将地面观测值归算至椭球面
6.4.1 概述
参考椭球面是测量计算的基准面。在野外的各种测量都是在地面上进行，观测的基准线不是各点相应的椭球面的法线，而是各点的垂线，各点的垂线与法线存在着垂线偏差。因此不能直接在地面上处理观测成果，而应将地面观测元素（包括方向和距离等）归算至椭球面。在归算中有两条基本要求：（1）以椭球面的法线为基准；（2）将地面观测元素化为椭球面上大地线的相应元素。
6.4.2 将地面观测的水平方向归算至椭球面 1．垂线偏差改正u δ
地面上所有水平方向的观测都是以垂线为根据的，而在椭球面上则要求以该点的法线为依据。把以垂线为依据的地面观测的水平方向值归算到以法线为依据的方向值而应加的改正定义为垂线偏差改正，以u δ表示。
如图所示，以测站A 为中心作出单位半径的辅助球，u 是垂线偏差，它在子午圈和卯酉圈上的分量分别以ηξ,表示，M 是地面观测目标m 在球面上的投影。
垂线偏差改正的计算公式是：
1cot )cos sin (Z A A m m u
ηξδ''-''-='' 1tan )cos sin (αηξm m A A ''-''-=
式中：ηξ,为测站点上的垂线偏差在子午圈及卯酉圈上的分量，它们可在测区的垂线偏差分量图中内插取得；m A 为测站点至照准点的大地方位角；1Z 为照准点的天顶距；1α为照准点的垂直角。
垂线偏差改正的数值主要与测站点的垂线偏差和观测方向的天顶距（或垂直角）有关。
2.标高差改正h δ 标高差改正又称由照准点高度而引起的改正。不在同一子午面或同一平行圈上的两点的法线是不共面的。当进行水平方向观测时，如果照准点高出椭球面某一高度，则照准面就不能通过照准点的法线同椭球面的交点，
由此引起的方向偏差的改正叫做标高差改正，以h δ表示。
如图所示，A 为测站点，如果测站点观测值已加垂线偏差改正，则可认为垂线同法线一致。这时测站点在椭球面上或者高出椭球面某一高度，对水平方向是没有影响的。这是因为测站点法线不变，则通过某一照准点只能有一个法截面。
设照准点高出椭球面的高程为a An H ,2和b Bn 分别为A 点及B 点的法线，B 点法线与椭球面的交点为b 。因为通常a An 和b Bn 不在同一平面内，所以在A 点照准B 点得出的法截线是b A '而不是Ab ，因而产生了Ab 同b A '方向的差异。按归算的要求，地面各点都应沿自己法线方向投影到椭球面上，即需要的是Ab 方向值而不是b A '方向值，因此需加入标高差改正数h δ，以便将b A '方向改到Ab 方向。
标高差改正的计算公式是
1222222sin cos )1(2
A B H e h =''δ
式中：2B 为照准点大地纬度；1A 为测站点至照准点的大地方位角；2H 为照准点高出椭球
面的高程，它由三部分组成：
a H H ++=ζ常2
其中常H 为照准点标石中心的正常高，ζ为高程异常，a 为照准点的觇标高。22/)1(M ρ''=，
2M 是与照准点纬度2B 相应的子午圈曲率半径。
标高差改正主要与照准点的高程有关。经过此项改正后，便将地面观测的水平方向值归化为椭球面上相应的法截弧方向。 3.截面差改正g δ
在椭球面上，纬度不同的两点由于其法线不共面，所以在对向观测时相对法截弧不重合，应当用两点间的大地线代替相对法截弧。这样将法截弧方向化为大地线方向应加的改正叫截面差改正，用g δ表示。
如图所示，AaB 是A 至B 的法截弧，它在A 点处的大地方位角为1A '，ASB 是AB 间的大地线，它在A 点的大地方位角是1A ，1A 与1A '之差g δ就是截面差改正。
截面差改正的计算公式为
1122
1222sin cos )2(12A B S e g ρδ'
'-=''
式中S 为AB 间大地线长度，1
1)2(N ρ'
'=
，1N 为测站点纬度1B 相对
应的卯酉圈曲率半径。现令
在一般情况下，一等三角测量应加三差改正，二等三角测量应加垂线偏差改正和标高差改正，而不加截面差改正；三等和四等三角测量可不加三差改正。但当01''>=ηξ时或者H >2 000m 时，则应分别考虑加垂线偏差改正和标高差改正。在特殊情况下，应该根据测区的实际情况作具体分析，然后再做出加还是不加改正的规定。如下表所示：
6.4.3 电磁波测距边长归算椭球面
电磁波测距仪测得的长度是连接地面两点间的直线斜距，也应将它归算到参考椭球面上。如图，大地点
1Q 和2Q 的大地高分别为1H 和2H 。其间用电磁波测距仪测得的斜距为D ，现要求大地点在椭球面上沿法线
的投影点1Q '和2
Q '间的大地线的长度S 。 在工程测量中边长一般都是几公里，最长也不过十几公里，
因此，所求的大地线的长度可以认为是半径
1
212
2
cos cos 1A B e N
R A '+=
相应的圆弧长。
电磁波测距边长归算椭球面上的计算公式为：
2
3
22421A
A m R D R H D D h D S +-?-= 式中)(2
1
21H H H m +=
。 电磁波测距边长归算的几何意义为：
（1）计算公式中右端第二项是由于控制点之高差引起的倾斜改正的主项，经过此项改正，测线已变成平距；
（2）第三项是由平均测线高出参考椭球面而引起的投影改正，经此项改正后，测线已变成弦线；
（3）第四项则是由弦长改化为弧长的改正项。
电磁波测距边长归算至椭球面上的计算公式还可用下式表达：
232
2
241A
A m R D R H h D S +???? ??-?-= 显然第一项即为经高差改正后的平距。
控制测量实习报告 姓名：邸凯 院系：资源工程学院 专业：测绘工程一班 学号：2011092549 实习地点：厦门海沧区 指导教师：高鹏 2014年12月
控制测量实习报告 2011092549 11资源测绘（1）班邸凯 一．实习单位：福建省地质测绘院厦门分院 二．实习项目：中共厦门市委党校迁建工程 三．项目概况：本项目位于厦门市海沧区天竺山西路，起算控制点引用厦门市测绘与基础地理信息中心提供的2006年布设的I级导线点，经检测其精度满足规范要求，可作为本项目起算控制点；坐标系为92厦门坐标系，高程系为1985国家高程基准。 四．实习时间：2014年12月 五．实习地点：厦门市海沧区天竺山西路71号 六．小组成员：苏景坤周三平廖旭辉邸凯王志斌七．技术指导：苏景坤 八．实习目的： 1.通过实习，熟悉并掌握控制网的布设方法及三、四等控制测量的作业程序及施测方法。 2.对野外观测成果的整理、检查和计算。掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能。 九．实习设备： 全站型电子速测仪，DS3型微倾式水准仪，塔尺，三脚架，盘尺，半圆仪，测钎，直尺等。
十．实习内容： 1. 平面控制网的建立。 2. 高程控制网的建立。 3. 控制网平差与精度计算。 十一．实习步骤： 1.高程控制网 1.1布设 1.1.1根据提供的高级控制点资料，到测区实地现场勘察。了解高级控制点标志的完好情况，核对地形图的准确性，初步考虑导线的布设形式。 1.1.2在本测区范围内，综合考虑测区内高级控制点的数量、分布及地形条件等情况，根据技术要求，确定导线布设形式及点的位置，用铅笔标于图上并编号。绘制出注有高级控制点和导线点点位的导线设计略图. 1.2四等水准测量： 1.1使用DS3水准仪水准测量： 1.1.1观测 (1)根据设计好的导线路线，结合实地情况布设水准路线，采用四等水准测量观测程序进行，使用双面尺法观测。 (2)在进行观测时，将仪器大致架设在两尺的中点处，每次中丝读数之前，按一下水准仪上的自动安平按钮，读出中丝和视距丝（上丝、下丝）读数。
《控制测量学》试题参考答案 一、名词解释： 1、子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。 2、卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。 3、椭园偏心率：第一偏心率 a b a e 2 2- =第二偏心率 b b a e 2 2- =' 4、大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位置的 坐标系。 P3 5、空间坐标系：以椭球体中 心为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，在赤道面上与X轴正 交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手坐标系O-XYZ。 P4 6、法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成 圈。 P9 7、相对法截线：设在椭球面上任意取两点A和B，过A点的法线所 作通过B点的法截线和过B点的法线所作通过A点的法截线，称为 AB两点的相对法截线。 P15 8、大地线：椭球面上两点之间的最短线。 9、垂线偏差改正：将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归 算到以法线为依据的方向值应加的改正。 P18 10、标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。 P19 11、截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。 P20 12、起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭 球面以法线为依据的大地方位角。 P22 13、勒让德尔定理：如果平面三角形和球面三角形对应边相等，则 平面角等于对应球面角减去三分之一球面角超。 P27 14、大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大 地线长度及其正、反大地方位角。 P28 15、大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素， 这样的计算称为大地主题解算。 P28
《普通测量学》习题集答案 一、填空题 1、确定点的空间位置需要三个量，即 平面位置 和 高程 。 2、测量工作的基本原则是 从整体到局部 、 先控制后碎部 、 步步有检核 。 3、确定地面点位的基本要素是 角度 、 距离 、 高 程 。 4、确定地面点位外业要观测的三个基本元素是（ 角度 ）、（ 距离 ）、（ 高差 ）。 5、我国的国家统一平面坐标系采用的是（ 高斯平面直角 ）坐标系。 6、国家统一划分六度投影带第19带的中央子午线是东经（ 111度 ）。 7、地面点到 大地水准面 的铅垂距离称之为该点的绝对高程；相对高程是指地面点到（ 假定水准面 ）的铅垂距离。 8、水准测量中，所采用的校核方法是（ 计算检核 ）、（ 测站检核 ）、（ 成果检核 ）；而每站校核的方法通常采用（ 双面尺法 ）和（变动仪器高） 法进行。 9、 在水准测量中，、前后视距相等主要是消除（ 仪器校正后残差 ）误差和（ 地球曲率和大气折光 ）误差。 10、在水准测量中，转点的作用是 传递高程 。 11、当闭合或附合水准测量的闭合差在允许范围以内时，应将闭合差按测站数或距离 成 正比例 的原则，以 反 符号调整到各测段高差上去。 12、附和水准路线高差闭合差计算公式为()h f h H H =--∑测终始 13、水准仪后视点高程为1001.55m ，后视读数为 1.55 m ，水准仪的视线高为 1003.1m 。 14、如果测站高差为负值，则后视立尺点位置 高 于前视立尺点位置。 15、某闭合水准路线各测段的高差实测值分别为：+2.343m ；-4.003m ；+1.655m ，其高差闭合差为（ -0.005m ）。 16、已知B 点高程为941.236m ，A 点到B 点的高差为：-1.167m ，则A 点的高程为（ 942.403m ）。 17、经纬仪对中的目的是（ 把仪器中心安置在测站点的铅垂线上 ）、整平的目的是（ 使仪器竖轴竖直、水平度盘水平 ）。 18、水平角的观测方法主要有（ 测回法 ）和（ 方向观测法 ）两种方法。 19、经纬仪的安置工作包括 对中 、 整平 两项内容。 20、地面上两直线之间的夹角在 水平面上的垂直投影 称为水平角。 21、在同一竖直面内视线与 水平视线 之间的夹角称为竖直角。 22、当观测者对着望远镜目镜时， 竖盘在望远镜左边时 称为盘左位置。 23、 DJ 6经纬仪的D 表示 大地测量 ，J 表示 经纬仪 ，下标“6”表示 仪器的精度 。 24、测量上常用的标准方向是 真子午线方向、 磁子午线方向 、 坐标纵线方向 。 25、由标准方向的 北 端起 顺时针 方向旋转量至某一直线的夹角称之为该直线的方位角。 26、坐标方位角的取值范围是 0°～ 360° 。 27、已知直线AB 的坐标方位角为186o，则直线BA 的坐标方位角是（ 6°）。
测量学实验报告 测量学实验报告 测量学（又名测地学）涉及人类生存空间，及通过把空间区域列入统计（列入卡片索引），测设定线和监控来对此进行测定。它的任务从地形和地球万有引力场确定到卫土地测量学（不动产土地），土地财产证明，土地空间新规定和城市发展。 一、实验目的;由于测量学是一门实践性很强的学科，而测量实验对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。实习目的与要求是熟练掌握常用测量仪器（水准仪、经纬仪）的使用，认识并了解现代测量仪器的用途与功能。在该实验中要注意使每个学生都能参加各项工作的练习，注意培养学生独立工作的能力，加强劳动观点、集体主义和爱护仪器的教育，使学生得到比较全面的锻炼和提高.
测量实习是测量学理论教学和实验教学之后的一门独立的实践性教学课程，目的在于： 1、进一步巩固和加深测量基本理论和技术方法的理解和掌握,并使之系统化、整体化； 2、通过实习的全过程，提高使用测绘仪器的操作能力、测量计算能力.掌握测量基本技术工作的原则和步骤； 3.在各个实践性环节培养应用测量基本理论综合分析问题和解决问题的能力，训练严谨的科学态度和工作作风。 二、实验内容 步骤简要：1）拟定施测路线。选一已知水准点作为高程起始点，记为a，选择有一定长度、一定高差的路线作为施测路线。然后开始施测第一站。以已知高程点a作后视，在其上立尺，在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立
尺点（转点1）作为前视点，在转点1处放置尺垫，立尺（前视尺）。将水准仪安置在前后视距大致相等的位置（常用步测），读数a1，记录；再转动望远镜瞄前尺读数b1，并记录 2）计算高差。h1=后视读数一前视读数＝a1-b1,将结果记入高差栏中。然后将仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点bm1为止，完成最后一个测站的观测记录。 3）成果检核。计算闭合水准路线的高差闭合差；若高差闭合差超限,应先进行计算校核,若非计算问题,则应进行返工重测。 实习过程中控制点的选取很重要，控制点应选在土质坚实、便于保存和安置水准仪的地方，相邻导线点间应通视良好，便于测角量距，边长约60米至100米左右。我觉得我们组测量时就有一个点的通视不是很好，有树叶遮挡，但是那也没办法，因为那个地方的环境所致，幸好我们可以解决.还
绪论 控制测量学的任务及其作用 控制测量学的主要任务是什么？ 平面控制网分成几类？他们的作用各是什么？ 控制测量学与大地测量学的主要区别是什么？他们又有什么联系? 如何理解控制网有控制全局的作用？ 地球的形状和测量的基准面 什么是水准面？什么是大地水准面？ 测量外业所依据的基准面和基准线是什么？测量成果计算的基准面是什么? 总地球椭球与参考椭球的区别何在？为什么参考椭球可能有很多个？地面上任何一点的重力取决于什么？为什么说垂线方向主要受引力影响？决定地面上一点位置可以有哪几种坐标系来表示？何谓大地经度和大地纬度？什么叫垂线偏差？什么叫大地水准面差距？ 三角测量的一般知识 布设平面控制网有哪几种传统方法？三角测量的基本原理是什么？ 分别解释平面控制网的起算数据，观测元素，推算元素的意义。他们之间的相互关系如何? 试归纳工程测量三角网计算数据是如何获得的，方法有哪几种？ 分别叙述三角网、导线网、边角网的必要起算数据和观测元素是什么？何谓独立网？何谓非独立网？ 国家三角网的布设原则 国家三角网的布设原则是什么？试述分级布网，逐级控制的必要性。推证平面控制点所控制的面积与边长的关系式。 各等级三角网的作用，技术规格和要求是什么？ 为什么布设三角网要有统一的规格。 国家三角网的布设方案 一、二等国家三角网的布设方案是怎样的？三、四等国家三角网的布设方案又是怎样的? 何谓插点法、插网法、插锁法？他们各有什么优缺点？为什么说插网法用得比较广泛？ 三角测量的精度估算 进行精度估算的目的是什么？它与平差中的精度评定有什么异同点? 三角形最有利形状的结论是什么？如何得来？ 为什么要在三角锁的两端加测起算边和起算方位角？
平面控制测量实验报告样本(通用版) Sample of plane control survey experiment report (general ver sion) 汇报人：JinTai College
平面控制测量实验报告样本(通用版) 前言：报告是按照上级部署或工作计划，每完成一项任务，一般都要向上级写报告，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等，以取得上级领导部门的指导。本文档根据申请报告内容要求展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 一、前言 1、课程设计实验目的 （1）初步学会根据测区情况，确定导线形式及选择数量合理的图根点，掌握图根控制测量的外业和内业工作。 （2）掌握坐标格网的绘制和图根点的展会及地形测量方法，学会地形图的整饰和清绘。 2、实验设计任务及要求 每组完成指导教师指定测区范围的1：500比例尺地形图，包括图根控制测量的外业和内业、坐标格网的绘制、图根点的展绘、碎部测量、地形图的整饰和清绘等。 3、实验仪器及工具
全站仪一台，百米绳，塔尺一根，三脚架一个，菱境一个，油漆适量、木桩若干，记录表若干、记录板一块《城市测量规范》一本。 自备：计算器、铅笔、小刀、橡皮、毛笔、大头针、小钉、小夹子若干个、绘图纸、水笔等。 二、课程设计要求 （1）图根控制点的要求 平面控制测量每一个小组在测区范围内选定6～8个控制点，按图根导线的精度要求进行施测。图根导线的技术要求如下表： 图根导线的技术指标 高程控制测量用普通水准测量方法测定各图根点的高程，根据已知高程点（水准点）及地形条件拟定出所采用的水准路线，高差闭合差应不超过±12n 毫米。 （2）碎部测量 施测碎部点可采用极坐标法，支距法或方向交会法，在街坊内部设站困难时，也可采用几何作图等综合方法进行。地物点、地形点视距和测距最大长度应符合下表的规定
1.1985国家高程基准: 1985年，国家测绘部门以青岛验潮站1953年至1979年的观测资料为依据，重新确定修正后的水准零点高程（7 2.2604 米），称为“1985国家高程基准”2.正高高程系:正高系统以大地水准面作为高程基准面，点的正高为：点沿铅垂方向到大地水准面的距离 3.控制测量学:研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科 4.水准面:静止的水面称为水准面，水准面是受地球表面重力场影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，因此是一个重力场的等位面 5.大地水准面的差距:从大地水准面沿法线到地球椭球体面的距离 6.水准标尺分划面弯曲差：通过分划面的两端点的直线中点至分划面的距离 7.方向观测法：在一测回内把测站上所有观测方向，先盘左位置依次观测，后盘右位置依次观测，取盘左、盘右平均值作为各方向的观测值 8电子经纬仪：利用光电技术测角，带有角度数字显示和进行数据自动归算及存储装置的经纬仪 9.测站偏心：有时为了观测的需要，如觇标的橹柱挡住了某个照准方向。仪器也必须偏离通过标石中心的垂线进行观测。 10. 水准面的不平行性：重力加速度随纬度的不同而变化的，在赤道g较小，而在两极g值较大，因此水准面相互不平行，且为向两极收敛的、接近椭圆的曲线。重力异常，不规则的变化。
1、控制测量学的基本任务： ①在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网②在施工阶段建立施工控制网 ③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 控制测量学的主要研究内容 （1）研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法，以满足国民经济和国防建设以及地学科学研究的需要。 （2）研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法。 （3）研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算。 （4）研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法、控制测量数据库的建立及应用等。 2. a.精度估算的目的和方法: 精度估算的目的是推求控制网中边长，方位角或点位坐标等的中误差，它们都是观测量平差值的函数，统称为推算元素。 估算的方法有：①公式估算法②程序估算法 b.单一附合导线的点位误差椭圆的特点： ①各种形状的导线，相应的误差椭圆大小相差不多。②误差椭圆近似于圆，说明测角和测边的精度比例基本适当。③最弱点在导线中间。 3、精密测角仪器和水平角观测1、三轴误差 ①经纬仪的视准轴误差（c值）：仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差。 消除方法：取盘左、盘右实际读数的中数②经纬仪的水平轴倾斜误差（i角）：仪器的水平轴不与垂直轴正交所产生的误差。消除方法：取盘左、盘右实际读数的平均值③经纬仪的水平轴倾斜误差（v 角）：由于仪器未严格整平，而使垂直轴偏离测站铅垂线一微小角度。 消除方法：1）尽量减小垂直轴的倾斜角v值2）测回间重新整平仪器3）对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数 4.精密电子经纬仪及其特点：装有电子扫描度盘，在微处理机控制下实现自动化数字测角的经纬仪：特点1角度标准设备——度盘及其读数系统与光学经纬仪有本质区别 2微处理机是电子速测仪的中心部件 3具有竖轴倾斜自动测量和改正系统 4望远镜既是瞄准装置，也是测距装置 5高自动化和多功能化的方向发展 5.城市和工程建设高程控制测量 技术规范规定：水准测量依次分为二，三，四等3个等级，首级高程控制网，一般要求布设闭合环形，加密是可布设成附合导线和结点图形，各等级水准测量的精度和国家水准测量相应等级精度一致 图上设计应遵循： （1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差影响 （2）水准路线应远离高压线或电缆，以避免电磁场对水准测量的影响 （3）布设首级高程控制网时，考虑便于进一步加密 （4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网：水准测量的距离：山区2-4km，城市建筑区和工业区为1-2km （5）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一 （6）注意测区已有水准测量成果的利用
《普通测量学》习题集答案一、填空题 1、确定点的空间位置需要三个量，即平面位置和高程。 2、测量工作的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部、步步有检核。 3、确定地面点位的基本要素是角度、距离、高程。 4、确定地面点位外业要观测的三个基本元素是（角度）、（距离）、（高差）。 5、我国的国家统一平面坐标系采用的是（高斯平面直角）坐标系。 6、国家统一划分六度投影带第19带的中央子午线是东经（ 111度）。 7、地面点到大地水准面的铅垂距离称之为该点的绝对高程；相对高程是指地面点到（假定水准面）的铅垂距离。 8、水准测量中，所采用的校核方法是（计算检核）、（测站检核）、（成果检核）；而每站校核的方法通常采用（双面尺法）和（变动仪器高）法进行。 9、在水准测量中，、前后视距相等主要是消除（仪器校正后残差）误差和（地球曲率和大气折光）误差。 10、在水准测量中，转点的作用是传递高程。 11、当闭合或附合水准测量的闭合差在允许范围以内时，应将闭合差按测站数或距离成正比例的原则，以反符号调整 到各测段高差上去。、附和水准路线高差闭合差计算公式为h测终始13、水准仪后视点高程为1001.55m ，后视读数为 1.55 m ，水准仪的视线高为1003.1m 。14、如果测站高差为负值，则后视立尺点位置高于前视立尺点位置。15、某闭合水准路线各测段
的高差实测值分别为：+2.343m ；-4.003m ；+1.655m ，其高差闭合差为（ -0.005m ）。 16、已知B点高程为941.236m ，A点到B点的高差为：-1.167m ，则A点的高程为（ 942.403m ）。17、经纬仪对中的目的是（把仪器中心安置在测站点的铅垂线上）、整平的目的是（使仪器竖轴竖直、水平度盘水平）。18、水平角的观测方法主要有（测回法）和（方向观测法）两种方法。 19、经纬仪的安置工作包括对中、整平两项内容。20、地面上两直线之间的夹角在水平面上的垂直投影称为水平角。21、在同一竖直面内视线与水平视线之间的夹角称为竖直角。22、当观测者对着望远镜目镜时，竖盘在望远镜左边时称为盘左位置。23、 DJ经纬仪的D表示大地测量，J 表示经纬仪，下标“6”表示仪器的精度。624、测量上常用的标准方向是真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵线方向。 25、由标准方向的北端起顺时针方向旋转量至某一直线的夹角称之为该直线的方位角。26、坐标方位角的取值范围是0°～ 360°。27、已知直线AB的坐标方位角为186o，则直线BA的坐标方位角是（ 6°）。 28、罗盘仪是测定直线磁方位角或磁象限角的仪器。、29、用钢尺丈量AB两点间距离，往、返测距离观测值分别为119.970m；120.030m ，其相对误差为（ 1/2000 ）。 30、控制测量分为平面控制测量、高程控制测量两大类。31、闭合导线内业计算中，角度
北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称：模拟电子技术课程设计 题目：温度测量控制系统的设计与制作 学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩： 日期：2010年11月17日
目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I：元器件清单 (11) 附录II：multisim仿真图 (11) 附录III：参考文献 (11)
一、电子技术课程设计的目的与要求 （一）电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 （二）电子技术课程设计的要求 1．教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2．能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 （一）课程设计名称 设计题目：温度测量控制系统的设计与制作 （二）课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统，测量温度范围：室温0～50℃，测量精度±1℃。 2、技术指标及要求： （1）当温度在室温0℃～50℃之间变化时，系统输出端1相应在0～5V之间变化。 （2）当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求，该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此，我们可以利用它的这些特性，实现从温度到电流的转化；但是，又考虑到温度传感器应用在电路中后，相当于电流源的作用，产生的是电流信号，所以，应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整，这里要用到电压跟随器、加减运算电路，这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节，所以选用了集成运放LM324和电位器；最后为实现技术指标（当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。）中的要求，选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析，电路的总体设计思想就明确了，即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号，然后通过一系列的集成运放电路，使表示温度的电压放大，从而线性地落在0～5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。
椭球面面积的近似计算 专题摘要：利用曲面面积计算公式和函数幂级数展开的麦克劳林公式，给出椭球面表面积的近似计算公式。 我们知道半径为R 的球的表面积为2 4R π，但椭球的表面积如果通过曲面面积计算公式来计算，其积分为第二类椭圆积分，不能通过重积分方法计算出表面积值。下面给出近似计算公式。 设椭球面方程为 a b c c z b y a x ≤≤=++,122 2222， （1） 由对称性我们只需求出第一卦限部分的表面积再乘8即可。由曲面面积计算公式[40]。 dxdy y z x z S D ????+??+=2 2)()( 1， （2） 其中}1:),{(2222≤+=b y a x y x D ，22 221b y a x c z --=。于是 222221b y a x x a c x z --- =??， 2 22221b y a x y b c y z ---=?? 所以 2 2222 4224222222211)()(1b y a x y b c x a c b y a x y z x z --++--=??+??+， 设2 0,10,sin ,cos π θθθ≤≤≤≤==r rb y ra x ，则上述广义极坐标变换的Jacobi 行列 式为abr J = 2 22222 2 2 221)sin cos (1)()(1r b a r c r y z x z -++-=??+??+θ θ 2 22221) cos 1()(1r e r b c r --+-=θ， 其中22 1a b e -=。从而
θθπabrdrd e b c r r S ?? --+-=102 2222 ]1)cos 1()[(1118， （3） 由于有幂级数展式 ]1,1[6 4231421211132-∈-???+?-+ =+x x x x x ， 所以当x 很小时有 x x 2 1 11+ ≈+， （4） 因为,10≤≤e 所以)2 0(1cos 02 π θθ≤ ≤≤≤e ，因此 1]1)cos 1()[(1222≤--≤-θe b c r 根据（4）式有 ]1)cos 1()[(211]1)cos 1()[(1222222--+≈--+θθe b c r e b c r ，（4） 所以 θθπdrd e b c r r r ab S ]}1)cos 1()[(211{18102 22 22 --+ -≈?? ???? ????---+-=2 022 10232]1)cos 1()[(21118π θθd dr e b c r r r r ab ?--+=2 22]}1)cos 1()[(311{8π θθd e b c ab ?--+=2 222]2cos )(61)(61)(3132[8πθθd e b c e b c b c ab )]1 1(1231[8222b a c a b ++=π。 不难看出，当c b a ==时，π2 4a S =，即为球的表面积。 此方法也适用于求椭圆周长的近似值。
第1章绪论 1.1 控制测量学的基本任务和主要内容 1.1.1 控制测量学的基本任务和作用 1.1.2 控制测量学的主要研究内容 1.2 地球重力场的基本知识 1.2.1 引力与离心力 1.2.2 引力位与离心力位 1.3 控制测量的基准面和基准线 1.3.1 水准面 1.3.2 大地水准面 1.3.3 似大地水准面 1.3.4 正常椭球和水准椭球，总的地球椭球和参考椭球 1.3.5 大地高H、正高H正及正常高H正常 1.3.6 垂线偏差 1.4 控制测量的现状与发展概况 1.4.1 空间测量技术给控制测量学注入了新的活力，使控制测量学进入生机勃勃发展的 新时代 1.4.2 信息时代的控制测量仪器和测量系统已经形成数字化、智能化和集成化的新的发 展态势 1.4.3 工程控制网优化设计理论和应用得到长足的发展，测量数据处理和分析理论取得 许多新成果 第1部分水平测量控制网的技术设计 第2章水平控制网的技术设计 2.1 国家水平控制网建立的基本原理 2.1.1 建立国家水平大地控制网的方法 2.1.2 建立国家水平大地控制网的基本原理 2.1.3 国家水平大地控制网的布设方案 2.2 工程水平控制网建立的基本原理 2.2.1 工程测量水平控制网的分类 2.2.2 工程测量水平控制网的布设原则 2.2.3 工程测量水平控制网的布设方案 2.2.4 专用控制网的布设特点 2.3 导线网的精确估算 2.3.1 精度估算的目的和方法 2.3.2 等边直伸导线的精度分析 2.3.3 直伸导线的特点 2.3.4 单一附合导线的点位误差椭圆 2.3.5 导线网的精度估算 2.4 工程测量控制网的优化设计 2.4.1 工程控制网优化设计的一般概念 2.4.2 精密工程测量控制网的质量标准 2.4.3 关于机助模拟设计法的一般说明 2.5 工程测量水平控制网技术设计书的编制 2.6 选点、建标和埋石
一、实验目的与要求: 掌握水准仪的安置、整平、瞄准与读数和测定地面两点间的高差; 掌握全站仪对中、整平、瞄准与读数等基本操作要领; 掌握小地区碎部测量布点方式; 掌握测绘学的水准测量和导线测量的一般方法; 二、实验任务: 控制点高程测量;导线测量;水准、闭合导线内业计算; 学校莳英园水准闭合路线的测量，并根据其中一个已知高程的水准点推算出其它水准点的高程。每小组完成一个指定区域的导线测量(包括高程)。完成提交一份水准测量的成果表、一份水准测量的原始记录数据的电子表格、一份导线测量的布点图、一份导线测量的原始测量数据的记录表格。 三、实验内容: 1. 对莳英园的18个控制点采用闭合路线进行等外水准测量，并且闭合路线每条线路，及相应的内业处理 2.在莳英园为中心，包括9，10,11,12号楼，北门，西北门，草坪、亭台进碎步点的布设和将布设的碎步点采用导线测量的方式测量其坐标和高程，及相应的内业处理。 四、实验设备:水准仪，水准尺，三脚架，全站仪，棱镜，对中杆，卷尺，图纸等。， 五、技术设计: 1.水准测量:根据已知水准点的高程，测量其他水准点的高程. 使用水准仪和水准尺，在所选择的闭合回路上有若干个控制点(索要测出高程的点)。闭合回路上，每两个控制点之间为一测段，站与站间距离应适中，按照国家水准测量技术要求进行施测。 2.导线测量:通过测角和量距，求出各导线点的坐标 导线从一已知控制点出发，经过17个点，又回到起始点上，形成一闭合多边形，成为闭合导线。由于测量了多边形的各内角及边长，闭合导线也具有检核作用。 a角度检核条件:多边形各内角的观测值之和与其理论值之差，应满足限差要求，其中n为多边形角个数。 b坐标增量检核条件:上述理论值应为零，可实际上一般不等于零，但也应该满足限差要求。 c导线测量的外业工作：踏勘选点及建立标志，测角，量边等。 d导线测量内业计算:导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。计算之前，应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错算错，成果是否符合精度要求，计算数据是否准确 3. 碎步测量:根据控制点，测定碎部点的平面位置和高程; 4. 绘图。
控制测量学试题六及参考答案 一、名词解释： 1、子午圈 2、卯酉圈 3、椭圆偏心率 4、大地坐标系 5、空间坐标系 6、法截线 7、相对法截线 8、大地线9、垂线偏差改正 10、标高差改正11、截面差改正 12、起始方位角的归算13、勒让德尔定理 14、大地元素15、地图投影16、高斯投影 17、平面子午线收敛角18、方向改化 19、长度比20、参心坐标系 21、地心坐标系 二、填空题： 1、旋转椭球的形状和大小是由子午椭圆的个基本几何参数来决定的，它们分别是。 2、决定旋转椭球的形状和大小，只需知道个参数中的个参数就够了，但其中至少有一个。 3、传统大地测量利用天文大地测量和重力测量资料推算地球椭球的几何参数，我国1954年北京坐标系应用是椭球，1980年国家大地坐标系应用的是椭球，而全球定位系统（GPS）应用的是椭球。 4、两个互相垂直的法截弧的曲率半径，在微分几何中统称为主曲率半径，它们是指和。 5、椭球面上任意一点的平均曲率半径R等于该点和 的几何平均值。 6、克莱洛定理(克莱洛方程)表达式为。 7、拉普拉斯方程的表达式为。 8、若球面三角形的各角减去，即可得到一个对应边相等的平面三角形。 9、投影变形一般分为、和变形。 10、地图投影中有、和投影等。 11、高斯投影是投影，保证了投影的的不变性，图形的 性，以及在某点各方向上的的同一性。 12、采用分带投影，既限制了，又保证了在不同投影带中采用相同的简便公式进行由于引起的各项改正数的计算。 13、长度比只与点的有关，而与点的无关。 14、高斯—克吕格投影类中，当m0=1时，称为，当m0=0.9996时，称为。 15、写出工程测量中几种可能采用的直角坐标系名称（写出其中三种）： 、、。 16、所谓建立大地坐标系，就是指确定椭球的，以及。 17、参考椭球的定位和定向，就是依据一定的条件，将具有确定参数的椭球与 确定下来。 18、参考椭球的定位和定向，应选择六个独立参数，即表示参考椭球定位的三个参
第1章绪论 控制测量是科学研究、工程建设的基础性工作，其精度的高低直接决定着国家基准、工程项目的准确与否。控制测量工作在不同的阶段有着不同的工作内容与要求，应该根据国家控制网的等级、工程建设的进度，选择合适的方法。 1.1 控制测量学的基本概念 1.1.1 控制测量学的定义与分类 “从整体到局部，先控制后碎部”是测量工作的基本原则，其中，“控制”指的就是控制测量。控制测量是测绘工作中最为重要的环节之一，在测绘工作，乃至整个工程中都发挥着重要的作用。所谓控制测量，是指在一定区域内，按测量任务所要求的精度，测定一系列地面标志点（控制点）的水平位置或高程，建立平面控制网或高程控制网的测量工作。 在进行控制测量工作时，需要以数学、测量学、测量平差、大地测量学等学科为基础，共同为建立控制网、测定地面点位而服务，由此形成控制测量学。 控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。控制测量学是在大地测量学基本理论基础上，以工程建设和社会发展与安全保证的测量工作为主要服务对象而发展和形成的，为人类社会活动提供有用的空间信息。因此，从本质上说，它是地球工程信息学科，是地球科学和测绘学中的一个重要分支，是工程建设测量中的基础学科，也是应用学科。在测量工程专业人才培养中占有重要的地位。 控制测量按照工作用途分类可以分为大地控制测量和工程控制测量两类：在一个或几个国家及至全球范围内布设足够的大地控制点，将这些大地控制点以一定的关系连接构成大地控制网，按照统一的规程、规范所进行的控制测量，称为大地控制测量；为了某项工程的设计、施工、运营管理等需要，在较小区域内布设足够的控制点，将控制点以一定的关系连接构成工程控制网，按照国家或部门颁布的规程、规范所进行的控制测量，称为工程控制测量。 控制测量按照工作内容分类可以分为平面控制测量和高程控制测量两类：测定控制点平面位置（x,y）的工作称为平面控制测量；测定控制点高程（H）的工作称为高程控制测量。 1.1.2 控制测量学的任务与作用 从广义上来讲，控制测量学要为研究地球（或其他星体）的形状与大小提供基准与起算数据，而从狭义上来说，控制测量主要为工程建设而服务，根据工程施工的不同阶段，发挥着不同的作用。
习题与思考题 第一章绪论 1．《控制测量学》课程的教学目的和要求是什么? 2．控制测量包括哪些主要内容?它应遵循怎样的作业程序? 3．控制测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。 4．何谓垂线偏差?造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪些? 5．简述三角网、导线网、边角网的适用范围及优、缺点。 6．简述控制测量新技术发展的几个方面。 7．控制网的基本结构有哪些？ 8．针对控制测量学的任务和内容，你将如何学习控制测量学这门的课程？ 9．下列控制网属于哪种类型的控制网？ 第二章水平控制网的技术设计 1．技术设计的意义、内容和方法是什么？技术设计应该遵循哪些原则？ 2．怎样根据测图比例尺的大小确定平面控制点的密度？怎样根据地形测图和城市建设需要来确定它们对平面控制点和高程控制点的精度要求？ 3．概述我国国家各等三角测量的布设方案，及其在精度要求上有哪些主要规定?
4．某些规范中把三、四等三角网的起始边精度分为首级网及加密网两种类 型，并规定了不同的数值，试问这是什么缘故? 5．城市及工程控制网的布设，为什么不同的控制面积应有不同的等级? 6．设三角网中某边SAB 长约2.5km ，已知其边长相对中误差 =S m S 1：40000，坐标方位角中误差 "4±=αm 。试求两点间边长中误差、相对横向中误差及点位中 误差。 7．如图2-1所示，在高级三角点)6,2,1( =i A i 中，布设8条大致直伸的导线， 共组成具有三个结点（E 、F 和G ）的导线网，设每条导线长度均为2km ，各条导线均以5cm 的点位精度施测，试求： (1)结点F 的点位误差是多少？ (2)该导线网的最弱点在何处（不考虑起算数据误差影响）。 图2-1 图2-2 8．为什么在直伸形支导线中，边长测量误差主要引起纵向误差，而测角误
课间实验报告 2010年——2011年第 2学期 实验课程：摄影测量学 实验班级：08级地理信息系统 学生： 学号： 指导教师： 重庆交通大学测量与空间数据处理实验室
目录 实验一：单像空间后方交会算法实现 实验二：人眼立体相对观察
实验一：单像空间后方交会算法实现 一、 实验目的 通过用程序设计语言（Visual C++或者C 语言、C# 、VB 语言）编写一个完整的单片空间后方交会程序，通过对提供的一定数量的地面控制点进行计算，运用共线方程式反求输出像片的外方位元素并评定精度。本实验的目的在于让学生深入理解单片空间后方交会的原理、方法，体会在有多余观测情况下，用最小二乘平差方法实现解求影像外方位元素的过程。通过上机调试程序加强动手能力的培养，通过对实验结果的分析，增强学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。 二、 实验器材 1. 航片坐标量测数据，控制点成果表，航片摄影参数等： ①已知航摄仪内方位元素：f=153.24㎜，000x y ==,摄影比例尺：1/50000 ②已知4对控制点的影像坐标和地面坐标 ③要求写出详细的解答过程 三、 实验原理 以单幅航空影像为基础，从该影像所覆盖地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的 像坐标量测值出发，根据共线条件方程，求解该影像在航空摄影时刻的外方位元素 。由于空间后方交会所采用的数学模型共线方程是非线性函数，为了方便外方位元素的求解，需要首先对共线方程进行线性化。 四、 实验步骤 运用程序设计语言编写计算过程代码，其代码编写原理为： 1. 运用空间后方交会的基本公式： 2. 误差方程式和法方程式的建立：
椭球被平面截得的截面面积 上海 黄之 本文首先得到平面截椭球所得的截面的面积，然后提出一些与此相关的问题.其中一些比较繁杂的运算会省略，因为那将耗费很大篇幅. 一， 因为容易看到，任何一个平面截椭球，截面必然是椭圆，其在轴截面的投影也是一个椭圆，所以，应该首先得出平面上椭圆的面积的一般公式. 设XOY 面上有一条二次曲线为0:2 2 =+++++f ey dx cy bxy ax F ，首先通过平移变换将它的一次项消去.这只需要设0)())(()(:2 2 =+-+--+-g t y c t y s x b s x a F ,展开后进行系数对比，得到： ac b bde cd ae f g ac b bd ea t ac b be dc s 4,42,4222222--++=--=--= 众所周知，当判别式ac b 42 -=?为负数时F 为椭圆，为0时F 为抛物线，为正数时F 为双曲线(都包括退化情形).(s,t)即是F 的对称中心，当判别式为0时F 所表示的抛物线的中 心在无穷远处. 这样，就可以把任何一个椭圆化为形如0:2 2 =+++g cy bxy ax E ，下面求E 的面积.首先将它的xy 项消去，即进行旋转变换.易得：将E 绕着原点逆时针旋转θ角后的方程为： 0)cos cos sin sin ()2cos 2sin )(()sin cos sin cos (222222=+++++-++-g y c b a xy b c a x c b a θθθθθθθθθθ 这样，只需让b a c -= θ2cot 即可消去交叉项，此时E 变为： 0:22=++g By Ax D 其中θθθθθθθθ2222 cos cos sin sin ,sin cos sin cos c b a B c b a A ++=+-= (顺便指出，由此可以得到E 有两条对称轴：x k y 2,1=，其中k 为0)(22 =--+b k c a bk 的实根.) 显然D 的面积为AB g S | |π =，将A ，B 的表达式以及b a c -=θ2cot 代入，最终计算出E 的 面积，也就是F 的面积为： 04,| |22<-=?? -=ac b g S π
课外自主性实验 全 站 仪 的 测 量 与 放 样 实验成员：姓名学号 孙中凯3072109431 付忠辉 3072109430 谭思文 3072109417 孙开韦 3072109205 指导老师：李建曹茂柏 淮阴工学院建筑工程学院 二〇一〇年十一月二十七日
目录 1．组学生姓名与学号及使用仪器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 2．所用仪器及附件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3．实验条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 4．实验过程数据及相关内容记录- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -3 5．建筑面积计算表- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 6．心得体会- - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 7．CAD图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9