现代测量学备考

1.测量学：研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。

2.测量学发展历程及主要成就：发展：①上古时代，夏禹在黄河两岸利用简单的工具进行测量治理水患；②战国时期发明的指南针，促进了古代测绘技术的发展；③唐朝刘遂等人进行了世界上最早的子午线弧长测量；④宋代沈括使用水平尺、罗盘进行地形测量，创立分层筑堰的方法，并且制作了表示地形的立体模型⑤元代郭守敬创立了多种天文测量仪器，在全国进行了大规模的天文的观测；⑥清康熙新定以二百里折合地球子午线一度为世界上以经线弧长作为长度标准之始。⑦到二十世纪我国开始采用了一些新的测量技术，但将测量作为一门现代科学还是新中国成立后得以迅速发展。

成就：①在全国范围内（出台湾省）建立了高精度的天问大地控制网，建立了适合我国的统一坐标系统--1980年西安坐标系统；②完成国家基本地形图的测绘，测图比 例尺不断增大，测图方法、编制过程数字化、自动化；③制定了各种测绘技术规范和法规，统一了技术规格及精度指标；④建立完整的测绘教育体系，研制了一批具有世界先进水平的测绘软件；⑤测绘仪器生产发展迅速。

3.大地水准面：定义：海洋处于静止平衡状态时，将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交的包围整个地球的封闭的水准面。特点：封闭曲面、重力等位面、高程起算面、不规则。用途：是大地测量基准之一，将几何大地测量与物理大地测量结合起来，使人们在确定空间几何位置的同时，还能获得海拔高度和地球引力场关系等重要信息，其形状反映了地球内部物质结构、密度和分布等信息，对海洋学、地震学、地球物理学、地质勘探、石油勘探等相关地球科学领域研究和应用具有重要作用。

4.2000国家大地坐标系：国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

5.高斯平面直接坐标系：在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并将中央子午线与赤道的交点O作为坐标原点，一中央子午线的投影位纵坐标轴X，并规定其北向为正；以赤道的投影作为横坐标轴Y，并规定其东向为正。【而数学上的平面直角坐标系，横轴为X轴，取向右方向为正方向；纵轴为Y轴，取向上为正方向，两坐标轴的公共原点叫做平面直角坐标系的原点。】

6.相对高程：到任一假定水准面的垂直距离，称之为该点的相对高程。

7.测量工作的步骤（举例说明）：首先进行外业的勘察及资料收集，其内容包括测区的自然、人文情况、风土人情情况、道路交通情况、气候情况及测区已有的测绘资料等；其次是用控制测量进行控制网点的敷设（包括选埋点、观测、计算）从而获得控制点的平面坐标和高程；最后是以控制点为基础进行地形测图。

8.测量高程的方法：水准测量、三角高程测量、GPS高程测量。

9.水准测量的原理：水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。如图，为了求出A、B两点的高差hAB，在A、B两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺，在A、B两点之间安置水准仪。当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得读数a和b，则A、B两点的高差等于两个标尺读数之差。即：hAB a b，如果A为已知高程的点，B为待求高程的点，则B点的高程为：HB HA hAB（高差法）。

10.水准仪：主要由基座（用于置平仪器，它支承仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动）、水准器（用于指示仪器或视线是否处于水

平位置）、望远镜（它可以提供视线，并可读出远处水准尺上的读数）组成。操作步骤：安置水准仪、粗平、照准标尺、精平、读数。

11.视差：当目标成像不在十字丝平面内时，观测者的眼睛做上下（或左右）运动时，就会发生目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称

之为视差。

12.水平尺：是水准测量的主要工具，在水准测量作业时与水准仪配合使用缺一不可。水准尺又分为普通水准尺和精密水准尺。

13.水准测量一个测站测操作步骤：①在已知高程的起始点A上竖立水准尺，作为后视尺；

②在测量前进方向离起点不超过150m处设立第一个转点Z1，必要时可放置尺垫，并竖立水准尺，作为前视尺。

③在离这两点等距离处I安置水准仪。仪器粗略整平后，先照准起始点A上的水准尺，用微倾螺旋使气泡符合后，读取A点的后视读数，并记入手簿；

④然后照准转点Z1上的水准尺，气泡符合后读取Z1点的前视读数。把读数记入手簿，并计算出这两点间的高差。此时就算是完成了一个测站的观测过程。

14.三、四等水准测量的高程计算。

15.水准测量误差来源：仪器误差（视准轴与管水准轴不平行误差【对每一测段的前后视距累积差规定一个限值】、水准尺误差【将每测站设成偶数测站

消除水准尺零点差】）；观测误差（管水准器气泡居中误差【】、水准尺数字估读误差【规范各级水准测量的视线长度】、调焦误差【尽可能使前后视距差

相等】、水准尺倾斜误差【可在水准尺上安装圆水准器，确保标尺竖直】）；外界条件影响（水准仪和水准尺的升沉误差【采用后-前-前-后作业模式，将

尺垫踩实，采取往返测量】、大气折光的影响【规定中丝读书应大于0.3m】、日照计风力引起的误差【选好的天气，打伞遮光】）。

16. 水平角测量原理：如图所示， O´A´和O´B´在水平度盘上总有相应读数a和b，则水平角为：β＝b－a 。

17.垂直角测量原理：如图所示，望远镜瞄准目标的视线与水平线分别在竖直度盘上有对应读数，两读数之差即为垂直角的角值。与水平角测量所不

同的是，垂直角的两方向中的一个方向是水平方向。无论对哪一种经纬仪来说，视线水平时的竖盘读数都应为90 的倍数。所以，测量垂直角时，只

要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出垂直角。

18.经纬仪主要部件：基座（用于置平仪器，它支承仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动）、水平度盘（读出照准目标后的水平角或水平方向值）及竖直度盘（读出竖直角）、照准部（水准器：使经纬仪的垂直轴与测站铅垂线一致；望远镜的作用有二：一是将不同距离的远方目标，通过成像，放大视角，以便更清晰地看到目标；二是用望远镜的视准轴精确照准目标，以确定目标的视准线方向。）

19.经纬仪的使用：⑴架设仪器：将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。

㈡对中：目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。

㈢整平：目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。 精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。

㈣瞄准与读数：①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。③读数：调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。

20.测绘法、方向法的计算。

21.角度测量误差：

（一）仪器误差

1． 仪器制造加工不完善：可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置以减弱这一项误差影响。

2． 仪器校正不完善：可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴造成的误差不能消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。

（二）观测误差

1．对中误差：仪器对中不准确，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围。

2．整平误差：若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。应特别注意认真整平仪器。当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上 时，应重新整平仪器，重新观测。

当你的耐心足够大，你的承载力也就足够大。——剑指天涯