控制测量重点讲解
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控制测量的基本知识一、控制测量概述测绘工作的实质是确定地面上地物和地貌特征点的位置,即确定空间点的三维坐标。
这样的工作若从一个原点开始,逐步依据前一个点的位置测定后一个点的位置,必然会将前一个点的误差带到后一个点上。
这样的测量误差逐步积累,将会达到惊人的程度。
所以,为了保证所测点位的精度,减少误差积累,测量工作必须遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的组织原则。
控制测量就是用较精密的仪器、工具和较严密的测量方法,较精确地测定少量起控制作用的点的精确位置。
控制测量分为平面控制测量和高程控制测量两种。
二、面控制测量平面控制测量是确定控制点的平面位置。
平面控制网的经典布网形式有三角网(锁)、三边网、边角网和导线网。
在6-1中,观测所有三角形的内角,并至少测量其中一条边作为起算边,通过计算就可以获得它们之间的相对位置。
这种三角形的顶点称为三角点,构成的网形称为三角网,进行这种控制测量称为三角测量。
又如6-2中控制点用折线连接起来,测量各边的长度和各转折角,通过计算同样可以获得它们之间的相对位置,这种折线称为导线。
这种控制点称为导线点,构成的网形称为导线网,进行这种控制测量称为导线测量。
平面控制网除了上述布网形式外,目前常用的是G P S网。
它比用常规测量方法建立的控制网有速度快、成本低、全天候作业、操作方便等优点,因此被广泛应用。
国家平面控制网,是在全国范围内建立的控制网。
逐级控制,分为一、二、三、四等三角测量和一、二等精密导线测量及A、B、C、D、E级G P S控制测量。
它是全国各种比例尺测图和工程建设的基本控制,也为空间科学技术和军事提供精确的点位坐标、距离、方位资料,并为研究地球大小和形状、地震预报等提供重要资料。
工程控制测量是为大比例尺地形测量或为工程建筑物的施工放样及变形观测等专门用途而建立控制网。
工程平面控制网一般可以分为:二、三、四等及一、二级G P S网;二、三、四等三角网及一、二级小三角网;三、四等导线及一、二、三级导线;二、三、四等三边网及一、二级小三边网。
控制测量学考试重点在控制测量学中,学生需要掌握一系列的重点知识和技能,以便能够准确测量和控制各种工程和科学实验中的变量。
以下是控制测量学考试的重点内容:一、测量基础知识:1. 测量的定义和概念;2. 测量的目的和意义;3. 测量的准确性与精度;4. 测量误差及其类型;5. 误差的来源和影响因素;6. 测量不确定度的计算方法。
二、测量仪器与设备:1. 多种常用测量仪器的原理和使用方法,如卡钳尺、千分尺、游标卡尺、测量仪表等;2. 高级测量仪器的原理和使用方法,如电子计量仪、光学测量仪器、气动测量仪器等;3. 常见测量设备的原理和使用方法,如量规、千分表、坐标测量机等。
三、数据处理与统计分析:1. 数据收集、记录与处理的方法和技巧;2. 常用的数据统计分析方法,如平均值、标准偏差、方差等;3. 统计图表的制作和解读,如直方图、散点图等。
四、测量系统与控制:1. 测量系统的组成和结构;2. 测量系统的特性参数,如灵敏度、线性度、稳定性等;3. 测量系统的校准与调试方法;4. 控制系统的基本原理和方法,如反馈控制、前馈控制等。
五、质量管理与过程控制:1. 质量管理的基本概念和方法,如质量控制图、过程能力分析等;2. 过程控制的方法和技巧,如控制限的设定、工程容量的确定等;3. 统计质量控制方法和工具的使用,如六西格玛、质量函数展开等。
六、实验设计与优化:1. 实验设计的基本原理和方法,如完全随机设计、因子水平设计等;2. 实验结果的分析与解读,如方差分析、回归分析等;3. 优化方法和技巧,如响应面法、遗传算法等。
以上是控制测量学考试的重点内容。
掌握这些知识和技能,学生能够在工程和科学实验中正确进行测量和控制操作,并能够分析和解释测量结果。
通过系统学习和实践,学生可以提高测量准确性和精度,为实验和生产过程的控制提供有力支持。
希望大家认真学习,并在控制测量学考试中取得好成绩!。
控制测量基本内容控制测量是指通过对某一对象或现象进行测量,获取其相关数据以实现对其控制的过程。
在各个领域中,控制测量都起着至关重要的作用。
本文将从控制测量的概念、方法和应用等方面进行探讨。
一、控制测量的概念控制测量是指通过对被测量对象进行测量,获得相关数据,并通过对这些数据的分析和处理,实现对被测量对象的控制。
控制测量的目的是为了确保被测量对象的性能和质量达到既定的要求。
二、控制测量的方法1. 直接测量法:直接测量法是指通过使用测量仪器对被测量对象进行直接测量,获得相关数据。
直接测量法的优点是测量结果准确可靠,适用于大多数情况下的控制测量。
常用的直接测量方法包括长度测量、温度测量、压力测量等。
2. 间接测量法:间接测量法是指通过对与被测量对象相关的参数进行测量,间接获得被测量对象的相关数据。
间接测量法的优点是能够在无法直接测量的情况下,通过间接测量获得所需数据。
常用的间接测量方法包括光学测量、电磁测量、声学测量等。
三、控制测量的应用1. 工业领域:在工业生产中,控制测量被广泛应用于生产过程中的质量控制和生产效率提升。
例如,在汽车制造过程中,通过对零部件的尺寸、重量和材料等进行测量,实现对汽车质量的控制。
在电子制造过程中,通过对电子元器件的特性进行测量,实现对产品性能的控制。
2. 医疗领域:在医疗诊断和治疗中,控制测量被用于对患者的生理参数进行监测和控制。
例如,在心脏病患者的治疗过程中,通过对患者的心率、血压等生理参数进行测量,实现对患者病情的控制和调整治疗方案。
3. 环境监测:控制测量在环境监测中起着重要作用。
例如,在空气质量监测中,通过对空气中的污染物浓度进行测量,实现对环境污染的控制和治理。
在水质监测中,通过对水中各种参数的测量,实现对水质的控制和保护。
四、控制测量的挑战与应对在控制测量过程中,会面临一些挑战,如测量误差、测量精度不高等。
为了应对这些挑战,可以采取以下措施:1. 提高测量仪器的精度和可靠性,确保测量结果的准确性。
控制测量第一章1.大地测量的任务和作用:a.为地形测图和大型工程测量提供基本控制;b.为研究地球形状、大小和其他科学问题提供资料;c.为空间科学技术和军事需要提供保障。
2.工程控制测量的任务和作用:a.建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网;b.建立服务于施工放样的施工控制网;c.建立服务于变形监测的变形控制网。
3.施工控制网和变形监测网统称为专用控制网。
4.建立平面控制网的常规地面测量方法:三角测量、导线测量、三边测量法、边角同测法。
5.建立高程控制网的常规地面测量方法:几何水准测量、三角高程测量。
第二章6.国家平面控制网布设原则:a.分级布设,逐级控制;b.具有足够的精度;c.保证必要的密度;d.应有统一的布网方案、精度指标和作业规格。
7.国家三角网:我国现有的国家平面控制网包括新型的国家卫星大地测量网和传统的用三角测量及天文测量法建立的国家天文大地网,简称国家三角网。
8.2000国家大地坐标系的控制点按精度分类有三个层次:a.2000国家GPS大地控制网中的连续运行基准站,其坐标精度为毫米级。
b.2000国家GPS大地控制网除CORS站外的所有站,地心坐标的精度平均优于±3cm。
c.2000国家大地坐标系下天文大地网成果,地心坐标的精度平均优于±10cm。
9.工程平面控制网的布设原则:a.分级布网、逐级控制;b.要有足够的精度;c.要有足够的密度;d.要有统一的规格。
10.工程三角网具有如下特点:a.各等级三角网平均边长较相应等级的国家网边长显著缩短;b.三角网的等级较多;c.各等级控制网均可作为测区的首级控制;d.三四等三角网起算边相对中误差,按首级网和加密网分别对待。
11.技术设计书一般包括下列主要内容:a.作业目的和任务范围;b.测区的自然地理条件;c.测区已有的测量成果及精度分析;d.测区实地调查和踏勘的结果——一般应写出测区调查报告;e.最佳布网方案的论证;f.图上设计结果及其有关图表;g.技术补充规定;h.业务技术领导部门的批示及审核意见。
12.技术设计的程序和方法:a.对点位的要求;b.收集、分析研究资料;c.测区调查与踏勘;d.图上设计和最佳布网方案的论证与评估;e.编写技术设计书(或文字材料);f.上交资料。
13.精度估算与平差后的精度计算的不同点在于:平差采用实际观测值,并用平差算得的验后单位权中误差计算精度;而设计网的精度估算则是采用模拟观测值和观测值的先验中误差来估算网中推算元素的精度。
14.导线点纵横向中误差和点位中误差的概念(p24)。
15.平面控制网的点位应满足的要求和需要(p30理解)点位应选在展望良好、易于扩展和土质坚实的地点,便于寻找、造标埋石和观测,并能长期保存。
城市里也可以将点选在坚固稳定的建筑物顶面上。
点位应便于进一步加密低等点。
测距边点位的选择应考虑电磁波测距的需要。
点位应能避开变电站、电台、微波站等强电磁场的干扰,离高压输电线也应有不小于20m的距离。
电位的选择应考虑使测线沿途气象环境大致相同,以使测线两端采集的气象元素值能代表整个测线上的气象值,保证电磁波测距的精度。
测线不宜通过烟囱、散热塔、高温厂房等发热体的上空,也应尽量避免在湖泊、河流、沟谷的上空通过。
16.地球弯曲差(p30)17.大气垂直折光差(p32)18.测量觇标的类型:寻常标、双锥标、墩标。
第三章19.全站仪的应用具有以下特点:a.在地形测量过程中,可以同时进行控制测量;b.在施工放样测量中,可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上,实现三维坐标快速施工放样;c.在变形观测中,可以对建筑(构筑)物的变形、地质灾害等进行实时动态监测;d.在控制测量中,导线测量、前方交会、后方交会等程序功能操作简单、速度快、精度高,其他程序测量功能方便、实用且应用广泛;e.在同一个测站点,可以完成全部测量的基本内容,包括角度测量、距离测量、高差测量,实现数据的存储和传输;f.通过传输设备,可以将全站仪与计算机、绘图机相连,形成内外一体的测绘系统,从而大大提高地形图测绘的质量和效率。
20.全站仪的外观结构:全站仪上部能水平旋转的部分称照准部,下边不能转动的部分称基座。
照准部主要包括望远镜和电磁波测距构件、垂直度盘、两边的显示屏和键盘面板、微动螺旋以及内部的微处理器等。
基座主要包括水平度盘和脚螺旋等。
(p38)21.从总体上看,全站仪的功能结构又可分为两部分:a.测量专用器件。
主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统、自动补偿设备等。
b.测量过程的控制器件和软件。
主要有用于有序地实现各项测量功能的微处理系统和程序软件。
22.水平角(p41)23.垂直角(p42)24.垂直度盘指标差(p53)定义:公式:盘左——a=90-l=90-l+i盘右——a=r-270=r-270-i盘左盘右垂直平均值——a=(r-180-l)/2.25.观测中2c值的计算及其作用(p55)26.电磁波测距的基本原理(p60)27.电磁波测距仪的分类:脉冲式测距仪、相位式测距仪。
第四章28.水平角观测操作的基本规则:a.一测回中不得变动望远镜焦距。
避免因调焦透镜移动不正确而引起视准轴变化。
b.在各测回中,应将起始方向的读数均匀分配在度盘和测微盘上。
这是为了消除或减弱度盘、测微盘分划误差的影响。
c.上下半测回间纵转望远镜,使一测回的观测在盘左和盘右进行。
一般上半测回在盘左位置进行,下半测回在盘右位置进行。
作用在于消除视准轴误差及水平轴倾斜误差的影响,并可获得两倍照准差的数值,借以判断观测质量。
d.下半测回与上半测回照准目标的顺序相反,并保持对每一观测目标的操作时间大致相等。
其作用在于减弱觇标内架或脚架扭转的影响以及视准轴随时间、温度变化的影响等。
e.半测回中照准部的旋转方向应保持不变。
这样可以减弱度盘带动和空隙带动的误差影响。
若照准部已转过所照准的目标,就应按转动方向再转一周,重新照准,不得反方向转动照准部。
因此,在上下半测回观测之前,照准部要按将要转动的方向先转1~2周。
f.测微螺旋、微动螺旋的最后操作应一律“旋进”,并使用其中间部位,以消除或减弱螺旋的隙动差影响。
g.观测中,照准部水准器的气泡偏离中央不得超过《规范》规定的格数。
其作用在于减弱垂直轴倾斜误差的影响。
29.什么是方向观测法(p111)30.方向观测法各测回零方向度盘位置计算公式(p112)31.一测回操作程序:a.将望远镜置于盘左位置,照准1号方向标的,按观测度盘表设置水平度盘读数位置;b.顺时针方向旋转照准部1~2周后,精确照准1号方向标的,读取水平度盘读数;c.继续按顺时针方向旋转照准部,依次精确照准2,3,4,……,n方向标的,并读数,最后闭合至零方向(当观测的方向数小于或等于3时,可以不“归零”);d.纵转望远镜,使望远镜处于盘右位置,按逆时针方向旋转照准部1~2周后,依次逆时针旋转照准部,精确照准1,n,……,3,2,1方向标的,并进行读数。
32.重测、补测的有关规定p116a.凡因对错度盘、测错方向、上半测回归零差超限、读记错误和中途发现观测条件不佳等原因放弃的非完整测回,再进行的观测统称为补测。
补测可随时进行。
因超出限差规定而重新观测的完整测回,称为重测。
重测应在基本测回全部完成之后进行,以便对成果综合分析、比较,正确地判定原因之后再进行重测。
b.采用方向观测法时,在1份成果中,基本测回重测的“方向测回数”超过“方向测回总数”的三分之一时,应重测整份成果。
重测数的计算:在基本测回观测结果中,重测1个方向算作1个“方向测回”;一测回中重测。
计算重测数时,有2个方向重测,算作2个“方向测回”。
1份成果的“方向测回总数”(按基本测回计算)等于方向数减1乘以测回数,即(n-1)m。
c.一测回中,若重测的方向数超过本测回全部方向数的三分之一,该测回全部重测。
观测3个方向时,即使有1个方向超限,也应将测回重测。
计算重测数时,仍按超限方向数计算。
d.当某一方向的观测结果因测回互差超限,经重测仍不合限时,要在分析原因后再重测,以避免不合理的多余重测。
e.进行重测时,只联测零方向。
f.基本测回的结果与其重测结果,一律上记簿。
每一测回只采用一个合限结果。
g.零方向超限,全测回重测。
h.中途放弃的方向,最后补测。
放弃方向数不超过全部方向数的三分之一。
i.因三角形闭合差、极校核、基线条件和方位角条件闭合差超限而重测时,应重测整份成果。
33.垂直角采用中丝法进行垂直角观测一测回操作方法a.整置仪器水平,在盘左位置用望远镜水平中丝照准目标(如果照准标的为覘标圆筒,应使水平中丝与圆筒上沿相切),读取垂直度盘的读数。
b.纵转望远镜(即在盘右位置),同样用水平中丝照准目标,读取垂直度盘的读数。
34.水平角观测(p124)导线点上的水平角观测有两种情况:一种是只有两个方向一种是有两个方向以上的方向。
35.三角脚架法测导线的优点p126a.减少了架脚架对中的次数,并可减少调平的工作量。
同时由于在一点三次量高,可避免量高的粗差。
b.由于每点只进行一次对中,因而各点对中误差只对本点坐标有影响,而不会在坐标推导中积累传递给其他点。
因为对于每一个新推出的点来说,在此之前所有经过的点都可认为只是临时过渡点。
三联脚架法测导线操作方法:在导线观测时采用三个脚架,在A,C两点上架反光镜,在B 点上架全站仪。
在完成B点上的边长、水平角和垂直角观测后,将A点的反光镜和脚架迁至D点,B点和C点的脚架和仪器基座不动,只将全站仪和反光镜对调。
如此转换推进,从而每点只进行一次脚架和对中的工作。
36.p135铅垂线:重力方向线,是外业测量工作的基准线。
水准面:假设一个静止不动的海水面延伸并穿过陆地,包围整个地球,形成的一个闭合曲面。
大地水准面:平均海洋面向陆地内部延伸,形成一个封闭的曲面叫大地水准面。
37.参考椭球形状和大小与大地体相近且两者之间的相对位置确定的旋转椭球,其形状规则。
38.大地坐标系和空间大地直角坐标系p13739.p 大地高和正高、正常高的关系13840.椭球计算中常用的几个符号p14241.法截面:测站线的平面法截线:法截面与椭球面的交线大地方位角:测站上包含照准点s 的法截面与测站子午面的夹角,自北向起算,取值0~360 卯酉面:方位角为90(或270)的法截面卯酉线:卯酉面与椭球面的交线。
又称卯酉圈。
42.椭球面上的几种曲率半径p145-14643.高斯投影条件:p166 a.正形条件b.中央子午线投影后为直线c.中央子午线进行投影后长度不变44.高斯投影的分带和坐标表示法p167_16845.高斯投影正算和反算定义p169-17046.方位角闭合差检验p179T1、T2为已知方位角,由T1开始按观测左角推算T2的方位角闭合差:闭合差的限差:47.导线环内角和检验.p179导线环内角和闭合差:闭合差的限差:48.附合路线坐标闭合差检验p180附合路线坐标闭合差:12(1)180T W T n T β=+--⋅-∑i W β=限(2)180T W n β=--⋅∑i W β=限x y W W m m ==cos sin x A i B y A i B W x D T x W y D T y =+-=+-∑∑i i闭合差的限差:49.闭合导线坐标闭合差检验p18050.导线全长相对闭合差检验p181(计算)51.导线网外业概算大体步骤:a.外业成果资料的检查验收。