测绘师考试复习资料

21个3°带，Nˊ（25 ～ 45），L0ˊ(75°～ 135°)
（2）高斯平面直角坐标系 原点：
赤道与中央子午线的交点
X轴：
中央子午线，向北为正
Y轴： 赤道线，向东为正 象限按顺时针Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 排列
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我国境内，各带的X坐标均为正，但Y坐标有正有
负。为使Y值都为正，规定Y坐标一律加500km，即
相对高程：地面点到某一假定水准面的垂直距 离，也称假定高程。 （2）高差：地面上两点间的高程差，用h 表示。
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hab=HB-HA
3、我国采用的高程系统
（1）1956年黄海高程系统 H原点=72.289m
（2）1985年国家高程基准 H原点=72.260m
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第二章 高程测量 （教材1：P11-29）
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2000国家大地坐标系与现行国家大地坐 标系转换、衔接的过渡期为8至10年。 现有各类测绘成果，在过渡期内可沿 用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后 新产生的各类测绘成果应采用2000国家大 地坐标系； 现有地理信息系统，在过渡期内应逐 步转换到2000国家大地坐标系； 2008年7 月1日后新建立的地理信息系统应采用2000 国家大地坐标系。
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（五）了解地图投影理论。
一、测量的基准面和基准线
1、铅垂线（P3） 重力作用线， 测量的基准线 2、水准面(P3) 静止的水面形成的 闭合曲面。
它是重力等位面，处处与重力方向线垂直，有 无穷多个。
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3、大地水准面(P3):与平均海水面相吻合的水准面， 它最接近地球真实性态和大小，是测量的基准面。 大地水准面是一个不规则的曲面。
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HB=Hi-b
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例：若已知HA=54.321m，在A点水准尺 的读数为1.789m，在B点水准尺的读 数为0.678m，求B点高程。
解（法2）：用视线高法： 由 Hi=HA+a=54.321+1.789=56.110m
得：HB=Hi-b=56.110- 0.678 =55.432m
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（一）地面点在投影面上的坐标
1、 地理坐标系
地理坐标系：以大地水准面和铅垂线为依据，用地 理经度、地理纬度确定地面上一点在大地水准面上 的位置，而建立的坐标系。为一球面坐标系。
• 地理经度（λP）：过P点的子午面与起始子午面的
所夹的两面角，称为地理经度λP 角，称为地理纬度φP
• 地理纬度（φP）：过P点所作铅垂线与赤道面的夹
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若设：大地高为H、正高为H正、正常高为H正常 ，则它们之间有如下关系：
H H正 N H H正常
式中：N为大地水准面差距， 为高程异常。 高程异常值可在国家测绘部门存有的高程异 常图中查取。
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2、地面点的高程（P4－5）
（1）地面点的高程：地面点到某一高程基准 面的垂直距离。 绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距 离，常简化用H表示。
大纲要求（P1-2） 第一部分 专业基础知识
（五）高程测量 1、熟悉二等精密水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）。 2、掌握三、四等水准测量（精度要求、实施方法、成果计算）。 3、掌握测距三角高程测量（布设原则、实施方法、成果计算）。
4、掌握四等水准测量误差分析（来源、影响、措施等）。
5、熟悉DS3微倾式水准仪的检测和校正。 6、了解精密水准仪和水准尺的使用与检验。 7、了解数字水准仪和自动安平水准仪的原理及使用。
3、 空间直角坐标系
空间直角坐标系定义为：
1、坐标原点O选参考椭球体 中心，原点与地球质心重合
2、 Z 轴指向协议地球北极 3、 X 轴指向零子午面与地球赤道面交点
4、 Y 轴垂直于XOZ平面，构成右手坐标系
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P点空间直角坐标为（Xp、Yp、Zp），它与大地坐标 B、L、H之间可用公式转换。
4、 高斯平面直角坐标系（P5－7）
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（1）大地高（ 《控制测量学》P16 ） 大地高系统：以地球椭球面为基准面的高程系 统。 大地高：地面点沿法线到椭球面的铅垂距离。
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（2）正高（ 《控制测量学》P16）
正高系统：以大地水准面为基准的高程系统。
正高：地面点沿实际重力线到大地水准面的距离 。 （3）正常高（ 《控制测量学》P16 ）
地图投影：将球面上的大地坐标按一定数 学法则归算到平面上。
地图投影的方式：等角投影（正形投影） 等面积投影 任意投影等
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（1）高斯投影的概念 高斯投影是横椭圆柱正形 投影。 高斯投影的特点：
• 投影后角度不变；
• 长度变形呈固定性，且离 中央子午线越远变形越大。
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分带投影：为限制长度变形，采用分带的方法。 6°带投影 从0°经线开始，自西向东，每隔6°投影一次， 全球分为60带，编号为1 ～ 60带。 中央子午线经度L0 及带号N的计算公式如下： L0=6N-3 （1-3）
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（3）2000国家大地坐标
随着社会的进步，国民经济建设、国防 建设和社会发展、科学研究等对国家大地 坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原 点位于地球质量中心的坐标系统（以下简 称地心坐标系）作为国家大地坐标系。采 用地心坐标系，有利于采用现代空间技术 对坐标系进行维护和快速更新，测定高精 度大地控制点三维坐标，并提高测图工作 效率。 根据《中华人民共和国测绘法》，经国务 院批准，我国自2008年7月1日起，启用 2000国家大地坐标系。
将原点西移500km，并在Y坐标前面冠以带号。
如在第20带，中央子午线以西P点：
x p ' 4429757 .057m
yP ' 58269.593m
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在20带高斯直角坐标系为：
xp 4429757.05 7m yp 20 441730.407 m
5、 独立平面直角坐标系（P5）
《测绘专业基础与实务（中级）》
考前辅导
2012年3月
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第一章 测绘基础知识 （教材1：P3-7）
大纲要求（P3） 第二部分 专业理论知识
一、测绘专业理论
（一）掌握测量的基准面和基准线（重点）
（二）掌握高斯投影及高斯平面直角坐标；我国常用的大 地坐标系统（重点）
（三）熟悉大地坐标系及其参数；大地坐标系间的坐标转 换方法 （四）掌握水准面的不平行性及高程系统；我国采用的高 程系统（重点）
（三）水准测量的检核（P18-20）
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二、 水准测量的仪器和工具
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（一）DS3微倾式水准仪
1、仪器构造（P12-14）
三部分组成：
望远镜
水准器
基座
管水准器 精平 圆水准器 粗平
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2、水准仪的使用（P15）
在一个测站上，用水准仪测量高差的 基本工作可归纳为：安置仪器、粗平 仪器（粗平）、瞄准水准尺、精确整 平、读数五个步骤。
高差法。
高差法的计算公式为： HB=HA+ hAB P11（2－2） P11 （2－1）
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hAB =a-b
程点的情况。
此法适用于由一已知点推算某一待定高
例：若已知HA=54.321m，在A点水准
尺的读数为1.789m，在B点水准尺的读
数为0.678m，求B点高程。 解（法1用高差法）
由hAB= a-b 得：
hAB= a-b = 1.789-0.678=1.111m
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则：HB= HA+ hAB =54.321+1.111=55.432m
在实际工作中，有时需要安置一次 仪器测出若干个前视点待定高程，以提 高工作效率，此时可采用视线高法，即 通过水准仪的视线高Hi计算待定点B的 高程HB。 视线高法的公式如下： Hi=HA+a P11（2-3）
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二、地面点的高程（P4－5）
1、 高程系统 （参考《控制测量学（上册）》孔祥元 郭继 明主编 武大出版社） 地面点的高程，是指地面点至某一高程 基准面的铅垂距离。相对于某一基准面所定义 的高程体系称为高程系统。基准面不同，高程 系统也不同。测绘工作常采用的的高程系统有 大地高、正高系统和正常高系统等。
水准测量原理：P11
（二）水准测量的实施（P17－18）
在实际工作中，当A、B两点相距 较远，或高差较大时，安置一次仪器 不能测得两点间的高差，必须在两点 之间连续安置仪器和竖立标尺，连续 测定两标尺之间的高差，最后取其代 数和，即为A、B两点间的高差。这种 测量方法称为连续水准测量（或复合 水准测量），如图2－16。
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L 3 N int 6
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3°带投影： 在6°带基础上划分，其中央子午线在奇数时与 6°带的L0相同，每隔3°为一带 ，共120带。
中央子午线经度L0的计算公式为
L0ˊ =3n （1-4）
l n int[ ] 3
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n为 3°带带号
我国 11个6°带，N（13 ～ 23），L0(75°～ 135°)
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（2）1980年国家大地坐标系（简称西安80坐 标系）
采用国际大地测量与地球物理协会 （IUGG）1975年推荐的椭球体参数建立的 坐标系，该系统使用多点定位法定位，使椭 球面与大地体较好吻合。该坐标系从20世纪 80年代开始使用。 其地球椭球元素为： a=6,378,140m α=1:298.257
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该坐标系为我国的地心坐标系，英 文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写 为CGCS2000。
该坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体 现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的 质量中心。 其地球椭球元素为： a=6,378,137m α=1:298.257222101
大地水准面和铅垂线是测量的基准面和 基准线。
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二、确定地面点位的方法
点的位置 坐标系统
大地水准面 点在某基准面上的投影 参考椭球面 水平面 大地水准面 绝对高程、海拔高程 的距离 点沿投影方向到基准面 参考椭球面 大地高程 5 X、Y、Z） 空间直角坐标系（
测量的精度最低，但准测量和三角高程测量是
高程测量的主要手段，而水准测量是 一切高程测量的基础。而GPS高程测
量是高程测量新方法。
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一、水准测量的基本原理 （一）基本 原理 如右图：已 知A点高程HA， 求B点高程HB。
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以上利用两点间高差求高程的方法叫
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3、微倾式水准仪的检验和校正
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高程测量方法：
水准测量 三角高程测量 气压高程测量 物理高程测量 液体静力水准测量 GPS 高程测量
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以上几种方法比较： 水准测量的精度为最高，是精确测量地
面点高程的主要的方法，但工作量较大；
三角高程测量的精度次之，但工作进展 快，适用于山区的高程施测；物理高程
测量平面直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系的区别：
1） 纵、横坐标轴不同
2） 表示直线方位角的 定义不同
3） 坐标象限不同 4）坐标原点的选取不 同
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数学上的三角和解析几何公式可直接用到测量的计算 上。
6 、 我国的大地坐标系统
（1）1954年北京坐标系（简称北京54坐标系）
采用原苏联克拉索夫斯基椭球体参数建立的 坐标系，该椭球体参数只依据局部地区（原苏联 国土）的大地测量资料推算而得，与大地体只局 部吻合。该坐标系在1954-1975年间使用。 其地 球椭球元素为： a=6,378,245m α= 1:298.3
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2、 大地坐标系
基准面：参考椭球面 基准线：法线
大地经度L：某点的子午面与本初子午面所夹两面角。
分为东径、西经，值域 0°～ 180° 大地纬度B：过某点的法线与赤道面的夹角。
分为南纬、北纬，值域 0°～ 90°
大地高Hp： 点沿法线到参考椭球面的距离
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某点的大地坐标是根据大地原点坐标，按大地测量所测得 的数据推算而得。
正常高系统：以似大地水准面为基准的高程系统 。 正常高：地面点沿正常重力线到似大地水准面的 距离。
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大地水准面是受地球自转和地球重力场影 响的地球重力等位面。似大地水准面则是由基 于地球正常椭球的地球重力场所求得的曲面， 它不是重力等位面，只有几何意义，没有物理 意义。 似大地水准面与大地水准面很接近，但二 者不相重合。由于大地水准面与地球椭球面的 差距难以求得，而似大地水准面与地球椭球面 的差距可以求得，能将地面点的正常高换算到 地球椭球面上。因此我国的高程采用的是依据 似大地水准面所建立的正常高系统，国家高程 点的高程是正常高。