测量与地图学考试重点.doc

1、测绘学定义：是研究地球整体及其表面和外层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门科学
2、测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置，目的是为人们了解自然和改造自然服务。

（１）测量学
——研究地球形状和大小(包括地球重力场)
——确定地面点的空间位置(含地下和空间)
（２）地图制图学
——研究社会和自然信息的地理分布
——绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图
3、地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星体）上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。

4、现代测绘学的任务：是研究人类对赖以生存的地球环境信息的采集、量测、描述和利用的科学。

内容包括：地面空间定位、地球形状和重力场；获取地球及其外层空间宇宙星体的自然形态、人为设施以及与其属性有关的信息；制成各种地形图、专题图和建立地理信息系统，为研究地球上的自然和有关的社会现象，为社会可持续发展提供基础信息。

5、大地水准面（重力等位面）：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。

6、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。

7、参考椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。

它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。

8、测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线。

测量工作的基准面—大地水准面。

测量内业计算的基准线—法线。

测量内业计算的基准面—参考椭球面。

9、绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。

相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。

高差：地面上两点高程之差。

10、确定地面点位的方法:地面点的空间位置可以用点在水准面或水平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅垂距离（H）来确定。

11、我国的高程系统：水准原点全国高程的起算点。

1985年国家高程基准（72.260m ） 1956年黄海高程系（72.289m）
目前我国统一采用1985年国家高程基准。

12、高斯投影的特性：
（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。

（2）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。

投影后有长度变形。

（3）赤道线投影后为直线，但有长度变形。

（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。

（5）经线与纬线投影后仍然保持正交。

（6）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。

（7）离中央子午线愈远，长度变形愈大。

13、地面点的坐标：地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐标或空间直角坐标表示。

（1）地理坐标
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。

地球表面任意一点的经度和纬度，称为该点的地理坐标，可表示为 A(L,B) 。

（2）平面直角坐标
由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计 、施工中，测量和计算十分不便。

投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到平面上。

即： X= F 1（L ，B ） Y= F 2（L ，B ）
我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。

（3） 高斯平面直角坐标系
高斯投影的概念：高斯投影是一种等角投影，又是一种正形投影。

它是由德国数学家高斯(Gauss ，1777~1855)提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger ，1857～1923)加以补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简称“高斯投影”。

（4）空间（地心）直角坐标
如图所示： 原点O — 地球质心
Z 轴 — 指向地球北极
X 轴 — 指向首子午面与赤道的交点
Y 轴 — 过O 点与XOZ 面垂直
14、地图的基本特性:
A.特殊的数学法则；
B.特定的符号系统
C.特异的地图概括
D. 独特的传输信息的通道
15、地图的构成要素
⑴地理要素：表达地理信息的各种图形
符号、文字注记。

⑵数学要素：确定地图空间信息的依据，包括比例尺、地图投影各种坐标系统、控制点。

① 地图投影；② 坐标系统；③ 比例尺；④ 控制点
⑶辅助要素：图名、图例、地图编号编制出版信息等辅助地图使用的要素。

⑷补充说明：对主要图件在内容与形式上的补充。

16、地图按内容分类
（1）普通地图：普通地图是以相对均衡的详细程度表示制图区域内各种自然和社会经济现
象的地图。

其基本内容有水系、地貌、土质植被、居民地、交通线、境界等六大地理要素，此外还表示测量控制点、独立地物、管线与垣栅等要素。

（2）专题地图：专题地图是以普通地图为基础，着重表示制图区域内某一种或几种自然或
社会经济现象的地图。

17、地图按比例尺分类
国家测绘部门将1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万和1：100万八种比例尺地形图规定为国家基本比例尺地形图，其中：
➢ 大比例尺地形图： 1：5千至1：10万地形图
➢ 中比例尺地形图： 1：25万和1：50万地形图
➢ 小比例尺地形图： 1：100万地形图 Z
Y O
X
18、系统误差：误差的大小、符号相同或按一定的规律变化。

在相同的观测条件下，无论在个体和群体上，呈现出以下特性：
（1）误差的绝对值为一常量，或按一定的规律变化；
（2）误差的正负号保持不变，或按一定的规律变化；
（3）误差的绝对值随着单一观测值的倍数而积累。

19、偶然误差的特性
①在一定的条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度；（有界性）
②绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会要多；（密集性、区间性）
③绝对值相等的正、负误差出现的机会相等，可相互抵消；
20、中误差对某量（真值为X
）进行n 次独立观测，观测值l 1， l 2，……，l n ，偶然误差（真误差）Δ1，Δ2，……，Δn ，则中误差m 式中： 21、相对误差K 是中误差的绝对值 m 与相应观测值 D
一般情况：角度、高差的误差用m 表示， 量距误差用K 表示。

22、地图投影
概念：在球面和平面之间建立点与点之间对应函数关系的数学方法。

实质：研究将地球椭球体面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上的方法及其变形问题。

其数学公式表达为： X=f1(λ , φ )
Y=f2(λ , φ )
23、地图投影变形：由球面向平面投影引起的经纬网几何特征的变化。

24、地图比例尺：地图上一直线段与地面上相应直线段水平投影长度之比 。

25、比例尺精度：把地图上0.1mm 相当于实地的水平长度，称为比例尺精度，又称极限精度。

26、地图符号
概念：表示地图信息各要素空间位置、大小和数量质量特征、具有不同颜色的特定的点、线和几何图形等图解语言。

实质：以约定关系为基础，用一种视觉形象图形来代指事物现象的抽象概念。

27、地图注记：地图上的文字与数字的总称
（1）表明制图对象；（2）标明制图对象属性；（3）转译说明功能
28、水准仪操作步骤
（1）安置仪器
高度适中、架头大致水平，固定仪器。

（2）粗略整平
目的：使圆水准气泡居中，视准轴粗略水平。

（3）瞄准水准尺
目的：使目标和十字丝成像清晰。

方法：① 初步瞄准（用准星对准目标）；② 目镜调焦（使十字丝清晰）；
③ 物镜调焦（使目标成像清晰）；④ 精确瞄准（使纵丝对准目标）
注意：瞄准时应消除视差。

视差：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同[]x l i i n -=∆∆++∆+∆+∆=∆∆, (2232221)
时被看清。

消除方法：仔细进行目镜、物镜调焦。

（4）精确整平
目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。

方法：调节微倾螺旋，使气泡影像符合（水准管气泡观察窗）。

（5）读数
用十字丝横丝在水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。

注意：读数前必须精平，精平后立即读数。

29、经纬仪操作流程：经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。

（1）对中、整平
目的：①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上；②使水平度盘处于水平位置。

方法：有垂球对中和光学对点器对中两种，由于垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量中一般采用光学对点器对中。

光学对点器对中及整平的步骤：
①安置仪器：高度适中，使测点在视场内；
②强制对中：调节架腿和移动仪器，使光学对点器中心与测点重合；
③粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；
④精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中；
⑤精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、左右移动，不能旋转）；
（2）调焦与瞄准
目的：视准轴对准观测目标的中心。

方法：①调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；
②利用粗瞄器，粗略瞄准目标，固定制动螺旋；
③调节物镜调焦螺旋使目标成像清晰，注意消除视差；
④调节制动、微动螺旋，精确瞄准。

（3）读数
方法：①打开反光镜，使读数窗光线均匀；②调焦使读数窗分划清晰（注意消除视差）；
③按不同的测微器直接读取水平、竖直度盘读数（度、分、秒，秒为估读且为6的倍数）。

30、标准方向的分类
（1）真子午线方向：通过地球表面某点的真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向。

真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。

（2）磁子午线方向：磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。

磁子午线方向可用罗盘仪测定。

（3）坐标纵轴方向：我国采用高斯平面直角坐标系，6°带或3°带都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准方向。

31、方位角的定义：从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至直线的水平夹角，称为
该直线的方位角；其角值范围为0°~ 360°。

32、磁偏角δ—真北方向与磁北方向之间的夹角；
子午线收敛角γ—真北方向与坐标北方向之间的夹角。

当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，δ和γ为正；偏于西侧时，δ和γ为负。

33、导线测量：在地面上按一定要求选定一系列的点依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的测量方法。

主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制点的测量。

34、导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。

35、GPS系统的构成
空间部分：提供星历和时间信息；发射伪距和载波信号；提供其它辅助信息
用户部分：接收并测卫星信号；记录处理数据；提供导航定位信息
地面控制部分：中心控制系统；实现时间同步；跟踪卫星进行定轨
36、GPS定位的基本原理：空间距离后方交会
37、数字化测图（Digital Surveying Mapping，简称 DSM）是近二十年发展起来的一种全新的测绘地形图方法。

从广义上说，数字化测图应包括：利用电子全站仪或其它测量仪器进行野外数字化测图、利用手扶数字化仪或扫描数字化仪对传统方法测绘原图的数字化；以及借助解析测图仪或立体坐标量测仪对航空摄影、遥感像片进行数字化测图等技术。

利用上述技术将采集到的地形数据传输到计算机，并由功能齐全的成图软件进行数据处理、成图显示，再经过编辑、修改，生成符合国标的地形图。

最后将地形数据和地形图分类建立数据库，并用数控绘图仪或打印机完成地形图和相关数据的输出。

38、普通地图的基本内容：数学、地理、辅助要素
39、基本类型：（1）自然地图：①大气现象地图；②地质图；③地势图；④水文图。

（2）社会经济地图：①人口地图；②经济地图；③社会事业地图；④政治行政区划地图；
⑤历史地理图；⑥城市地图。

（3）环境地图：①环境背景条件地图；②环境污染现状地图；
③环境质量评价及环境影响评价地图；④环境预测及区划、规划地图；⑤自然灾害地图（4）其他专题图：指上述类型以外的专题地图，主要有各类航图及工程技术图等专业地图。

40、专题地图的表示方法
（1）依专题要素空间分布特征设计的表示方法
①点状分布要素——定点符号法；
②现状分布要素——线状符号法；
③面状分布要素包括：
a.连续分布而布满制图区域的现象——质底法、等值线法（含其变种：等值线分层
设色法）、定位图表法；
b.间断而成片分布的现象——范围法；
c.离散分布的现象——点值法、分区图表法、分级比值法（含其变种：范围密度法）；
d.运动状态的现象——动线法。

上述表示方法同样可以用于显示现象在时间系列上的变化，以及现象的数量和质量特征；其中，有些可以直接运用，有些则需要加以组合或配合以图形或颜色的变换。

（2）依专题要素时间系列变化设计的表示方法
①显示某特定时刻的现象——除动线法外，皆可采用；
②显示某一时段内现象的变化——定点符号法、线状符号法、等值线法、点值法、
范围法、分区图表法、分级比值法；
③显示现象周期性的变化——定位图表法；
④显示现象的变迁——动线法及其与定点符号法、线状符号法等的配合。

（3）依专题要素质量或数量特征设计的表示方法
①显示现象质量特征为主——质底法、范围法、线状符号法；
②显示现象数量特征为主——等值线法、点值法、定位图表法、分级比值法；
③显示现象质量与数量特征——动线法、定点符号法、分区图表法。

41、专题地图：指为满足某种专门需要而着重表示制图区域内一种或几种自然现象或社会经济现象的地图，由地理底图和专题内容构成。