《多种高程测量方法精度分析》.docx
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《多种高程测量方法精度分析》
摘要
毕业论文是对我们在大学期间所学知识的进一步总结,是我们在实习阶段学习的理论与实践相结合的一种体现。
编写此设计报告是我在实习期间技能与实践得到了很高的提升。
本报告是针对多种高程测量方法测量高程的精度分析而编写的。
本报告在阐述高程测量的基础理论时注重与实践相结合,增加了报告的可行性。
本报告中主要有水准测量、三角高程测量、对边测量、GPS测量及其使用的仪器检校,对测量的学习和研究有很大的参考和帮助。
关键词:
三角高程测量,高程,水准测量,全站仪,GPS
Abstract
SummaryofthethesisisonourUniversitylearnedfurtherconcluded,andweintheworkplacelearningtheoryandpracticeofamanifest.Writethisdesignreportismyinternshipskillsandpracticehasbeen,ahighelevation.Thisreportisforavarietyoflevelingprecisionanalysisandwriting.Thisreportexplainsthelevelingwhenbasictheoryandpractice,increasethepossibilityofareport.Inthisreportarethemainprinciples,levelingleveling,leveling,RDM,GPSandtheirinstrumentcalibration,measurementoflearningandresearchreferenceandhelp.
Keywords:
measuring,elevation,error,leveling,totalstation,
GPS
目录
绪论-3-
第一章水准高程测量-4-
1.1水准高程测量简介-4-
1.2水准高程测量原理-4-
1.3自动安平水准仪检校-5-
1.4水准外业原始记录-7-
1.5水准测量内业计算-11-
第二章全站仪的检验与校正-13-
第三章三角高程测量-16-
3.1三角高程测量原理-16-
3.2三角高程测量记录-16-
3.3三角高程数据计算表-18-
第四章对边测量-21-
4.1对边测量原理-21-
4.2对边测量数据记录-21-
4.3对边测量数据计算-23-
第五章GPS卫星定位测量-25-
5.1GPS卫星定位原理-25-
5.2GPS处理成果-26-
第六章多种测量方法测量高差分析-34-
6.1不同距离多种测量方法中误差分析-34-
6.2多种测量方法测量高差精度分析结果-36-
6.3提高测量质量及精度的体会和建议-37-
参考文献-39-
致谢-40-
绪论
高程测量,就是根据一点高程与另一点的已知高差,然后按照已知高差的定义公式,求出测量点的高程。
在测绘工作中,高程测量是最基本、最常见的测量方法,并且在工高程是确定地面点空间位置的基本要素之一,测量地面上各点高程的工作,称为高程测量。
高程测量的日的是要获得地面点的高程,但一般只能直接测得两点间的高差,然后根据其中一点的已知高程推算山另一点的高程,所以测量高差是测量的基本工作之一。
按所使用的仪器和施测方法的不同,测定地面点高程的主要方法有水准测量、三角高程测量和对边高程测量等。
现在用全球卫星定位系统也能直接测定出地面点的高程。
不同测量方法测得结果精度不同,根据不同精度需要选择不同测量方法,既快又准完成作业项目是学习及工作的重点。
本次设计就不同的测量方法在不同条件下进行分析,编写过程中参阅大量资料,在此向有关作者表示衷心感谢。
由于编写水平有限,文中难免存在缺点、疏漏及错误,恳请导师批评指正。
第一章水准高程测量
1.1水准高程测量简介
水准测量是利用水准仪建立的水平视线来测量两点间的高差,进而获得地面上的点的高程。
水准仪是进行水准测量的主要仪器。
目前常用的水准仪从构造上可分为两大类:
一类是利用水准管来获得水平视线的水准管水准仪,称为“微倾式水准仪”;另一类是利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。
此外,尚有一种新型水准仪——电子水准仪,它配合条纹编码尺,利用数字化图像处理的方法,可自动显示高程和距离,使水准测量实现自动化。
水准仪的等级可分为DS05、DS1、DS3、DS10、DS20(D—大地测量仪器S—水准仪数字—表示仪器的精度,即每公里往、返测得高差中数的中误差(mm)。
水准仪的作用是提供一条水平视线)。
1.2水准高程测量原理
水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线来测得两点的高差,然后依据其中一个已知点的高程,计算:
出另一未知点的高程。
例如图中,为了求出A、B两点的高差hAB,在AB两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺,在A、B两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。
当视线水平时,在A、B两个点的标尺上分别读得读数。
则A、B两点的高差等于两个标尺读数之差。
后视读数,是立在已知高程点上的水准尺的中丝读数,称为“后视读数”;前视读数是立在待求高程点上的水准尺的中丝读数,称为“前视读数”。
两点的高差必须是用后视读数减去前视读数进行计算。
高差hAB的值可能是正也可能是负,正值表示待求点"高于已知点A,负值表示待求点"低于已知点A。
此外,高差的正负号又与测量工作的前进方向有关。
1.3自动安平水准仪检校
1.3.1圆水准器
检校目的:
使圆水准器轴平行于仪器竖轴,圆水准器气泡居中时,竖轴便位于铅垂位置。
检验方法:
旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中,然后将仪器上部在水平方向绕竖轴旋转180°,若气泡仍居中,则表示圆水准器轴已平行于竖轴,若气泡偏离中央则需进行校正。
1.3.2十字丝横丝的检验
目的:
使十字丝的横丝垂直于竖轴,这样,当仪器粗略整平后,横丝基本水平,用横丝上任意位置所得读数均相同。
检验方法:
先用横丝的一端照准一固定的目标或在水准尺上读一读数,然后用微动螺旋转动望远镜,用横丝的另一端观测同一目标或读数。
如果目标仍在横丝上或水准尺上读数不变图a,说明横丝已与竖轴垂直尺读数有变化图b,则说明。
若目标偏离了横丝或水准横丝与竖轴没有垂直,应予校正。
1.3.3i角的检验和校正
目的:
使水准管轴平行于视准轴,当水准管气泡符合时,视准轴就处于水平位置。
(1)检验如图所示,在地面上选择A、B两点,其长度约为60~80m。
在A、B两点放置尺垫,先将水准仪置于AB的中点C,读立于A、B尺垫上的水准尺,得读数为a1和b1,则高差h1=a1-b1,改变仪器高度,又读得a1′和b1′得高差h1′=a1′-b1′。
若h1-h1′≤±3mm,则取两次高差的平均值,作为正确高差hAB。
A尺
B尺
A尺
B尺
上丝
1713
上丝
1719
上丝
1595
上丝
1605
中丝
1499
中丝
1510
中丝
1381
中丝
1394
下丝
1284
下丝
1301
下丝
1159
下丝
1183
视距
42.9
视距
41.8
视距
43.6
视距
42.2
h1=a1-b1=1499-1510=-11mmh1′=a1′-b1′=1381-1394=-13mm
h1-h1′=-11-(-13)=2mm≤±3mmhAB=(h1+h1′)/2=-12mm
然后将仪器搬至B点附近(距B点2~3m),瞄准B点水准尺,精平后读取B点水准尺读数b2′,再根据A、B两点间的高差hAB,可计算出A点水准尺的视线水平时的读数a2′=b2′+hAB,瞄准A点上的水准尺,精平后读取A点上水准尺读数a2,根据a2′与a2的差值计算i角值。
A尺
B尺
上丝
1480
上丝
1915
中丝
1469
中丝
1481
下丝
1458
下丝
1045
视距
2.2
视距
87
a2′=b2′+hAB=1481+(-12)=1468a2=1469
i=(1469-1468)/89.2*ρ=0i=0此条件满足,不需校正。
1.4水准外业原始记录
水准记录表一天气:
晴日期2010-4-3
测站
编号
后尺
上丝
前尺
上丝
视距差
累计视
距差
方
向
标尺读数
K+黑
-红
高
差
下丝
下丝
黑
红
1
921
2269
-0.1
后
809
5496
0
-1348
699
2046
前
2158
6842
3
22.2
22.3
后-前
-1349
-1346
-3
2
675
2505
1
0.9
后
527
5214
0
-1833
379
2219
前
2361
7046
2
29.6
28.6
后-前
-1834
-1832
-2
3
489
2925
2.9
3.8
后
299
4988
-2
-2450
105
2570
前
2748
7438
-3
38.4
35.5
后-前
-2449
-2450
1
4
723
2420
0.7
4.5
后
581
5268
0
-1702
441
2145
前
2283
6970
0
28.2
27.5
后-前
-1702
-1702
0
5
925
2371
-0.9
3.6
后
751
5438
0
-1442
580
2017
前
2192
6881
-2
34.5
35.4
后-前
-1441
-1443
2
6
939
2031
1
4.6
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697
5381
3
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6485
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48.4
47.4
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-1099
-1104
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7
1453
2030
-2.7
1.9
后
1208
5896
-1
-556
951
1501
前
1764
6452
-1
50.2
52.9
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-556
-556
0
8
1449
2060
-1.3
0.6
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1201
5888
0
-602
949
1547
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6489
1
50
51.3
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-602
-601
-1
9
1427
2020
-5.8
-5.2
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5874
1
-564
948
1483
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1750
6439
-2
47.9
53.7
后-前
-562
-565
3
10
1553
1833
-4.7
-9.9
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1317
6003
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-256
1079
1312
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6259
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47.4
52.1
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-256
-256
0
11
1741
1731
3
-6.9
后
1451
6139
-1
-9
1168
1188
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6147
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54.3
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-10
-8
-2
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1695
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3.2
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26
0
13
1680
1710
-0.6
-4.3
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6130
2
-26
1207
1231
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1470
6158
-1
47.3
47.9
后-前
-25
-28
3
14
1681
1689
-0.9
-5.2
后
1429
6115
1
-4
1180
1179
前
1432
6121
-2
50.1
51
后-前
-3
-6
3
15
1840
1566
1.5
-3.7
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1561
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268
1283
1024
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5979
2
55.7
54.2
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267
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-3
16
1989
1381
1.2
-2.5
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1711
6399
-1
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0
55.1
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-1
17
1970
1390
2.9
0.4
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1729
6416
0
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1487
936
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1162
5848
1
48.3
45.4
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567
568
-1
18
1823
1373
-2.3
-1.9
后
1621
6305
3
468
1404
931
前
1150
5839
-2
41.9
44.2
后-前
471
466
5
19
2012
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2279
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6797
-2
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1943
560
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24.2
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2565
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1815
2279
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1817
1813
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1991
1043
-0.4
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3
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2
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14
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2313
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1363
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1363
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28.9
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1813
-2
∑
-14
水准记录表二天气:
晴日期2010-4-4
测
站
编
号
后尺
上丝
前尺
上丝
视
距
差
方
向
水准尺读数
K+黑
-红
高
差
下丝
下丝
视距
视距
黑
红
1
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9.8
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5362
0
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534
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4
28.1
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-1463
-1559
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2
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2698
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5602
3
-1713
712
2362
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2529
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21.1
33.6
后-前
-1711
-1615
4
3
658
2642
-0.8
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509
5199
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29.7
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600
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2
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2278
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-1839
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43.4
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1737
6521
3
603
1483
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1132
5819
0
51.8
52.3
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702
3
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1392
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937
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6861
3
1311
1920
597
前
764
5453
-2
31.8
34
后-前
1313
1408
5
19
2544
689
3.2
后
2384
7072
-1
1840
2226
403
前
546
5330
3
31.8
28.6
后-前
1838
1742
-4
20
2936
491
1.6
后
2748
7532
3
2435
2562
133
前
311
4999
-1
37.4
35.8
后-前
2437
2533
4
21
2408
885
0.8
后
2287
6972
2
1523
2162
647
前
765
5549
3
24.6
23.8
后-前
1522
1423
-1
22
2403
785
-6.5
后
2284
7068
3
1649
2165
482
前
633
5320
0
23.8
30.3
后-前
1651
1748
3
∑
0
-6
1.5水准测量内业计算
水准测量计算表
(1)
测点
距离
测站数
往测高差
反测高差
高差闭合差
1
102.7
2
-3.179
3.175
-0.004
2
199.5
3
-5.594
5.592
-0.002
3
198.9
2
-1.658
1.653
-0.005
4
202.9
2
-1.165
1.167
0.002
5
211.1
2
-0.265
0.26
-0.005
6
95.2
1
-0.026
0.026
0
7
∑
1010.3
12
-11.887
11.873
-0.014
第二次水准测量计算表
(2)
测点
距离
测站数
往测高差
反测高差
高差闭合差
1
102.7
2
-3.174
3.172
-0.002
2
198.8
3
-5.588
5.586
-0.002
3
206
2
-1.655
1.649
-0.006
4
203.6
2
-1.168
1.169
0.001
5
209.8
1
-0.266
0.268
0.002
6
94.4
1
-0.032
0.031
-0.001
7
∑
1015.3
11
-11.883
11.875
-0.008
水准测量精度计算表
测点
距离
测站数
测站闭合差
闭合差中误差
备注
1
102.700
2
-0.003
0.004
2
199.150
3
-0.002
0.002
3
198.900
2
-0.0055
0.006
4
203.433
2
0.002
0.002
5
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 多种高程测量方法精度分析 多种 高程 测量方法 精度 分析