大地测量学实习报告书

组长:                   张体强                 

组员:   张翔，张凯琪，吴佳，郭晓雷，周玮晨

班级:                    海测一                 

所在学校：            上海海洋大学                 

任课老师：             朱卫东                

上海海洋大学-海洋科学学院

二零一三  年  三 月

声明：本次实习报告书属于本小组独立完成，不存在盗窃别组的报告书情况，若有类同，该版为先。

目录

一、实习目的... - 1 -

二、实习仪器... - 1 -

三、实习内容及原理... - 1 -

3.1 实习内容... - 1 -

3.2 i角大小的检验原理及步骤... - 1 -

3.3 高斯坐标正反算原理... - 2 -

四、实习要求及步骤... - 3 -

4.1 限差及作业规定... - 3 -

4.2 作业步骤... - 3 -

五、数据处理... - 3 -

5.1 角的检验... - 3 -

5.2 加密点高程... - 4 -

5.3 各测段长度及往返平均高差... - 5 -

5.4 高差闭合差的计算... - 6 -

5.5 闭合差的平差以及加密点真高程的计算... - 6 -

六、注意事项... - 7 -

七、实习心得... - 7 -

八、附录... - 7 -

8.1 往测原始数据... - 7 -

8.1 返测原始数据... - 8 -

一、实习目的

1 通过实践掌握大地测量学中的精密水准测量方法与数据处理，以一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观测和记录。

2 编程实现大地测量学中的地球椭球及其投影方法，掌握理论。

3 实习的意义在于使所学知识得到充分掌握，迅速的加以实践运用，加强亲自动手的能力，对各种测量仪器有一定的认识，巩固学习成果。为以后能够熟练地运用于社会工作中打下良好的基础。

二、实习仪器

电子水准仪-DL-501一台、水准尺两根、尺垫两个，三脚架一个。操作中高精度电子水准仪运用气泡式的水平仪，为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。如果误差过大机器会发出鸣声提醒你调整水平仪。尺垫的作用是为了更好的安放水准尺，水准尺必须保持垂直才能保证测量精度。

三、实习内容及原理

3.1 实习内容

本次实习有i角的检验；精密水准测量，按照二等水准测量作业规范进行，完成一公里以上的闭合水准路线的往返测量，中间加密测量两个点，数据导出.csv格式，excel打开，进行计算；编程实现高斯投影正反算，要求编程实现高斯投影正反算功能，参数可用WGS-84椭球或CGCS2000椭球参数，编程语言可任选，并进行数据测试检验。高斯投影正算已知大地坐标（B，L）及中央子午线经度L0，计算高斯平面坐标（ x，y）。高斯投影反算已知高斯平面直角坐标（x，y）及指定中央子午线经度L0，计算大地坐标（B，L）。

3.2 i角大小的检验原理及步骤

（1）在平坦的地方选择两点，用钢尺丈量两个点A、B（A、B两点打下木桩或者用尺垫固定下来），Ａ和Ｂ之间距离约80米；丈量出A和B的中点，记为Ｏ，作为一个设站点；ＡＢ延长线上，Ａ点或者Ｂ点附近处设置一个设站点，记为N，距离为、。

（2）在Ｏ点处架设仪器，整平，分别找准Ａ和Ｂ点处水准尺，各观测三次，取平均值作为，得到观测高差。

（3）在N点处架设仪器，整平，观测A和B点处水准尺，得到观测高差；同时保持仪器在N点处不动。

（4）按照下面的公式计算i角大小。

3.3 高斯坐标正反算原理

（1）高斯正算原理：

高斯投影正算已知大地坐标（B,L）及中央子午线进度，计算高斯平面坐标（x，y）。

 =X +  +

+

y =  + +

其中

X为子午线弧长：X＝a₀B－sin2B＋sin4B－sin6B

N为卯酉圈曲率半径：N = =

，t = tanB，l = L- 。

（2）高斯反算原理

高斯投影反算已知高斯平面直角坐标（x,y）及中央子午线进度，计算大地坐标（B,L）。

B = -  +  +

L = +  -  +

其中

X为子午线弧长：X＝a₀B－sin2B＋sin4B－sin6B

B_f为底点纬度，由子午线弧长反算公式得到：B_f＝＋q₂sin2＋q₄sin4＋q₆sin6

 = ，，，= tan

四、实习要求及步骤

4.1 限差及作业规定

（1）视线高度不得低于0.5m，视线长度一般取不大于50m，仪器距前、后视水准标尺的距离应尽量相等，每一测站前、后视距差应小于1.0m，前、后视距累积差小于3m；

（2）每一测段的测站数应为偶数，仪器和前后标尺应尽量在一条直线上，符合通视要求；

（3）观测时要注意消除视差，气泡严格居中；

（4）每一站上的记录、计算待检查全部合格后才可迁站；

（5）测完一闭合环线路后，计算环线闭合差，其值应小于±４mm，Ｌ为环线长度，以公里为单位。

4.2 作业步骤

精密水准观测组由5-6人组成，具体分工是：观测一人，记录一人，扶尺二人，量距二人。观测程序如下：

a、往测奇数站的观测程序为：后前前后

b、往测偶数站的观测程序为：前后后前

c、返测奇数站的观测程序为：前后后前

d、返测偶数站的观测程序为：后前前后

五、数据处理

5.1 角的检验

i角按以下公式计算：

式中： ——206264.8 

——含有i角误差的高差   

——真高差 

——仪器到直尺一的距离

——仪器到直尺二的距离

测量数据及数据处理结果如下：

i角误差的检验

5.2 加密点高程

按照二等水准测量作业规范进行，完成一公里以上的闭合水准路线的往返测

量，中间加密测量两个点A和B,在两个加密点之间站数为偶数站，高程计算如下：

2.1 加密点A往测高程计算起点高程值为0，有以下公式得：

=-0.67679（m）

加密点A返测高程计算，起点高程值为0，有以下公式得：

=-0.68148（m）

加密点A往返平均高程为：

｛-0.67679（m）-0.68148（m）｝/ 2 = -0.67914

2.2 加密点B往测高程计算，起点高程值为0，有以下公式得：

  =-0.4594（m）

加密点B返测高程计算，起点高程值为0，有以下公式得：

=-0.45428（m）

加密点B往返平均高程为：

｛-0.45944（m）-0.45428（m）｝/ 2 = -0.45700（m）

注：平差后加密点的高程详见本次小结5.5部分

5.3 各测段长度及往返平均高差

 (m)

5.4 高差闭合差的计算

根据限差及作业规定，要求测完一闭合环计算环线闭合差时，其值应小于±４√Ｌmm，Ｌ为环线长度，以公里为单位,计算结果如下表：

5.5 闭合差的平差以及加密点真高程的计算

解：本次测量有一个已知点，两个待定点，为闭合水准测量，由条件平差可知：

,则：

又：

则：

所以平差后加密点A和B的高程分别为：-0.6794437米和-0.4575407米

六、注意事项

１、在观测中，不允许为通过限差规定而凑数，以免成果失去真实性。

２、记录员除了记录和计算外，还必须检查观测条件是否合乎规定，限差是否满足要求，否则应及时通知观测员重测。记录员必须牢记观测程序，注意不要记录错误。在一个测站上应等计算和检查完毕，确信无误后才可搬站。

３、扶尺员在观测之前必须将标尺立直扶稳。严禁双手脱开标尺，以防摔坏标尺的事故发生。

４、量距要保证通视，前、后视距相等和一定的视线高度，并尽量使仪器和前后标尺在一直线上。

七、实习心得

短学期的实习就这么结束了，在这个短学期来，我们受益匪浅，很多的东西是在课本上无法学得到的，我这个短学期主要做了闭合水准测量，这对我们的时间能力有了很大的提高。在实践的过程中，我们不但提高了实践能力，而且培养了团队之间的合作能力，同学之间的更加了解。总的来说我学到了以下东西：

一、要认真学习理论知识

  我们的实习能够顺利进行的原因在于我们有过硬的基本理论知识,虽然我有幸当上组长,但是我们组的同学学习成绩都不错,平时学习也比较认真,对仪器的使用十分正确和熟练,对数字处理特别认真,并且严格按照基本规定,如“误差的范围限制,由整体到局部,由控制到碎部”等稳步进行。总之,大家平时的努力学习是这次实习得以顺利进行的基本保证。

二、需要刻苦努力，求真务实的心态

我想,我们不只是在搞测量时一定要有求真务实精神,在搞任何工作都要有求真务实的精神。只有这样才能做一名合格的测绘人才。

三、学会团结

小组内要充分发挥民主,又要实行民主之上的集中。一个人不是万能的,要靠大家,一个人的知识不可能全面的,要靠集体,一个人有错误是不可怕的,要敢于在大家面前暴露错误,接受大家的批评。在不断的争论中我们才能发现问题,研究问题,解决问题,形成小组内最正确的意见。这应该叫做在团结基础上要敢于批评,又以团结地工作为目的吧!当然,小组内的“团结互助”就不用说了吧。

八、附录

8.1 往测原始数据

8.1 返测原始数据