工程《應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)》王中元第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)

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1、第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù) 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù) 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)大 地 測(cè) 量 的 基 本 任 務(wù) ： 地 面 點(diǎn) 空 間 位 置 重 力傳 統(tǒng) 的 測(cè) 量 方 法 ： 天 文 測(cè) 量 三 角 測(cè) 量 導(dǎo) 線 測(cè) 量 幾 何 水 準(zhǔn) 測(cè) 量主 要 觀 測(cè) 元 素 ： 角 度 距 離 高 差 第一節(jié)精密角度測(cè)量 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精

2、 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.

3、1.1 精 密 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 的 基 本 構(gòu) 造 4.1.2 光 學(xué) 測(cè) 微 器 與 對(duì) 徑 重 合 讀 數(shù) 法 4.1.3 常 用 的 J1、 J2級(jí) 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 4.1.4 電 子 經(jīng) 緯 儀第一節(jié)精密角度測(cè)量 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 我 國 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 系 列 分 為 ： J1、 J2、 J6等 級(jí)別 。 J為 經(jīng) 緯 儀 漢 語 拼 音 第 一 個(gè) 字 母 ， 下 標(biāo) 表 示儀 器 室 內(nèi) 檢 定 時(shí) 一 測(cè) 回 水 平 方 向 觀 測(cè) 中 誤 差 。第一節(jié)精密角度測(cè)量 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.1.1

4、 精 密 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 的 基 本 構(gòu) 造 4.1.2 光 學(xué) 測(cè) 微 器 與 對(duì) 徑 重 合 讀 數(shù) 法 4.1.3 常 用 的 J1、 J2級(jí) 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 4.1.4 電 子 經(jīng) 緯 儀第一節(jié)精密角度測(cè)量 4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 水 平 軸讀 數(shù) 顯 微 鏡目 鏡 視 準(zhǔn) 軸水 平 器垂 直 軸水 平 度 盤 基 座腳 螺 旋 鉛 垂 線 支 架 垂 直 度 盤 90o望 遠(yuǎn) 鏡 讀 數(shù) 設(shè) 備水 準(zhǔn) 器軸 系 第一節(jié)精密角度測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)組 成 ： 物 鏡 、 調(diào) 焦 鏡 、 十 字 絲 分 劃 板 、 目 鏡4.

5、1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)等 效 物 鏡 的 光 心 與 十 字 絲 中 心 的 連 線 稱 為 望 遠(yuǎn) 鏡 的視 準(zhǔn) 軸 。 望 遠(yuǎn) 鏡 調(diào) 焦 時(shí) ， 調(diào) 焦 透 鏡 沿 著 望 遠(yuǎn) 鏡 內(nèi) 壁 來 回 移 動(dòng) 。如 果 調(diào) 焦 透 鏡 不 是 沿 著 平 行 于 光 軸 的 直 線 運(yùn) 動(dòng) ， 就 會(huì) 導(dǎo)致 視 準(zhǔn) 軸 改 變 方 向 ， 給 方 向 觀 測(cè) 成 果 帶 來 誤 差 。 結(jié) 論 ： 規(guī) 定 一 個(gè) 測(cè) 回 內(nèi) 不 得 重 新 調(diào) 焦 。微 分 上 式 得 ：4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 fvu 111 duuvdv 2)( 應(yīng) 用

6、 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 1） 作 用 使 經(jīng) 緯儀 的 垂 直 軸 與 測(cè) 站 鉛 垂線 一 致 。（ 2） 圓 水 準(zhǔn) 器 用于 粗 平 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 3） 管 水 準(zhǔn) 器 用于 精 平 。 冰 點(diǎn) 低 、 流 動(dòng)性 強(qiáng) 、 附 著 力 小 的 液 體（ 酒 精 、 硫 酸 醚 ） 。（ 4） 水 準(zhǔn) 器 格 值 ”一 個(gè) 分 格 （ 2mm）所 對(duì) 的 圓 心 角 。 決 定 了靈 敏 度 。 防 止 太 陽 照 射儀 器 ， 防 止 手 指 觸 摸 水準(zhǔn) 管 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) （ 1

7、） 度 盤（ 2） 光 學(xué) 測(cè) 微 器（ 3） 讀 數(shù) 顯 微 鏡4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) （ 1） 水 平 度 盤 玻 璃 制 成 ， 安 置 在 儀 器 及 做 到 垂 直 軸 套 上 ，儀 器 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) 不 得 轉(zhuǎn) 動(dòng) 和 移 動(dòng) 。 度 盤 是 量 測(cè) 角 度 的 標(biāo) 準(zhǔn) 器 ， 其 圓 周 刻 劃 著 等間 距 的 分 劃 線 ， 兩 相 鄰 分 劃 線 間 的 角 值 稱 為 格 值 。精 密 測(cè) 角 一 起 的 度 盤 直 徑 75 160mm， 格 值 4 20 。 如 圖 4-5。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地

8、測(cè) 量 學(xué) （ 1） 水 平 度 盤 度 盤 分 化 誤 差 主 要 表 現(xiàn) 為 系 統(tǒng) 誤 差 ， 其 中 沿度 盤 全 局 逐 漸 變 化 ， 形 成 以 圓 周 為 周 期 的 周 期 性誤 差 ， 稱 為 長 周 期 誤 差 ； 以 度 盤 上 一 小 弧 段 ， 約20 1 為 周 期 ， 并 在 圓 周 上 多 次 重 復(fù) 出 現(xiàn) 的周 期 性 誤 差 ， 稱 為 短 周 期 誤 差 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) （ 1） 水 平 度 盤 為 減 弱 周 期 誤 差 對(duì) 方 向 觀 測(cè) 到 影 響 ， 規(guī) 范 規(guī)定 ， 在 方 向 觀 測(cè) 中

9、， 各 方 向 觀 測(cè) 中 ， 各 測(cè) 回 之 間應(yīng) 變 換 度 盤 位 置 。 一 般 按 照 下 式 進(jìn) 行 配 置 ：m為 測(cè) 回 數(shù) ， 為 度 盤 格 值 的 一 半 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 m180 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 2） 光 學(xué) 測(cè) 微 器 。 用 于 讀 取 不 足 一 個(gè)刻 劃 格 值 的 讀 數(shù) ， 精 密經(jīng) 緯 儀 采 用 雙 光 學(xué) 零 件的 測(cè) 微 器 ， 按 對(duì) 徑 重 合讀 數(shù) 法 讀 取 讀 數(shù) ， 可 讀到 1” 0.1” 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 3） 讀 數(shù) 顯 微 鏡 窗 口 。 測(cè)

10、 微 尺 分 劃 像 度 盤 對(duì) 徑 分 劃 像4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4、 軸 系（ 1） 照 準(zhǔn) 部 （ 望 遠(yuǎn) 鏡 、 讀數(shù) 設(shè) 備 、 水 準(zhǔn) 器 、 垂 直 度盤 ） 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 保 證 軸 線 定向 不 變 。（ 2） 照 準(zhǔn) 部 旋 轉(zhuǎn) 軸 心 、 度盤 刻 度 中 心 、 度 盤 旋 轉(zhuǎn) 中心 應(yīng) 一 致 ， 否 則 ， 將 產(chǎn) 生照 準(zhǔn) 部 偏 心 差 、 度 盤 偏 心差 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4、 軸 系（ 3） 由 于 軸 與 軸 套 間 的 間 隙 ，以 及 受 到 以 及 間 隙

11、 中 的 潤 滑 油作 用 ， 照 準(zhǔn) 部 相 對(duì) 于 正 確 的 旋轉(zhuǎn) 軸 線 位 置 也 會(huì) 產(chǎn) 生 偏 差 ， 稱為 定 向 偏 差 。 定 向 偏 差 造 成 照 準(zhǔn) 部 在 旋轉(zhuǎn) 過 程 中 搖 晃 、 歪 斜 或 平 移 ，這 種 現(xiàn) 象 叫 做 照 準(zhǔn) 部 旋 轉(zhuǎn) 不 正確 。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.1.1 精 密 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 的 基 本 構(gòu) 造 4.1.2 光 學(xué) 測(cè) 微 器 與 對(duì) 徑 重 合 讀 數(shù) 法 4.1.3 常 用 的 J1、 J2級(jí) 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 4.1.4 電 子 經(jīng) 緯 儀第

12、一節(jié)精密角度測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)1、 轉(zhuǎn) 動(dòng) 測(cè) 微 器 測(cè) 微 輪 時(shí) ， 測(cè) 微 尺 移 動(dòng) ， 同 時(shí) ， 對(duì) 徑 分劃 影 像 上 下 按 相 反 方 向 移 動(dòng) 。 測(cè) 微 尺 全 長 對(duì) 應(yīng) 上 下 對(duì)徑 分 劃 的 半 個(gè) 分 格 。2、 光 學(xué) 測(cè) 微 器 有 雙 平 板 玻 璃 、 雙 光 楔 等 類 型 。 4.1.2 光學(xué)測(cè)微器與對(duì)徑重合讀數(shù) 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.1.1 精 密 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 的 基 本 構(gòu) 造 4.1.2 光 學(xué) 測(cè) 微 器 與 對(duì) 徑 重 合 讀 數(shù) 法 4.1.3 常 用 的 J1、 J2級(jí) 光

13、 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 4.1.4 電 子 經(jīng) 緯 儀第一節(jié)精密角度測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)水 平 度 盤 最 小 格 值 4 測(cè) 微 尺 最 小 格 值 0.2 4.1.3 常用的J1、J2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.1.3 常用的J1、J2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.1.3 常用的J1、J2級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀 4.1 精密角度測(cè)量儀器 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.1.1 精 密 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 的 基 本 構(gòu) 造 4.1.2 光 學(xué) 測(cè) 微 器 與 對(duì) 徑 重 合 讀 數(shù) 法 4.1.3 常 用 的 J1、 J2級(jí) 光 學(xué) 經(jīng) 緯 儀 4.1.4 電 子

14、 經(jīng) 緯 儀第一節(jié)精密角度測(cè)量 4.1.4 電子經(jīng)緯儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)電 子 經(jīng) 緯 儀 ： 安 置 有 電 子 掃 描 度 盤 ， 在 微 處 理控 制 下 ， 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 數(shù) 字 測(cè) 角 的 經(jīng) 緯 儀 。電 子 速 測(cè) 儀 ： 將 電 子 經(jīng) 緯 儀 、 光 電 測(cè) 距 儀 和 存儲(chǔ) 器 集 成 在 一 起 ， 在 微 處 理 器 控 制 下 ， 能 同 時(shí)測(cè) 定 和 顯 示 距 離 、 水 平 角 和 垂 直 角 ， 并 能 對(duì) 觀測(cè) 值 進(jìn) 行 各 種 改 正 、 計(jì) 算 和 記 錄 地 面 點(diǎn) 的 三 維空 間 坐 標(biāo) 的 電 子 測(cè) 量 儀 器 。 俗 稱 全

15、 站 儀 。 4.1.4 電子經(jīng)緯儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)1、 構(gòu) 成 ： 光 學(xué) 部 件 、 機(jī) 械 部 件 、 電 子 掃 描 度 盤 、 電子 傳 感 器 、 微 處 理 機(jī) ；2、 光 柵 度 盤 ： 固 定 與 移 動(dòng) 光 柵 探 測(cè) 器3、 工 作 原 理 ： 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八

16、 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 4.2 角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.1 外 界 條 件 引 起 的 誤 差 4.2.2 儀 器 誤 差 4.2.3 觀 測(cè) 誤 差 4.2.4 精 密 測(cè) 角 的 一 般 原 則第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.2 角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.1 外 界 條 件 引 起 的 誤 差 4.2.2 儀 器 誤 差 4.2.3 觀 測(cè) 誤 差 4.2.4 精 密 測(cè) 角 的 一 般 原 則第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.2.1 外界條件引起的誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量

17、學(xué) 外 界 條 件 主 要 指 觀 測(cè) 時(shí) 大 氣 的 溫 度 、 濕 度 、 密 度 、 太 陽 照 射 方 位及 地 形 、 地 物 等 因 素 。第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)水 平 折 光 影 響微 分 折 光 實(shí) 際 照 準(zhǔn) 方 向 與 理 想 方 向 的 微 小 夾 角 。大 氣 垂 直 折 光 微 分 折 光 在 鉛 垂 面 上 的 分 量 。大 氣 水 平 折 光 微 分 折 光 在 水 平 面 上 的 分 量 。4.2.1 外界條件引起的誤差 4.2 角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.1 外 界 條 件 引 起 的 誤 差 4.2.2

18、儀 器 誤 差 （ 難 點(diǎn) ） 4.2.3 觀 測(cè) 誤 差 4.2.4 精 密 測(cè) 角 的 一 般 原 則第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.2.3 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.2.2 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)垂 直 軸 傾 斜 誤 差 垂 直 軸 本 身 不 豎 直 。4.2.2 儀器誤差偏 離 鉛 垂 線

19、 位置 的 角 度 v對(duì) 方向 觀 測(cè) 值 的 影響 ： v =itan i =vcos v = v cos tan 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)n V的 方 向 和 大 小 不 隨 照 準(zhǔn) 部 轉(zhuǎn) 動(dòng) 而 變 ； v的 正 負(fù) 號(hào) 不因 盤 左 盤 右 而 改 變 ， 即 盤 左 盤 右 觀 測(cè) 不 能 消 除 v。 4.2.2 儀器誤差n 垂 直 軸 傾 斜 誤 差 對(duì) 方 向 觀 測(cè) 值 的 影 響 v與 垂 直 軸 傾斜 角 v、 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 的 垂 直 角 、 觀 測(cè) 目 標(biāo) 的 方 位 都 有關(guān) 系 。n 方 法 ： 觀 測(cè) 中 特 別 注 意 垂 直 軸 具 有 鉛 垂 位 置

20、 ， 水 準(zhǔn) 管氣 泡 不 得 偏 移 3 ， 各 測(cè) 回 間 重 新 整 置 一 起 ， 是 氣 泡居 中 。 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) v =itan = n tann為 氣 泡 偏 離 格 數(shù) ， 為 格 值 。4.2.2 儀器誤差 4.2.3 儀器誤差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2 角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.1 外 界 條 件 引 起 的 誤 差 4.2.2 儀 器 誤 差 4.2.3 觀 測(cè) 誤 差 4.2.4 精 密 測(cè) 角 的 一 般 原 則第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)觀 測(cè) 誤 差 減 弱 或 消 除 措 施 1、 照

21、準(zhǔn) 誤 差 。 與 人 的 眼 睛 和 外 界條 件 有 關(guān) 。 采 取 多 個(gè) 測(cè) 回 多 次 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 觀 測(cè) ； 采 取 重 合 讀 數(shù) 兩 次 的 方 法2、 讀 數(shù) 誤 差 。 主 要 取 決 于 對(duì) 徑 分劃 的 重 合 誤 差 ， 其 次 為 測(cè) 微 尺 讀 數(shù)誤 差 。4.2.3 觀測(cè)誤差 4.2 角度觀測(cè)誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.2.1 外 界 條 件 引 起 的 誤 差 4.2.2 儀 器 誤 差 4.2.3 觀 測(cè) 誤 差 4.2.4 精 密 測(cè) 角 的 一 般 原 則第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.2.3 精密測(cè)角的一般原則 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)

22、（ 1） 盤 左 盤 右 兩 個(gè) 位 置 進(jìn) 行 觀 測(cè) ， 取 上 、 下 半 測(cè) 回 平 均 值作 為 最 后 觀 測(cè) 值 ， 消 除 儀 器 視 準(zhǔn) 軸 誤 差 和 水 平 軸 傾 斜 誤 差影 響 。（ 2） 一 測(cè) 回 中 ， 下 半 測(cè) 回 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 的 先 后 次 序 和 上 半 測(cè) 回相 反 ， 削 弱 儀 器 腳 架 扭 轉(zhuǎn) 、 因 氣 溫 引 起 視 準(zhǔn) 軸 變 化 和 基 座扭 轉(zhuǎn) 引 起 的 度 盤 帶 動(dòng) 等 誤 差 影 響 。（ 3） 每 半 測(cè) 回 開 始 前 ， 照 準(zhǔn) 部 向 將 要 旋 轉(zhuǎn) 的 方 向 先 轉(zhuǎn) 1 2周 ； 半 測(cè) 回 觀 測(cè) 過 程

23、中 ， 照 準(zhǔn) 部 不 得 有 相 反 方 向 運(yùn) 動(dòng) ， 削弱 照 準(zhǔn) 部 對(duì) 度 盤 的 帶 動(dòng) 誤 差 和 腳 螺 旋 空 隙 帶 動(dòng) 誤 差 影 響 。（ 4） 測(cè) 微 螺 旋 、 水 平 微 動(dòng) 螺 旋 的 最 后 操 作 應(yīng) 為 “ 旋 進(jìn) ” ，削 弱 測(cè) 微 器 、 微 動(dòng) 螺 旋 的 隙 動(dòng) 誤 差 。第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.2.3 精密測(cè)角的一般原則 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 5） 各 測(cè) 回 的 起 始 方 向 應(yīng) 均 勻 分 布 在 度 盤 和 測(cè) 微 器 的 各 個(gè)位 置 上 ， 削 弱 水 平 度 盤 分 劃 的 長 周 期 誤 差 和 短 周 期 誤 差

24、，以 及 測(cè) 微 尺 的 分 劃 誤 差 。（ 6） 觀 測(cè) 前 認(rèn) 真 對(duì) 焦 ， 消 除 視 差 ， 一 測(cè) 回 中 不 得 改 變 望 遠(yuǎn)鏡 焦 距 ， 以 免 由 于 視 準(zhǔn) 軸 的 變 動(dòng) 而 引 起 視 準(zhǔn) 軸 誤 差 變 化 。（ 7） 整 平 儀 器 時(shí) ， 照 準(zhǔn) 部 氣 泡 應(yīng) 嚴(yán) 格 居 中 ， 一 測(cè) 回 觀 測(cè) 中氣 泡 偏 差 過 大 時(shí) 應(yīng) 停 止 觀 測(cè) ， 重 新 整 置 儀 器 ； 當(dāng) 目 標(biāo) 垂 直角 較 大 時(shí) ， 應(yīng) 在 測(cè) 回 之 間 重 新 整 置 儀 器 。（ 8） 觀 測(cè) 要 在 通 視 良 好 、 成 像 穩(wěn) 定 和 清 晰 時(shí) 進(jìn) 行 。

25、有 條 件可 在 不 同 時(shí) 段 內(nèi) 完 成 ， 盡 力 減 弱 旁 折 光 和 相 位 差 。第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 4. 3 方向觀測(cè)法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.3.1 方 向 觀

26、 測(cè) 法 的 程 序 和 規(guī) 則 4.3.2 觀 測(cè) 手 簿 的 記 載 4.3.3 觀 測(cè) 限 差 4.3.4 觀 測(cè) 成 果 的 取 舍 和 整 理第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4. 3 方向觀測(cè)法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.3.1 方 向 觀 測(cè) 法 的 程 序 和 規(guī) 則 4.3.2 觀 測(cè) 手 簿 的 記 載 4.3.3 觀 測(cè) 限 差 4.3.4 觀 測(cè) 成 果 的 取 舍 和 整 理第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.3.1 方向觀測(cè)法的程序和規(guī)則 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)方 向 觀 測(cè) 法 在三 角 網(wǎng) 和 導(dǎo) 線 網(wǎng) 中 ， 一點(diǎn) 周 圍 有 三 個(gè) 以 上 方 向 。方 向 觀

27、測(cè) 法 是 在 一 測(cè) 回內(nèi) 把 測(cè) 站 上 所 有 觀 測(cè) 方向 ， 先 盤 左 位 置 依 次 觀測(cè) ， 再 盤 右 位 置 依 次 觀測(cè) ， 取 盤 左 、 盤 右 平 均值 作 為 各 方 向 的 觀 測(cè) 值 。第三節(jié)方向觀測(cè) 4.3.1 方向觀測(cè)法的程序和規(guī)則 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)盤 左 位 置 順 時(shí) 針 方 向 旋 轉(zhuǎn) 照 準(zhǔn) 部 ， 依 次 照 準(zhǔn) A、 B、 C、 D、E、 A， 讀 取 觀 測(cè) 值 ， 稱 為 上 半 測(cè) 回 ； 然 后 縱 轉(zhuǎn) 望 遠(yuǎn) 鏡 ， 盤 右位 置 逆 時(shí) 針 方 向 旋 轉(zhuǎn) 照 準(zhǔn) 部 ， 仍 從 A開 始 ， 依 次 照 準(zhǔn) A、 E、

28、D、C、 B、 A并 讀 數(shù) ， 稱 為 下 半 測(cè) 回 。 上 、 下 兩 個(gè) 半 測(cè) 回 合 起 來 稱為 一 個(gè) 測(cè) 回 。 觀 測(cè) 到 起 始 方 向 常 稱 為 零 方 向 。 要 求 每 半 測(cè) 回 觀 測(cè) 閉 合到 零 方 向 （ 目 的 在 于 監(jiān) 測(cè) 觀 測(cè) 過 程 中 水 平 度 盤 有 無 方 位 變動(dòng) ） ， 此 時(shí) 上 、 下 半 測(cè) 回 構(gòu) 成 一 個(gè) 閉 合 圓 ， 所 以 這 種 觀 測(cè) 又稱 為 全 圓 觀 測(cè) 法 ， 這 種 閉 合 操 作 稱 為 “ 歸 零 ” 。 當(dāng) 方 向 數(shù) 不 超 過 3個(gè) 時(shí) ， 由 于 半 測(cè) 回 持 續(xù) 時(shí) 間 較 短 ，

29、可 以不 歸 零 。 方 向 數(shù) 只 有 2個(gè) 時(shí) ， 方 向 觀 測(cè) 法 也 就 是 測(cè) 回 法 。第三節(jié)方向觀測(cè) 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)操 作 程 序 1、 按 等 級(jí) 確 定 測(cè) 回 數(shù) m， 如 四 等 用 J2經(jīng) 緯 儀 ， 測(cè) 6個(gè) 測(cè) 回 。 2、 按 測(cè) 回 數(shù) m確 定 每 一 測(cè) 回 起 始 方 向 （ 零 方 向 ） 度 盤 位 置 。 3、 儀 器 對(duì) 中 整 平 后 ， 選 擇 零 方 向 （ 如 A方 向 ） ， 調(diào) 焦 ， 消 除視 差 。 4、 盤 左 位 置 順 時(shí) 針 方 向 旋 轉(zhuǎn) 照 準(zhǔn) 部 ， 依 次 照 準(zhǔn) A、 B、 C、 D、E、 A， 讀

30、數(shù) 。 （ 上 半 測(cè) 回 ） 5、 盤 右 位 置 逆 時(shí) 針 方 向 旋 轉(zhuǎn) 照 準(zhǔn) 部 ， 依 次 照 準(zhǔn) A、 E、 D、 C、B、 A， 讀 數(shù) 。 （ 下 半 測(cè) 回 ） 6、 方 向 數(shù) 超 過 3個(gè) 時(shí) ， 每 半 測(cè) 回 觀 測(cè) 閉 合 到 零 方 向 。4.3.1 方向觀測(cè)法的程序和規(guī)則 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)觀 測(cè) 規(guī) 則1、 零 方 向 的 選 擇 （ 距 離 適 中 、 通 視 良 好 、 成 像 清晰 ） ；2、 調(diào) 焦 、 消 除 視 差 。 照 準(zhǔn) 零 方 向 ， 安 置 度 盤 位 置 ；（ 每 一 測(cè) 回 開 始 前 進(jìn) 行 ）3、 上 、 下 半 測(cè)

31、回 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 的 次 序 相 反 ；4、 半 測(cè) 回 開 始 前 ， 照 準(zhǔn) 部 按 規(guī) 定 方 向 旋 轉(zhuǎn) 1-2周 ；5、 微 動(dòng) 螺 旋 、 測(cè) 微 螺 旋 最 后 保 持 旋 進(jìn) 方 向 ；6、 一 測(cè) 回 觀 測(cè) 中 ， 氣 泡 不 得 偏 離 一 格 。4.3.1 方向觀測(cè)法的程序和規(guī)則 4. 3 方向觀測(cè)法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.3.1 方 向 觀 測(cè) 法 的 程 序 和 規(guī) 則 4.3.2 觀 測(cè) 手 簿 的 記 載 4.3.3 觀 測(cè) 限 差 4.3.4 觀 測(cè) 成 果 的 取 舍 和 整 理第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.3.2 觀測(cè)手簿的記載 應(yīng) 用 大 地

32、測(cè) 量 學(xué) 2右左 表 4-1 水 平 方 向 觀 測(cè) 手 簿方 向號(hào) 數(shù)名 稱及 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 讀 數(shù) 左 -右2c 22.0 方 向 值 附 注盤 左 盤 右 1坡崗0 00 26 26 18000 21 20 06 23.0 0 00 00.025 202張莊74 16 05 05 25416 01 00 05 02.5 74 15 40.505 003兆堤11211 10 11 29211 02 01 10 06.0 112 10 44.012 004肖坡17251 52 52 35251 50 50 02 51.0 172 51 29.052 51 1坡崗0 00 21 22 18

33、000 19 20 02 21.022 201 18 11 12 12 19811 04 05 07 08.5 0 00 00.0 第 二 方向 不清 晰 、暫 放 棄13 063 13021 50 50 31021 46 46 04 48.0 112 10 39.551 464 19102 40 40 11 02 32 32 08 36.0 172 51 27.541 31 表 4-3水 平 方 向 觀 測(cè) 記 簿觀測(cè)日期 測(cè) 回號(hào) 1.小 山 2.黃 土 嶺 T 3.河 山 T 4.白 云 山 T 5.嶺 西 村 T 0 00 v 59 15 v 141 44 v 228 37 v 297

34、 07 v7.3 重 重 重 重 （ ）00.000.000.000.0(00.000.000.000.000.000.000.000.0 00.0 （ ） （ ）14.012.511.611.409.215.0（ 17.1）13.014.813.212.9 （ ）-0.8+0.7+1.6+1.8-1.8+0.2-1.60.0+0.3 （ ）(48.5)46.045.046.341.843.144.044.545.244.745.6 （ ）-1.1-0.1-1.4+1.8+0.9+0.4-0.3+0.2-0.7 （ ）25.1 25.123.426.023.024.126.224.824.42

35、5.3 （ ）-0.2-0.1+1.5-1.1+0.8-1.3+0.1+0.5-0.4 （ ）06.905.904.705.300.804.706.606.705.504.9 （ ）-1.2-0.2+1.0+0.4)+1.0-0.9-1.0+0.2+0.8中 數(shù)（ +v）（ -v） 00.0 13.2 4.64.2 44.9 3.3 24.9 2.93.1 05.7 3.43.3 4. 3 方向觀測(cè)法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.3.1 方 向 觀 測(cè) 法 的 程 序 和 規(guī) 則 4.3.2 觀 測(cè) 手 簿 的 記 載 4.3.3 觀 測(cè) 限 差 4.3.4 觀 測(cè) 成 果 的 取 舍 和

36、 整 理第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.3.3 觀測(cè)限差 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)等 級(jí) 經(jīng) 緯 儀型 號(hào) 光 學(xué) 測(cè) 微器 兩 次 重合 讀 數(shù) 差（ ） 半 測(cè) 回 歸零 差（ ） 一 測(cè) 回 內(nèi)2c互 差 （ ） 同 一 方 向各 測(cè) 回 互 差 （ ）二 、 三 、四 等 三 角及 三 、 四等 導(dǎo) 線 J1 1 6 9 6J 2 3 8 13 9一 、 二 級(jí)小 三 角 及一 、 二 、三 級(jí) 導(dǎo) 線 J2 3 12 18 12J6 18 24 4. 3 方向觀測(cè)法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.3.1 方 向 觀 測(cè) 法 的 程 序 和 規(guī) 則 4.3.2 觀 測(cè) 手 簿 的 記

37、載 4.3.3 觀 測(cè) 限 差 4.3.4 觀 測(cè) 成 果 的 取 舍 和 整 理第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.3.3 觀測(cè)成果的取舍和整理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 4. 4 垂直角測(cè)量 應(yīng)

38、 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.4.1 垂 直 度 盤 原 理 與 垂 直 角 計(jì) 算 4.4.2 垂 直 角 觀 測(cè) 方 法 4.4.3 垂 直 角 觀 測(cè) 成 果 的 檢 核 第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4. 4 垂直角測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.4.1 垂 直 度 盤 原 理 與 垂 直 角 計(jì) 算 4.4.2 垂 直 角 觀 測(cè) 方 法 4.4.3 垂 直 角 觀 測(cè) 成 果 的 檢 核 第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計(jì)算 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 一 ） 垂 直 度 盤 原 理 1、 垂 直 度 盤 與 水 平 軸 正 交 ， 能 隨 望 遠(yuǎn) 鏡 俯

39、 仰 運(yùn) 動(dòng) ； 2、 指 標(biāo) 水 準(zhǔn) 器 固 定 不 動(dòng) 。 視 準(zhǔn) 軸 水 平 時(shí) ， 指 標(biāo) 90 ； 3、 指 標(biāo) 差 指 標(biāo) 水 準(zhǔn) 器 氣 泡 居 中 ， 指 標(biāo) 實(shí) 際 位 置 與 設(shè) 計(jì) 位 置的 微 小 夾 角 。第四節(jié)垂直角測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 二 ） J2級(jí) 經(jīng) 緯 儀 垂 直 角 和 指 標(biāo) 差 計(jì) 算 公 式 J2級(jí) 經(jīng) 緯 儀 垂 直 度 盤 0 360 順 時(shí) 針 方 向 全 圓注 記 ， 視 準(zhǔn) 軸 水 平 時(shí) ， 讀 數(shù) 指 標(biāo) 指 向 90 。垂 直 角 公 式 ： 推 導(dǎo) 見 P94下 。 =（ R-L） /2-90指 標(biāo) 差 公 式 ： i

40、=（ L+R） /2-1804.4.1 垂直度盤原理與垂直角計(jì)算 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 三 ） J1級(jí) 經(jīng) 緯 儀 垂 直 角 和 指 標(biāo) 差 計(jì) 算 公 式以 Wild T3經(jīng) 緯 儀 為 例 ， 讀 數(shù) 指 標(biāo) 安 置 在 水 平 位 置 ， 視準(zhǔn) 軸 水 平 時(shí) 讀 數(shù) 為 90 ， 逆 時(shí) 針 方 向 55 125 注記 ， 對(duì) 徑 180 處 注 記 相 同 ， 注 記 名 義 值 比 格 值 實(shí) 際 值減 小 1倍 ， 55 125 之 間 的 實(shí) 際 值 為 140 。 推 導(dǎo) 見 P94下 。垂 直 角 公 式 ： = L - R指 標(biāo) 差 公 式 ： i=（ L+R）

41、 -1804.4.1 垂直度盤原理與垂直角計(jì)算 4. 4 垂直角測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.4.1 垂 直 度 盤 原 理 與 垂 直 角 計(jì) 算 4.4.2 垂 直 角 觀 測(cè) 方 法 4.4.3 垂 直 角 觀 測(cè) 成 果 的 檢 核 第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.4.2 垂直角觀測(cè)方法 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 一 ） 中 絲 法 （ 單 絲 法 ） 1、 盤 左 ， 水 平 中 絲 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) ， 調(diào) 平 指 標(biāo) 水 準(zhǔn) 器 氣 泡 ， 讀 取 垂 直度 盤 讀 數(shù) L。 2、 盤 右 ， 水 平 中 絲 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) ， 調(diào) 平 指 標(biāo) 水 準(zhǔn) 氣 泡 ， 讀 度

42、盤 讀 數(shù) R。 3、 計(jì) 算 指 標(biāo) 差 i和 垂 直 角 。 見 表 4-4： 表 4-4 垂 直 角 觀 測(cè) 記 錄 、 計(jì) 算 （ 中 絲 法 ）照 準(zhǔn) 點(diǎn)名 盤 左 盤 右 指 標(biāo) 差 垂 直 角照 準(zhǔn) 部位 / （ ） / （ ） / （ ） / （ ） / （ ） / （ ）大 嶺 90 06 27.0 27.0 54.0 89 52 38.6 38.4 77.0 +11.0 +0 13 37.090 06 27.0 27.0 54.0 89 52 38.0 38.0 76.0 +10.0 +0 13 38.090 06 27.7 27.3 55.0 89 52 38.1 38.

43、4 76.5 +11.5 +0 13 38.590 06 27.9 27.6 55.5 89 52 37.2 37.3 74.5 +10.0 +0 13 41.0中 數(shù) +0 13 38.6表4-4 垂直角觀測(cè)記錄、計(jì)算（中絲法） 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（ 二 ） 三 絲 法 以 三 根 水 平 絲 為 準(zhǔn) ， 依 次 照 準(zhǔn) 同 一 目 標(biāo) 。 1、 盤 左 ， 按 上 、 中 、 下 三 絲 依 次 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 。 調(diào) 平 氣 泡 后 ， 讀 數(shù) L上 、 L中 、L下 。 2、 盤 右 ， 按 上 、 中 、 下 三 絲 依 次 照 準(zhǔn) 目 標(biāo) 。 調(diào) 平 氣 泡 后 ， 讀 數(shù)

44、 R下 、 R中 、R上 。 3、 記 錄 按 表 4-5格 式 。 注 意 盤 左 由 上 往 下 ， 盤 右 由 下 往 上 記 錄 。 4、 計(jì) 算 指 標(biāo) 差 i和 垂 直 角 。4.4.2 垂直角觀測(cè)方法 表 4 5 垂 直 角 觀 測(cè) 的 記 錄 、 計(jì) 算照 準(zhǔn) 點(diǎn) 名 盤 左 盤 右 指 標(biāo) 差 垂 直 角照 準(zhǔn) 部 位 / （ ） / （ ） / （ ） / （ ） / （ ） / （ ）朝 陽 坡 89 39 32 34 33 270 54 39 38 38 +17 06 +0 37 3289 22 16 17 16 270 37 30 31 30 -0 07 +0 37

45、3789 05 21 20 20 270 20 15 16 16 -17 12 +0 37 28中 數(shù) +0 37 32表4-5 垂直角觀測(cè)記錄（三絲法） 4. 4 垂直角測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.4.1 垂 直 度 盤 原 理 與 垂 直 角 計(jì) 算 4.4.2 垂 直 角 觀 測(cè) 方 法 4.4.3 垂 直 角 觀 測(cè) 成 果 的 檢 核 第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.4.3 垂直角觀測(cè)成果的檢核 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)測(cè)角三角高程對(duì)垂直角觀測(cè)的要求 二 、 三等 四 等 ， 一 、 二 級(jí) 小 三角 一 、 二 、 三 級(jí) 導(dǎo) 線J1 J2 J2 J6 J2 J6測(cè)回?cái)?shù) 中

46、 絲 法 4 2 4 1 2三 絲 法 2 1 2 1垂 直 角 互 差/() 指 標(biāo) 差 互 差 /() 10 15 15 25 15 25 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)表2 測(cè)距三角高程對(duì)垂直角觀測(cè)和要求 等 級(jí) 儀 器 測(cè) 回 數(shù) 垂 直 角 互差 /() 指 標(biāo) 差 互差 /()三 絲 法 中 絲 法四 等 J 2 3 7 7五 等 J2 1 2 10 10 4.4.3 垂直角觀測(cè)成果的檢核 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)重 測(cè) 原 則 ： 垂 直 角 和 指 標(biāo) 差 的 互 差 超 限 時(shí) ， 應(yīng) 分 情 況 進(jìn) 行 重測(cè) ： 若 一 水 平 絲 所 測(cè) 某 一 方 向 的 垂 直 角 或

47、 指標(biāo) 差 互 差 超 限 ， 則 此 方 向 需 用 中 絲 重 測(cè) 一 測(cè) 回 ； 若 用 三 絲 法 在 同 一 方 向 一 測(cè) 回 中 有 兩 根水 平 絲 所 測(cè) 結(jié) 果 超 限 ， 則 該 方 向 需 用 中 絲 重 測(cè) 兩個(gè) 測(cè) 回 ， 或 用 三 絲 法 重 測(cè) 一 個(gè) 測(cè) 回 。4.4.3 垂直角觀測(cè)成果的檢核 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七

48、節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié) GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 第五節(jié) 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 距 離 測(cè) 量 是 大 地 測(cè) 量 的 一 項(xiàng) 重 要 工 作 。 20世 紀(jì) 50年 代國 家 大 地 網(wǎng) 測(cè) 量 中 使 用 因 瓦 基 線 尺 直 接 丈 量 基 線 或 其 擴(kuò) 大邊 ， 確 定 大 地 網(wǎng) 的 起 算 邊 長 ； 70年 代 以 后 ， 開 始 使 用 光 電測(cè) 距 儀 進(jìn) 行 精 密 距 離 測(cè) 量 ， 廣 泛 用 于 導(dǎo) 線 測(cè) 量 中 的 邊 長 觀測(cè) ； 近 10余 年 來

49、 ， 隨 著 GPS技 術(shù) 的 迅 速 普 及 ， 中 、 遠(yuǎn) 距 離 的測(cè) 量 已 經(jīng) 由 GPS測(cè) 量 所 取 代 。 目 前 ， 高 精 度 的 較 短 距 離 測(cè) 量在 導(dǎo) 線 測(cè) 量 、 特 殊 工 程 測(cè) 量 以 及 對(duì) 高 精 度 的 大 地 網(wǎng) 的 檢 測(cè)測(cè) 量 中 還 有 應(yīng) 用 。 本 節(jié) 主 要 介 紹 光 電 相 位 式 測(cè) 距 儀 的 基 本結(jié) 構(gòu) 、 測(cè) 距 原 理 和 測(cè) 距 成 果 的 整 理 計(jì) 算 。 第五節(jié)精密距離測(cè)量 4. 5 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距 離 測(cè) 量 方 式 及 其 原 理 4.5.2 全 站 儀 4.5.3

50、 電 磁 波 測(cè) 距 誤 差 分 析 4.5.4 測(cè) 距 的 作 業(yè) 要 求 和 成 果 轉(zhuǎn) 換第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4. 5 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距 離 測(cè) 量 方 式 及 其 原 理 4.5.2 全 站 儀 4.5.3 電 磁 波 測(cè) 距 誤 差 分 析 4.5.4 測(cè) 距 的 作 業(yè) 要 求 和 成 果 轉(zhuǎn) 換第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) “ 檔 案 米 ” 過 巴 黎 地 球 子 午 線 的 四 千 萬 分 之 一 的 長 度 國際 米 原 器 沿 用 71年 1960年 11屆 國 際 計(jì) 量

51、 大 會(huì) 氪 -86原 子 輻 射 波 長 的 1650763.73倍的 長 度 ； 1983年 第 17屆 國 際 計(jì) 量 大 會(huì) 規(guī) 定 ： 光 在 真 空 中 ， 在 1/299792458 秒 的 時(shí) 間 間 隔 內(nèi) 經(jīng) 過 的 距 離 為 1米 。 我 國 采 用 國 際 適 用 單 位 m。 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)在 平 坦 地 面 上 ， 用 24m長 的 因 瓦 基 線 尺 一 尺 接 一 尺 地 懸 空 丈 量 兩 點(diǎn)間 的 基 線 長 度 。 拉 力 一 定 ， 丈 量 結(jié) 果 中 加 入 尺 長 改 正 、 溫 度 改 正 、 懸鏈 線 改 正 ， 可 達(dá) 幾 十 萬

52、 一 百 萬 分 之 一 的 相 對(duì) 精 度 。丈 量 前 用 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 的 方 法 測(cè) 定 每 個(gè) 尺 段 兩 端 點(diǎn) 的 高 差 ， 進(jìn) 行 傾 斜改 正 ， 以 得 到 基 線 的 水 平 長 度 。 我 國 天 文 大 地 網(wǎng) 的 起 算 邊 長 主 要 是 采 用 茵 瓦 基 線 尺 丈 量 確 定 。4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 距離測(cè)量儀器：因瓦基線尺、電磁波測(cè)距儀 衛(wèi)星激光測(cè)距儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)（二）距離的測(cè)量方式2、電 磁 波 測(cè) 距 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)測(cè) 距 儀 發(fā) 射 脈 沖 波 ， 被 目 標(biāo) 返 回 后

53、， 由 儀 器接 收 ， 測(cè) 出 脈 沖 往 返 傳 播 時(shí) 間 t。 測(cè) 程 遠(yuǎn) 時(shí) ， 其 精 度 不 如 相 位 式 的精 度 高 。 測(cè) 距 儀 發(fā) 射 正 弦 調(diào) 制 波 ， 反 射 后 由 儀 器 接 收 ，測(cè) 出 調(diào) 制 波 在 往 返 距 離 上 的 相 位 差 ， 推 算 出 距 離 ， 精 度 可 達(dá) 12cm。4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)3、電 磁 波 測(cè) 距（ 2） 相 位 式 測(cè) 距 分 類u按 測(cè) 程 分 有 短 程 （ 15km）u按 精 度 分 為 級(jí) （ 每 km中 誤 差 5mm） 、 級(jí) （ 510mm） 、 級(jí) （ 102

54、0mm）u按 載 波 頻 率 分 為 光 波 （ 光 速 、 紅 外 、 激 光 ） 、 微 波 、 多 載 波4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 相 位 差 ： = t=2 ft， 得 t= /2 f， 則因 =N 2 + ， =c/f， 意 義 ： 用 半 波 長 電 測(cè) 尺 ， 測(cè) 了 N尺 段 和 不 足 一 尺 段 的 尾 數(shù) N。 相位式測(cè)距原理 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距離測(cè)量方式及

55、其原理 222 11122 NNDcf NNDcf )(2 121212 NNfcD 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距離測(cè)量方式及其原理 4. 5 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距 離 測(cè) 量 方 式 及 其 原 理 4.5.2 全 站 儀 4.5.3 電 磁 波 測(cè) 距 誤 差 分 析 4.5.4 測(cè) 距 的 作 業(yè) 要 求 和 成 果 轉(zhuǎn) 換第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.5.2 全站儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)全 站 儀 最 早 出 現(xiàn) 于 20世 紀(jì) 60年 代 末 ， 它 將 電子 測(cè) 距 、 電 子 測(cè) 角 和 微 處 理 機(jī) 結(jié) 合 成 一 個(gè) 整

56、 體 ，能 自 動(dòng) 記 錄 、 存 儲(chǔ) 并 具 備 某 些 固 定 計(jì) 算 程 序 。 因?yàn)?在 一 個(gè) 測(cè) 站 點(diǎn) 能 快 速 進(jìn) 行 三 維 坐 標(biāo) 測(cè) 量 、 定 位和 自 動(dòng) 數(shù) 據(jù) 采 集 、 處 理 、 存 儲(chǔ) 等 工 作 ， 實(shí) 現(xiàn) 了 測(cè)量 和 數(shù) 據(jù) 處 理 過 程 的 電 子 化 和 一 體 化 ， 所 以 稱 為“ 全 站 型 電 子 速 測(cè) 儀 ” ， 或 簡 稱 “ 全 站 儀 ”（ Total station） 。 4.5.2 全站儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)1 全 站 儀 基 本 結(jié) 構(gòu) ： 電 子 測(cè) 角 電 子 測(cè) 距 電 子 補(bǔ) 償 微 機(jī) 處 理 ： 微

57、 處 理 器 、 存 儲(chǔ) 器 、 輸 入 、 輸 出 自 動(dòng) 全 站 儀 ： 自 動(dòng) 識(shí) 辨 、 照 準(zhǔn) 、 跟 蹤 目 標(biāo) ， 又 稱 測(cè) 量機(jī) 器 人 。 徠 卡 公 司 生 產(chǎn) 的 TPS1100系 列 全 站 儀 （ TCA2003自 動(dòng) 全站 儀 ） 4.5.2 全站儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)2 全 站 儀 精 度 及 等 級(jí) 全 站 儀 精 度 由 測(cè) 角 精 度 和 測(cè) 距 精 度 共 同 決 定 。 在 設(shè) 計(jì)時(shí) ， 對(duì) 測(cè) 距 和 測(cè) 角 精 度 的 匹 配 采 用 “ 等 影 響 ” 的 原 則 ， 即 ：Dmm D取 D=1 2km， =206265， 則 有 表 4

58、-7。 國 家 計(jì) 量 檢 定 規(guī) 程 （ JJG100-94） 將 全 站 儀 劃 分 為 四個(gè) 精 度 等 級(jí) ， 見 表 4-8. 4.5.2 全站儀 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)3 全 站 儀 參 數(shù) 設(shè) 置 （ 1） 氣 象 改 正 ： （ 2） 棱 鏡 常 數(shù) 改 正 ： （ 3） 儀 器 加 常 數(shù) 改 正 ： 4. 5 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距 離 測(cè) 量 方 式 及 其 原 理 4.5.2 全 站 儀 4.5.3 電 磁 波 測(cè) 距 誤 差 分 析 4.5.4 測(cè) 距 的 作 業(yè) 要 求 和 成 果 轉(zhuǎn) 換第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.5.3 電磁

59、波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 測(cè)距誤差分析 222222220 22 )4()( 0 mDfmnmcmm fncD 4.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)測(cè)距誤差分析hmDh DbamD 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 1、 真 空 中 光 速 c0的 誤 差 ， 對(duì) 測(cè) 距 影 響 可 忽 略 不 計(jì) 。 2、 大 氣 折 射 率 n的 誤 差 大 氣 中 的 光 速 為 ， 可 見 大 氣 折 射 率 的 變 化 將 使 光 在 大 氣中 的 傳 播 速 度 發(fā) 生 變 化 ， 將 引 起 測(cè) 距 誤 差 。 溫 度 t、 氣 壓 p及 濕 度 e產(chǎn)生 的 測(cè)

60、 距 誤 差 比 率 約 ： 19： 7.4： 1。 3、 調(diào) 制 頻 率 的 誤 差 誤 差 來 源 ： （ 1） 儀 器 制 造 時(shí) 頻 率 校 正 不 精 確 ； （ 2） 晶 振 頻 率 不 穩(wěn) 定 。 措 施 ： 測(cè) 前 對(duì) 晶 振 頻 率 進(jìn) 行 測(cè) 定 、 校 正 或 測(cè) 定 后 計(jì) 算 頻 率 改 正 。ncc 04.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 2、 儀 器 常 數(shù) 誤 差 儀 器 加 常 數(shù) 實(shí) 測(cè) 結(jié) 果 與 已 知 基 線 長 度 之 間 存 在 固定 不 變 的 常 數(shù) 。 作 業(yè)

61、前 應(yīng) 精 確 測(cè) 定 儀 器 加 常 數(shù) ， 測(cè) 定 不 準(zhǔn) 會(huì) 帶 來 誤 差 。 測(cè) 距 時(shí) 應(yīng) 注 意 儀 器 與 反 射 鏡 配 套 使 用 。4.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)3、 對(duì) 中 誤 差 安 置 儀 器 和 反 光 鏡 時(shí) ， 應(yīng) 使 中 心 位 置 位 于 地 面 標(biāo) 志 中心 的 鉛 垂 線 上 。 用 經(jīng) 過 檢 查 的 光 學(xué) 對(duì) 中 器 ， 線 量 偏 差 ：3mm 1mm 。4.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)周 期 誤 差 儀 器 內(nèi) 部 信 號(hào) 串 擾 引 起 的 以 距 離 為 周 期 重 復(fù) 出 現(xiàn)的 誤

62、差 。 測(cè) 距 信 號(hào) E1與 串 擾 信 號(hào) E2有 一 定 的 相 位 差 ， 合 成 信 號(hào) EK，引 起 附 加 相 位 誤 差 ， 隨 不 同 （ 距 離 不 同 ） 近 似 成 正 弦 規(guī) 律 變 化 。措 施 ： （ 1） 強(qiáng) 信 號(hào) 時(shí) 測(cè) 距 ； （ 2） 測(cè) 定 周 期 誤 差 ， 其 振 幅 值 較 大 時(shí) 加 改 正 。4.5.3 電磁波測(cè)距誤差分析 4. 5 精密距離測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.1 距 離 測(cè) 量 方 式 及 其 原 理 4.5.2 全 站 儀 4.5.3 電 磁 波 測(cè) 距 誤 差 分 析 4.5.4 測(cè) 距 的 作 業(yè) 要 求 和 成

63、 果 轉(zhuǎn) 換第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 1、 測(cè) 距 邊 的 選 設(shè)（ 1） 測(cè) 距 邊 最 好 在 儀 器 的 最 佳 測(cè) 程 內(nèi)（ 2） 測(cè) 線 高 出 地 面 或 障 礙 物 1.3m以 上 ， 離 開 高 壓 線 2 5m（ 3） 測(cè) 線 避 免 通 過 發(fā) 熱 體 或 水 面 上 空 ， 避 免 背 景 反 光 物 體（ 4） 測(cè) 距 中 避 開 外 界 電 磁 場(chǎng) 干 擾（ 5） 測(cè) 距 邊 高 差 過 大 時(shí) ， 應(yīng) 精 確 測(cè) 定 兩 端 的 高 差 和 高 程 ，保 證 測(cè) 距 邊 的 化 算 精 度 。 應(yīng) 用

64、大 地 測(cè) 量 學(xué) 2、 測(cè) 距 的 主 要 技 術(shù) 要 求4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 2211 coscos eeDe 22 hds 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換10 )1( AmRHsS sRHsssS Am0 1 Am22 RH1hdS 式 中 ， d為 斜 距 ， h為 兩 點(diǎn) 高 差 ， Hm為 兩 點(diǎn) 高 程 平 均 值 ， RA為 A點(diǎn) 處橢

65、 球 平 均 曲 率 半 徑 。 （ 用 于 10km內(nèi) 距 離 化 算 ）.24 2300 ARSSS SSD S,2Ry S 22m 式 中 ， ym為 A、 B兩 點(diǎn) 高 斯 平 面 y坐 標(biāo) 的 平 均 值 ， R同 上 RA。 4.5.4 測(cè)距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換 第四章 大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)第 一 節(jié) 精 密 角 度 測(cè) 量 儀 器第 二 節(jié) 角 度 觀 測(cè) 誤 差 分 析第 三 節(jié) 方 向 觀 測(cè) 法第 四 節(jié) 垂 直 角 測(cè) 量第 五 節(jié) 精 密 距 離 測(cè) 量第 六 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 儀 器 及 其 檢 驗(yàn)第 七 節(jié) 精 密 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 觀 測(cè) 與 概 算第 八 節(jié)

66、 GPS測(cè) 量第 九 節(jié) 天 文 測(cè) 量 簡 介第 十 節(jié) 重 力 測(cè) 量 簡 介 4. 6 精密水準(zhǔn)測(cè)量儀器及其檢驗(yàn) 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.6.1 精 密 水 準(zhǔn) 儀 、 水 準(zhǔn) 尺 4.6.2精 密 水 準(zhǔn) 儀 及 水 準(zhǔn) 尺 的 檢 驗(yàn)第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4. 6 精密水準(zhǔn)測(cè)量儀器及其檢驗(yàn) 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.6.1 精 密 水 準(zhǔn) 儀 、 水 準(zhǔn) 尺 4.6.2精 密 水 準(zhǔn) 儀 及 水 準(zhǔn) 尺 的 檢 驗(yàn)第二節(jié)角度觀測(cè)誤差分析 4.6.1 精密水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 精 密 水 準(zhǔn) 儀 一 般 是 指 S3以 上 的 各 種 水 準(zhǔn) 儀 。 由 于 儀 器的 功 能 不 同 ， 常 見 的 精 密 水 準(zhǔn) 儀 可 分 為 常 規(guī) 精 密 水 準(zhǔn) 儀 、自 動(dòng) 安 平 精 密 水 準(zhǔn) 儀 和 電 子 數(shù) 字 精 密 水 準(zhǔn) 儀 。 瑞 士 Wild N3水 準(zhǔn) 儀 北 光 S1水 準(zhǔn) 儀 第六節(jié)精密水準(zhǔn)測(cè)量 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué) 4.6.1 精密水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺 應(yīng) 用 大 地 測(cè) 量 學(xué)技 術(shù) 參 數(shù) 項(xiàng) 目 水 準(zhǔn) 儀 系