控制测量学重点-全部解释.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流控制测量学重点-全部解释【精品文档】第 9 页控制测量学重点第一章1、控制测量的基本任务是什么？ 在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网 在施工阶段建立施工控制网 在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网2、控制测量研究的主要内容。 研究建立工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法 精密仪器的使用 测量成果向椭球面及平面的转换计算 各种网型的平差计算正高：地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。正常高：地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。大地高：地面点沿法线到椭球面的距离。大地体：由大地水准面包围的形体。大地

2、水准面：把地球总的形状看成是被海水包围的球体,静止的海水面向陆地延伸。似大地水准面：从地面点沿量取所得构成的封闭曲面。参考椭球：形状和大小与大地体相近，并且两者之间的相对位置确定的旋转椭球 高程异常：似大地水准面与参考椭球面之间高差垂线偏差：地面上一点的重力向量g与相应椭球面的法线向量n之间的夹角大地水准面差距：从大地水准面沿法线到地球椭球体面距离测量外业工作的基准面、基准线：大地水准面，铅垂线测量计算的基准面、基准线：参考椭球面，法线第二章1、建立水平控制网的方法有哪些？ 常规大地测量法：1）三角测量法，2）导线测量法，3）边角网和三边网 天文测量法（推求大地方位角A=+（L- ）sin称为

3、拉普拉斯方程式） 现代定位新技术：1）GPS测量，2）甚长基线干涉测量系统（VLBI），3）惯性测量系统2、各种起算数据获得的方法。起算边长：当侧区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，若满足工程测量精度要求，可利用国家三角网边长作为起算边长。若不满足工程测量精度要求或无已知边长可利用时，可采用电磁波测距仪直接测量三角网某一边或某些边的边长作为起算边长起算坐标：当侧区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，则由已有的三角网传递坐标。若测区附近无三角网成果利用，则可在一个三角点上用天文测量方法测定其经纬度，再换算成高斯平面直角坐标，作为起算坐标。起算方位角：当测区附近有控制网时，克有已

4、有网传递方位角。若无已有成果利用，可用天文测量方法测定三角网某一边的天文方位角再把它换算为起算方位角。3、导线测量的优缺点。优点 网中各点上的方向数较少，除节点外只有两个方向，因而受通视要求的限制较小，易于选点和降低觇标高度，甚至无须造标。 导线网的图形灵活，选点时可根据具体情况随时改变。 网中的边长都是直接测定的，因此边长的精度较均匀。缺点 导线网的缺点主要是，导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少，有时不易发现观测值中的粗差，因而可靠性不高。因此，导线网特别适合于障碍物较多的平坦地区或隐蔽地区。4、建立国家和工程控制网的基本原则。 大地控制网应分级布设、逐级控制； 大地控制网应有足够的

5、精度； 大地控制网应有一定的密度； 大地控制网应有统一的技术规格和要求5、工程控制网的分类。 测图控制网 施工控制网 变形观测专用控制网6、工程控制网优化设计的分类。A.零类设计（基准设计）；B.一类设计（图形设计）；C.二类设计（观测权设计）；D.三类设计 （原网改进设计）7、工程控制网应满足的标准。A.精度标准；B.可靠性标准；C.可测定性标准；D.灵敏度标准；D.费用标准8、控制网图上设计的主要步骤。 展会已知点 按要求从已知点扩展 判断点间通视 精度估算 拟定水准联测路线 根据设计成果，写出文字说明，并拟定作业计划9、控制网技术设计书应包括哪些内容？ 作业的目的及任务范围 测区的自然、

6、地理条件 测区已有测量成果，标志保存情况，已有成果的精度分析 布网依据的规范，最佳方案的论证 现场踏勘报告 各种设计图标(包括人员组织、作业安排等） 主管部门的审批意见起算数据：若要得到所有三角点的坐标，必须已知三角网中某一点的起算坐标、起算边长和坐标方位角，将它们统称为起算数据。独立网：在三角网中只有必要的一套起算数据时，这种网称为独立网非独立网：如果三角网中具有多于必要的一套起算数据时，则这种网称为非独立网。第三章1、经纬仪三轴误差影响及其削弱方法。视准轴误差：仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差；产生原因：望远镜的十字丝分化板安置不正确；望远镜调焦镜运行时晃动；气温变化引起仪器的缩涨，

7、特别是仪器受热不均匀使视准轴位置变化；影响：读数指标线是和照准部的位置相一致的，视准轴偏离正确的位置但是读数是对于正确位置的读数；如果没有视准轴误差，照准部旋转一个角度才能瞄准目标，此时读数为正确读数，旋转的这个角度为视准轴误差的影响。消弱方法：由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值； 计算2c值水平轴倾斜误差：仪器的水平轴不与垂直轴正交，所产生的误差。水平轴在垂直度盘一端下倾为正。产生原因：仪器制造、安装校正不完善（仪器两端的支架不等高；水平轴两端轴径不相等）影响： 仪器水平轴正确位置，视准轴OZ划出的是个垂直平面 。 仪器水平轴倾斜了i

8、角后的不正确位置，此时视准轴也跟着倾斜。以O为球心，OH为半径作单位球面。水平轴水平时，正确视准轴OZ照准目标P点时，视准面为OZPM，即在水平度盘上的正确读数为M。当倾斜了i角的视准轴OZ/照准目标P点时，视准面为，在水平度盘上相应的读数为M 。消弱方法：由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。 使用高低点法测定i角/c角垂直轴倾斜误差：垂直轴不严格铅直，而是在某一方向偏离测站铅垂线一微小角度。产生原因：照准部水准管轴不严格垂直于垂直轴（水准气泡校正的残余误差）；在测量中，仪器整平不够精确（格值精度有限：）；测量过程中外界环境影响；（

9、温度变化，风力影响，以及人为因素）。影响：垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过水平轴倾斜量而表现出来的。但是与水平轴倾斜误差的影响性质完全不同，（水平轴倾斜误差大小不变；但是由于纵轴倾斜引起的水平轴倾斜随着照准部的旋转而变化）因为水平轴倾斜量是变化的。削弱措施：观测前应校正好仪器纵轴与水准管轴的关系；观测时要精确置平仪器，观测中注意气泡是否居中；各测回重新整平，使垂直轴误差带有偶然性；加倾斜改正；2、精密测角过程中每种因素的影响。 外界条件的影响：1）大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响 2）水平折光的影响3）照准目标的相位差 4）温度变化对视准轴的影响5）外界条件对觇标内架

10、稳定性的影响 仪器误差的影响：1）水平度盘位移的影响2）照准部旋转不正确的影响3）照准部水平微动螺旋作用不正确的影响4）垂直微动螺旋作用不正确的影响 照准和读数误差的影响3、精密测角的一般原则。 观测应在目标或成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行。以提高照准精度和减小旁折光的影响。 观测前应认真调好焦距，消除视差。在一测回的观测过程中不得重新调焦。以免引起视准轴的变动。 各测回的起始方向应均匀地分配在水平度盘和测微分划尺的不同位置上。以消除或减弱度盘分划线和测微分划尺的分划误差的影响。 在上，下半测回之间倒转望远镜。以消除和减弱视准轴误差、水平轴倾斜误差等影响，同时可以由盘左、盘右读数之差求得

11、两倍视准轴误差2c，借以检核观测质量。 上，下半测回照准目标的次序应相反，并使观测每一目标的操作时间大致相同。目的在于消除或减弱与时间成比例均与变化的误差影响。 要求每半测回开始观测前，照准部按规定的转动方向先预转12周。为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误差。 使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均应为旋进。 为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测过程中应保持照准部水准器气泡居中。4、不同情况下方向观测法的观测过程。方向观测法一测回观测方法步骤：（1）.以O点设站，盘左位置顺时针旋转照准部1-2周，按要求瞄准起始方向A，配置度盘，对径分划先后重合两次读取两次水平度盘读数

12、并记录。（2）.顺时针转动照准部，按要求依次瞄准B、C、D各点(不准调焦)，分别按1的方法读取数据并记录。（3）顺时针方向再次瞄准目标A，读取读数并记录，此次称为上半测回归零。（4）纵转望远镜成盘右位置，逆时针旋转照准部1-2周，按要求逆时针方向分别瞄准A、D、C、B、读取数据并记录。最后再按逆时针方向回到起始点A，读数并记录数据，此次称为下半测回归零。5、精密测角过程中重测和取舍观测成果的原则。 重测一般应在基本测回（即规定的全部测回）完成以后进行 因对错度盘、测错方向、碰动仪器、气泡偏离过大、上半测回归零差超限以及其他原因未测完的测回可以立即重测，不计重测方向数。 一测回中2c互差超限或化

13、归同一起始方向后，同一方向值各测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方向（起始方向的度盘位置与原测回相同）。因测回互差超限重测时，除明显值外，原则上应重测观测结果中最大值和最小值的测回。 一测回中超限的方向数大于测站上方向总数的1/3时（包括观测3个方向时，有一个方向重测），应重测整个测回。重测的测回数为超限的方向数 若零方向的2c互差超限或下半测回的归零差超限，应重测整个测回。重测的测回数为n-1 在一个测站上重测的方向测回数超过测站上方向测回总数的1/3时，需要重测全部测回。测站上方向测回总数（n-1）m，式中m为基本测回数，n为测站上的观测方向总数。重测方向测回数的计算方法是：在基本测回

14、观测结果中，重测一个方向，算作一个重测方向测回；一个测回中有2个方向重测，算作2个重测方向测回；因零方向超限而全测回重测，算作（n-1）个重测方向测回。6、分组方向观测法测站平差方法。(P110)先将两组方向观测值分别进行测站平差，分别得出属于两组的测站平差方向值，然后比较两组观测的联测角，如差数小于限差，则联合两组的测站平差方向值再进行平差，最后求出一组以共同起始方向为准的方向观测值。第四章1、脉冲式测距仪对光脉冲的要求。 具有足够强度。 具有良好的方向性 具有良好的单色性 具有很窄的脉冲宽度2、概念：周期误差:指按一定的距离为周期重复出现的误差。仪器常数：仪器常数包括加常数和乘常数加常数是

15、由于仪器电子中心与其机械中心不重合而形成的。乘常数是由于测距频率偏移而产生的六段解析法的基本原理。(P165) 不需要预先知道测线的精确长度而采用电磁波测距仪本身的测量成果，通过平差计算求定加常数的方法。4、大气对电磁波测距的影响主要表现在哪些方面？大气对电磁波测距的影响，主要表现在两方面：一方面是使大气中电磁波传播速度小于真空中的传播速度，从而扩大了再一点距离内的传播时间；另一方面由于大气折射影响，使电磁波传播的波道弯曲，使距离测得过长。5、测距成果归算包括哪些方面？（P181）归算改正主要有倾斜改正（倾斜改正）归算到参考椭球面上的改正、（归算改正）投影到高斯平面上的改正（投影改正）第五章（

16、P248)1、国家高程控制网布设的基本原则。 从高到低、逐级控制 水准点分布应满足一定的密度 水准测量达到足够的精度 一等水准网应定期复制。2、国家高程控制网布设的目的和任务。建立统一的高程控制网，为地形测图和各项建设提供必要的高程控制基础为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准面形状地球科学研究提供精确的高程数据。3、水准标石的类型。 基岩水准标石 基本水准表示 普通水准标石4、精密水准仪和水准尺检验的项目包括哪些？精密水准仪的检验： 水准仪的检视； 概略水准器的检校； 光学测微器隙动差和分划值的测定 水泡式水准仪交叉误差的检校； i角检校； 双摆位自动安平水准仪摆差2C的测定。精密水

17、准尺的检验: 标尺的检视 标尺上的圆水准器的检校 标尺分划面弯曲差的测定 标尺名义米长及分划偶然中误差的测定 标尺尺带拉力的测定 一对水准标尺零点不等差及基辅分划读数差的测定5、精密水准测量的主要误差来源及其消除或削弱方法。 仪器误差 (1)i角误差：前后视距相等，改变观测程序(往返测分别在上下午进行);(2)角误差：仪器垂直轴严格垂直;仪器脚架的两条腿，分别在水准路线的前进方向上交替安置，并平行于测线方向(3)零点差：测段偶数站; 外界因素影响(1)温度对i角的影响：打伞、改变观测程序、偶数站;(2)仪器与水准标尺下沉：前后后前，后前前后的观测顺序，往返观测(3)大气折光的影响：视线离地面一

18、定高度(二等水准高出地面0.3m)前后视尽可能相等选择有利观测时间(阴天、晚上、无风观测;而日出后、日落前半小时、中午、大风等不测)(4)观测误差：水准气泡严格居中（5）、 电磁场对水准测量的影响削弱方法：（1）水准路线平行输电线时，应在输电线50米以外（2）水准路线和输电线相交时，其交角应为直角，并且水准仪应严格安置在输电线下方，标尺与输电线成对称布置。（6）、磁场对补偿式自动安平水准仪的影响说明：（1）南北方向表现为系统误差，每公里误差达0.7-1.4mm，这种误差影响与距离成比例地降低水准测量传递的精度（2）东西方向没有这种误差的影响（3）补偿器进行屏蔽或采用新型材料可削弱该误差影响。（

19、7）、观测误差的影响：气泡居中误差、照准水准尺上分划的误差、读数误差等。 这些误差在每测站上由基辅分划所得观测高差的平均值的影响不到0.1mm。6、精密水准测量的精度。（P256)7、跨河精密水准测量的特点及球气差消除的原理。（P256）特点（1）跨越障碍物的视线较长，使前后视线不相等，导致i角误差增大； （2）跨越障碍物的视线加长，必然使大气垂直折光增大，这种影响还随地面覆盖物、水面情况、视线离水面的高度、空气温度的变化等而变化； （3）视线长度的增大，导致难以精确地照准水准尺和无法读数。8、力高高程系。（P263）9、三角高程测量消除球气差的原理及球气差系数的计算方法。地球曲率改正 以水平

20、面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量时用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算。P=D/2R式中： D两点间水平距离 R地球半径，6371km大气折光改正 一般情况下， 视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向 下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算r=D/14R球气差f=p-r0.43D/R第七章1、地球的基本几何参数包括哪些？ 地球椭球 参考椭球 椭圆的长半轴a，短半轴b，椭圆的扁率，椭圆的第一偏心率，椭圆的第二偏心率其中a、b称为长度元素；扁率a反映了椭球体

21、的扁平程度。偏心率e和e是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比，它们也反映椭球体的扁平程度，偏心率愈大，椭 球 愈扁。2、椭球面上常用的坐标系有哪些？（P3) 大地坐标系 空间直角坐标系 子午面直角坐标系 地心纬度坐标系及归化纬度坐标系 大地极坐标系3、大地坐标系的优点 。 它是整个椭球体上统一的坐标系，是全世界公用的最方便的坐标系统。经纬线是地形图的基本线，所以在测图及制图中应用这种坐标系 它与同一点的天文坐标比较，可以确定该点的垂线偏差的大小。因此，大地坐标系对于大地测量计算、地球形状研究和地图编制等都很有用。4、概念：法截弧、法截面、卯酉圈、大地线法截面：过椭球面上任意一点可作一条

22、垂直于椭球面得法线，包含这条法线的平面叫法截面。法截弧：假定经纬仪的纵轴同A，B两点的法线重合（忽略垂线偏差），如此以两点为测站，则经纬仪的照准面就是法截面。用A点照准B点，则照准面同椭球面的截线为，叫做A点的正法截线，或B点的反法截线；同理，由B照A点，则照准面同椭球面的截线为，叫做B点的正法截线，或A点的反法截线。因法互不相交，故和这两条法截线不重合。我们把和叫做A、B两点的相对法截线卯酉圈：过椭圆面的某点的法线，可作无数个法截面，其中与改点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈为卯酉圈。大地线：椭球面上两点之间的最短程曲线；5、子午圈曲率半径、卯酉圈曲率半径、平均曲率半径的关系（

23、P10)卯酉圈曲率半径N平均曲率半径R子午圈曲率半径M在极点上相等，且等于极曲率半径C6、两平行圈间子午弧长的计算方法。（P21)7、 大地线的性质。 大地线上任何点的密切平面就是该点的法截面， 曲面上连接任何两点的最短直线必为大地线 大地线的测地曲率等于0（1）大地线是椭球面上两点间最短线。（2）大地线位于相对法截弧之间，并靠近正法截弧，它与正法截弧的夹角：（3）大地线与法截弧的长度之差只有百万分之一毫米，所以在实际计算中，这种长度差异可以忽略不计。8、 将地面观测值归算至椭球面的基本要求和内容。 水平方向归算1) 垂线偏差改正2) 标高差改正3) 截面差改正 长度归算1) 基线尺量距归算2

24、) 电磁波测距归算要求：（1）以椭球面法线为基准（2）将地面观测元素化为椭球面上大地线的相应元素。内容：1、将地面观测的水平方向归算至椭球面。包括垂线偏差改正，标高差改正，截面差改正，也称为三差改正。2、将地面观测的长度归算至椭球面。包括基线尺量距归算，电磁波测距的归算。9、大地主题解算的内容和分类.(P31)10、高斯平均引数公式的特点。(P36)高斯平均引数正算公式：结构比较简单，精度比较高。高斯平均引数反算公式：反算结构简单，收敛快，精度高，无需迭代，这些优点使它成为迄今为止短距离大地主题解算反算的最佳公式。第八章1、地图投影的分类。 按变形性质分类a、等角投影 b、等积投影 c、任意投

25、影 按经纬网投影形状分类a、方位投影 b、圆锥投影 圆柱（或椭圆柱）投影a、正轴投影 b、斜轴投影 c、横轴投影2、椭球面三角系化算到高斯投影面包含的内容。 高斯投影坐标计算 将起始点的大地坐标B，L归算为高斯平面直角坐标x，y；根据（x,y）反算（B,L）。 通过计算该点的子午线收敛角及方向改正，将椭球面上起算边大地方位角归算到高斯平面上相应边的坐标方位角。 通过计算各方向的曲率改正和方向改正，将椭球面上各三角形内角归算到高斯平面上的由相应直线组成的三角形内角。 通过计算距离改正，将椭球面上起算边的长度归算到高斯平面上的直线长度。 控制网跨越两投影带时，需要进行平面坐标的邻带换算。3、高斯投

26、影正、反算必须满足的条件。高斯投影正算应满足的条件：（1）中央子午线投影后为直线（2）中央子午线投影后长度不变（3）投影具有正形性质，即正形投影条件。高斯投影反算应满足的条件：（1）x 坐标轴投影成中央子午线，是投影的（2）x 轴上的长度投影保持不变（3）正形投影条件，即高斯面上的角度投影到椭球面上后角度没有变形，仍然相等。4、高斯投影邻带换算间接法的步骤。实质是把椭球面上的大地坐标作为过渡坐标，平面坐标-大地坐标-平面坐标。P1025、工程测量投影面和投影带选择的基本出发点及其计算方法。P（126） 在满足精度要求的前提下，为使测量结果一测多用，应采用国家统一3带高斯平面直角坐标系，将观测结

27、果归算至参考椭球面上。即工程测量控制网应同国家测量系统相联系； 当边长的两次归算投影改正不能满足上述要求时，为保证测量结果的直接利用和计算的方便，可采用任意带的独立高斯平面直角坐标系，归算测量结果的参考面可自己选定。为此可用以下手段实现：(a)通过改变Hm从而选择合适的高程参考面，将抵偿分带投影变形（称为抵偿投影面的高斯正形投影）；(b)改变ym从而对中央子午线作适当移动，以抵偿由高程面的边长归算到参考椭球面上的投影变形（称为任意带高斯正形投影）；(c)通过既改变Hm（选择高程参考面），又改变ym（移动中央子午线），来抵偿两项归算改正变形,这就是所谓的具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影。（1）

28、在满足工程测量的精度要求的情况下，应采用国家统一的高斯平面直角坐标系；（2）当两次投影改正不能满足要求时，可采用任意带的独立高斯投影平面直角坐标系，归算测量结果的参考面可以自己定。计算方法：（a）通过改变Hm从而选择合适的高程参考面，抵偿分带投影变形，称为抵偿投影面的高斯正形投影（b）通过改变Ym，来抵偿高程面的边长归算到参考椭球面上的投影变形，称为任意带高斯正形投影；（c）既改变Hm，又改变Ym，来共同抵偿两项归算改正，称为具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影。6、概念：长度比、子午线收敛角、正形投影子午线收敛角子午线收敛角：是面上一点的与位于此点所在的投影带的之间的夹角。即在上的与坐标纵线的

29、夹角，通常用表示。此角有正、负之分：以北方向为准，当坐标纵轴线北端位于以东时称东偏，其角值为正；位于以西时称西偏，其角值为负。某地面点此角的大小与此点相对于的经差L和此点的纬度B有关，其角值可用近似计算公式 =LsinB计算。定义：过某一点子午线在平面上的投影线的切线与坐标北方向的夹角。性质：（r为子午线收敛角）r有正负号，与L一致； 当L为常数时，同一子午线上，不同点的B增大，r大。当B为常数时，离开轴子午线越远，即L增大，r越大；长度比：平面（投影面上）的微分边长，与原面上的微分边长之比。正形投影：在一定范围内，上任何点上两个微分线段组成的角度投影前后保持不变的一类投影。第九章1、控制测量概算的主要目的。 系统检查和评价外业观测成果的质量； 将地面观测成果化算到高斯平面上，为平差做好数据准备工作； 计算各控制点的资用坐标，为满足小比例尺测图的急需提供未经平差的控制测量基础数据.2、概算的基本过程。概算的准备工作-观测成果化至标石中心-观测值化至参考椭球面-椭球面观测值化至高斯平面-观测成果的质量检查-资用坐标的计算。