【正文】 （ 1） 一等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，儀等水準(zhǔn)路線應(yīng)沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，交 通不太繁忙、路面較為平緩的交通路線布設(shè)，并構(gòu)成網(wǎng)狀。一般山區(qū)應(yīng)在 2020km 左右。二等水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿公路、鐵路及河流布設(shè)，以保證較好的觀測(cè)條件。 （ 3） 三四等水準(zhǔn)測(cè)量直接提供地形測(cè)土和各種工程測(cè)建設(shè)所必需的高程控制點(diǎn)。必須有光學(xué)測(cè)微器，以便能精確的讀出標(biāo)尺上不足一個(gè)分化間隔的小數(shù)。測(cè)微尺上刻有 100 個(gè)分格。每十個(gè)分格有一個(gè)標(biāo)記。 三、 精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺的檢驗(yàn) p231 精密水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn) ： ⑴外觀的檢視； ⑵概略水準(zhǔn)器的檢校； ⑶光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差和分劃值的測(cè)定 （ 測(cè)定光學(xué)測(cè)微器分劃值 ：利用一根分劃值經(jīng)過(guò)精密檢定的特制分劃尺和測(cè)微器分劃尺進(jìn)行比較求得。） ⑷視準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸關(guān)系的檢驗(yàn)； 視 準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸必須滿足相互平行這一重要條件，但一般視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸既不在同一平面內(nèi)，也不互相平行，而是二條空間直線，在垂直平面上投影的交角，稱為 i 角誤差，在水平平面上投影的交角，稱為φ角誤差，也叫交叉誤差。楔形絲卡準(zhǔn)某一整分劃，觀測(cè)過(guò)程不變。 ? 氣泡位置保持重合，只有 i 角誤差； ? 氣泡位置異向離開(kāi)中央相同的位置，只有交叉誤差； ? 氣泡位置同向離開(kāi)中央相同的距離，都沒(méi)有； ? 氣泡位置異向離開(kāi)中央不相同的距離，都有， i 角誤差大； ? 氣泡位置同向離開(kāi)中央不相同的距離，都有，交叉誤差大。 ○ 2 在對(duì)另外兩個(gè)腳螺旋。對(duì)于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格置平。 ? 在相鄰兩測(cè)站上要變換觀測(cè)程序，即一站的觀測(cè)順序?yàn)楹笄扒昂?，另一站的程序?yàn)榍昂蠛笄?；每一測(cè)段應(yīng)進(jìn)行往、返測(cè)，往返測(cè)沿同一路線，采用相同的尺承，返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站 與偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序與往測(cè)時(shí)相反。另一腿交替地在前進(jìn)方向的左側(cè)或右側(cè)。 ? 測(cè)段的往、返測(cè)要分別在上午和下午進(jìn)行。中午前后約 小時(shí)內(nèi)不得進(jìn)行觀測(cè)。間歇后，應(yīng)對(duì) 2 個(gè)間歇點(diǎn)的高差 進(jìn)行檢測(cè)。 記錄和計(jì)算的基本要求 ? 記錄真實(shí)，注記明確，整潔美觀，格式統(tǒng)一； ? 外業(yè)原始觀測(cè) 值和記錄項(xiàng)目，須在現(xiàn)場(chǎng)記錄。 ? 原始的文字和數(shù)字的紀(jì)錄，不得擦去或涂改。并在備考欄內(nèi)注明原因。 六、 跨河精密水準(zhǔn)測(cè)量 困難 ： 前后視距不相等，無(wú)法消除 i 角誤差等；水準(zhǔn)尺讀數(shù)無(wú)法辨認(rèn)；大氣折射復(fù)雜，影響 大；觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，河岸土質(zhì)松軟。 觀測(cè)方法：在測(cè)站上整平儀器后，先對(duì)本岸近標(biāo)尺進(jìn)行觀測(cè)，先后照準(zhǔn)標(biāo)尺的基本分劃兩次，使用光學(xué)測(cè)微器進(jìn)行讀數(shù)。然后按預(yù)先約定的信號(hào)或通過(guò)無(wú)線電話指揮對(duì)岸人員將覘板沿水準(zhǔn)尺上下移動(dòng)，直至覘板上的矩形標(biāo)志線被望遠(yuǎn)鏡中的楔行絲平分夾住為止，這時(shí)覘板指標(biāo)線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，就是水 準(zhǔn)視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。 為了精確測(cè)定覘板指標(biāo)線的平移量，一般規(guī)定要多次用光學(xué)測(cè)微器使楔形絲照準(zhǔn)覘板的矩形標(biāo)志線，按多次測(cè)定結(jié)果的平均數(shù)作為覘板指標(biāo)線的平移量。 基本原理：通過(guò)觀測(cè)對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上覘板的 4 條標(biāo)志線，并根據(jù)傾斜螺旋的分化值來(lái)確定標(biāo)志線之間所張的夾角，然后通過(guò)計(jì)算的方法，求得相對(duì)于水平視線在對(duì)岸水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)，同本岸水平使現(xiàn)在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)可用一般的方法讀數(shù)。重力異常，不規(guī)則的變化。 ⑵用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得兩點(diǎn)間的高差隨路線不同而有差異 ， 水準(zhǔn)測(cè)量的多值性 。 八、三種高程系統(tǒng) 正高高程系 ： 以大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)面，地面一點(diǎn)的正高高程（簡(jiǎn)稱正高），即該點(diǎn)沿垂線至大地水準(zhǔn)面的距離。 似大地水準(zhǔn)面： 正常高的基準(zhǔn)面稱為似大地水準(zhǔn)面，它是由地面點(diǎn)沿鉛垂線向下量取正常高所得各點(diǎn)連接形成的曲面 。處的正常重力045r，一點(diǎn)的力高就是水準(zhǔn)面在緯度 45176。 地區(qū)力高系統(tǒng)：由于工程測(cè)量一般范圍不大，為是力高更接近該測(cè)區(qū)的正常高數(shù)值，采用測(cè)區(qū)平均緯度處 ?r 代替045r。 平行 圈 ：過(guò)某點(diǎn)的緯線 所在平面與橢球面相截形成的閉合的圈為平行圈。 法線 ： 過(guò)某一點(diǎn)，做垂直于橢球面的直線，即為法線。 平均曲率半 徑 ：經(jīng)過(guò)曲面任意一點(diǎn)所有可能方向上的法截面曲率半徑的算術(shù)平均值。 球面角超 ： 大地主題解算 ： 根據(jù)大地測(cè)量的觀測(cè)成果（角度、距離），計(jì)算點(diǎn)到橢球面上的大地坐標(biāo)，或者根據(jù) 兩點(diǎn) 的大地坐標(biāo)，計(jì)算它們的大地線長(zhǎng)和大地方位角 。用 A點(diǎn)照準(zhǔn) B點(diǎn)，則照準(zhǔn)面同橢球面的截線為，叫做A點(diǎn)的 正法截線 ，或 B點(diǎn)的 反法截線 ；同理，由 B照 A點(diǎn)，則照準(zhǔn)面同橢球面的截 線為，叫做 B點(diǎn)的正法截線，或 A點(diǎn)的反法截線。我們把和叫做 A、 B兩點(diǎn)的相對(duì)法截線 大地線 ：橢球面上兩點(diǎn)之間的最短程曲線； 在微分幾何中，定義為 “大地線上各點(diǎn)的主法線與該點(diǎn)的曲面法線重合 ”。 在橢球面上進(jìn)行測(cè)量計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)以兩點(diǎn)間的大地線為依據(jù)。 三、 將地面觀測(cè)值歸算到橢球面上 三差改正：將水平方向歸算值橢球面上，包括垂線偏差改正、標(biāo)高差改正和截面差改正。將前者歸算到后者而應(yīng)加的改正為垂線偏差改正 ； ???? tgAA mmu )c o ss in( ????? 標(biāo)高差改正 ： 又稱由照準(zhǔn)點(diǎn)高度而引起的改正。 高程對(duì)長(zhǎng)度歸算的影響：假如基線兩端已經(jīng)過(guò)垂線偏差改正，則基線平均水準(zhǔn)面平行于橢球面，水準(zhǔn)面離開(kāi)橢球面一段距離，也引起長(zhǎng)度歸算的改正。 高斯分帶投影 ：以軸子午線為中心，兩邊劃出一定區(qū)域，作為投影范圍稱為一個(gè)投影帶。特殊情況下工程測(cè)量控制網(wǎng)也可用 度帶或任意帶。為了避免不同帶某些點(diǎn)具有相同坐標(biāo)值，同時(shí)避免坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)值，建立國(guó)家統(tǒng)一的坐標(biāo)系。 長(zhǎng)度比：平面（投影面上）的微分邊長(zhǎng)，與原面上的微分邊長(zhǎng)之比。 三、子午線收斂角 定義：過(guò)某一點(diǎn)子午線在平面上的投影線的切線與坐標(biāo)北方向的夾角。 當(dāng) B為常數(shù)時(shí)，離開(kāi)軸子午線越遠(yuǎn)，即 L 增大， r 越大； 四、方向改化 方向改化：將平面上兩點(diǎn)的大地線的投影像由曲線改成弦線的改正。 方向改化的大小與兩點(diǎn)離中央子午線的距離有關(guān)；與兩點(diǎn)的 x 坐標(biāo)差有關(guān)；國(guó)家各級(jí)平面控制網(wǎng)都需對(duì)觀測(cè)方向值進(jìn)行方向改化； 五、距離改化 距離改化 ： 將大地線長(zhǎng)度 S 化為其描寫(xiě)形弦線長(zhǎng)度 S0所應(yīng)加的改正。 工程測(cè)量中幾種可能采用的直角坐標(biāo)系 1）國(guó)家三度帶高斯正形投影平面直角坐標(biāo)系 ： ；；平均高程面： kmymH mm 40100 ?? 2）抵償投影面的 3 度帶高斯正形投影平面直角坐標(biāo)系 ：仍采用國(guó)家 3176。此參考高程面上，長(zhǎng)度變形為零。帶的劃分方法，依據(jù)補(bǔ)償高程面歸算長(zhǎng)度變形而選擇的某一條子午線為中央子午線 。此方法 不夠簡(jiǎn)單，不易施行，換系后的新坐標(biāo)與原國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)差異較大，不利于和國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系之間的聯(lián)系 。 第九章 控 制測(cè)量概算 一、 概算目的 ： 系統(tǒng)檢查和評(píng)價(jià)外業(yè)觀測(cè)成果的質(zhì)量； 將地面觀測(cè)成果化算到高斯平面上，為平差做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作； 計(jì)算各控制點(diǎn)的資用坐標(biāo)，為滿足小比例尺測(cè)圖的急需提供未經(jīng)平差的控制測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù) . 二、 概算的具體內(nèi)容 ； 準(zhǔn)備工作 觀測(cè)成果化算至標(biāo)石中心 觀測(cè)成果化算至橢球面 橢球面上的觀測(cè)值化算至高斯平面 觀測(cè)成果的質(zhì)量檢查 資用坐標(biāo)的計(jì)算 三、 概算的過(guò)程 第十章 常用大地測(cè)量坐標(biāo)系及其變換 一、 基本概念 天球 ： 以地球質(zhì)心為中心，半徑為任意長(zhǎng)度的一個(gè)假想球體。 大地基準(zhǔn)： 用以代表地球形體的旋轉(zhuǎn)橢球體（橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)一周所生成德形體），建立大地基準(zhǔn)就是求定旋轉(zhuǎn)橢球的參數(shù)及其定向（橢球旋轉(zhuǎn)軸平行于地球的旋轉(zhuǎn)軸，橢球的氣勢(shì)子午面平行于地球的起始子午面）和定位（旋轉(zhuǎn)橢球中心與地球中心的相對(duì)關(guān)系）。 實(shí)質(zhì) ： 地心地固系的具體體現(xiàn) 。 歲差：由于對(duì)隆起部分的作用，周期 25800 年 章動(dòng)：由于月球軌道和月地距離的變化，周期 年 極移 ： 地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是固定的，因而地極點(diǎn)在地球表面的位置是隨時(shí)間而變化的，這種現(xiàn)象稱為極移。 橢球的旋轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸平行；大地起始子午面與天文子午面平行；與一定范圍內(nèi)的（似）大地水準(zhǔn)面最佳密合。 地心坐標(biāo) ： 原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心；選用總的地球橢球。 地心定位 ： 在全球范圍內(nèi)，橢球面與大地水準(zhǔn)面有最佳的符合，橢球中心要求與地球中心一致。 1 多點(diǎn)定位 ： 一點(diǎn)定位不能在大范圍上滿足橢球面與大地水準(zhǔn)面的較好密合，利用許多拉普拉斯點(diǎn)的測(cè)量成果和已有的橢球參數(shù)定位