测量基本原理
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3、照准精度
60
v
七、水平角观测 1、水平角观测时目标的照准方法
单丝照准
双丝照准
2、安置度盘 消除或减弱度盘分划误差对角度观测的影响。 G＝180°/m×(k-1) 其中：m为总测回数，k为测绘序号
2
3、观测步骤
3
一测回 （1）上半测回：1、2、3、4、1 （2）下半测回：1、4、3、2、1
5. 1985国家高程基准
根据青岛验潮站1952-1979年间的验潮结果，作为 黄海平均海水面 水准原点高程： 72.260 m
三、平面直角坐标系
X
1、坐标系的定义
Ⅳ
Ⅰ
测量上，以X轴为纵轴，Y轴为横轴。
2、特点
o
Y
• 坐标轴向、象限顺序、角度量测方向均Ⅲ
Ⅱ
与数学坐 标系相逆；
• 基于数学坐标系推证的所有三角函数公 式均可直接使用。
大地原点：陕西省泾阳县永乐镇 同一地面点在不同大地坐标系中具有不同的坐标值
(X54,Y54,Z54)
(X80,Y80,Z80)
Z N
3. WGS-84坐标系 地心坐标系
WGS-84椭球
a6378137m
Y O
f 1:298.257223563
WGS-84空间直角坐标系 X
S
属于协议地球坐标系
4. 1956年黄海高程系 根据青岛验潮站1950-1956年间的验潮结果，作 为黄海平均海水面 水准原点高程： 72.289 m
特性： （1）指标差对垂直角观测的影响，可在一 测回观测中消除；
（2）短时间内指标差大小为常数，故可利 用指标差互差检验垂直角观测质量。
1
一、编码度盘测角原理
15 0
14
13
2
11 12
1.码区度盘
3
度盘容量与码道数的关系：
4
5
10
M2n
分辨率与码道数的关系：
9
78
6
360/M
属绝对式测角。码道数、分
1. 1954年北京坐标系 来历：原苏联1942年普尔科沃坐标系在我国的延伸 要点：
参心坐标系
克拉索夫斯基椭球
a 6 3 7 8 2 4 5 m f 1 :2 9 8 .3
大地原点：普尔科沃天文台
2. 1980年国家大地坐标系 要点 参心坐标系 IUGG 1975年椭球
a 6 3 7 8 1 4 0 m f 1 :2 9 8 .2 5 7
α＝90－Z
P
P´
铅垂面
p
三、仪器的基本结构 （1）脚架 （2）基座
照 垂直度盘
准
轴 支 架
垂直轴
水平度盘
水平轴 三轴
（3）照准部 照准轴
水平度盘
垂
垂直度盘
直 轴
水准器
读数显微镜
水平轴
照
支
准
架
部
机 座
三 脚 架
四、仪器的安平装置
管水准器
圆水准器
1、管水准器
H
O
H
水准器的分划值：相邻两分划间 弧长所对应的圆心角。
1
O
4
几个概念
1、归零
2、半测回（盘左、盘右）
3、一测回
2
4、方向值、水平角
3
5、2C差（照准轴误差的2倍）
1
O
4
八、垂直角中丝观测法
1、观测与计算
（1）观测
盘左横丝切准目标，指标水准器居中，读数L；
盘右横丝切准目标，指标水准器居中，读数R；
以上即为垂直角一测回观测。
（2）计算 i 1(LR360) 2
物镜调焦：使目标成像于十字丝分划板上。
目镜调焦：使目标影像连同十字丝分划所成虚像一起成像于 人眼明视距离处。
调焦方法：望远镜对向背景明亮处，旋转目镜调焦螺丝， 使十字丝最黑；照准目标后，旋转物镜调焦螺 丝，使目标影像最为清晰。
调焦的检验：眼睛在目镜处微微晃动，若十字丝与目标相对 移动，则调焦不正确，此现象称为十字丝视差。 若存在十字丝视差，将对角度测量产生影响， 应重新调焦。
m
P
一水平面上投影之间的夹 180°
90°
角。
A
β＝m－n
B
目的：求取平面位置
a
水平面
p
ß b
二、垂直角
空间直线与水平面之间 的夹角（竖直角或高度 角）。由水平面起，向 上量为正，称仰角；向 下量为负，称俯角。
270°
A
180°
Zα
0°
δ
α 90°
垂直指标读数与垂直角关系：
α＝90－δ
水平面 a
垂直角与天顶距的关系：
十字丝视差：目标影像与十字丝不重合，当观察位置发生变 化时，两者之间产生的相对移动现象。
像平面
十字丝平面
b
a c
像平面 十字丝平面
c a b
像平面 十字丝平面
a
望远镜成像原理
等效透镜
十字丝板
目镜
F1
F2
六、望远镜的性能 1、放大倍率
v f物/ f目
2、视场 望远镜所能观察到的物面范围
2
3v
90 L i
R 27 i0
1(RL180)
2
垂直角与指标差的关系
2、公式的推证
目标
270
270
180
目标
180
90
右
180
0
0百度文库
i
指标
90
90
左 i
0
270
i
指标
指标
指标差 i：读数指标偏离正确位置（铅垂线）的角值
9 0Li
i(LR36 )/0 2
R27i0 (RL18 )/0 2
指标差的特性
t=(2mm/R)p″ t= 30 ″ － 60 ″
2、圆水准器
t= 8 ′ － 60 ′
水准器的灵敏度与其分 划值的大小成反比。
O
O
2mm
五、仪器的整置 1、对中 使水平度盘中心与地面点标志中心在同一铅垂线上。 （1）垂球法 （2）光学对点器法 2、整平 使经纬仪竖轴处于铅垂线方向。
3、调焦 包括物镜调焦和目镜调焦
测量的一些要素 1、坐标系 2、角度 3、距离 4、高程
一、坐标系概述
1. 建立大地坐标系的目的 表示地面点的空间位置
2. 参心坐标系和地心坐标系 参心坐标系：参考椭球中心与地球质心不重合 地心坐标系：参考椭球中心与地球质心重合
3. 大地坐标系的形式 球面大地坐标系 空间直角大地坐标系
二、我国常见的坐标系
四、坐标方位角 基准方向：坐标纵轴方向 特点：1、正反方位角相差180º 2、同一直线上各点坐标方位角相等 来源：由坐标反算或角度传递得到
坐标方位角特性 坐标北
X
坐标北
αAB
αAB
BαBA
A
Y
五、方向角
以定向方向（基准方向）为零，顺时针到指定方 向的水平角。
一、水平角
270°
o
0n°
两条空间相交直线在某
测量的概念
1.早期的定义：研究地球的形状和大小， 确定地面点的坐标的学科。
2.当前的定义：研究三维空间中各种物体 的形状、大小、位置、方向和其分布的学科。
测量学的内容包括测定和测设两个部分。测定是指使用测量 仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球 表面的地形缩绘成地形图。测设是指把图纸上规划设计好的建筑 物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。
R
n
辨率有限，需采用测微装置
60
v
七、水平角观测 1、水平角观测时目标的照准方法
单丝照准
双丝照准
2、安置度盘 消除或减弱度盘分划误差对角度观测的影响。 G＝180°/m×(k-1) 其中：m为总测回数，k为测绘序号
2
3、观测步骤
3
一测回 （1）上半测回：1、2、3、4、1 （2）下半测回：1、4、3、2、1
5. 1985国家高程基准
根据青岛验潮站1952-1979年间的验潮结果，作为 黄海平均海水面 水准原点高程： 72.260 m
三、平面直角坐标系
X
1、坐标系的定义
Ⅳ
Ⅰ
测量上，以X轴为纵轴，Y轴为横轴。
2、特点
o
Y
• 坐标轴向、象限顺序、角度量测方向均Ⅲ
Ⅱ
与数学坐 标系相逆；
• 基于数学坐标系推证的所有三角函数公 式均可直接使用。
大地原点：陕西省泾阳县永乐镇 同一地面点在不同大地坐标系中具有不同的坐标值
(X54,Y54,Z54)
(X80,Y80,Z80)
Z N
3. WGS-84坐标系 地心坐标系
WGS-84椭球
a6378137m
Y O
f 1:298.257223563
WGS-84空间直角坐标系 X
S
属于协议地球坐标系
4. 1956年黄海高程系 根据青岛验潮站1950-1956年间的验潮结果，作 为黄海平均海水面 水准原点高程： 72.289 m
特性： （1）指标差对垂直角观测的影响，可在一 测回观测中消除；
（2）短时间内指标差大小为常数，故可利 用指标差互差检验垂直角观测质量。
1
一、编码度盘测角原理
15 0
14
13
2
11 12
1.码区度盘
3
度盘容量与码道数的关系：
4
5
10
M2n
分辨率与码道数的关系：
9
78
6
360/M
属绝对式测角。码道数、分
1. 1954年北京坐标系 来历：原苏联1942年普尔科沃坐标系在我国的延伸 要点：
参心坐标系
克拉索夫斯基椭球
a 6 3 7 8 2 4 5 m f 1 :2 9 8 .3
大地原点：普尔科沃天文台
2. 1980年国家大地坐标系 要点 参心坐标系 IUGG 1975年椭球
a 6 3 7 8 1 4 0 m f 1 :2 9 8 .2 5 7
α＝90－Z
P
P´
铅垂面
p
三、仪器的基本结构 （1）脚架 （2）基座
照 垂直度盘
准
轴 支 架
垂直轴
水平度盘
水平轴 三轴
（3）照准部 照准轴
水平度盘
垂
垂直度盘
直 轴
水准器
读数显微镜
水平轴
照
支
准
架
部
机 座
三 脚 架
四、仪器的安平装置
管水准器
圆水准器
1、管水准器
H
O
H
水准器的分划值：相邻两分划间 弧长所对应的圆心角。
1
O
4
几个概念
1、归零
2、半测回（盘左、盘右）
3、一测回
2
4、方向值、水平角
3
5、2C差（照准轴误差的2倍）
1
O
4
八、垂直角中丝观测法
1、观测与计算
（1）观测
盘左横丝切准目标，指标水准器居中，读数L；
盘右横丝切准目标，指标水准器居中，读数R；
以上即为垂直角一测回观测。
（2）计算 i 1(LR360) 2
物镜调焦：使目标成像于十字丝分划板上。
目镜调焦：使目标影像连同十字丝分划所成虚像一起成像于 人眼明视距离处。
调焦方法：望远镜对向背景明亮处，旋转目镜调焦螺丝， 使十字丝最黑；照准目标后，旋转物镜调焦螺 丝，使目标影像最为清晰。
调焦的检验：眼睛在目镜处微微晃动，若十字丝与目标相对 移动，则调焦不正确，此现象称为十字丝视差。 若存在十字丝视差，将对角度测量产生影响， 应重新调焦。
m
P
一水平面上投影之间的夹 180°
90°
角。
A
β＝m－n
B
目的：求取平面位置
a
水平面
p
ß b
二、垂直角
空间直线与水平面之间 的夹角（竖直角或高度 角）。由水平面起，向 上量为正，称仰角；向 下量为负，称俯角。
270°
A
180°
Zα
0°
δ
α 90°
垂直指标读数与垂直角关系：
α＝90－δ
水平面 a
垂直角与天顶距的关系：
十字丝视差：目标影像与十字丝不重合，当观察位置发生变 化时，两者之间产生的相对移动现象。
像平面
十字丝平面
b
a c
像平面 十字丝平面
c a b
像平面 十字丝平面
a
望远镜成像原理
等效透镜
十字丝板
目镜
F1
F2
六、望远镜的性能 1、放大倍率
v f物/ f目
2、视场 望远镜所能观察到的物面范围
2
3v
90 L i
R 27 i0
1(RL180)
2
垂直角与指标差的关系
2、公式的推证
目标
270
270
180
目标
180
90
右
180
0
0百度文库
i
指标
90
90
左 i
0
270
i
指标
指标
指标差 i：读数指标偏离正确位置（铅垂线）的角值
9 0Li
i(LR36 )/0 2
R27i0 (RL18 )/0 2
指标差的特性
t=(2mm/R)p″ t= 30 ″ － 60 ″
2、圆水准器
t= 8 ′ － 60 ′
水准器的灵敏度与其分 划值的大小成反比。
O
O
2mm
五、仪器的整置 1、对中 使水平度盘中心与地面点标志中心在同一铅垂线上。 （1）垂球法 （2）光学对点器法 2、整平 使经纬仪竖轴处于铅垂线方向。
3、调焦 包括物镜调焦和目镜调焦
测量的一些要素 1、坐标系 2、角度 3、距离 4、高程
一、坐标系概述
1. 建立大地坐标系的目的 表示地面点的空间位置
2. 参心坐标系和地心坐标系 参心坐标系：参考椭球中心与地球质心不重合 地心坐标系：参考椭球中心与地球质心重合
3. 大地坐标系的形式 球面大地坐标系 空间直角大地坐标系
二、我国常见的坐标系
四、坐标方位角 基准方向：坐标纵轴方向 特点：1、正反方位角相差180º 2、同一直线上各点坐标方位角相等 来源：由坐标反算或角度传递得到
坐标方位角特性 坐标北
X
坐标北
αAB
αAB
BαBA
A
Y
五、方向角
以定向方向（基准方向）为零，顺时针到指定方 向的水平角。
一、水平角
270°
o
0n°
两条空间相交直线在某
测量的概念
1.早期的定义：研究地球的形状和大小， 确定地面点的坐标的学科。
2.当前的定义：研究三维空间中各种物体 的形状、大小、位置、方向和其分布的学科。
测量学的内容包括测定和测设两个部分。测定是指使用测量 仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球 表面的地形缩绘成地形图。测设是指把图纸上规划设计好的建筑 物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。
R
n
辨率有限，需采用测微装置