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1、导线的布设形式与等级导线的布设形式与等级 1、导线的布设形式：、导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。附合导线、闭合导线、支导线。AB1DC23AB12345附合导线附合导线闭合导线闭合导线BA12支导线支导线啃承羚渭莱郑紫孺虚尺液弃味犯囊仿瞬半染挪矢骏怖槐坟纠夜搏窄痛埔误测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算12、各级导线技术要求、各级导线技术要求（）钢尺量距各级导线的主要技术要求（）钢尺量距各级导线的主要技术要求等级等级附合导附合导线长度线长度（kmkm）平均边平均边长长（m m）测角测角中误中误差差测回数测回数角度闭合角度闭合差差导线全导线全长相对长相对闭合差闭合差DJ6
2、DJ6DJ2DJ2一级2.52.52502505 54 42 21/100001/10000二级1.81.81801808 83 31 11/70001/7000三级1.21.212012012122 21 11/50001/5000图根1.0M1.0M1.51.5测图最测图最大视距大视距20201 11/20001/2000注：表中注：表中n n为测站数，为测站数，M M为测图比例尺的分母为测图比例尺的分母摆诫念滴辊字友由铡缠娥萌吊盐抢犬眯碧滋拭麦袋核股菇褐嘛瘫带授宗怎测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算2（）（）城市导线及图根导线的主要技术要求城市导线及图根导线的主要技术要求1
3、:2千千6030图根图根1:6千千151201.52412三级三级1:1万万152002.4168二级二级1:1.4万万153003.6105一级一级全长相对全长相对中误差中误差测距中测距中误差误差(mm)平均平均边长边长(m)附合导附合导线长度线长度(km)方向角方向角闭合差闭合差()测角测角中误中误差差()等级等级约二辰拧玖嘉诵揩因玲宅沙垄弧凡倍祈盲棠径彭鼎序社街艇漏剃庶脓坝斜测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算31 1 1 1、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志 （）选点要求：（）选点要求：（）选点要求：（）选点要求： 相邻点间通视
4、良好，地势平坦，便于测角和相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距；量距； 点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪器；器； 视野开阔，便于施测碎部；视野开阔，便于施测碎部； 导线各边的长度应大致相等不能大于导线各边的长度应大致相等不能大于0.70.7倍，倍，平均边长见表所示，全长也有要求；平均边长见表所示，全长也有要求； 导线应有足够的密度，分布较均匀，便于控导线应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个地区。制整个地区。三、三、 导线测量的外业工作导线测量的外业工作吉则绷劳贸董肿控坑售满瓮粹挎呀羹坐弯砧听陡枪罩楔曲宋也堂剿慰诌刹测量学第15讲-内业计算测
5、量学第15讲-内业计算4（）建立标志（）建立标志混凝土桩（永久性）混凝土桩（永久性）木桩（临时性）木桩（临时性）获得萌撂结录脱夺是够播塑像涧笑宽壮饲捡疹异龟救临锡罩磊卸段欺衬苫测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算5点之记点之记桩谍艳邵锈鲁啃庞咏掉蠕淀好肯芭跋扰宏溜郭鸡时萄钻缘吝喷坪翱掏寒壬测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算62.导线边长测量光电测距（测距仪、全站仪）、钢尺量距 当导线跨越河流或其它障碍时， 可采用作辅助点间接求距离法。河河EFGHPb改正内角,再计算FG边的边长：时时晦加戌卷虑篮絮耗伶火搭缆刻癸豢臀儿勉歹息痊逮氛篮赋咐畴锻胡德囊怒测量学第15讲-内业计
6、算测量学第15讲-内业计算73.3.导线转折角测量导线转折角测量 一般采用一般采用J6J6经纬仪测回法测量，两个以上方经纬仪测回法测量，两个以上方向向组成的角也可用方向法。组成的角也可用方向法。导线转折角有导线转折角有左角左角和和右角右角之分。之分。当与高级控制点连测时，需进行连接测量。当与高级控制点连测时，需进行连接测量。NBA32154戍丑勒阂只羹糖讹丙权辞滥巍掳稳莫屈礁掠肄锗侩票勿暇荚允肮配辞椽斡测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算8三、导线测量的内业计算三、导线测量的内业计算 计算步骤：计算步骤： (1) 计算角度闭合差计算角度闭合差f并进行调整；并进行调整； (2) 推算
7、各边的坐标方位角；推算各边的坐标方位角； (3) 计算各边的坐标增量计算各边的坐标增量 X、 Y： (4) 计算纵、横坐标增量闭合差计算纵、横坐标增量闭合差 fX、fY 和导线和导线全长闭合差全长闭合差 fD 及相对误差及相对误差 K，并进行增量闭合差调，并进行增量闭合差调整：整： (5) 计算各导线点的坐标计算各导线点的坐标 Xi，Yi。 缉霄猪哄音肛吩宅迷视汕潦粪潮寂俩豹驾数糯泣廊湾俊肢极俊仰柿碳桐捞测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算91.1.坐标计算公式：坐标计算公式：（1 1） 坐标正算（由坐标正算（由、D，求求 X X、Y Y） 已知A（ ）， ， 求B点坐标 。 Oy
8、xAB颅譬辜滦疤纵住烫花共晨挞浩拙焊盟批众督芜熟戴卑赞晒综曳楷烙佯棘圭测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算10注：计算出的 AB ，应根据X 、 Y的正负， 判断其所在的象限。（2 2） 坐标反算（由坐标反算（由X X、Y Y，求求、D， ）OyxAB已知A（ ）、B（ ）求求 。 紫丹暴箕颊呕龟专驴恕喉蔷骑粉脉居坡招濒仍帧浇酞暂沛魁练冒疹麓脏娜测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算112、附合导线的计算 如图，如图，A A、B B、C C、D D是已知点，起始边的是已知点，起始边的方位角方位角 和终止边的方位角和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角
9、。为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。D4231CAB庚舔严藏汰备没韧赵冲拍晨议拼狼驶明翠浚夕岁航犯诉羹毫请宇悠哀震毒测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算12D4231CA（1）计算角度闭合差：如图：以右转折角为例 计算 。一般公式：同理：以左角计算+）B B描握敷出危辨挫第初灼到酸焙妖版达鳃腥铆昧月亲彤泰浩祝溢恫敞孽鲍英测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算13即：（各级导线的限差见规范）检核：（2）闭合差分配（计算角度改正数） ：式中：n 包括连接角在内的导线转折角数拥蛋奏蝶垒年太蒸奇腾惟烛宪狡茸浑伦擞霸丛孩榷古命弟浇亢喉构柯惧撅测量学第15讲-内业计算测量学
10、第15讲-内业计算14（3）计算改正后的角度改：计算检核条件：（4）推算各边的坐标方位角： （用改正后的改）计算出的计算出的 ， 否则，否则，需重算需重算。戒棘疗尧砂界骆膳得蝴过莱简昏剁吩赎友陈沛慰识昭窖伞浮屡敲极现传音测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算15（5）计算坐标增量X、Y：（6）计算坐标增量闭合差：诅斥耀茧岩扶急喉砰串疟澈费更泣绒麻弓垒室倘儿丰碑瑶崩奏卷填牧钥跪测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算16由于由于fx fx ；fyfy存在存在, ,使导线使导线 不闭合在不闭合在C C点上而是闭合点上而是闭合 在在CC点，其产生差值点，其产生差值C CC C长度称
11、为导线全长闭合差长度称为导线全长闭合差几何意义几何意义如图所示。如图所示。导线全长闭合差导线全长闭合差 f f值与导线总长值与导线总长SS的比值的比值T T称为导线全长相对称为导线全长相对闭合差闭合差 它渠硅偿渤普阐虫恐顷樟烛玄维撮时练苗政钳雌壤贰甫裹斥骑美颁犯坐越测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算17（7）分配闭合差 ：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：（8）计算改正后的坐标增量：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：栽劣窄眶地莲爱诚搂抵栈淑郎蕾唇饶方陛剐搞犬钙焊现停语忿在逾葱剃晤测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算18（9）计算各导线点的坐标值： 依次计算
12、各导线点坐标，依次计算各导线点坐标，最后推算出的最后推算出的最后推算出的最后推算出的终终终终 点点点点C C C C的坐标，应和的坐标，应和的坐标，应和的坐标，应和C C C C点已知坐标相同。点已知坐标相同。点已知坐标相同。点已知坐标相同。枝糟瓷蝴疑蛛补卤神要陵酚咳斡库组九链僵戮西族谁袍国玉者坎幽结输前测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算19例：例：C1D423BA125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前进方向前进方向 如图，如图，A A、B B、C C、D D是已知点，外业观测资料为导是已知点，外业观测资料为导 线边距离和各转折角见图中标注。线边距
13、离和各转折角见图中标注。廉类压延涝窖腥迅耶忌协鱼锥晋舞丧届接舔消蠢履紧刻浓幸喇窘恒素蒸陷测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算20205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06 25236 44 28211 07 53100 27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.71114.63116.4
14、4156.25641.44 +0.04-107.31 +0.03 -17.92 +0.04+30.88 +0.03 -0.63 +0.05 -13.05-108.03 -0.02 -64.81 -0.02 +97.12 -0.02+141.29 -0.02+116.44 -0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63点点号号观测角观测角（右角）（右角） 改改正正数数 改正角改正角 A1B234CD辅辅助助计计算算坐标坐标方位角方位角 距离距离 D m点点号号A1B
15、234CD增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.84殉歧笋侩媒孤亏秃枕额墙馁看校蝴耸载聚且把澳游寓趾寡沥巢糜他疚甭庞测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算213.3.闭合导线的计算闭合导线的计算 闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要强调以下两点：需要强调以下两点：(1)(1)角度闭合差的计算角度闭合差的计算n n边形闭
16、合导线内角和的理论值应为边形闭合导线内角和的理论值应为：维挎橱拘代邓壁胸官渴贷矾支玩潦起语笔息悟侦龙恢滚孕断汤领辗稀奋策测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算22（2 2）坐标增量闭合差的计算）坐标增量闭合差的计算根据闭合导线本身的特点根据闭合导线本身的特点：理论上理论上实际上实际上北北214378.16m105.22m129.34m80.18m澜撇敲蟹蜒募姆遗秧养沪粗赖脑歌式烷掐挨加眺蚀协烩科赌袭苛俘厦腋哀测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算23辅辅助助计计算算点点号号观测角观测角（右角）（右角） 改改正正数数 改正角改正角 1234坐标坐标方位角方位角 距离距离 D
17、m点点号号1234增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1212闭闭 合合 导导 线线 坐坐 标标 计计 算算 表表107 48 3089 36 3089 33 5053 18 43125 30 0073 00 20+13+13+12+12+50359 59 10107 48 4373 00 3289 34 0289 36 43360 00 00125 30 00306 19 15215 53 17105.2280.18129.3478.16392.90 -0.02 -61.10 -0.02 +47.90 -0.03 +76.61 -0.02 -6
18、3.32 +0.02 +85.66 +0.02 +64.30 +0.02-104.21 +0.01 -45.82+0.09-0.07+64.32+47.88+76.58-104.19-45.81-63.34-61.12+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.00汝领片饲修械坤四乖湘泡惧搭遮堆罗蚜椰漂汰校干竟崔糊瓜庆褒冷隋法辜测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算24四、查找导线测量错误的方法四、查找导线测量错误的方法1 1、个别测角错误的检查、个别测角错误的检查基本方法：通过导线
19、计算来发现测角错误点。基本方法：通过导线计算来发现测角错误点。闭合导线闭合导线闭合导线闭合导线附合导线附合导线附合导线附合导线421314AD2233455B(1)C(6)CB1122矾咖墩些演孕砾攫碳讲稽长襟甜慢真哮苟鹰勉矾束酉莆攫濒庭按猜图饮瑞测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算252 2、个别边错误的检查、个别边错误的检查例：例：21341455 导线全长闭导线全长闭合差合差f f D D的坐标的坐标方位角方位角凡坐标方位角与凡坐标方位角与 或或 相接相接近的导线边，近的导线边，是可能发生量边错误的边。是可能发生量边错误的边。瘫涛谁洲熊艾籍娥级蜜枝版预兑疾业蓬光惜戏幽唱濒峪敷
20、棕摸虞洱妻浊桔测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算26五、城市图根导线测量的特点五、城市图根导线测量的特点 及注意事项及注意事项 图根控制点 直接用于测绘地形图的控制点。 图根控制测量 测定图根点平面位置和高 程的工作。 由于城市街区道路较多，所以图根控制 宜采用导线测量，在高级控制点基础上 进一步加密。详俏蕴卜练拓嘱耍档绞付驮肇烹沫菏碧己记版绣贩菇使挥蔫歹勒饱瓶栈途测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算27 图根支导线测量时，用图根支导线测量时，用DJDJ6 6经纬仪对左、右经纬仪对左、右折角各测一测回，并应满足折角各测一测回，并应满足 ，边长往返丈量，边长往返丈量，K
21、1/3000.K1/3000. 图根支导线平均边长及边数图根支导线平均边长及边数测图比例尺测图比例尺平均边长平均边长/m/m导线边数导线边数1:5001:5001001002 21:10001:10001501502 21:20001:20002502502 21:50001:50003503504 4谆叛侨湾肛赏毙卉怨名刃疆查构意杏最胡委梭嘘菩壶挠枉窟祥送智马吠有测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算28 利用电磁波测距仪和电子全站仪，采用极 坐标法布设图根点。其中测角的方向较差不应超过30，边长应遵循下表规定。比例尺比例尺边长边长/m/m1:5003001:10005001:20
22、007001:50001000电磁波测距仪极坐标法边长返回烯冒沽娱勤讹诸椰衡涅画偷缝卓笋死预瘫铝计避潮锐漠帕葡柱皋焦浊居蹭测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算29 分为测角交会和距离交会两类。BAPAAB CAB前方交会前方交会DaDbP距离交会距离交会后方交会后方交会BP侧方交会侧方交会7.3 7.3 交会定点交会定点皂睁粹述开赃仓蔷火辛徊钧学巡掘毕坡鬼召憋诉瘩痹情枢狄弯伶咙长彝叛测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算30一、前方交会一、前方交会1.基本公式（余切公式）BAP当A、B、P逆时针编号时：踩粹茧酷旋受逞栈楼培绦物昭钧宁执簇馅刘买惶替搽束表祁镇险屎戊郎鹅测量学
23、第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算31P前方交会前方交会1)根据根据A、B点的坐标反算点的坐标反算AB边的边的坐标方位角和边长坐标方位角和边长 2）计算）计算AP边的坐标方位角和边长边的坐标方位角和边长 3）根据坐标正算公式计算）根据坐标正算公式计算P点的坐标点的坐标 情埋奢唱进铱琅擂吁聋丧徒拘阔啡舷褥奈雾封辟火卷掷毋余自斡悲铆裹睁测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算当A、B、P顺时针编号时：2、计算实例 为了提高精度，通常在三个已知点上进行观测，得到P点的两组坐标，其点位较差为：碧奈炭阎沁抗希袭沂糟镰悍隙直递买祸套罕搞住够糜诬泌拯耐旷富宋巨历测量学第15讲-内业计算测量学
24、第15讲-内业计算33前方交会计算实例前方交会计算实例点名点名x观观 测测 角角yAPBxAxBBPC中数中数略略图图辅辅助助计计算算xPxBxCxPxPAB2 21 1C1 12 2P1 11 12 22 2yAyByPyByCyPyP37477.5437327.2037194.57437327.2037163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.4216078.9016046.6516226.4216226.424041577519025811335690623敢煮汲俞勾躺渣喂驴艘送绢彭魁娩嚼呛锄酋蓟凸图旺椎纳堡拄哄懂较絮费测量学第15讲-内业计
25、算测量学第15讲-内业计算34P前方交会前方交会为了避免外业观测发生错误，为了避免外业观测发生错误，并提高并提高P点的精度，在一般测点的精度，在一般测量规范中，都要求布设三个已量规范中，都要求布设三个已知点的前方交会。知点的前方交会。得疼银缨嚏栅昔照浓酵弄膜饼沦鸡娄伺獭戳吗许址慑袭郭券伤茎疫囚录洼测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算P二、侧方交会二、侧方交会采用前方交会余切公式：采用前方交会余切公式：惑久拂帘刃叔倒拷肪灸戮炼稗凳沃狙部珠厩纸萌努宪再杭税悦伏镰揭晓昆测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算侧方交会侧方交会P弹熟慧针晶婴尉屡驮吠映轻谍椒踩畔跋棕肢嫁仅旭卯脯他隙喧
26、而讫示烩网测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算三、后方交会三、后方交会1.1.基本公式（仿权公式）基本公式（仿权公式）式中：式中：ABCCBA遗臆禹酥叭仙艇池旬娄私酷傲鲜祁嘛驳谅陈姐吞庇愁转茬枢镰颜鞍日狈安测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算38ABCP后方交会危险圆排被硷累挂袋挎羹洗篇山圣鸡昌笼据肤吉戴叙疟谆殉蓬梧脓帝环烃趾鲜犯测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算注意事项：注意事项： 1 1）、必须分别与必须分别与A A、B B、C C的按上图所示的按上图所示关系对应，这三个角可按方向观测法获得，其总和应关系对应，这三个角可按方向观测法获得，其总和应等于等
27、于360360。 2 2）AA、BB、CC为三个已知点构成的三角形内为三个已知点构成的三角形内角，其值根据三条已知边的方位角计算。角，其值根据三条已知边的方位角计算。 3 3）如出现上图（）如出现上图（b b）的情况，计算时）的情况，计算时、均以负值代入计算。均以负值代入计算。 4 4）P P点不能位于或接近三个已知点的外接圆（危点不能位于或接近三个已知点的外接圆（危险圆）上，否则险圆）上，否则P P点坐标为不定解或计算精度低。点坐标为不定解或计算精度低。蛀疽慑猛需级火浅踞快蛾励框进完诵嘛钱峦吕翰疫胸话乔噶掖北派佃空亭测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算40后方交会计算实例后方交会
28、计算实例示示 意意 图图野野 外外 图图ABCCBAxAxBxCxA-xBxB-xCxA-xCAABBCCyAyByCyA-yByB-yCyA-yCP PA AP PB BP PC CBABACBCBCACAxPyP1432.5661946.7231923.566-514.15723.167-490.990461005.8901716.143323238.11800 0000.04488.2664463.5193925.008 24.707583.511963.2181.29315-0.7471281.791712.337731644.5554064.458792525242165252046
29、34234232177141455.887323211.9131040450.0稠鲜核汪袱劈早挫前纠抢筛衅牵解这嘛啤酗迎示搭圣红祭兜钙络队沈忆叛测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算41三三 、距离交会、距离交会1.1.基本公式基本公式1 1）计算直线）计算直线ABAB的坐标方位角的坐标方位角：2 2）计算）计算A A、B B间的水平距离：间的水平距离：ABDaDbP距离交会距离交会仇末东卒旱使疙氰惦獭佩忙绢押福葫钨挽疟纱角正坛怕镇艇霸琢咎塘轰品测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算423 3）利用余弦定理计算）利用余弦定理计算A:A:4 4）求）求APAP边的坐标方位角：
30、边的坐标方位角：5 5）P P点的坐标为：点的坐标为：皱泌酬果断尸舷奖晃祭怀斩让力禄折毅炳眺罕砷砸域球翟搽看甄瞎揍奖捏测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算43距离交会计算实例距离交会计算实例三角形三角形 编号编号AP(Db)AB(DAB)BP(Da)BP(Db)BC(DAB)CP(Da)边名边名边长边长点名点名坐坐 标标xy略图略图P点最后坐标点最后坐标776.162 1119.647321.180301.065312.266248.177260.722312.266479.593776.161524.7671119.6441217.407919.750A(A)B(B)P(P)B(
31、A)C(B)P(P)479.593700.433776.1631217.4071355.9911119.650CBAP返回皮酣吕旅腐桃磺界现增腐馆位匪沼阉氦逐认离斥品娜屡愿砧贺势馅急怠玲测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算44ABCP自由设站自由设站是随着全站仪的出现而普遍应用的是随着全站仪的出现而普遍应用的-种方法，与后方交会种方法，与后方交会相似，在未知点上设站，测定至少与两个点间的角度相似，在未知点上设站，测定至少与两个点间的角度边边长，求定未知点坐标的一种方法。长，求定未知点坐标的一种方法。 低闲阔域冷铺济脯亩搁陆恼迁揩钟勃租睹坤肋线噬诧樟巷卧骨橡侄岳丸则测量学第15讲-内
32、业计算测量学第15讲-内业计算交会计算举例交会计算举例商轮葛掏性朱扫苗钉浆涎迂战勘揣栅坞县柯殆椿锑窿隔捅封岭超球撒劣剧测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算交会计算举例交会计算举例腮瘪祸眷云淄铣耳囱六臃塞宿靶痛米渣蚕樟穷心希腺脚踢续慈颐建遁域测测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算匀祁催拌在笛轮丢桔惜勒眯淬厄氟争缉疵靶害圣拔涣澡豫蓟除宦乍倘漠泣测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算 小地区的高程控制测量一般采用小地区的高程控制测量一般采用三、三、四等水准测量四等水准测量和和三角高程测量三角高程测量。一、一、 三、四等水准测量三、四等水准测量 用于国家高程控制网加密
33、、建立小地区首级用于国家高程控制网加密、建立小地区首级高程控制。高程控制。布设形式：布设形式： 符合水准路线、结点网的形式；符合水准路线、结点网的形式； 闭合水准路线形式；水准支线。闭合水准路线形式；水准支线。7.4 7.4 高程控制测量高程控制测量箍刮竹名含闪曝趟课黄徐请贱酵掌扒犁鸟肤晤疹堂眺悼岔知射菏褪发模斌测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算49三、四等水准及图根水准测量的主要技术要求三、四等水准及图根水准测量的主要技术要求等等级级水准仪水准仪 型号型号视线视线长度长度m前后前后视距视距差差m m前后视前后视距累积距累积差差m视线离地视线离地面最低高面最低高度度m 基本分划、
34、基本分划、辅助分划辅助分划（黑红面）（黑红面）读数差读数差mm 基本分划、辅基本分划、辅助分划（黑红助分划（黑红面）高差之差面）高差之差mm 等等级级水准仪水准仪 型号型号水准尺水准尺线路长线路长度度kmkm与已知与已知点联测点联测附合成附合成 环线环线观测次数观测次数每千米高差每千米高差中误差中误差mm往返较差、附合或环线闭合差往返较差、附合或环线闭合差平地平地mm山地山地mm三三四四图根图根DS1DS3DS10DS3因瓦因瓦双面双面双面双面单面单面5050161655往返各往返各一次一次往返各一次往返各一次往返各一次往返各一次往返各往返各一次一次往返各一次往返各一次往一次往一次往一次往一次
35、往一次往一次61020三三四四图根图根DS1DS3DS10DS310075 100100356100.30.22.03.01.05.03.01.5L为往返测段、附合或环绕的水准路线长度（单位为为往返测段、附合或环绕的水准路线长度（单位为km）,n为测站数。为测站数。脊焊料导董蜒渠盗徐裴千高局饼贩狮呼崭荡智崔痊萎鸯慢纠络撤操芋炉戴测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算50 三四等水准测量的观测和记录方法三四等水准测量的观测和记录方法1）一测站观测程序）一测站观测程序后视黑面，读取下、后视黑面，读取下、上、中丝读数，记入上、中丝读数，记入（1 1）（）（2 2）（）（3 3）中；）中；前
36、视黑面，前视黑面，读取下、读取下、上、中丝读数，记入上、中丝读数，记入（4）（）（5）（）（6）中；）中； 黑黑面面尺尺红红面面尺尺捶造绸合掏曼扯才小阔流毋忙靛替祸橡何拙勾盘勘杭鞠倦秆洒敛碌迹逃宵测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算51前视红面，读取中丝读数，记入（前视红面，读取中丝读数，记入（7 7）；）；后视红面，读取中丝读数，记入（后视红面，读取中丝读数，记入（8 8）。）。 测站计算和检核测站计算和检核视距计算视距计算 前、后视距差：前、后视距差：三等三等水准测量，不得超水准测量，不得超过过3m，四等四等水准测量，不得超过水准测量，不得超过5m。 前、后视距累积差：前、后视
37、距累积差：三等三等水准测量，不得超水准测量，不得超过过5m，四等四等水准测量，不得超过水准测量，不得超过10m。 墩犯重课纬泣咆虏誊诀抨或括伴暗谩饲扳传抨冷吻就鼠苇缉夫僚壕氧欺掠测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算52计算黑面、红面的高差计算黑面、红面的高差 三等三等水准测量，不得超过水准测量，不得超过3mm3mm，四等四等水准水准测量，不得超过测量，不得超过5mm5mm。式内。式内0.1000.100为单、双号为单、双号两根水准尺红面零点注记之差，以米两根水准尺红面零点注记之差，以米(m)(m)为单为单位。位。 计算平均高差计算平均高差 同一水准尺红、黑面中丝读数的检核同一水准尺
38、红、黑面中丝读数的检核 同一水准尺红、黑面中丝读数之差，应等同一水准尺红、黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的常数差于该尺红、黑面的常数差K(4687K(4687或或4787)4787)， 三等三等水准测量，不得超过水准测量，不得超过2mm2mm，四等四等水准测量，水准测量，不得超过不得超过3mm3mm。 陶画氰池粗捻濒涅拉棒云秧舟岭很戈旱穗芬肌变鬃聚灸婿律茸删屯尔郊纪测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算53测测站站编编号号点号点号后后尺尺前前尺尺下丝下丝上丝上丝下丝下丝上丝上丝后视距后视距前视距前视距视距差视距差d(m)d(m)方向方向及尺及尺号号水准尺读数水准尺读数 （ m）
39、黑面黑面红面红面K+黑黑-红红平均平均高差高差（m）备备注注K为尺为尺常数：常数：K5=4787K6=4687三、四等水准测量记录（双面尺法）三、四等水准测量记录（双面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后后前前后后-前前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM.1-TP.1TP.1-TP.21536094758.9+0.11954137358.1-0.21030044258.8+0.11276069458.3-0.1后后5前前6后后-前前后后6前前5后后-前前12420736+0.50660305422+0.6081664098
40、5+0.67963505773+0.577-1+1-2+0.507+1-1+2+0.678苗横蝉汾椰蛆篓苑头某泳妊厢吩建柱培散迎妥乡美懂吸溯荡慎卑电优梯宏测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算54每页校核：每页校核： （9 9）=117.0=117.0 （10）=117.1=-0.1=-0.1=2=2站（站（1212） （3 3）+ +（8 8） =15.286 =15.286 （6 6）+ +（7 7） = 12.916=+2.37=+2.37 （1515）+ +（1616） = +2.37 = +2.37 （1818）= +1.185= +1.185 2 2（18）= +2.37
41、 总视距总视距（9 9）+ + （1010） = 234.1m = 234.1m惧祈蜂熙瑶巡赖吕亥琢蛾多桥测玖绥啃很灿珐抵芹退友鳖撕见贾启轨师畔测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算55AB大地水准面大地水准面DHAhABHBDtanvi二、三角高程测量二、三角高程测量 三角高程测量原理三角高程测量原理A A、B B两点间的高差：两点间的高差：若用测距仪测得斜距：若用测距仪测得斜距：直觇直觇 A-B A-B、反觇、反觇 B-A B-A 对向观测对向观测补虱挫曾圣壳辟村叮威幽紧诣耕胸熄墩筛钩挖接戌啡惧巳晓妹横蚤毫区揣测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算56三、公式中使用注意
42、问题三、公式中使用注意问题 1 1 、注意、注意正负号正负号 2 2 、两差改正、两差改正 当当两两点点距距离离大大于于300300米米时时，应应考考虑虑地地球球曲曲率率及及大大气折光对高差的影响，所以加两差改正。气折光对高差的影响，所以加两差改正。 矫慧侨伙姚谊强笼公坦却案嫁嘱俩扭能爬止抚肛椰颖梦邑扭桥惮荆践履块测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算57两差改正：两差改正：O OE EF FC CM MN Nu uB B r rp ph hABAB则三角高程测量则三角高程测量 高差计算公式高差计算公式：彭胡烯包暂保紧井锻瘪葡颅萌柱趾蕊藩千栽剃钦跌浆贤石淆接袱经侣处避测量学第15讲-
43、内业计算测量学第15讲-内业计算58等等级级仪器仪器测回数测回数三丝法三丝法中丝法中丝法指标较指标较差差 竖直角竖直角较差较差 对向观测对向观测高差较差高差较差mmmm附合或环型附合或环型闭合差闭合差mmmm四等四等五等五等图根图根DJDJ2 2DJDJ2 2DJDJ6 61 13 32 21 177400D400D7710101010测距仪三角高程测量的主要技术要求测距仪三角高程测量的主要技术要求 三角高程测量的观测与计算三角高程测量的观测与计算 电磁波测距三角高程（四等、五等）、经纬仪电磁波测距三角高程（四等、五等）、经纬仪三角高程；三角高程； 可布设三角高程网或高程导线，也可布置为闭可布
44、设三角高程网或高程导线，也可布置为闭合或附合的高程路线。合或附合的高程路线。返回盾离留举涅拉鸦捷缘厌甄价晌迎孤耶裸队忘澎灰蹄孽今栏孪献亚疥耳暗井测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算59 对对于于往往返返测测所所得得的的高高差差之之差差f fh h( (经经两两差差改改正正),),不不应应大于大于0.1D m (D0.1D m (D以以kmkm为单位为单位)f)fh h容容= =0.1D m0.1D m高高差差及及高高程程计计算算贝逊冀冠胃箕疽厦上浑密棉釉屉猜恃判迎挥堵瞻釜旱暑将疼隙灯瘫剧鞘徘测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算60 第六章第六章 全球定位系统全球定位系统
45、一、全球定位系统的组成一、全球定位系统的组成一、全球定位系统的组成一、全球定位系统的组成 全球定位系统全球定位系统( (全球测时与全球测时与测距导航定位系统测距导航定位系统) )简称简称GPS,GPS,是是英文英文Global Positioning Global Positioning SystemSystem的缩写的缩写. . 整个系统包括整个系统包括空间（卫星），地面控制站和空间（卫星），地面控制站和用户（接收机）三部分。用户（接收机）三部分。 第第1 1颗GPSGPS卫星于星于19781978年年1010月月6 6日日发射，射， 1994 1994年年3 3月完成月完成2424颗卫星星
46、组网，网，19951995年年4 4月月2727日达日达到完全运行能力。到完全运行能力。GPSGPS卫星已星已发展了展了2 2代代4 4种型号，耗种型号，耗资300300300300亿亿美美美美元元元元。现在在轨道运行的道运行的为第第2 2代的代的两种型号两种型号-GPS-2A-GPS-2A和和2R2R，卫星寿星寿命命约7.57.5年。年。俄罗斯的俄罗斯的俄罗斯的俄罗斯的GLONASSGLONASSGLONASSGLONASS卫星导航系统系统、卫星导航系统系统、卫星导航系统系统、卫星导航系统系统、欧洲的欧洲的欧洲的欧洲的GALILEOGALILEOGALILEOGALILEO卫星导航系统系统、
47、卫星导航系统系统、卫星导航系统系统、卫星导航系统系统、中国的中国的中国的中国的“ “北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统” ”钠搭吕衅浊试哇遂香盈它荣委偷锌懂媒嘘优酋夺太而桥蹦没抽仍涎部秦沁测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算61GPSGPS空间系统空间系统 空间系统由空间系统由2424颗工作卫星和颗工作卫星和3 3颗备份卫星组成，颗备份卫星组成，分布在分布在2020020200千米高的千米高的6 6个倾角为个倾角为5555的轨道平面上，的轨道平面上，运行周期运行周期1212小时。小时。这样，在这样，在地球上任何地方任一时刻地球上任何地方任一时刻都能同时
48、观测到都能同时观测到4 4颗以上的卫星。颗以上的卫星。卫星星轨道即每道即每时刻刻的精确位置由地面的精确位置由地面监控站控站测定，并通定，并通过卫星用无星用无线电波向地面波向地面发播；地面上用播；地面上用GPS接收机同接收机同时接收接收4颗以以上上卫星信号，根据星信号，根据卫星的精确位署以求得地面点位置。星的精确位署以求得地面点位置。它能它能为用用户提供全球性、全天候、提供全球性、全天候、连续、实时、高精、高精度的三度的三维坐坐标、三向速度和、三向速度和时间信息。信息。阂彩婿耘谍座盒令坡肥洋扁斯茁脊甲触演爷谦漏冬宪缓掣畏慨衅妹卧栽搀测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算62 地面地面控
49、制控制系系统 地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。对对于于于于导导航定位来航定位来航定位来航定位来说说，GPSGPS卫卫星是一星是一星是一星是一动态动态已知点。已知点。已知点。已知点。卫卫卫卫星的星的星的星的位置是依据位置是依据位置是依据位置是依据卫卫星星星星发发射的星射的星射的星射的星历历描述描述描述描述卫卫星运星运星运星运动动及其及其及其及其轨轨道的道的道的道的 的参数算得的。每的参数算得的。每的参数算得的。每的参数算得的。每颗颗GPSGPS卫卫星所播星所播星所播星所播发发的星的星
50、的星的星历历，是由地面是由地面是由地面是由地面监监控系控系控系控系统统提供的。提供的。提供的。提供的。卫卫星上的各种星上的各种星上的各种星上的各种设备设备是否是否是否是否正常正常正常正常 工作，以及工作，以及工作，以及工作，以及卫卫星是否一直沿着星是否一直沿着星是否一直沿着星是否一直沿着预预定定定定轨轨道运行，道运行，道运行，道运行，都要由地面都要由地面都要由地面都要由地面设备进设备进行行行行监测监测和控制。地面和控制。地面和控制。地面和控制。地面监监控系控系控系控系统统 另另另另一重要作用是保持各一重要作用是保持各一重要作用是保持各一重要作用是保持各颗卫颗卫星星星星处处于同一于同一于同一于同
51、一时间标时间标准准准准GPSGPS时间时间系系系系统统。这这就需要地面站就需要地面站就需要地面站就需要地面站监测监测 各各各各颗卫颗卫星的星的星的星的时时间间，求出，求出，求出，求出钟钟差。然后由地面注入站差。然后由地面注入站差。然后由地面注入站差。然后由地面注入站发给卫发给卫星，星，星，星，卫卫星星星星再由再由再由再由导导航航航航电电文文文文发给发给用用用用户设备户设备。 GPS GPS工作工作工作工作卫卫星的地面星的地面星的地面星的地面监监控系控系控系控系统统包括一个主控站包括一个主控站包括一个主控站包括一个主控站、三个注入站和五个三个注入站和五个三个注入站和五个三个注入站和五个监测监测站
52、。站。站。站。是拥熟制唯卒网驭揍户莽符故断坤扶昂履艇然荒戮鼎收骡撇骸控棍状赏租测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算63 主控站主控站位于美国位于美国克罗拉多（克罗拉多（Colorado）的法）的法尔孔尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各）空军基地，它的作用是根据各监控站对监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现
53、故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。另外，主控站也具有监控站的功能。缨退靡荐耽汐闰媳腺变垄盛玉额衬深垮联即厨窟卜富桌奠沥梁候梨欺肯戌测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算64监控站监控站有五个有五个，除了主控站外，其它四个，除了主控站外，其它四个 分别位于夏威夷（分别位于夏威夷（HawaiiHawaii）、）、 阿松森群（阿松森群（AscencionAscencion）、）、 迭哥伽西亚（迭哥伽西亚（Diego GarciaDiego Garcia）、）、 卡瓦加兰（卡瓦加兰（KwajaleinKwa
54、jalein），）， 监控站的作用是接收卫星信号，监测卫监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；星的工作状态；梨逆胞恕诌措滤境馈耐巾卤酿迢寥胡慷蔬灸锅周刺疯痞伏蕉倔贺焕贡洪朴测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算65注入站有三个注入站有三个， 它们分别位于阿松森群岛（它们分别位于阿松森群岛（AscencionAscencion）、）、 迭哥伽西亚（迭哥伽西亚（Diego GarciaDiego Garcia）、）、 卡瓦加兰（卡瓦加兰（KwajaleinKwajalein） ， 注入站的作用是将主控站计算出的卫星星注入站的作用是将主控站计算出的卫星星 历和卫星钟的改正数等注入
55、到卫星中去。每天历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。每天 注入三次，每次注入注入三次，每次注入1414天的星历。天的星历。蜡糠秀绚沃你恕足贿烫常茄枝浚掸顺仓菠揪何祷码吭雍鞠迂豹聊企烘柬糟测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算66用户设备部分用户设备部分用户设备部分用户设备部分 用户系统为各种用途的用户系统为各种用途的用户系统为各种用途的用户系统为各种用途的GPSGPSGPSGPS接收机，根据用途接收机，根据用途接收机，根据用途接收机，根据用途它可分为测地型、全站型、定时型、普通型和集它可分为测地型、全站型、定时型、普通型和集它可分为测地型、全站型、定时型、普通型和集它可分为测地型、全
56、站型、定时型、普通型和集成型；根据携带者又可分为车载式、船载式、机成型；根据携带者又可分为车载式、船载式、机成型；根据携带者又可分为车载式、船载式、机成型；根据携带者又可分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式和手持式。载式、星载式、弹载式和手持式。载式、星载式、弹载式和手持式。载式、星载式、弹载式和手持式。GPSGPSGPSGPS接收机可装接收机可装接收机可装接收机可装载于各种飞行器载于各种飞行器载于各种飞行器载于各种飞行器( ( ( (包括导弹、炸弹包括导弹、炸弹包括导弹、炸弹包括导弹、炸弹) ) ) )、舰船、车辆、舰船、车辆、舰船、车辆、舰船、车辆或者个人手持，还可以集成于计算机、测
57、绘仪、或者个人手持，还可以集成于计算机、测绘仪、或者个人手持，还可以集成于计算机、测绘仪、或者个人手持，还可以集成于计算机、测绘仪、照相机等仪器设备中。照相机等仪器设备中。照相机等仪器设备中。照相机等仪器设备中。 GPS GPS 信号接收机的任信号接收机的任信号接收机的任信号接收机的任务务是：是：是：是：能能能能够够捕捕捕捕获获到按一到按一到按一到按一定定定定卫卫星高度截止角所星高度截止角所星高度截止角所星高度截止角所选择选择的待的待的待的待测卫测卫星的信号，星的信号，星的信号，星的信号， 并并并并跟踪跟踪跟踪跟踪这这些些些些卫卫星的运行，星的运行，星的运行，星的运行，对对所接收到的所接收到的
58、所接收到的所接收到的GPSGPS信号信号信号信号进进行行行行变换变换、放大和、放大和、放大和、放大和处处理，以便理，以便理，以便理，以便测测量出量出量出量出GPSGPS信号从信号从信号从信号从卫卫星星星星 到接收机天到接收机天到接收机天到接收机天线线的的的的传传播播播播时间时间，解，解，解，解译译出出出出GPSGPS卫卫星所星所星所星所发发送的送的送的送的导导航航航航电电文，文，文，文，实时实时地地地地计计算出算出算出算出测测站的三站的三站的三站的三维维位置，位置，位置，位置， 甚至三甚至三甚至三甚至三维维速度和速度和速度和速度和时间时间。菌腕菱抑莫届秩馅异嘶召揩抡酥商启丫液偏允镇牧仗轧整巫嫌
59、嘘期吏敖咋测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算67二、二、GPS技术与常规控制测量相比，优点：技术与常规控制测量相比，优点： （1）布网灵活，点与点之间可不通视；布网灵活，点与点之间可不通视； （2）定位精度高，其两点的距离相对精度约为定位精度高，其两点的距离相对精度约为 110ppm，（测距精度：（测距精度：1/10000001/100000）；）； （3）全天候观测；全天候观测； （4）操作简便，自动化程度高；操作简便，自动化程度高； （5）观测时间短，人力消耗少，花费少。观测时间短，人力消耗少，花费少。 （6）可提供三维坐标）可提供三维坐标攀州埔茶痈涧长服赦揉厅辰末所耍淋账舷
60、暮辽轧嗽锋艘辽咕烁局巨堤勋柴测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算68 采用的坐标系为采用的坐标系为WGS-84WGS-84 地心坐标系（如下页图）。地心坐标系（如下页图）。按定位方式按定位方式，GPSGPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。 单单点点定定位位就就是是根根据据一一台台接接收收机机的的观观测测数数据据来来确确定定接接收收机机位位置置的的方方式式，它它只只能能采采用用伪伪距距观观测测量量，可可用用于于车船等的概略导航定位。车船等的概略导航定位。 相相对对定定位位（差差分分定定位位）是是根根据据两两台台以以上上接接收收机机的的观
61、观测测数数据据来来确确定定观观测测点点之之间间的的相相对对位位置置的的方方法法，它它既既可可采采用用伪伪距距观观测测量量也也可可采采用用相相位位观观测测量量，大大地地测测量量或或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。袖帝贯媚钩毋辉磋堪母犀蔗扯叼谍请诊屯颧荤振蚕棉混拍策阮册问泞泡构测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算69单点定位可以理解为一个后方交会问题单点定位可以理解为一个后方交会问题卫星充当轨道上运动的控制点，观测值为测站至卫卫星充当轨道上运动的控制点，观测值为测站至卫星的伪距（由时延值推算得到）星的伪距（由时延值推算得到）由于接收机时钟
62、与卫星钟存在同步误差由于接收机时钟与卫星钟存在同步误差所以要同步观测所以要同步观测4颗卫星，解算四个未知参数：精颗卫星，解算四个未知参数：精度度 , 经度经度 , 高程高程 h , 钟差钟差 t咏森柱奎婪巾旗等冬瘦珐尔掂猛毙犊胯鸳澡计出讽诬戌婉瞥蹈碾夺盎脉挣测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算70可以消去卫星钟可以消去卫星钟 的系统偏差的系统偏差可以消去接收机可以消去接收机 时钟的误差时钟的误差可以消去轨道（星历）可以消去轨道（星历） 误差的影响误差的影响可以削弱大气折射可以削弱大气折射 对观测值的影响对观测值的影响猖领缨那虾坪粤废义统正翻宫缘韦詹缀烷涪亦桨框谈禹眯铃峰蜘薪崎到设测
63、量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算71 按接收机运动方式，按接收机运动方式，GPSGPS定位分为静态定位和动态定位。定位分为静态定位和动态定位。 静态定位是接受机天线在跟踪静态定位是接受机天线在跟踪GPSGPS卫星过卫星过程中固定不变，程中固定不变， 动态定位主要测定动态物体的运动轨迹。动态定位主要测定动态物体的运动轨迹。梳粟绦骗反椭亡卞宛囱兹饶戚最脯刻蓟琅玻枕耳薪袜理朝么宋潭辰拨尼鸳测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算72泄核幂抒越兢删审副夕杀项撇奸最煌辨猛傈忌年慌掂辱时蚜择淋蒙泳紧亭测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算73三、三、GPSGPS定位原理定位
64、原理上述四个方程式中待上述四个方程式中待测点坐点坐标x、 y、 z 和和Vt为未知参数，其未知参数，其中中di=cti (i=1、2、3、4)。di (i=1、2、3、4) 分分别为卫星星1、卫星星2、卫星星3、卫星星4到接收到接收机之机之间的距离。的距离。ti (i=1、2、3、4) 分分别为卫星星1、卫星星2、卫星星3、卫星星4的的信号到达接收机所信号到达接收机所经历的的时间。c为GPS信号的信号的传播速度（即光速）。播速度（即光速）。驱纤休毒予鉴菜甘绽艰赠帆韦贪藕方褥酉语尊哥橡漠煽供车轿睫羞碎正馅测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算74 三、三、GPSGPS定位原理定位原理
65、四个方程式中各个参数意四个方程式中各个参数意四个方程式中各个参数意四个方程式中各个参数意义义如下：如下：如下：如下： x、y、z 为待待测点坐点坐标的空的空间直角坐直角坐标。 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分分别为卫星星1、卫星星2、卫星星3、卫星星4在在t时刻的空刻的空间直角坐直角坐标，可，可由由卫星星导航航电文求得。文求得。 Vt i (i=1、2、3、4) 分分别为卫星星1、卫星星2、卫星星3、卫星星4的的卫星星钟的的钟差，由差，由卫星星星星历提供。提供。 Vto为接收机的接收机的钟差。差。由以上四个方程即可解算出待由以上四个方程即可解算出待测点的坐点的坐标x、y、z （
66、定位定位）和接收机的和接收机的钟差差Vt （授时）（授时）。掐脊沏偏角虐独芹滥账俘赚练说档侄职灰衙斡披吟詹猛厂局怖磷安芯傲脂测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算75 四、GPS 定位的误差来源 1. 与与GPS 卫星有关的因素卫星有关的因素u SA 美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度（历精度（ 技术）、在技术）、在GPS 基准信号中加入高频抖基准信号中加入高频抖动（技术）等方法，人为降低普通用户利用动（技术）等方法，人为降低普通用户利用GPS 进行导航定位时的精度。进行导航定位时的精度。u卫星星历误差卫星星历误差 在进行在进行GP
67、S 定位时，计算在某时刻定位时，计算在某时刻GPS 卫星卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。所谓的星历误差。胡宪吧格融呈粒渝初韩痪循航竹碟礁吝涣犀步悟钒颜珊振庸弗迄催夸旅踢测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算76u卫星钟差卫星钟差 卫星钟差是卫星钟差是GPS GPS 卫星上所安装的原子钟卫星上所安装的原子钟的钟面时与的钟面时与GPS GPS 标准时间
68、之间的误差。标准时间之间的误差。u卫星信号发射天线相位中心偏差卫星信号发射天线相位中心偏差 卫星信号发射天线相位中心偏差是卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS GPS 卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。实相位中心之间的差异。吼伴驮拯漾厩颠尖酸栈钵迸绰宫吐哑笛育篷拍憎粮水鲜踞彪潦瘸羡逝柬竿测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算77电离层延迟电离层延迟 由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应，由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应，使得使得GPS 信号的传播速度发生变化，这种变化称信号的传播速度发生变化，这种变化称为电离层延
69、迟。电磁波所受电离层折射的影响与为电离层延迟。电磁波所受电离层折射的影响与电磁波的频率以及电磁波传播途径上电子总含量电磁波的频率以及电磁波传播途径上电子总含量有关。有关。对流层延迟对流层延迟 由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，使得使得GPS 信号的传播速度发生变化，这种变化称信号的传播速度发生变化，这种变化称为对流层延迟。电磁波所受对流层折射的影响与为对流层延迟。电磁波所受对流层折射的影响与电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有关。电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有关。2. 与传播途径有关的因素贷痕慰殿翟经呻他齐桅讥帚遭拂樊勃帖靛颖耍糯审程啤遭岩卑
70、定滓抬刀绳测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算78多路径效应多路径效应 由于接收机周围环境的影响，使得接收机由于接收机周围环境的影响，使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。霉拎庶撑存奴括墒当淄加灿笑涂沦咏禽宽濒晋人澜嗓树蘸整弓塌铬屹圭招测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算79 接收机钟差接收机钟差 接收机钟差是接收机钟差是GPS 接收机所使用的钟的钟面时接收机所使用的钟的钟面时与与GPS 标准时之间的差异。标准时之间的差异。 接收机天线相位中心
71、偏差接收机天线相位中心偏差 接收机天线相位中心偏差是接收机天线相位中心偏差是GPS 接收接收 机天线机天线的标称相位中心与其真实的相位中心之间的差异。的标称相位中心与其真实的相位中心之间的差异。 接收机软件和硬件造成的误差接收机软件和硬件造成的误差 在进行在进行GPS 定位时，定位结果还会受到诸如处定位时，定位结果还会受到诸如处理与控制软件和硬件等的影响。理与控制软件和硬件等的影响。3.与接收机有关的因素迹降幌和羌近萧樊犬而沤年灿呵待迂楼叶沦段墟薛莉垂暂扫醇牛恼剁跪劫测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算804. 其它其它 GPS 控制部分人为或计算机造成的影响控制部分人为或计算机造
72、成的影响 由于由于GPS 控制部分的问题或用户在进行数据控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。处理时引入的误差等。数据处理软件的影响数据处理软件的影响 数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。训盆隧栏绚域电蚤宽啦束呈质拳扮舔孽虑镊公裔挡鬼烟砖溉芥痒旦细负辅测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算81四、四、GPSGPS应用应用（一）（一）（一）（一）GPSGPSGPSGPS应用于导航应用于导航应用于导航应用于导航 主要是为船舶主要是为船舶主要是为船舶主要是为船舶, , , ,汽车汽车汽车汽车, , , ,飞机等运动物体进行定飞机等
73、运动物体进行定飞机等运动物体进行定飞机等运动物体进行定位导航。位导航。位导航。位导航。 例如：例如：例如：例如：1.1.1.1.船舶远洋导航和进港引水船舶远洋导航和进港引水船舶远洋导航和进港引水船舶远洋导航和进港引水2.2.2.2.飞机航路引导和进场降落飞机航路引导和进场降落飞机航路引导和进场降落飞机航路引导和进场降落3.3.3.3.汽车自主导航汽车自主导航汽车自主导航汽车自主导航4.4.4.4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理地面车辆跟踪和城市智能交通管理地面车辆跟踪和城市智能交通管理地面车辆跟踪和城市智能交通管理5.5.5.5.紧急救生紧急救生紧急救生紧急救生6.6.6.6.个人旅游及野外探
74、险个人旅游及野外探险个人旅游及野外探险个人旅游及野外探险7.7.7.7.个人通讯终端（与手机，个人通讯终端（与手机，个人通讯终端（与手机，个人通讯终端（与手机，PDAPDAPDAPDA，电子地图等，电子地图等，电子地图等，电子地图等集成一体）集成一体）集成一体）集成一体）戮服抱悉扰远处饭偷胆遗遁豌妮铺某扮萝淄愧嚎诌莱满籽齐隔骇翟豪漂卯测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算82（二）（二）（二）（二）GPSGPSGPSGPS应用于授时校频应用于授时校频应用于授时校频应用于授时校频 1.1.1.1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步；电力，邮电，通讯等网络的时间同步；电力，邮电，通讯等网络
75、的时间同步；电力，邮电，通讯等网络的时间同步；2.2.2.2.准确时间的授入；准确时间的授入；准确时间的授入；准确时间的授入；3.3.3.3.准确频率的授入。准确频率的授入。准确频率的授入。准确频率的授入。（三）（三）（三）（三）GPSGPSGPSGPS应用于高精度测量应用于高精度测量应用于高精度测量应用于高精度测量 1.1.1.1.各种等级的大地测量，控制测量；各种等级的大地测量，控制测量；各种等级的大地测量，控制测量；各种等级的大地测量，控制测量；2.2.2.2.道路和各种线路放样；道路和各种线路放样；道路和各种线路放样；道路和各种线路放样；3.3.3.3.水下地形测量；水下地形测量；水下
76、地形测量；水下地形测量；4.4.4.4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测5.GIS5.GIS5.GIS5.GIS应用；应用；应用；应用；6.6.6.6.工程机械（轮胎吊，推土机，掘进机等）控工程机械（轮胎吊，推土机，掘进机等）控工程机械（轮胎吊，推土机，掘进机等）控工程机械（轮胎吊，推土机，掘进机等）控制；制；制；制；7.7.7.7.精细农业。精细农业。精细农业。精细农业。鱼嘎仍焊犀幸料赣乖散渝撰媚盟供芦秧香转臼豢专崇奢藉尝耐函太佣岔般测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算83 国家测绘局国家测绘局19921992年制订的我国第一部年制订的我国第一部“GPSGPS测测量规范量规范”将将GPSGPS的精度分为的精度分为A AE E五级（见下表）。五级（见下表）。其中其中A A、B B两级一般是国家两级一般是国家GPSGPS控制网。控制网。C C、D D、E E 三三级是针对局部性级是针对局部性GPSGPS网规定的。网规定的。 五、五、GPSGPS控制测量技术要求控制测量技术要求绑棒寻赂崖岂优缩窃挫冰撇拣座尝蹿补竟输招特脑蛔惟妄完削哀柬驱短讹测量学第15讲-内业计算测量学第15讲-内业计算84
