线、导线网
3、闭合导线、复合导线的计算（方位角）；并熟悉计算步骤闭合导线：
起止于同一已知点的环形导线p134
附合导线：
起止于两个已知点的导线p136
4、联系测量及其分类
联系测量：
将地面上的坐标、方向和高程传到地下，建立地面地下统一坐标系统分类：
5、交会定点测量
常用交会定点方法有：
前方交会、侧方交会、后方交会
前方交会：
在两个已知点以上分别对待定点相互进行水平角观测，并根据已知点的坐标及观测角值计算出待定点坐标的方法。
侧方交会：
在两个已知点和一个待定点上分别对另一个已知点互相进行水平角观测，并根据已知点的坐标及观测角值计算出待定点坐标的方法
后方交会：
在对待定上向至少三个已知点进行水平角观测，并根据三个已知点的坐标及两个水平角值计算待定点坐标的方法。
6、三角高程测量原理
通过观测各边端点的天顶距，利用已知点高程和已知边长确定各点高程的测量技术和方法
第七章
1、地形图
地形图是按一定的比例尺表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图
2、地形图比例尺、比例尺精度
比例尺：
地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比
比例尺精度：
地形图上0.1mm所表示的实际水平距离称为比例尺精度
3、地物的表示方法汇总第二页
4、等高线、等高距、等高线平距
等高线：
地面上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线称为等高线等高距：
相邻两等高线之间的高差称为等高距
等高线平距：
相邻两等高线之间的水平距离称为等高线平距
地面坡度是等高距和等高线平距的比值，等高距一定时，等高线平距越大坡度越小。
5、等高线种类
首曲线：
按基本等高距绘制的等高线是基本等高线，成为首曲线
计曲线：
从零米高程的等高线起算，每隔四根等高线应加粗一根等高线，并注记高程，这根加粗的等高线称为计曲线
间曲线：
按二分之一基本等高距描绘的等高线，又称半距等高线助曲线：
按四分之一基本等高线描绘的等高线，又称辅助等高线6、等高线特性
（1）在同一条等高线上的各点高程相等。
（2）等高线是闭合的曲线。
（3）不同高程的等高线一般不能相交。
（4）等高线与分水线、合水线正交。
（5）两等高线间的水平距离称为平距，等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比。
7、典型地貌的等高线特性
山头：
等高线为一组闭合的曲线。
高程值向内升高或示坡线向外洼地：
等高线为一组闭合的曲线。
高程值向外升高或示坡线向里
山脊：
山脊是沿着一定方向延伸的高地，其最高点连成的凸棱称为山脊线，又称为分水岭。
山脊的等高线表现为一组凸向低处的曲线
山谷：
山谷位于两山脊之间最低洼地，其最低点连成的凹棱线称为山谷线，又称为集水线。
山谷的等高线表现为一组凸向高处的曲线
鞍部：
又称垭口，它是山脊上相邻两山顶之间的马鞍形低凹地貌。
鞍部等高线是相对称的不同高程的双曲线组合
8、坡度
地面坡度是等高距和等高线平距的比值，等高距一定时，等高线平距越大坡度越小。
i=HB-HA
DAB
升级会员 