4_第3章 工程测量学的理论技术和方法.pptxVIP

第3章工程测量学的理论技术和方法主要内容3.1工程测量学的理论3.2地面测量技术和方法3.3对地观测技术和方法3.4特殊测量技术和方法重点理论、技术和方法难点理论及其扩展；工程控制网优化设计方法3.1工程测量学的理论１、测量误差理论测量误差：偶然误差、系统误差、粗差三种误差如何处理？偶然误差：平差粗差：粗差探测剔除系统误差：（１）重复观测（２）仪器检测（３）基准点稳定点分析（４）测站选址3.1工程测量学的理论误差分配理论限差：一般取中误差的２倍误差为极限误差或容许误差。⊿容=2m误差分配主要依据三个原则：等影响原则忽略不计原则按比例分配原则3.1工程测量学的理论误差传播定律观测值通过一定的函数关系间接计算出来的。例如，水准测量中，在一测站上测得后、前视读数分别为a、b，则高差h=a-b，这时高差h就是直接观测值a、b的函数。当a、b存在误差时，h也受其影响而产生误差，这就是所谓的误差传播。阐述观测值中误差与观测值函数中误差之间关系的定律称为误差传播定律。3.1工程测量学的理论误差传播定律和差函数的应用3.1工程测量学的理论２、测量精度理论精度是精度度和准确度的总称精度包括：仪器精度和数值精度。数据精度又分为相对精度和绝对精度。在统计学的质量控制术语中，精度被称做“设计质量”精确度和准确度3.1工程测量学的理论（边角）精度匹配理论3.1工程测量学的理论（边角）精度匹配理论3.1.2可靠性理论1内部可靠性某一观测值误差（粗差）对所有改正数的影响结论：任一观测值误差（粗差）对所有改正数有影响，作用大小取决于中第j行第i列元素。图示：3.1.2可靠性理论1内部可靠性某一观测值误差对自身改正数的影响结论：结论:观测值误差对自身改正数的影响大小取决于图示：3.1.2可靠性理论1内部可靠性ri为矩阵主对角线上的元素，称ri为观测值li的多余观测分量，且被定义为观测值的内部可靠性。ri具有以下性质：3.1.2可靠性理论２外部可靠性当观测值只含一个粗差时：综上所述，发现（探测）观测值粗差的能力称为内部可靠性，抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力称为外部可靠性。主要通过多余观测分量（或多余观测数）来描述。3.1.2可靠性理论３广义可靠性广义可靠性将粗差扩展到粗差、系统误差和偶然误差，还涉及测量管理、设计、实施和表达等多方面。（１）项目立项中的可靠性。（２）测量方案的可靠性。（３）测量仪器的可靠性。（４）观测值的可靠性。（５）平差系统的可靠性。（６）测量成果的可靠性。3.1.3灵敏度理论3.1.4工程控制网优化设计理论过去，工程控制网的优化设计分为四类，即：零类设计（ZOD,基准设计），一类设计(SOD,观测精度设计)和三类设计(THOD,已有网改进)。网的优化设计方法又分为解析法和模拟法两种。现在：模拟计算法3.1.4工程控制网优化设计理论基于可靠性的工程控制网优化设计方法根据网的用途、精度要求和使用仪器，先作图上设计和实地踏勘。初始观测方案应对所有可能观测的边和方向进行全测，是一个“肥网”或“密网”。在观测值精度基本合理的基础上，可基于观测值内部可靠性指标按众“肥”到“瘦”，从“密”到“疏”的策略进行网的优化设计。3.1.5测量基准理论测量基准由测量坐标系和参考点（称基准点或已知点）组成。挂靠坐标系工程坐标系属于独立坐标系，采用平面直角坐标系和空间坐标系。坐标轴与工程的轴线平行，如Ｘ轴与大坝轴线、大桥轴线、隧道轴线或厂房轴线平行。工程坐标系中，常采用固定一点和一方向的最小约束基准。坐标转换：平移、旋转和尺度共七参数。我国现采用的三维地心大地测量坐标系为CGCS2000。§3.2.1角度测量角度是几何测量的基本元素，包括水平角和垂直角。角度测量的仪器主要是经纬仪，分为光学经纬仪和电子经纬仪两大类。§3.2.1角度测量一、光学经纬仪的基本结构基本结构主要包括照准部（望远镜）、读数装置（含水平度盘、垂直度盘）、安平设备及基座和对点器等。我国光学经纬仪系列分为J07、J1、J2、J6等型号，J为经纬仪汉语拼音的第一个字母，下标表示仪器的精度指标。§3.2.1角度测量二、水平角观测对仪器进行“对中”和“整平”；盘左，粗略瞄准一个目标；仔细对光，消除视差；精确瞄准目标，取水平度盘读数；不动调焦镜，盘右，精确瞄准目标，取水平度盘读数；对于下一个目标，重复上述操作。§3.2.1角度测量三、垂直角观测三丝法垂直角观测的具体操作程序：盘左，按上、中、下三根水平丝的顺序依次照准同一目标各一次，并分别读竖盘读数；盘右，同上一样的观测；分别计算三根水平丝所测得的指标差和垂直角，并取垂直角的平均值作为一个目标的一测回之值。若仅使用中间的水平丝进行观测，则称为“中丝法”§3.2.1角度测量四、电子经纬仪在光学经纬仪的照准部中，将读数系统用电子度盘替代光学模拟度盘，实现度盘读数