工程應(yīng)用大地測量學(xué)王中元第四章 大地測量觀測技術(shù)

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1、第四章第四章 大地測量大地測量觀測技術(shù)觀測技術(shù)第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)大地測量的基本任務(wù)：大地測量的基本任務(wù)： 地面點空間位置地面點空間位置 重力重力傳統(tǒng)的測量方法：傳統(tǒng)的測量方法： 天文測量天文測量 三角測量三角測量 導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量 幾何水準測量幾何水準測量主要觀測元素：主要觀測元素： 角度角度 距離距離 高差高差第一節(jié)精密角度測量第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角

2、測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測量儀器及其檢驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測量儀器及其檢

3、驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介4.1 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀第一節(jié)精密角度測量4.1 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 我國光學(xué)經(jīng)緯儀系列分為：我國光學(xué)經(jīng)緯儀系列分為：

4、J1、J2、J6等級等級別。別。 J為經(jīng)緯儀漢語拼音第一個字母，下標表示為經(jīng)緯儀漢語拼音第一個字母，下標表示儀器室內(nèi)檢定時儀器室內(nèi)檢定時一測回一測回水平方向觀測中誤差。水平方向觀測中誤差。第一節(jié)精密角度測量4.1 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀第一節(jié)精密角度測量4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)水

5、平軸讀數(shù)顯微鏡目鏡視準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望遠鏡望遠鏡 讀數(shù)設(shè)備讀數(shù)設(shè)備水準器水準器軸系軸系第一節(jié)精密角度測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)組成：物鏡、調(diào)焦鏡、十字絲分劃板、目鏡組成：物鏡、調(diào)焦鏡、十字絲分劃板、目鏡4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)等效物鏡的光心與十字絲中心的連線稱為望遠鏡的等效物鏡的光心與十字絲中心的連線稱為望遠鏡的視準軸。視準軸。 望遠鏡調(diào)焦時，望遠鏡調(diào)焦時，調(diào)焦透鏡調(diào)焦透鏡沿著望遠鏡內(nèi)壁來回移動。沿著望遠鏡內(nèi)壁來回移動。如果調(diào)焦透鏡不是沿著平行于光軸的直線運動，就會導(dǎo)如果調(diào)焦透鏡

6、不是沿著平行于光軸的直線運動，就會導(dǎo)致視準軸改變方向，給方向觀測成果帶來誤差。致視準軸改變方向，給方向觀測成果帶來誤差。 結(jié)論結(jié)論：規(guī)定一個測回內(nèi)不得重新調(diào)焦。：規(guī)定一個測回內(nèi)不得重新調(diào)焦。微分上式得：微分上式得：4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造fvu111duuvdv2)( 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（1 1）作用作用使經(jīng)緯使經(jīng)緯儀的垂直軸與測站鉛垂儀的垂直軸與測站鉛垂線一致。線一致。（2 2）圓水準器圓水準器用用于粗平。于粗平。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（3 3）管水準器管水準器用用于精平。冰點低

7、、流動于精平。冰點低、流動性強、附著力小的液體性強、附著力小的液體（酒精、硫酸醚）。（酒精、硫酸醚）。（4 4）水準器格值水準器格值”一個分格（一個分格（2mm2mm）所對的圓心角。決定了所對的圓心角。決定了靈敏度。防止太陽照射靈敏度。防止太陽照射儀器，防止手指觸摸水儀器，防止手指觸摸水準管。準管。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) （1 1）度盤）度盤（2 2）光學(xué)測微器）光學(xué)測微器（3 3）讀數(shù)顯微鏡）讀數(shù)顯微鏡4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) （1 1）水平度盤）水平度盤 玻

8、璃制成，安置在儀器及做到垂直軸套上，玻璃制成，安置在儀器及做到垂直軸套上，儀器轉(zhuǎn)動時不得轉(zhuǎn)動和移動。儀器轉(zhuǎn)動時不得轉(zhuǎn)動和移動。 度盤是量測角度的標準器，其圓周刻劃著等度盤是量測角度的標準器，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間距的分劃線，兩相鄰分劃線間的角值稱為格值格值。精密測角一起的度盤直徑精密測角一起的度盤直徑7575160mm160mm，格值，格值442020。如。如圖圖4-54-5。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) （1 1）水平度盤）水平度盤 度盤分化誤差主要表現(xiàn)為度盤分化誤差主要表現(xiàn)為系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差，其中

9、沿，其中沿度盤全局逐漸變化，形成以圓周為周期的周期性度盤全局逐漸變化，形成以圓周為周期的周期性誤差，稱為誤差，稱為長周期誤差長周期誤差；以度盤上一小弧段，約；以度盤上一小弧段，約20201 1為周期，并在圓周上多次重復(fù)出現(xiàn)的為周期，并在圓周上多次重復(fù)出現(xiàn)的周期性誤差，稱為周期性誤差，稱為短周期誤差短周期誤差。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) （1 1）水平度盤）水平度盤 為減弱周期誤差對方向觀測到影響，規(guī)范規(guī)為減弱周期誤差對方向觀測到影響，規(guī)范規(guī)定，在方向觀測中，各方向觀測中，各測回之間定，在方向觀測中，各方向觀測中，各測回之間應(yīng)變換度

10、盤位置。一般按照下式進行配置：應(yīng)變換度盤位置。一般按照下式進行配置：m m為測回數(shù)，為測回數(shù)，為度盤格值的一半。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)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造m180 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（2 2）光學(xué)測微器。）光學(xué)測微器。 用于讀取不足一個用于讀取不足一個刻劃格值的讀數(shù)，精密刻劃格值的讀數(shù)，精密經(jīng)緯儀采用經(jīng)緯儀采用雙光學(xué)雙光學(xué)零件零件的測微器，按的測微器，按對徑重合對徑重合讀數(shù)法讀取讀數(shù)，可讀讀數(shù)法讀取讀數(shù)，可讀到到1”1”0.1”0.1”。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（3 3）讀數(shù)顯微鏡窗

11、口。）讀數(shù)顯微鏡窗口。 測微尺分劃像測微尺分劃像 度盤對徑分劃像度盤對徑分劃像4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4 4、軸系、軸系（1 1）照準部（望遠鏡、讀）照準部（望遠鏡、讀數(shù)設(shè)備、水準器、垂直度數(shù)設(shè)備、水準器、垂直度盤）旋轉(zhuǎn)時，保證軸線定盤）旋轉(zhuǎn)時，保證軸線定向不變。向不變。（2 2）照準部旋轉(zhuǎn)軸心、度）照準部旋轉(zhuǎn)軸心、度盤刻度中心、度盤旋轉(zhuǎn)中盤刻度中心、度盤旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)一致，否則，將產(chǎn)生心應(yīng)一致，否則，將產(chǎn)生照準部偏心差照準部偏心差、度盤偏心度盤偏心差差。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)

12、用大地測量學(xué)4 4、軸系、軸系（3 3）由于軸與軸套間的間隙，）由于軸與軸套間的間隙，以及受到以及間隙中的潤滑油以及受到以及間隙中的潤滑油作用，照準部相對于正確的旋作用，照準部相對于正確的旋轉(zhuǎn)軸線位置也會產(chǎn)生偏差，稱轉(zhuǎn)軸線位置也會產(chǎn)生偏差，稱為為定向偏差定向偏差。 定向偏差造成照準部在旋定向偏差造成照準部在旋轉(zhuǎn)過程中搖晃、歪斜或平移，轉(zhuǎn)過程中搖晃、歪斜或平移，這種現(xiàn)象叫做這種現(xiàn)象叫做照準部旋轉(zhuǎn)不正照準部旋轉(zhuǎn)不正確確。4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造4.1 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀

13、的基本構(gòu)造4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀第一節(jié)精密角度測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)1 1、轉(zhuǎn)動測微器測微輪時，測微尺移動，同時，對徑分、轉(zhuǎn)動測微器測微輪時，測微尺移動，同時，對徑分劃影像上下按相反方向移動。測微尺全長對應(yīng)上下對劃影像上下按相反方向移動。測微尺全長對應(yīng)上下對徑分劃的半個分格。徑分劃的半個分格。2 2、光學(xué)測微器有雙平板玻璃、雙光楔等類型。、光學(xué)測微器有雙平板玻璃、雙光楔等類型。 4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)4.1 精密角

14、度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀第一節(jié)精密角度測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)水平度盤最小格值水平度盤最小格值44測微尺最小格值測微尺最小格值0.20.2 4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.3 常用的常用的J1

15、、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.1.1 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造精密光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造4.1.2 光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法光學(xué)測微器與對徑重合讀數(shù)法4.1.3 常用的常用的J1、J2級光學(xué)經(jīng)緯儀級光學(xué)經(jīng)緯儀4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀第一節(jié)精密角度測量4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀：安置有：安置有電子掃描度盤電子掃描度盤，在，在微處理微處理控制控制下，實現(xiàn)下，實現(xiàn)自動自動化化數(shù)字測角數(shù)字測角的的經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀。電子速測儀電子速測儀：將：將電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀、光電測

16、距儀光電測距儀和和存存儲器儲器集成在一起，在集成在一起，在微處理器微處理器控制下，能同時控制下，能同時測定測定和和顯示距離顯示距離、水平角水平角和和垂直角垂直角，并能對觀，并能對觀測值進行各種測值進行各種改正改正、計算計算和和記錄記錄地面點的三維地面點的三維空間坐標的電子測量儀器。俗稱空間坐標的電子測量儀器。俗稱全站儀全站儀。4.1.4 電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)1 1、構(gòu)成：光學(xué)部件、機械部件、電子掃描度盤、構(gòu)成：光學(xué)部件、機械部件、電子掃描度盤、 電電子傳感器、微處理機；子傳感器、微處理機；2 2、光柵度盤：固定與移動光柵探測器、光柵度盤：固定與移動光柵探測器3 3

17、、工作原理：、工作原理：第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測量儀器及其檢驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介4.2 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.1

18、外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差4.2.2 儀器誤差儀器誤差4.2.3 觀測誤差觀測誤差4.2.4 精密測角的一般原則精密測角的一般原則第二節(jié)角度觀測誤差分析4.2 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.1 外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差4.2.2 儀器誤差儀器誤差4.2.3 觀測誤差觀測誤差4.2.4 精密測角的一般原則精密測角的一般原則第二節(jié)角度觀測誤差分析4.2.1 外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 外界條件主要指觀測時大氣的溫度、濕度、密度、太陽照射方位外界條件主要指觀測時大氣的溫度、濕度、密度、太陽照射方位及

19、地形、地物等因素。及地形、地物等因素。第二節(jié)角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)水平折光影響水平折光影響微分折光微分折光實際照準方向與理想方向的微小夾角實際照準方向與理想方向的微小夾角。大氣垂直折光大氣垂直折光微分折光在鉛垂面上的分量。微分折光在鉛垂面上的分量。大氣水平折光大氣水平折光微分折光在水平面上的分量。微分折光在水平面上的分量。4.2.1 外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差4.2 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.1 外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差4.2.2 儀器誤差儀器誤差（難點）（難點）4.2.3 觀測誤差觀測誤差4.2.4 精

20、密測角的一般原則精密測角的一般原則第二節(jié)角度觀測誤差分析4.2.3 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.2 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)垂直軸傾斜誤差垂直軸傾斜誤差垂直軸本身不豎直。垂直軸本身不豎直。4.2.2 儀器誤差儀器誤差偏離鉛垂線位偏離

21、鉛垂線位置的角度置的角度v v對方對方向觀測值的影向觀測值的影響：響：v =itanv =itan i =vcos i =vcosv = v = v costanv costan 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) V V的方向和大小不隨照準部轉(zhuǎn)動而變；的方向和大小不隨照準部轉(zhuǎn)動而變；v v的正負號不的正負號不因盤左盤右而改變，即盤左盤右觀測不能消除因盤左盤右而改變，即盤左盤右觀測不能消除v v。 4.2.2 儀器誤差儀器誤差 垂直軸傾斜誤差對方向觀測值的影響垂直軸傾斜誤差對方向觀測值的影響v v與垂直軸傾與垂直軸傾斜角斜角v v、照準目標的垂直角、照準目標的垂直角、觀測目標的方位、觀測目標的方位都

22、有都有關(guān)系。關(guān)系。 方法：觀測中特別注意垂直軸具有鉛垂位置，水準管方法：觀測中特別注意垂直軸具有鉛垂位置，水準管氣泡不得偏移氣泡不得偏移 3 3，各測回間重新整置一起，是氣泡，各測回間重新整置一起，是氣泡居中。居中。 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)v =itanv =itan = ntan = ntann n為氣泡偏離格數(shù)，為氣泡偏離格數(shù)，為格值。為格值。4.2.2 儀器誤差儀器誤差4.2.3 儀器誤差儀器誤差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.1 外界條件引起的誤差外界條件引起的誤差4.2.2 儀器誤差儀器誤差4.2.3

23、觀測誤差觀測誤差4.2.4 精密測角的一般原則精密測角的一般原則第二節(jié)角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)觀測誤差觀測誤差減弱或消除措施減弱或消除措施 1 1、照準誤差。與人的眼睛和外界、照準誤差。與人的眼睛和外界條件有關(guān)。條件有關(guān)。采取采取多個測回多次照準多個測回多次照準目標觀測；目標觀測；采取采取重合讀數(shù)兩次重合讀數(shù)兩次的方法的方法2 2、讀數(shù)誤差。主要取決于對徑分、讀數(shù)誤差。主要取決于對徑分劃的重合誤差，其次為測微尺讀數(shù)劃的重合誤差，其次為測微尺讀數(shù)誤差。誤差。4.2.3 觀測誤差觀測誤差4.2 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.2.1 外界條件

24、引起的誤差外界條件引起的誤差4.2.2 儀器誤差儀器誤差4.2.3 觀測誤差觀測誤差4.2.4 精密測角的一般原則精密測角的一般原則第二節(jié)角度觀測誤差分析4.2.3 精密測角的一般原則精密測角的一般原則 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（1 1）盤左盤右兩個位置進行觀測，）盤左盤右兩個位置進行觀測，取上、下半測回平均值取上、下半測回平均值作為最后觀測值，消除儀器視準軸誤差和水平軸傾斜誤差作為最后觀測值，消除儀器視準軸誤差和水平軸傾斜誤差影響。影響。（2 2）一測回中，下半測回）一測回中，下半測回照準目標的先后次序照準目標的先后次序和上半測回和上半測回相反，削弱儀器腳架扭轉(zhuǎn)、因氣溫引起視準軸變化和基

25、座相反，削弱儀器腳架扭轉(zhuǎn)、因氣溫引起視準軸變化和基座扭轉(zhuǎn)引起的度盤帶動等誤差影響。扭轉(zhuǎn)引起的度盤帶動等誤差影響。（3 3）每半測回開始前，照準部向?qū)⒁D(zhuǎn)的方向）每半測回開始前，照準部向?qū)⒁D(zhuǎn)的方向先轉(zhuǎn)先轉(zhuǎn)1 12 2周周；半測回觀測過程中，照準部不得有相反方向運動，削；半測回觀測過程中，照準部不得有相反方向運動，削弱照準部對度盤的帶動誤差和腳螺旋空隙帶動誤差影響。弱照準部對度盤的帶動誤差和腳螺旋空隙帶動誤差影響。（4 4）測微螺旋、水平微動螺旋的最后操作應(yīng)為）測微螺旋、水平微動螺旋的最后操作應(yīng)為“旋進旋進”，削弱測微器、微動螺旋的隙動誤差。削弱測微器、微動螺旋的隙動誤差。第二節(jié)角度觀測誤差

26、分析4.2.3 精密測角的一般原則精密測角的一般原則 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（5 5）各測回的）各測回的起始方向起始方向應(yīng)均勻分布在度盤和測微器的各個應(yīng)均勻分布在度盤和測微器的各個位置上，削弱水平度盤分劃的長周期誤差和短周期誤差，位置上，削弱水平度盤分劃的長周期誤差和短周期誤差，以及測微尺的分劃誤差。以及測微尺的分劃誤差。（6 6）觀測前認真對焦，）觀測前認真對焦，消除視差消除視差，一測回中，一測回中不得改變望遠不得改變望遠鏡焦距鏡焦距，以免由于視準軸的變動而引起視準軸誤差變化。，以免由于視準軸的變動而引起視準軸誤差變化。（7 7）整平儀器時，照準部氣泡應(yīng)嚴格）整平儀器時，照準部氣泡應(yīng)嚴

27、格居中居中，一測回觀測中，一測回觀測中氣泡偏差過大氣泡偏差過大時應(yīng)停止觀測，重新整置儀器；當時應(yīng)停止觀測，重新整置儀器；當目標垂直目標垂直角較大角較大時，應(yīng)在測回之間重新整置儀器。時，應(yīng)在測回之間重新整置儀器。（8 8）觀測要在）觀測要在通視良好通視良好、成像穩(wěn)定成像穩(wěn)定和和清晰清晰時進行。有條件時進行。有條件可在不同時段內(nèi)完成，盡力減弱旁折光和相位差?？稍诓煌瑫r段內(nèi)完成，盡力減弱旁折光和相位差。第二節(jié)角度觀測誤差分析第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法

28、 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測量儀器及其檢驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介4. 3 方向觀測法方向觀測法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載4.3.3 觀測限差觀測限差4.3.4 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理第二節(jié)角度觀測誤差分析4. 3 方向觀測法方向觀

29、測法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載4.3.3 觀測限差觀測限差4.3.4 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理第二節(jié)角度觀測誤差分析4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)方向觀測法方向觀測法在在三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)中，一三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)中，一點周圍有點周圍有三個以上三個以上方向。方向。方向觀測法是在一測回方向觀測法是在一測回內(nèi)把測站上所有觀測方內(nèi)把測站上所有觀測方向，先向，先盤左盤左位置依次觀位置依次觀測，再測，再盤右盤右位置依次觀位置依次觀測，取盤左、盤

30、右平均測，取盤左、盤右平均值作為各方向的觀測值。值作為各方向的觀測值。第三節(jié)方向觀測4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)盤左盤左位置位置順時針順時針方向旋轉(zhuǎn)照準部，依次照準方向旋轉(zhuǎn)照準部，依次照準A A、B B、C C、D D、E E、A A，讀取觀測值，稱為，讀取觀測值，稱為上半測回上半測回；然后縱轉(zhuǎn)望遠鏡，；然后縱轉(zhuǎn)望遠鏡，盤右盤右位置位置逆時針逆時針方向旋轉(zhuǎn)照準部，仍從方向旋轉(zhuǎn)照準部，仍從A A開始，依次照準開始，依次照準A A、E E、D D、C C、B B、A A并讀數(shù)，稱為并讀數(shù)，稱為下半測回下半測回。上、下兩個半測回合起來稱。上、

31、下兩個半測回合起來稱為為一個測回一個測回。 觀測到起始方向常稱為觀測到起始方向常稱為零方向零方向。要求每半測回觀測閉合。要求每半測回觀測閉合到零方向（目的在于監(jiān)測觀測過程中水平度盤有無方位變到零方向（目的在于監(jiān)測觀測過程中水平度盤有無方位變動），此時上、下半測回構(gòu)成一個閉合圓，所以這種觀測又動），此時上、下半測回構(gòu)成一個閉合圓，所以這種觀測又稱為稱為全圓觀測法全圓觀測法，這種閉合操作稱為，這種閉合操作稱為“歸零歸零”。 當方向數(shù)當方向數(shù)不超過不超過3 3個時，由于半測回持續(xù)時間較短，可以個時，由于半測回持續(xù)時間較短，可以不歸零。方向數(shù)只有不歸零。方向數(shù)只有2 2個時，方向觀測法也就是個時，方向

32、觀測法也就是測回法測回法。第三節(jié)方向觀測 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)操作程序操作程序 1 1、按等級確定測回數(shù)按等級確定測回數(shù) m m，如四等用，如四等用J J2 2經(jīng)緯儀，測經(jīng)緯儀，測6 6個測回。個測回。 2 2、按測回數(shù)、按測回數(shù) m m確定確定每一測回起始方向（零方向）度盤位置每一測回起始方向（零方向）度盤位置。 3 3、儀器對中整平后，選擇零方向（如、儀器對中整平后，選擇零方向（如 A A方向），調(diào)焦，消除方向），調(diào)焦，消除視差。視差。 4 4、盤左位置順時針方向旋轉(zhuǎn)照準部盤左位置順時針方向旋轉(zhuǎn)照準部，依次照準，依次照準A A、B B、C C、D D、E E、A A，讀數(shù)。（上半測

33、回），讀數(shù)。（上半測回） 5 5、盤右位置逆時針方向旋轉(zhuǎn)照準部盤右位置逆時針方向旋轉(zhuǎn)照準部，依次照準，依次照準A A、E E、D D、C C、B B、A A，讀數(shù)。（下半測回），讀數(shù)。（下半測回） 6 6、方向數(shù)超過、方向數(shù)超過3 3個時，每半測回觀測閉合到零方向。個時，每半測回觀測閉合到零方向。4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)觀測規(guī)則觀測規(guī)則1 1、零方向的選擇零方向的選擇（距離適中、通視良好、成像清（距離適中、通視良好、成像清晰）；晰）；2 2、調(diào)焦、消除視差。照準零方向，安置度盤位置；調(diào)焦、消除視差。照準零方向，安置度盤位置；（每一測

34、回開始前進行）（每一測回開始前進行）3 3、上、下半測回照準目標的、上、下半測回照準目標的次序相反次序相反；4 4、半測回開始前，照準部按規(guī)定方向、半測回開始前，照準部按規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1-21-2周周；5 5、微動螺旋、測微螺旋最后保持、微動螺旋、測微螺旋最后保持旋進旋進方向；方向；6 6、一測回觀測中，、一測回觀測中，氣泡氣泡不得偏離一格。不得偏離一格。4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4. 3 方向觀測法方向觀測法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載4.3.3 觀測限差觀測限差

35、4.3.4 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理第二節(jié)角度觀測誤差分析4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)2右左表表4-1 水平方向觀測手簿水平方向觀測手簿方向方向號數(shù)號數(shù)名稱名稱及照準目標及照準目標讀數(shù)讀數(shù)左左- -右右2 2c c22.022.0方向值方向值 附附注注盤左盤左盤右盤右 1坡崗坡崗0 000 0026262626180001800021212020060623.023.00 00 00.00 00 00.0252520202張莊張莊74 1674 1605050505254162541601010000050502.502.574 15

36、40.574 15 40.5050500003兆堤兆堤112111121110101111292112921102020101101006.006.011211210 44.010 44.0121200004肖坡肖坡172511725152525252352513525150505050020251.051.0172 51 29.0172 51 29.0525251511坡崗坡崗0 000 0021212222180001800019192020020221.021.0222220201 118 1118 1112121212198111981104040505070708.508.50 00

37、 00.00 00 00.0第二方第二方向不向不清晰、清晰、暫放棄暫放棄131306063 3130211302150505050310213102146464646040448.048.0112 10 39.5112 10 39.5515146464 419102191024040404011 0211 0232323232080836.036.0172 51 27.5172 51 27.541413131表表4-3水平方向觀測記簿水平方向觀測記簿觀觀測測日日期期測回測回號號1.小山小山2.黃土嶺黃土嶺T3.河山河山T4.白云山白云山T5.嶺西村嶺西村T 0 00v 59 15v 141 4

38、4v 228 37v 297 07v7.3重重重重重重重重（）00.000.000.000.0(00.000.000.000.000.000.000.000.000.0（）（）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 25.123.426.023.024.126.224.824.425.3

39、（）-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+0.84. 3 方向觀測法方向觀測法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載4.3.3 觀測限差觀測限差4.3.4 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理第二節(jié)角度觀測誤差分析4.3.3 觀測限差觀測限差 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)等等 級級經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀型號型號光學(xué)測微光學(xué)測微

40、器兩次重器兩次重合讀數(shù)差合讀數(shù)差（）半測回歸半測回歸零差零差（）一測回內(nèi)一測回內(nèi)2 2c c互差互差 （）同一方向同一方向各測回互各測回互差差 （）二、三、二、三、四等三角四等三角及三、四及三、四等導(dǎo)線等導(dǎo)線J J1 11 16 69 96 6J J2 23 38 813139 9一、二級一、二級小三角及小三角及一、二、一、二、三級導(dǎo)線三級導(dǎo)線J J2 23 3121218181212J J6 6181824244. 3 方向觀測法方向觀測法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.3.1 方向觀測法的程序和規(guī)則方向觀測法的程序和規(guī)則4.3.2 觀測手簿的記載觀測手簿的記載4.3.3 觀測限差觀測限差

41、4.3.4 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理第二節(jié)角度觀測誤差分析4.3.3 觀測成果的取舍和整理觀測成果的取舍和整理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測量儀器及其檢驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天

42、文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介4. 4 垂直角測量垂直角測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法4.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 第二節(jié)角度觀測誤差分析4. 4 垂直角測量垂直角測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法4.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 第二節(jié)角度觀測誤差分析4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)

43、用大地測量學(xué)（一）垂直度盤原理（一）垂直度盤原理 1 1、垂直度盤與水平軸正交，能隨望遠鏡俯仰運動；、垂直度盤與水平軸正交，能隨望遠鏡俯仰運動； 2 2、指標水準器指標水準器固定不動。視準軸水平時，指標固定不動。視準軸水平時，指標9090； 3 3、指標差指標差指標水準器氣泡居中，指標實際位置與設(shè)計位置指標水準器氣泡居中，指標實際位置與設(shè)計位置的微小夾角。的微小夾角。第四節(jié)垂直角測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（二）（二）J2J2級經(jīng)緯儀垂直角和指標差計算公式級經(jīng)緯儀垂直角和指標差計算公式 J2J2級經(jīng)緯儀垂直度盤級經(jīng)緯儀垂直度盤0 0360360 順時針順時針方向方向全圓全圓注記，視準軸水

44、平時，讀數(shù)指標指向注記，視準軸水平時，讀數(shù)指標指向9090 。垂直角公式：垂直角公式： 推導(dǎo)見推導(dǎo)見P94P94下。下。 =（R-LR-L）/2-90/2-90指標差公式：指標差公式： i=i=（L+RL+R）/2-180/2-1804.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（三）（三）J1J1級經(jīng)緯儀垂直角和指標差計算公式級經(jīng)緯儀垂直角和指標差計算公式以以Wild T3Wild T3經(jīng)緯儀為例，讀數(shù)指標安置在水平位置，視經(jīng)緯儀為例，讀數(shù)指標安置在水平位置，視準軸水平時讀數(shù)為準軸水平時讀數(shù)為90 90 ，逆時針方向，逆時針方向5555 12512

45、5 注注記，記，對徑對徑180180 處注記相同，注記名義值比格值實際值處注記相同，注記名義值比格值實際值減小減小1 1倍，倍， 55 55 125 125 之間的實際值為之間的實際值為140 140 。 推導(dǎo)見推導(dǎo)見P94P94下。下。垂直角公式：垂直角公式： = L - R= L - R指標差公式：指標差公式： i=i=（L+RL+R）-180-1804.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算4. 4 垂直角測量垂直角測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法4.4.3 垂直角觀測

46、成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 第二節(jié)角度觀測誤差分析4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（一）中絲法（單絲法）（一）中絲法（單絲法） 1 1、盤左，水平中絲照準目標，調(diào)平指標水準器氣泡，讀取垂直、盤左，水平中絲照準目標，調(diào)平指標水準器氣泡，讀取垂直度盤讀數(shù)度盤讀數(shù)L L。 2 2、盤右，水平中絲照準目標，調(diào)平指標水準氣泡，讀度盤讀數(shù)、盤右，水平中絲照準目標，調(diào)平指標水準氣泡，讀度盤讀數(shù)R R。 3 3、計算指標差、計算指標差i i和垂直角和垂直角。 見表見表4-44-4：表表4-4垂直角觀測記錄、計算（中絲法）垂直角觀測記錄、計算（中絲法）照準點照準點名名盤

47、盤 左左盤盤 右右指標差指標差垂垂 直直 角角照準部照準部位位/ （）/ （）/ （）/ （）/ （）/ （）大嶺大嶺90 06 27.0 27.054.089 52 38.6 38.477.0+11.0+0 13 37.090 06 27.0 27.054.089 52 38.0 38.076.0+10.0+0 13 38.090 06 27.7 27.355.089 52 38.1 38.476.5+11.5+0 13 38.590 06 27.9 27.655.589 52 37.2 37.374.5+10.0 +0 13 41.0中數(shù)中數(shù)+0 13 38.6表表4-4 垂直角觀測記錄、

48、計算（中絲法）垂直角觀測記錄、計算（中絲法） 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（二）三絲法（二）三絲法 以三根水平絲為準，依次照準同一目標。以三根水平絲為準，依次照準同一目標。 1 1、盤左，按上、中、下三絲依次照準目標。調(diào)平氣泡后，讀數(shù)、盤左，按上、中、下三絲依次照準目標。調(diào)平氣泡后，讀數(shù)L L上、上、L L中、中、L L下。下。 2 2、盤右，按上、中、下三絲依次照準目標。調(diào)平氣泡后，讀數(shù)、盤右，按上、中、下三絲依次照準目標。調(diào)平氣泡后，讀數(shù)R R下、下、R R中、中、R R上。上。 3 3、記錄按表、記錄按表4-54-5格式。注意盤左由上往下，盤右由下往上記錄。格式。注意盤左由上往下，盤右由

49、下往上記錄。 4 4、計算指標差、計算指標差i i和垂直角和垂直角。4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法表45垂直角觀測的記錄、計算照準點名照準點名盤左盤左盤右盤右指標差指標差垂直角垂直角照準部位照準部位 / （） / （）/ （）/ （）/ （）/ （）朝陽坡朝陽坡89 39 32 3433270 54 39 3838+17 06+0 37 3289 22 16 1716270 37 30 3130-0 07+0 37 3789 05 21 2020270 20 15 1616-17 12+0 37 28中數(shù)中數(shù)+0 37 32表表4-5 垂直角觀測記錄（三絲法）垂直角觀測記錄（三絲法）

50、4. 4 垂直角測量垂直角測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.4.1 垂直度盤原理與垂直角計算垂直度盤原理與垂直角計算4.4.2 垂直角觀測方法垂直角觀測方法4.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 第二節(jié)角度觀測誤差分析4.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)測角三角高程對垂直角觀測的要求測角三角高程對垂直角觀測的要求 二、三二、三等等四等，一、二級小三四等，一、二級小三角角一、二、三級導(dǎo)線一、二、三級導(dǎo)線J1J2J2J6J2J6測測回回數(shù)數(shù)中絲法中絲法 42412三絲法三絲法2121垂直角互差垂直角互差/() 指標差互差指標差互差/(

51、)101515251525 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)表表2 測距三角高程對垂直角觀測和要求測距三角高程對垂直角觀測和要求 等級等級儀器儀器測回數(shù)測回數(shù)垂直角互垂直角互差差 /()指標差互指標差互差差 /()三絲法三絲法中絲法中絲法四等四等J2377五等五等J21210104.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)重測原則：重測原則： 垂直角和指標差的垂直角和指標差的互差互差超限時，應(yīng)分情況進行重超限時，應(yīng)分情況進行重測：測： 若一水平絲所測某一方向的垂直角或指若一水平絲所測某一方向的垂直角或指標差互差超限，則此方向需用標差互差超限，則此方向需用中絲中

52、絲重測重測一測回一測回； 若用三絲法在同一方向一測回中有兩根若用三絲法在同一方向一測回中有兩根水平絲所測結(jié)果超限，則該方向需用水平絲所測結(jié)果超限，則該方向需用中絲中絲重測重測兩兩個個測回，或用測回，或用三絲三絲法重測法重測一個一個測回。測回。4.4.3 垂直角觀測成果的檢核垂直角觀測成果的檢核 第四章第四章 大地測量觀測技術(shù)大地測量觀測技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 精密角度測量儀器精密角度測量儀器 第二節(jié)第二節(jié) 角度觀測誤差分析角度觀測誤差分析 第三節(jié)第三節(jié) 方向觀測法方向觀測法 第四節(jié)第四節(jié) 垂直角測量垂直角測量 第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 第六節(jié)第六節(jié) 精密水準測量儀器及其檢驗精密水準測

53、量儀器及其檢驗 第七節(jié)第七節(jié) 精密水準測量觀測與概算精密水準測量觀測與概算 第八節(jié)第八節(jié) GPSGPS測量測量 第九節(jié)第九節(jié) 天文測量簡介天文測量簡介 第十節(jié)第十節(jié) 重力測量簡介重力測量簡介第五節(jié)第五節(jié) 精密距離測量精密距離測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 距離測量是大地測量的一項重要工作。距離測量是大地測量的一項重要工作。2020世紀世紀5050年代年代國家大地網(wǎng)測量中使用國家大地網(wǎng)測量中使用因瓦基線尺因瓦基線尺直接丈量基線或其擴大直接丈量基線或其擴大邊，確定大地網(wǎng)的起算邊長；邊，確定大地網(wǎng)的起算邊長；7070年代以后，開始使用年代以后，開始使用光電光電測距儀測距儀進行精密距離測量，廣泛用

54、于導(dǎo)線測量中的邊長觀進行精密距離測量，廣泛用于導(dǎo)線測量中的邊長觀測；近測；近1010余年來，隨著余年來，隨著GPSGPS技術(shù)的迅速普及，中、遠距離的技術(shù)的迅速普及，中、遠距離的測量已經(jīng)由測量已經(jīng)由GPSGPS測量測量所取代。目前，高精度的較短距離測量所取代。目前，高精度的較短距離測量在導(dǎo)線測量、特殊工程測量以及對高精度的大地網(wǎng)的檢測在導(dǎo)線測量、特殊工程測量以及對高精度的大地網(wǎng)的檢測測量中還有應(yīng)用。本節(jié)主要介紹光電相位式測距儀的基本測量中還有應(yīng)用。本節(jié)主要介紹光電相位式測距儀的基本結(jié)構(gòu)、測距原理和測距成果的整理計算。結(jié)構(gòu)、測距原理和測距成果的整理計算。 第五節(jié)精密距離測量4. 5 精密距離測量精

55、密距離測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理4.5.2 全站儀全站儀4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析4.5.4 測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換第二節(jié)角度觀測誤差分析4. 5 精密距離測量精密距離測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理4.5.2 全站儀全站儀4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析4.5.4 測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換第二節(jié)角度觀測誤差分析4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)

56、“ “檔案米檔案米”過巴黎地球子午線的四千萬分之一的長度過巴黎地球子午線的四千萬分之一的長度國國際米原器際米原器沿用沿用7171年年 19601960年年1111屆國際計量大會屆國際計量大會氪氪-86-86原子輻射波長的原子輻射波長的1650763.731650763.73倍倍的長度；的長度； 19831983年第年第1717屆國際計量大會規(guī)定：光在真空中，在屆國際計量大會規(guī)定：光在真空中，在 1/299792458 1/299792458 秒的時間間隔內(nèi)經(jīng)過的距離為秒的時間間隔內(nèi)經(jīng)過的距離為1 1米。米。 我國采用國際適用單位我國采用國際適用單位m m。 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)在平坦地

57、面上，用在平坦地面上，用24m24m長的因瓦基線尺一尺接一尺地懸空丈量兩點長的因瓦基線尺一尺接一尺地懸空丈量兩點間的基線長度。拉力一定，丈量結(jié)果中加入間的基線長度。拉力一定，丈量結(jié)果中加入尺長尺長改正、改正、溫度溫度改正、改正、懸懸鏈線鏈線改正，可達幾十萬一百萬分之一的相對精度。改正，可達幾十萬一百萬分之一的相對精度。丈量前用水準測量的方法測定每個尺段兩端點的高差，進行傾斜丈量前用水準測量的方法測定每個尺段兩端點的高差，進行傾斜改正，以得到基線的水平長度。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。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

58、.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理距離測量儀器：因瓦基線尺、電磁波測距儀距離測量儀器：因瓦基線尺、電磁波測距儀衛(wèi)星激光測距儀衛(wèi)星激光測距儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)（二）距離的測量方式（二）距離的測量方式2、電磁波測距電磁波測距 4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)測距儀發(fā)射測距儀發(fā)射脈沖波脈沖波，被目標返回后，由儀器，被目標返回后，由儀器接收，測出脈沖往返傳播時間接收，測出脈沖往返傳播時間t t。測程遠時，其精度不如相位式的。測程遠時，其精度不如相位式的精度高。精度高。 測距儀發(fā)射測距儀發(fā)射正弦調(diào)制波正弦調(diào)制波，反射后由儀器接

59、收，反射后由儀器接收，測出調(diào)制波在往返距離上的相位差，推算出距離，精度可達測出調(diào)制波在往返距離上的相位差，推算出距離，精度可達1 12cm2cm。4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)3 3、電磁波測距電磁波測距（2 2）相位式測距分類）相位式測距分類按測程分有按測程分有短程短程（3km15km15km）按精度分為按精度分為級級（每（每kmkm中誤差中誤差5mm5mm）、）、級（級（5 510mm10mm）、）、 級級（101020mm20mm）按載波頻率分為光波（光速、紅外、激光）、按載波頻率分為光波（光速、紅外、激光）、微波微波、多載波多載波4.

60、5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 相位差：相位差：=t=2ft=t=2ft，得，得t=/2ft=/2f，則，則因因=N 2+=N 2+，=c/f=c/f， 意義：用半波長電測尺，測了意義：用半波長電測尺，測了N N尺段和不足一尺段的尾數(shù)尺段和不足一尺段的尾數(shù)N N。 相位式測距原理4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 4.5.1 距離測量

61、方式及其原理距離測量方式及其原理22211122NNDcfNNDcf)(2121212NNfcD 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理4. 5 精密距離測量精密距離測量 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理4.5.2 全站儀全站儀4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析4.5.4 測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換第二節(jié)角度觀測誤差分析4.5.2 全站儀全站儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)全站儀最早出現(xiàn)于全站儀最早出現(xiàn)于2020世紀世紀6060年代末，它將電年代末，它將電子測距、電子

62、測角和微處理機結(jié)合成一個整體，子測距、電子測角和微處理機結(jié)合成一個整體，能自動記錄、存儲并具備某些固定計算程序。因能自動記錄、存儲并具備某些固定計算程序。因為在一個測站點能快速進行三維坐標測量、定位為在一個測站點能快速進行三維坐標測量、定位和自動數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等工作，實現(xiàn)了測和自動數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等工作，實現(xiàn)了測量和數(shù)據(jù)處理過程的電子化和一體化，所以稱為量和數(shù)據(jù)處理過程的電子化和一體化，所以稱為“全站型電子速測儀全站型電子速測儀”，或簡稱，或簡稱“全站儀全站儀”（Total stationTotal station）。）。 4.5.2 全站儀全站儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)1 1

63、 全站儀基本結(jié)構(gòu)：全站儀基本結(jié)構(gòu)： 電子測角電子測角 電子測距電子測距 電子補償電子補償 微機處理：微處理器、存儲器、輸入、輸出微機處理：微處理器、存儲器、輸入、輸出 自動全站儀：自動識辨、照準、跟蹤目標，又稱自動全站儀：自動識辨、照準、跟蹤目標，又稱測量測量機器人機器人。 徠卡公司生產(chǎn)的徠卡公司生產(chǎn)的TPS1100TPS1100系列全站儀（系列全站儀（TCA2003TCA2003自動全自動全站儀）站儀）4.5.2 全站儀全站儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)2 2 全站儀精度及等級全站儀精度及等級 全站儀精度由全站儀精度由測角精度測角精度和和測距精度測距精度共同決定。在設(shè)計共同決定。在設(shè)計時，

64、對測距和測角精度的匹配采用時，對測距和測角精度的匹配采用“等影響等影響”的原則，即：的原則，即：DmmD 取取D=1D=12km2km，=206265=206265，則有表，則有表4-74-7。國家計量檢定規(guī)程國家計量檢定規(guī)程（JJG100-94JJG100-94）將全站儀劃分為四）將全站儀劃分為四個精度等級，見表個精度等級，見表4-8.4-8.4.5.2 全站儀全站儀 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)3 3 全站儀參數(shù)設(shè)置全站儀參數(shù)設(shè)置 （1 1）氣象改正：）氣象改正： （2 2）棱鏡常數(shù)改正：）棱鏡常數(shù)改正： （3 3）儀器加常數(shù)改正：）儀器加常數(shù)改正：4. 5 精密距離測量精密距離測量 應(yīng)用

65、大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)4.5.1 距離測量方式及其原理距離測量方式及其原理4.5.2 全站儀全站儀4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析4.5.4 測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換測距的作業(yè)要求和成果轉(zhuǎn)換第二節(jié)角度觀測誤差分析4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 測距誤差分析 22222222022)4()(0mDfmnmcmmfncD4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué)測距誤差分析hmDhDbamD 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 1 1、真空中光速、真空中光速c0c0的誤差的誤差 ，對測距影響可忽略不計。

66、，對測距影響可忽略不計。 2 2、大氣折射率、大氣折射率n n的誤差的誤差 大氣中的光速為大氣中的光速為 ，可見大氣折射率的變化將使光在大氣，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，將引起測距誤差。中的傳播速度發(fā)生變化，將引起測距誤差。溫度溫度t t、氣壓氣壓p p及及濕度濕度e e產(chǎn)產(chǎn)生的測距誤差比率約：生的測距誤差比率約：1919：7.47.4：1 1。 3 3、調(diào)制頻率的誤差、調(diào)制頻率的誤差 誤差來源：（誤差來源：（1 1）儀器制造時頻率校正不精確；（）儀器制造時頻率校正不精確；（2 2）晶振頻率）晶振頻率不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 措施：測前對晶振頻率進行測定、校正或測定后計算頻率改正。措施：測前對晶振頻率進行測定、校正或測定后計算頻率改正。ncc04.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 4.5.3 電磁波測距誤差分析電磁波測距誤差分析 應(yīng)用大地測量學(xué)應(yīng)用大地測量學(xué) 2、儀器常數(shù)誤差、儀器常數(shù)誤差 儀器加常數(shù)儀器加常數(shù)實測結(jié)果與已知基線長度之間存在固實測結(jié)果與已知基線長度之間存在固定不變的常數(shù)。定不變的常數(shù)。 作業(yè)前應(yīng)精確測定儀器加常