大地測量

前言

本書依據(jù)《大地測量員》國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（6-01一02一01）編寫，為測繪行業(yè)大地測量員職業(yè)技能培訓(xùn)教材，也可供有關(guān)院校師生及其他測繪技術(shù)人員參考。本書含三角測量和導(dǎo)線測量、高程測量、GPS測量、重力測量、控制網(wǎng)平差和質(zhì)量管理簡述六部分內(nèi)容。其中三角測量和導(dǎo)線測量部分主要包括：國家三角網(wǎng)的布設(shè)，三角測量外業(yè)觀測，控制測量計(jì)算理論和三角測量概算的方法，精密導(dǎo)線測量及其外業(yè)概算等；高程測量部分主要包括：高程系統(tǒng)和國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)，水準(zhǔn)測量方法，三角高程測量，電磁波測距高程導(dǎo)線測量等；GPS測量部分主要包括：全球定位系統(tǒng)（GPS）概述，GPS定位的基本觀測量及誤差分析，GPS的基本原理及GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施，GPS數(shù)據(jù)處理等；重力測量部分包括重力測量概述，重力儀，重力測量的實(shí)施等；控制網(wǎng)平差部分主要包括測量平差基本數(shù)學(xué)模型和傳統(tǒng)地面控制網(wǎng)平差算例等內(nèi)容。鑒于本書的主要對象為具有基本大地測量知識的高級大地測量員及以上人員，本書未將測量儀器及其使用方面的內(nèi)容編入，相關(guān)內(nèi)容可參看本系列書的測量員版。本書的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《測繪基本術(shù)語》（GB／T 14911-2008）、《國家三角測量規(guī)范》（GB／T 17942-2000）、《中、短程光電測距規(guī)范》（GB／T 16818-2008）、《城市測量規(guī)范》（CJJ 8-1999）、《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB 12897-2006）、《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB 12898-1991）、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB／T 18314-2001）、《國家重力控制測量規(guī)范》（GB／T 20256-2006）、《加密重力測量規(guī)范》（GB／T 17944-2000）、《國家一等重力測量規(guī)范》（CI={／T 2003-1999）、《測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》（CH1003-1995）、《測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》（CH 1002-1995）、《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》（CH／T 1001-2005）等。書中標(biāo)“*”的內(nèi)容是要求高級技師必須掌握的。本書由楊國清主持編寫。其中三角測量和導(dǎo)線測量部分由楊國清、張予東、許永鵬編寫；高程測量部分由楊國清、李曉編寫；GPS測量部分由趙龍平編寫；重力測量部分由操華勝編寫；控制網(wǎng)平差部分由楊國清編寫；質(zhì)量管理部分由景德廣、劉洪飛編寫。本書在編寫過程中，得到了編委會(huì)的諸多指導(dǎo)，參閱了有關(guān)教材和資料，同時(shí)，聽取了部分專家和有關(guān)老師的意見，特別是充分吸收了審稿專家的意見和建議。在此，對提出意見的專家、老師、審稿人及有關(guān)參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中定有不足不當(dāng)之處，希望有關(guān)專家、讀者提出寶貴意見，以便進(jìn)一步修改、完善。

內(nèi)容概要

　　本書依據(jù)《大地測量員》國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（6-01-02-01）編寫，為測繪行業(yè)大地測量員職業(yè)技能培訓(xùn)教材，也可供有關(guān)院校師生及其他測繪技術(shù)人員參考?！　”緯菧y量和導(dǎo)線測量、高程測量、GPS測量、重力測量、控制網(wǎng)平差和質(zhì)量管理簡述六部分內(nèi)容。其中三角測量和導(dǎo)線測量部分主要包括：國家三角網(wǎng)的布設(shè)，三角測量外業(yè)觀測，控制測量計(jì)算理論和三角測量概算的方法，精密導(dǎo)線測量及其外業(yè)概算等；高程測量部分主要包括：高程系統(tǒng)和國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)，水準(zhǔn)測量方法，三角高程測量，電磁波測距高程導(dǎo)線測量等；GPS測量部分主要包括：全球定位系統(tǒng)（GPS）概述，GPS定位的基本觀測量及誤差分析，GPS的基本原理及GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施，GPS數(shù)據(jù)處理等；重力測量部分包括重力測量概述，重力儀，重力測量的實(shí)施等；控制網(wǎng)平差部分主要包括測量平差基本數(shù)學(xué)模型和傳統(tǒng)地面控制網(wǎng)平差算例等內(nèi)容?！　¤b于本書的主要對象為具有基本大地測量知識的高級大地測量員及以上人員，本書未將測量儀器及其使用方面的內(nèi)容編入，相關(guān)內(nèi)容可參看本系列書的測量員版。

書籍目錄

緒論第一章 國家三角網(wǎng)的布設(shè)1-1 國家三角網(wǎng)的布設(shè)方案1-2 三角網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)1-3 水平控制網(wǎng)的精度估算思考題第二章 三角測量外業(yè)觀測2-1 水平角觀測中的主要誤差及觀測操作的基本規(guī)則2-2 方向觀測法2-3 全組合測角法2-4 垂直角觀測法2-5 歸心改正和歸心元素的測定思考題第三章 大地測量計(jì)算理論簡述和三角測量概算3-1 地球的形體和大地測量坐標(biāo)系3-2 橢球的一些計(jì)算用符號和曲率半徑3-3 地面觀測值歸算至橢球面3-4 高斯投影概述3-5 高斯投影正反算和換帶計(jì)算3-6 橢球面元素投影至高斯平面3-7 三角測量成果檢核3-8 三角測量概算的內(nèi)容和方法思考題第四章 精密導(dǎo)線測量4-1 精密導(dǎo)線的布設(shè)4-2 精密導(dǎo)線的外業(yè)觀測4-3 精密導(dǎo)線測量的外業(yè)概算及算例思考題第五章 高程系統(tǒng)和國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)5-1 高程基準(zhǔn)面和高程系統(tǒng)5-2 國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)思考題第六章 水準(zhǔn)測量6-1 水準(zhǔn)測量誤差及減弱其影響的方法6-2 水準(zhǔn)觀測6-3 水準(zhǔn)測量外業(yè)計(jì)算和精度估算6-4 跨河水準(zhǔn)測量思考題第七章 三角高程測量7-1 三角高程測量計(jì)算7-2 電磁波測距高程導(dǎo)線測量思考題第八章 全球定位系統(tǒng)(GPS)基礎(chǔ)知識8-1 GPS的發(fā)展及特點(diǎn)8-2 GPS的構(gòu)成8-3 衛(wèi)星大地測量中的坐標(biāo)系統(tǒng)8-4 衛(wèi)星大地測量中的時(shí)間系統(tǒng)思考題第九章 GPS定位的基本觀測量及誤差分析9-1 GPS衛(wèi)星播發(fā)的信號9-2 GPS定位的基本觀測量9-3 GPS測量的誤差來源和影響思考題第十章 GPS定位的基本原理及定位方法10-1 GPS定位的基本原理10-2 GPS定位方法10-3 連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(CORS)思考題第十一章 GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施11-1 GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)11-2 GPS測量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫11-3 GPS測量的外業(yè)實(shí)施11-4 GPS測量的作業(yè)模式11-5 數(shù)據(jù)預(yù)處理及觀測成果的質(zhì)量檢核11-6 技術(shù)總結(jié)與上交資料思考題第十二章 GPS數(shù)據(jù)處理12-1 基線解算軟件12-2 網(wǎng)平差與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件思考題第十三章 重力場與重力測量13-1 重力場的構(gòu)成13-2 大地水準(zhǔn)面13-3 正常重力位與正常重力13-4 高程系統(tǒng)與地球形狀13-5 重力異常13-6 重力測量與數(shù)據(jù)整理思考題第十四章 控制網(wǎng)平差計(jì)算14-1 測量平差的基本數(shù)學(xué)模型和公式14-2 高程網(wǎng)條件平差及算例14-3 導(dǎo)線網(wǎng)條件平差及算例14-4 高程網(wǎng)參數(shù)平差及算例14-5 平面控制網(wǎng)參數(shù)平差——坐標(biāo)平差14-6 邊角網(wǎng)(導(dǎo)線網(wǎng))按方向坐標(biāo)平差算例14-7 帶有約束條件的參數(shù)平差及算例14-8 清華山維平差軟件NASEW使用簡介思考題第十五章 質(zhì)量管理簡述與技術(shù)文件示例15-1 質(zhì)量管理簡述15-2 測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收15-3 測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)15-4 控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)書示例15-5 測繪產(chǎn)品檢查報(bào)告示例15-6 測繪產(chǎn)品技術(shù)總結(jié)示例思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（二）建立高程控制網(wǎng)的常規(guī)地面測量方法1.幾何水準(zhǔn)測量幾何水準(zhǔn)測量是建立國家高程控制網(wǎng)的主要方法。基本原理是：利用水準(zhǔn)儀的水平視線讀取垂直放置在水準(zhǔn)儀前后兩地面點(diǎn)上的水準(zhǔn)標(biāo)尺之分劃線，求得兩地面點(diǎn)間的高差，進(jìn)而逐點(diǎn)推算出地面點(diǎn)的高程。其優(yōu)點(diǎn)是精度較高，如一等水準(zhǔn)測量的每千米偶然中誤差不大于土O.4 5mm；測得的高程以大地水準(zhǔn)面（嚴(yán)格地說是似大地水準(zhǔn)面）為基準(zhǔn)面，具有物理意義，能夠較好地為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)。因此，幾何水準(zhǔn)測量被廣泛采用。2.三角高程測量三角高程測量的基本原理是：測定地面上兩點(diǎn)間的距離和垂直角，依三角公式計(jì)算出兩點(diǎn)間的高差，進(jìn)而求得地面點(diǎn)的高程。三角高程測量作業(yè)簡單，布設(shè)靈活，不受地形條件的限制。其缺點(diǎn)是：由于受大氣垂直折光的影響，垂直角觀測值含有較大的誤差，使得測定的高差或高程精度較低。因此，三角高程測量雖然在高程控制中得到大量應(yīng)用，但必須有足夠數(shù)量的直接高程點(diǎn)（即用幾何水準(zhǔn)測量法測定其高程的點(diǎn)）作為其高程起算點(diǎn)，以滿足測繪國家基本比例尺地形圖對高程控制的精度要求。近年來，隨著電磁波測距儀的完善與普及，電磁波測距三角高程測量和電磁波測距高程導(dǎo)線已經(jīng)引起測量界的重視，并得到了初步的應(yīng)用。電磁波測距三角高程導(dǎo)線的精度可以達(dá)到四等水準(zhǔn)的精度。國家水平大地控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)雖是各自單獨(dú)建立的，建立方法也不相同，但它們之間存在密切的聯(lián)系。首先，對于決定地面點(diǎn)的位置來說，兩控制網(wǎng)缺一不可，在計(jì)劃布設(shè)平面控制網(wǎng)的同時(shí)，就要考慮布設(shè)高程控制網(wǎng)問題。其次，水準(zhǔn)網(wǎng)雖是單獨(dú)建立的，但在平原地區(qū)，一些平面控制點(diǎn)則直接與水準(zhǔn)點(diǎn)重合。三角高程網(wǎng)則直接與平面控制網(wǎng)重疊在一起，而且它需要平面控制網(wǎng)的邊長數(shù)據(jù)。

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