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1、第一篇 大地测量与海洋测绘1，高斯投影正反算：高斯投影正算：即把大地坐标通过高斯投影数学模型转换为平面坐标；高斯投影反算：即把平面坐标通过高斯投影数学模型转换为大地坐标；详见高斯投影坐标正反算公式2，大地主题正算：根据经纬度和方向角以及距离计算另外一点坐标大地主题反算：根据两点经纬度计算方向角以及距离以上说法不是标准的说法，需要查书3，经纬仪和全站仪盘左盘右能够消除的误差有哪些，不能消除的误差有哪些？可消除仪器的视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差、度盘偏心差的影响。 注：1、望远镜视准轴CC与横轴HH如不相垂直，二者之间存在偏角c这一误差称为视准轴误差。 2、望远镜横轴HH与竖轴VV如不相垂直，
2、二者之间存在偏角i，这一误差称为横轴误差。 3、角度测量的度盘，在刻画分度时的偏心误差称为度盘偏心差 4、竖盘指标线偏离正确位置，则始读数不正好等于90或270，而有一偏差值x，此偏差值x称为竖盘指标差。竖盘指标差x对盘左、盘右竖角的影响大小相同、符号相反。 不可消除竖轴VV的倾斜误差4，水准测量【leveling survey】指的是测定各点高程的作业。 水准测量又名“几何水准测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。由于不同高程
3、的水准面不平行，沿不同路线测得的两点间高差将有差异，所以在整理国家水准测量成果时，须按所采用的正常高系统加以必要的改正，以求得正确的高程。我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。一、二等水准测量称为“精密水准测量”，是国家高程控制的全面基础，可为研究地壳形变等提供数据。三、四等水准测量直接为地形测图和各种工程建设提供所必需的高程控制。 水准测量是用沿水准路线逐点向前推进的方式实施。为了测量地面上A、P两点间高差（见图）， 先将水准标尺R1竖立在水准点 A 上 ，再将水准标尺R2竖立在一定距离的 B 点上，在A、B之间安置水准仪。依据水准仪的水平视线，在标尺上分别读数，两标尺读数差就是A
4、、B 两点间的高差 hAB 。第一站测完后，B点上水准标尺R2保持不动，A点的水准标尺R1移至C点，水准仪移至BC的中间，测得B、C两点间高差hBC，如此继续推进至P点，A、P两点间的高差hAP=hAB hBC 。 水准测量首先是选定水准路线和埋设水准标石。水准路线应选在坡度小的交通线上，水准点位置应选在能保证标石稳定，长期保存并便于观测的地点。中国国家水准点上的标石分为基岩水准标石 、 基本水准标石和普通 水准标石 3 种。基岩水准标石埋设在一等水准路线上 ， 大约每隔500千米一座，作为研究地壳垂直运动的依据。基本水准标石埋设在一、二等水准路线上，每隔60千米左右一座，用于长期保存水准测量
5、成果和研究地壳垂直运动。普通水准标石埋设在各等水准路线上，每隔26千米一座，直接为地形测图和各种工程建设提供高程控制。 精密水准测量必须用带测微器的精密水准仪和膨胀系数小的因瓦水准标尺，以提高读数精度、削弱温度变化对测量结果的影响。仪器至标尺的距离约在3560米，且距前后标尺的距离基本相等，同时采用完善的观测程序，以削减水准仪残余的微小倾斜带来的影响和大气折光影响。 水准测 量 结 果须按所采用的高程系统加入必要的改正，以求出精确的高程。精密水准测量的实施精密水准测量一般指国家一、二等水准测量，在各项工程的不同建设阶段的高程控制测量中，极少进行一等水准测量，故在工程测量技术规范中，将水准测量分
6、为二、三、四等三个等级，其精度指标与国家水准测量的相应等级一致。 下面以二等水准测量为例来说明精密水准测量的实施。 一 精密水准测量作业的一般规定 根据各种误差的性质及其影响规律，水准规范中对精密水准测量的实施作出了各种相应的规定，目的在于尽可能消除或减弱各种误差对观测成果的影响。 （ 1 ）观测前 30 分钟，应将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；观测时应用测伞遮蔽阳光；迁站时应罩以仪器罩。 （ 2 ）仪器距前、后视水准标尺的距离应尽量相等，其差应小于规定的限值：二等水准测量中规定，一测站前、后视距差应小于 1.0m ，前、后视距累积差应小于 3m。这样，可以消除或削弱与距离有关
7、的各种误差对观测高差的影响，如 i角误差和垂直折光等影响。 （ 3 ）对气泡式水准仪，观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并作标记，随着气温变化，应随时调整置平零点的位置。对于自动安平水准仪的圆水准器，须严格置平。 （ 4 ）同一测站上观测时，不得两次调焦；转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋，其最后旋转方向均应为旋进，以避免倾斜螺旋和测微器隙动差对观测成果的影响。 （ 5 ）在两相邻测站上，应按奇、偶数测站的观测程序进行观测，对于往测奇数测站按“后前前后”、偶数测站按“前后后前”的观测程序在相邻测站上交替进行。返测时，奇数测站与偶数测站的观测程序与往测时相反，即奇数测站由前视开始，偶数测站由后视开始。这
8、样的观测程序可以消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差对观测高差的影响，如i角的变化和仪器的垂直位移等影响。 （ 6 ）在连续各测站上安置水准仪时，应使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，而第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。 （ 7 ）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数，由往测转向返测时，两水准标尺应互换位置，并应重新整置仪器。在水准路线上每一测段仪器测站安排成偶数，可以削减两水准标尺零点不等差等误差对观测高差的影响。 （ 8 ）每一测段的水准测量路线应进行往测和返测，这样，可以消除或减弱性质相同、正负号也相同的误差影响，如水准标尺垂直位移的误差影响。 （ 9 ）一个测段的水准测量路线的
9、往测和返测应在不同的气象条件下进行，如分别在上午和下午观测。 （ 10) 使用补偿式自动安平水准仪观测的操作程序与水准器水准仪相同。观测前对圆水准器应严格检验与校正，观测时应严格使圆水准器气泡居中。 （ 11 ）水准测量的观测工作间歇时，最好能结束在固定的水准点上，否则，应选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置水准标尺的固定点，作为间歇点加以标记，间歇后，应对两个间歇点的高差进行检测，检测结果如符合限差要求（对于二等水准测量，规定检测间歇点高差之差应 1.Omm ），就可以从间歇点起测。若仅能选定一个固定点作为间歇点，则在间歇后应仔细检视，确认没有发生任何位移，方可由间歇点起测。 二 精密水准测
10、量观测 1. 测站观测程序 往测时，奇数测站照准水准标尺分划的顺序为 后视标尺的基本分划； 前视标尺的基本分划； 前视标尺的辅助分划； 后视标尺的辅助分划； 往测时，偶数测站照准水准标尺分划的顺序为 前视标尺的基本分划； 后视标尺的基本分划； 后视标尺的辅助分划； 前视标尺的辅助分划。 返测时，奇、偶数测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇数测站相同。 按光学测微法进行观测，以往测奇数测站为例，一测站的操作程序如下： （ 1 ）置平仪器。气泡式水准仪望远镜绕垂直轴旋转时，水准气泡两端影像的分离，不得超过 lcm ，对于自动安平水准仪，要求圆气泡位于指标圆环中央。 （ 2 ）将望远镜照准后视水准标尺
11、，使符合水准气泡两端影像近于符合（双摆位自动安平水准仪应置于第 摆位）。随后用上、下丝分别照准标尺基本分划进行视距读数（如表 5-2 中的（ 1 ）和（ 2 ）。视距读取 4 位，第四位数由测微器直接读得。然后，使符合水准气泡两端影像精确符合，使用测微螺旋用楔形平分线精确照准标尺的基本分划，并读取标尺基本分划和测微分划的读数（ 3 ）。测微分划读数取至测微器最小分划。 （ 3 ）旋转望远镜照准前视标尺，并使符合水准气泡两端影像精确符合（双摆位自动安平水准仪仍在第 摆位），用楔形平分线照准标尺基本分划，并读取标尺基本分划和测微分划的读数（ 4 ）。然后用上、下丝分别照准标尺基本分划进行视距读数（
12、 5 ）和（ 6 ）。 （ 4 ）用水平微动螺旋使望远镜照准前视标尺的辅助分划，并使符合气泡两端影像精确符合（双摆位自动安平水准仪置于第摆位），用楔形平分线精确照准并进行标尺辅助分划与测微分划读数（ 7 ）。 （ 5 ）旋转望远镜，照准后视标尺的辅助分划，并使符合水准气泡两端影像精确符合（双摆位自动安平水准仪仍在第摆位），用楔形平分线精确照准并进行辅助分划与测微分划读数（ 8 ）。表 5-2 中第（ 1 ）至（ 8 ）栏是读数的记录部分，（ 9 ）至（ 18 ）栏是计算部分，现以往测奇数测站的观测程序为例，来说明计算内容与计算步骤。 视距部分的计算 （ 9 ） = （ 1 ） - （ 2 ）
13、（ 10 ） = （ 5 ） - （ 6 ） （ 11 ） = （ 9 ） - （ 10 ） （ 12 ） = （ 11 ） + 前站（ 12 ） 高差部分的计算与检核 （ 14 ）（ 3 ） + K - （ 8 ） 式中 K 为基辅差（对于 N3 水准标尺而言 K=3.0155m) （ 13 ） = （ 4 ） + K - （ 7 ） （ 15 ） = （ 3 ） - （ 4 ） （ 16 ） = （ 8 ） - （ 7 ） （ 17 ） = （ 14 ） - （ 13 ） = （ 15 ） - （ 16 ）检核 （ 18 ） = （ 15 ） + （ 16 ） 表 5-2 测自 至 19
14、年 月 日 时间 始 时 分 末 时 分 成 像 温度 云量 风向风速 天气 土质 太阳方向 测 站 编 号 后 尺 下丝 前 尺 下丝 方 尺 及 向 号 标尺读数 基 +K 减 辅 （一减二） 备考 上丝 上丝 后距 前距 基本分划 （一次） 辅助分划 （二次） 视距差 （ 1 ） （ 5 ） 后 （ 3 ） （ 8 ） （ 14 ） （ 2 ） （ 6 ） 前 （ 4 ） （ 7 ） （ 13 ） （ 9 ） （ 10 ） 后 - 前 （ 15 ） （ 16 ） （ 17 ） （ 11 ） （ 12 ） （ 18 ） 后 前 后 - 前 以上即一测站全部操作与观测过程。一、二等精密水准测
15、量外业计算尾数取位如表 5-3 规定。 表 5-3 项目 等级 往（返）测 距离总和 km 测段距离 中数 km 各测站高差 mm 往（返）测 高差总和 mm 测段高差 中数 mm 水准点高程 mm 一 二 0.01 0.01 0.1 0.1 0.01 0.01 0.01 0.01 0.1 0.1 1 1 表 5-2 中的观测数据系用 N3 精密水准仪测得的，当用 S1 型或 Ni 004 精密水准仪进行观测时，由于与这种水准仪配套的水准标尺无辅助分划，故在记录表格中基本分划与辅助分划的记录栏内，分别记入第一次和第二次读数。 2. 水准测量限差（表 5-4) 表 5-4 若测段路线往返测高差不符值、附合路线和环线闭合差以及检测已测测段高差之差的限值如表 5-5 所示。 表 5-5 项目 等级 测段路线往返测 高差不符值 mm 附合路线闭合差 mm 环线闭合差 mm
