控制測量學重點-全部解釋

1、控制測量學重點第一章1、控制測量的基本任務是什么？1 在設計階段建立用于測繪大比例尺地形圖的測圖控制網2 在施工階段建立施工控制網3 在工程竣工后的運營階段，建立以監(jiān)視建筑物變形為目的的變形觀測專用控制網2、控制測量研究的主要內容。1 研究建立工程和國家水平控制網和精密水準網的原理和方法2 精密儀器的使用3 測量成果向橢球面及平面的轉換計算4 各種網型的平差計算正高：地面點沿實際重力線到大地水準面的距離。正常高：地面點沿正常重力線到似大地水準面的距離。大地高：地面點沿法線到橢球面的距離。大地體：由大地水準面包圍的形體。大地水準面：把地球總的形狀看成是被海水包圍的球體,靜止的海水面向陸地延伸。似

2、大地水準面：從地面點沿正常重力線量取正常高所得端點構成的封閉曲面。參考橢球：形狀和大小與大地體相近，并且兩者之間的相對位置確定的旋轉橢球 高程異常：似大地水準面與參考橢球面之間高差垂線偏差：地面上一點的重力向量g與相應橢球面的法線向量n之間的夾角大地水準面差距：從大地水準面沿法線到地球橢球體面距離測量外業(yè)工作的基準面、基準線：大地水準面，鉛垂線測量計算的基準面、基準線：參考橢球面，法線第二章1、建立水平控制網的方法有哪些？1 常規(guī)大地測量法：1）三角測量法，2）導線測量法，3）邊角網和三邊網2 天文測量法（推求大地方位角A=+（L- ）sin稱為拉普拉斯方程式）3 現(xiàn)代定位新技術：1）GPS測

3、量，2）甚長基線干涉測量系統(tǒng)（VLBI），3）慣性測量系統(tǒng)2、各種起算數據獲得的方法。起算邊長：當側區(qū)內有國家三角網（或其他單位施測的三角網）時，若滿足工程測量精度要求，可利用國家三角網邊長作為起算邊長。若不滿足工程測量精度要求或無已知邊長可利用時，可采用電磁波測距儀直接測量三角網某一邊或某些邊的邊長作為起算邊長起算坐標：當側區(qū)內有國家三角網（或其他單位施測的三角網）時，則由已有的三角網傳遞坐標。若測區(qū)附近無三角網成果利用，則可在一個三角點上用天文測量方法測定其經緯度，再換算成高斯平面直角坐標，作為起算坐標。起算方位角：當測區(qū)附近有控制網時，克有已有網傳遞方位角。若無已有成果利用，可用天文測量

4、方法測定三角網某一邊的天文方位角再把它換算為起算方位角。3、導線測量的優(yōu)缺點。優(yōu)點1 網中各點上的方向數較少，除節(jié)點外只有兩個方向，因而受通視要求的限制較小，易于選點和降低覘標高度，甚至無須造標。2 導線網的圖形靈活，選點時可根據具體情況隨時改變。3 網中的邊長都是直接測定的，因此邊長的精度較均勻。缺點 導線網的缺點主要是，導線網中的多余觀測數較同樣規(guī)模的三角網要少，有時不易發(fā)現(xiàn)觀測值中的粗差，因而可靠性不高。因此，導線網特別適合于障礙物較多的平坦地區(qū)或隱蔽地區(qū)。4、建立國家和工程控制網的基本原則。1 大地控制網應分級布設、逐級控制；2 大地控制網應有足夠的精度；3 大地控制網應有一定的密度；

5、4 大地控制網應有統(tǒng)一的技術規(guī)格和要求5、工程控制網的分類。1 測圖控制網2 施工控制網3 變形觀測專用控制網6、工程控制網優(yōu)化設計的分類。A.零類設計（基準設計）；B.一類設計（圖形設計）；C.二類設計（觀測權設計）；D.三類設計 （原網改進設計）7、工程控制網應滿足的標準。A.精度標準；B.可靠性標準；C.可測定性標準；D.靈敏度標準；D.費用標準8、控制網圖上設計的主要步驟。1 展會已知點2 按要求從已知點擴展3 判斷點間通視4 精度估算5 擬定水準聯(lián)測路線6 根據設計成果，寫出文字說明，并擬定作業(yè)計劃9、控制網技術設計書應包括哪些內容？1 作業(yè)的目的及任務范圍2 測區(qū)的自然、地理條件3

6、 測區(qū)已有測量成果，標志保存情況，已有成果的精度分析4 布網依據的規(guī)范，最佳方案的論證5 現(xiàn)場踏勘報告6 各種設計圖標(包括人員組織、作業(yè)安排等）7 主管部門的審批意見起算數據：若要得到所有三角點的坐標，必須已知三角網中某一點的起算坐標、起算邊長和坐標方位角，將它們統(tǒng)稱為起算數據。獨立網：在三角網中只有必要的一套起算數據時，這種網稱為獨立網非獨立網：如果三角網中具有多于必要的一套起算數據時，則這種網稱為非獨立網。第三章1、經緯儀三軸誤差影響及其削弱方法。視準軸誤差：儀器的視準軸不與水平軸正交所產生的誤差；產生原因：望遠鏡的十字絲分化板安置不正確；望遠鏡調焦鏡運行時晃動；氣溫變化引起儀器的縮漲，

7、特別是儀器受熱不均勻使視準軸位置變化；影響：讀數指標線是和照準部的位置相一致的，視準軸偏離正確的位置但是讀數是對于正確位置的讀數；如果沒有視準軸誤差，照準部旋轉一個角度才能瞄準目標，此時讀數為正確讀數，旋轉的這個角度為視準軸誤差的影響。消弱方法：由盤左和盤右的觀測方向值求平均值，可以消除視準軸誤差對水平方向觀測的影響，而得到正確的方向值； 計算2c值水平軸傾斜誤差：儀器的水平軸不與垂直軸正交，所產生的誤差。水平軸在垂直度盤一端下傾為正。產生原因：儀器制造、安裝校正不完善（儀器兩端的支架不等高；水平軸兩端軸徑不相等）影響： 儀器水平軸正確位置，視準軸OZ劃出的是個垂直平面 。 儀器水平軸傾斜了i

8、角后的不正確位置，此時視準軸也跟著傾斜。以O為球心，OH為半徑作單位球面。水平軸水平時，正確視準軸OZ照準目標P點時，視準面為OZPM，即在水平度盤上的正確讀數為M。當傾斜了i角的視準軸OZ/照準目標P點時，視準面為，在水平度盤上相應的讀數為M 。消弱方法：由盤左和盤右的觀測方向值求平均值，可以消除水平軸傾斜誤差對水平方向觀測的影響，而得到正確的方向值。 使用高低點法測定i角/c角垂直軸傾斜誤差：垂直軸不嚴格鉛直，而是在某一方向偏離測站鉛垂線一微小角度。產生原因：照準部水準管軸不嚴格垂直于垂直軸（水準氣泡校正的殘余誤差）；在測量中，儀器整平不夠精確（格值精度有限：）；測量過程中外界環(huán)境影響；（

9、溫度變化，風力影響，以及人為因素）。影響：垂直軸偏斜誤差對水平方向觀測值的影響是通過水平軸傾斜量而表現(xiàn)出來的。但是與水平軸傾斜誤差的影響性質完全不同，（水平軸傾斜誤差大小不變；但是由于縱軸傾斜引起的水平軸傾斜隨著照準部的旋轉而變化）因為水平軸傾斜量是變化的。削弱措施：觀測前應校正好儀器縱軸與水準管軸的關系；觀測時要精確置平儀器，觀測中注意氣泡是否居中；各測回重新整平，使垂直軸誤差帶有偶然性；加傾斜改正；2、精密測角過程中每種因素的影響。1 外界條件的影響：1）大氣層密度的變化和大氣透明度對目標成像質量的影響 2）水平折光的影響3）照準目標的相位差 4）溫度變化對視準軸的影響5）外界條件對覘標內

10、架穩(wěn)定性的影響2 儀器誤差的影響：1）水平度盤位移的影響2）照準部旋轉不正確的影響3）照準部水平微動螺旋作用不正確的影響4）垂直微動螺旋作用不正確的影響3 照準和讀數誤差的影響3、精密測角的一般原則。1 觀測應在目標或成像清晰、穩(wěn)定的有利于觀測的時間進行。以提高照準精度和減小旁折光的影響。2 觀測前應認真調好焦距，消除視差。在一測回的觀測過程中不得重新調焦。以免引起視準軸的變動。3 各測回的起始方向應均勻地分配在水平度盤和測微分劃尺的不同位置上。以消除或減弱度盤分劃線和測微分劃尺的分劃誤差的影響。4 在上，下半測回之間倒轉望遠鏡。以消除和減弱視準軸誤差、水平軸傾斜誤差等影響，同時可以由盤左、盤

11、右讀數之差求得兩倍視準軸誤差2c，借以檢核觀測質量。5 上，下半測回照準目標的次序應相反，并使觀測每一目標的操作時間大致相同。目的在于消除或減弱與時間成比例均與變化的誤差影響。6 要求每半測回開始觀測前，照準部按規(guī)定的轉動方向先預轉12周。為了克服或減弱在操作儀器的過程中帶動水平度盤位移的誤差。7 使用照準部微動螺旋和測微螺旋時，其最后旋轉方向均應為旋進。8 為了減弱垂直軸傾斜誤差的影響，觀測過程中應保持照準部水準器氣泡居中。4、不同情況下方向觀測法的觀測過程。方向觀測法一測回觀測方法步驟：（1）.以O點設站，盤左位置順時針旋轉照準部1-2周，按要求瞄準起始方向A，配置度盤，對徑分劃先后重合兩

12、次讀取兩次水平度盤讀數并記錄。（2）.順時針轉動照準部，按要求依次瞄準B、C、D各點(不準調焦)，分別按1的方法讀取數據并記錄。（3）順時針方向再次瞄準目標A，讀取讀數并記錄，此次稱為上半測回歸零。（4）縱轉望遠鏡成盤右位置，逆時針旋轉照準部1-2周，按要求逆時針方向分別瞄準A、D、C、B、讀取數據并記錄。最后再按逆時針方向回到起始點A，讀數并記錄數據，此次稱為下半測回歸零。5、精密測角過程中重測和取舍觀測成果的原則。1 重測一般應在基本測回（即規(guī)定的全部測回）完成以后進行2 因對錯度盤、測錯方向、碰動儀器、氣泡偏離過大、上半測回歸零差超限以及其他原因未測完的測回可以立即重測，不計重測方向數。

13、3 一測回中2c互差超限或化歸同一起始方向后，同一方向值各測回互差超限時，應重測超限方向并聯(lián)測零方向（起始方向的度盤位置與原測回相同）。因測回互差超限重測時，除明顯值外，原則上應重測觀測結果中最大值和最小值的測回。4 一測回中超限的方向數大于測站上方向總數的1/3時（包括觀測3個方向時，有一個方向重測），應重測整個測回。重測的測回數為超限的方向數5 若零方向的2c互差超限或下半測回的歸零差超限，應重測整個測回。重測的測回數為n-1 6 在一個測站上重測的方向測回數超過測站上方向測回總數的1/3時，需要重測全部測回。測站上方向測回總數（n-1）m，式中m為基本測回數，n為測站上的觀測方向總數。重

14、測方向測回數的計算方法是：在基本測回觀測結果中，重測一個方向，算作一個重測方向測回；一個測回中有2個方向重測，算作2個重測方向測回；因零方向超限而全測回重測，算作（n-1）個重測方向測回。6、分組方向觀測法測站平差方法。(P110)先將兩組方向觀測值分別進行測站平差，分別得出屬于兩組的測站平差方向值，然后比較兩組觀測的聯(lián)測角，如差數小于限差，則聯(lián)合兩組的測站平差方向值再進行平差，最后求出一組以共同起始方向為準的方向觀測值。第四章1、脈沖式測距儀對光脈沖的要求。1 具有足夠強度。2 具有良好的方向性3 具有良好的單色性4 具有很窄的脈沖寬度2、概念：周期誤差:指按一定的距離為周期重復出現(xiàn)的誤差。

15、儀器常數：儀器常數包括加常數和乘常數加常數是由于儀器電子中心與其機械中心不重合而形成的。乘常數是由于測距頻率偏移而產生的六段解析法的基本原理。(P165) 不需要預先知道測線的精確長度而采用電磁波測距儀本身的測量成果，通過平差計算求定加常數的方法。4、大氣對電磁波測距的影響主要表現(xiàn)在哪些方面？大氣對電磁波測距的影響，主要表現(xiàn)在兩方面：一方面是使大氣中電磁波傳播速度小于真空中的傳播速度，從而擴大了再一點距離內的傳播時間；另一方面由于大氣折射影響，使電磁波傳播的波道彎曲，使距離測得過長。5、測距成果歸算包括哪些方面？（P181）歸算改正主要有傾斜改正（傾斜改正）歸算到參考橢球面上的改正、（歸算改正

16、）投影到高斯平面上的改正（投影改正）第五章（P248)1、國家高程控制網布設的基本原則。1 從高到低、逐級控制2 水準點分布應滿足一定的密度3 水準測量達到足夠的精度4 一等水準網應定期復制。2、國家高程控制網布設的目的和任務。建立統(tǒng)一的高程控制網，為地形測圖和各項建設提供必要的高程控制基礎為地殼垂直運動、平均海面傾斜及其變化和大地水準面形狀地球科學研究提供精確的高程數據。3、水準標石的類型。1 基巖水準標石2 基本水準表示3 普通水準標石4、精密水準儀和水準尺檢驗的項目包括哪些？精密水準儀的檢驗：1 水準儀的檢視；2 概略水準器的檢校；3 光學測微器隙動差和分劃值的測定4 水泡式水準儀交叉誤

17、差的檢校；5 i角檢校；6 雙擺位自動安平水準儀擺差2C的測定。精密水準尺的檢驗:1 標尺的檢視2 標尺上的圓水準器的檢校3 標尺分劃面彎曲差的測定4 標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定5 標尺尺帶拉力的測定6 一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差的測定5、精密水準測量的主要誤差來源及其消除或削弱方法。1 儀器誤差 (1)i角誤差：前后視距相等，改變觀測程序(往返測分別在上下午進行);(2)角誤差：儀器垂直軸嚴格垂直;儀器腳架的兩條腿，分別在水準路線的前進方向上交替安置，并平行于測線方向(3)零點差：測段偶數站;2 外界因素影響(1)溫度對i角的影響：打傘、改變觀測程序、偶數站;(2)儀器與

18、水準標尺下沉：前后后前，后前前后的觀測順序，往返觀測(3)大氣折光的影響：視線離地面一定高度(二等水準高出地面0.3m)前后視盡可能相等選擇有利觀測時間(陰天、晚上、無風觀測;而日出后、日落前半小時、中午、大風等不測)(4)觀測誤差：水準氣泡嚴格居中（5）、 電磁場對水準測量的影響削弱方法：（1）水準路線平行輸電線時，應在輸電線50米以外（2）水準路線和輸電線相交時，其交角應為直角，并且水準儀應嚴格安置在輸電線下方，標尺與輸電線成對稱布置。（6）、磁場對補償式自動安平水準儀的影響說明：（1）南北方向表現(xiàn)為系統(tǒng)誤差，每公里誤差達0.7-1.4mm，這種誤差影響與距離成比例地降低水準測量傳遞的精度

19、（2）東西方向沒有這種誤差的影響（3）補償器進行屏蔽或采用新型材料可削弱該誤差影響。（7）、觀測誤差的影響：氣泡居中誤差、照準水準尺上分劃的誤差、讀數誤差等。 這些誤差在每測站上由基輔分劃所得觀測高差的平均值的影響不到0.1mm。6、精密水準測量的精度。（P256)7、跨河精密水準測量的特點及球氣差消除的原理。（P256）特點（1）跨越障礙物的視線較長，使前后視線不相等，導致i角誤差增大； （2）跨越障礙物的視線加長，必然使大氣垂直折光增大，這種影響還隨地面覆蓋物、水面情況、視線離水面的高度、空氣溫度的變化等而變化； （3）視線長度的增大，導致難以精確地照準水準尺和無法讀數。8、力高高程系。（

20、P263）9、三角高程測量消除球氣差的原理及球氣差系數的計算方法。地球曲率改正 以水平面代替橢球面時，地球曲率對高差有較大的影響，測量中，采取視距離相等，消除其影響。三角高程測量時用計算影響值加以改正。地球曲率引起的高差誤差，按下式計算。P=D/2R式中： D兩點間水平距離 R地球半徑，6371km大氣折光改正 一般情況下， 視線通過密度不同的大氣層時，將發(fā)生連續(xù)折射，形成向 下彎曲的曲線。視線讀數與理論位值讀數產生一個差值，這就是大氣光引起的高差誤差。按下式計算r=D/14R球氣差f=p-r0.43D/R第七章1、地球的基本幾何參數包括哪些？1 地球橢球2 參考橢球3 橢圓的長半軸a，短半軸

21、b，橢圓的扁率，橢圓的第一偏心率，橢圓的第二偏心率其中a、b稱為長度元素；扁率a反映了橢球體的扁平程度。偏心率e和e是子午橢圓的焦點離開中心的距離與橢圓半徑之比，它們也反映橢球體的扁平程度，偏心率愈大，橢 球 愈扁。2、橢球面上常用的坐標系有哪些？（P3)1 大地坐標系2 空間直角坐標系3 子午面直角坐標系4 地心緯度坐標系及歸化緯度坐標系5 大地極坐標系3、大地坐標系的優(yōu)點 。1 它是整個橢球體上統(tǒng)一的坐標系，是全世界公用的最方便的坐標系統(tǒng)。經緯線是地形圖的基本線，所以在測圖及制圖中應用這種坐標系2 它與同一點的天文坐標比較，可以確定該點的垂線偏差的大小。因此，大地坐標系對于大地測量計算、地

22、球形狀研究和地圖編制等都很有用。4、概念：法截弧、法截面、卯酉圈、大地線法截面：過橢球面上任意一點可作一條垂直于橢球面得法線，包含這條法線的平面叫法截面。法截?。杭俣ń浘晝x的縱軸同A，B兩點的法線重合（忽略垂線偏差），如此以兩點為測站，則經緯儀的照準面就是法截面。用A點照準B點，則照準面同橢球面的截線為，叫做A點的正法截線，或B點的反法截線；同理，由B照A點，則照準面同橢球面的截線為，叫做B點的正法截線，或A點的反法截線。因法互不相交，故和這兩條法截線不重合。我們把和叫做A、B兩點的相對法截線卯酉圈：過橢圓面的某點的法線，可作無數個法截面，其中與改點子午面相垂直的法截面同橢球面相截形成的閉合的

23、圈為卯酉圈。大地線：橢球面上兩點之間的最短程曲線；5、子午圈曲率半徑、卯酉圈曲率半徑、平均曲率半徑的關系（P10)卯酉圈曲率半徑N平均曲率半徑R子午圈曲率半徑M在極點上相等，且等于極曲率半徑C6、兩平行圈間子午弧長的計算方法。（P21)7、 大地線的性質。1 大地線上任何點的密切平面就是該點的法截面，2 曲面上連接任何兩點的最短直線必為大地線3 大地線的測地曲率等于0（1）大地線是橢球面上兩點間最短線。（2）大地線位于相對法截弧之間，并靠近正法截弧，它與正法截弧的夾角：（3）大地線與法截弧的長度之差只有百萬分之一毫米，所以在實際計算中，這種長度差異可以忽略不計。8、 將地面觀測值歸算至橢球面的

24、基本要求和內容。1 水平方向歸算1) 垂線偏差改正2) 標高差改正3) 截面差改正2 長度歸算1) 基線尺量距歸算2) 電磁波測距歸算要求：（1）以橢球面法線為基準（2）將地面觀測元素化為橢球面上大地線的相應元素。內容：1、將地面觀測的水平方向歸算至橢球面。包括垂線偏差改正，標高差改正，截面差改正，也稱為三差改正。2、將地面觀測的長度歸算至橢球面。包括基線尺量距歸算，電磁波測距的歸算。9、大地主題解算的內容和分類.(P31)10、高斯平均引數公式的特點。(P36)高斯平均引數正算公式：結構比較簡單，精度比較高。高斯平均引數反算公式：反算結構簡單，收斂快，精度高，無需迭代，這些優(yōu)點使它成為迄今為

25、止短距離大地主題解算反算的最佳公式。第八章1、地圖投影的分類。1 按變形性質分類a、等角投影 b、等積投影 c、任意投影2 按經緯網投影形狀分類a、方位投影 b、圓錐投影 3 圓柱（或橢圓柱）投影a、正軸投影 b、斜軸投影 c、橫軸投影2、橢球面三角系化算到高斯投影面包含的內容。1 高斯投影坐標計算 將起始點的大地坐標B，L歸算為高斯平面直角坐標x，y；根據（x,y）反算（B,L）。2 通過計算該點的子午線收斂角及方向改正，將橢球面上起算邊大地方位角歸算到高斯平面上相應邊的坐標方位角。3 通過計算各方向的曲率改正和方向改正，將橢球面上各三角形內角歸算到高斯平面上的由相應直線組成的三角形內角。4

26、 通過計算距離改正，將橢球面上起算邊的長度歸算到高斯平面上的直線長度。5 控制網跨越兩投影帶時，需要進行平面坐標的鄰帶換算。3、高斯投影正、反算必須滿足的條件。高斯投影正算應滿足的條件：（1）中央子午線投影后為直線（2）中央子午線投影后長度不變（3）投影具有正形性質，即正形投影條件。高斯投影反算應滿足的條件：（1）x 坐標軸投影成中央子午線，是投影的對稱軸（2）x 軸上的長度投影保持不變（3）正形投影條件，即高斯面上的角度投影到橢球面上后角度沒有變形，仍然相等。4、高斯投影鄰帶換算間接法的步驟。實質是把橢球面上的大地坐標作為過渡坐標，平面坐標-大地坐標-平面坐標。P1025、工程測量投影面和投影帶選擇的基本出發(fā)點及其計算方法。P（126）1 在滿足精度要求的前提下，為使測量結果一測多用，應采用國家統(tǒng)一3帶高斯平面直角坐標系，將觀測結果歸算至參考橢球面上。即工程測量控制網應同國家測量系統(tǒng)相聯(lián)系；2 當邊長的兩次歸算投影改正不能滿足上述要求時，為保證測量結果的直接利用和計算的方便，可采用任意帶的獨立高斯平面直角坐標系，歸算測量結果的參考面可自己選定。為此可用以下手段實現(xiàn)：(a)通過改變Hm從而選擇合適的高程參考面，將抵償分帶投影變形（稱為抵償投影面的高斯正形投影）；(b)改變ym從而對中央子午線作適當移動，以抵償由高程面的邊長歸算到參考橢球面上