【輔導(dǎo)】2013年測繪案例分析強(qiáng)化講義
2013-07-04 20:02:55 來源: 測繪網(wǎng)
測量的基準(zhǔn)面
地球自然表面，包括海洋底部、高山高原在內(nèi)的固體地球表面。難以用一個簡潔的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述出來，所以不適合于數(shù)學(xué)建模。陸地：29.2%，海洋：70.8%，最高：8846.27M，最低：-11022M，地球半徑：平均6371KM。
地面點是相對地球定位的，這就要選擇一個能代表地球的形狀和大小的且相對固定的理想曲面作為測量的基準(zhǔn)面。
我們設(shè)想海水向陸地延伸把地球包圍起來，形成一個靜止的連續(xù)的封閉的曲面，我們把這個靜止的海水面成為水準(zhǔn)面。
水準(zhǔn)面在小范圍內(nèi)近似一個平面，而完整的水準(zhǔn)面是被海水面包圍的封閉的曲面。因為水準(zhǔn)面有無數(shù)多個，其中最接近地球形狀和大小的是通過平均海水面的那個水準(zhǔn)面，這個唯一確定的水準(zhǔn)面叫大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面就是測量的基準(zhǔn)面。
地理空間數(shù)據(jù)交換格式
不同的地理信息系統(tǒng)或空間數(shù)據(jù)庫之間，處理地理信息的方式和存儲格式存在差別，并且每一個系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式一般都不對外開放，導(dǎo)致信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)不能共享。為了解決這個問題，由GIS軟件公司或組織共同制定一種通用的、開放透明的數(shù)據(jù)格式，可以實現(xiàn)信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)庫交換。國際上已有許多的空間數(shù)據(jù)交換格式，如美國的SDTS、英國的NTF、中國的地球空間數(shù)據(jù)交換格式等。
方向觀測法
以兩個以上的方向為一組，從初始方向開始，依次進(jìn)行水平方向觀測，正鏡半測回和倒鏡半測回，照準(zhǔn)各方向目標(biāo)并讀數(shù)的方法。
測量平面坐標(biāo)系統(tǒng)有哪些?
測量二維坐標(biāo)系統(tǒng)有球面或平面坐標(biāo)：1)大地坐標(biāo)系;2)高斯平面直角坐標(biāo)系;3)獨立平面直角坐標(biāo)系。無論是高斯平面直角坐標(biāo)系還是獨立平面直角坐標(biāo)系，均以縱軸為X軸，橫軸為Y軸，這與數(shù)學(xué)上笛卡爾平面坐標(biāo)系的X軸和Y軸正好相反;測量與數(shù)學(xué)上關(guān)于坐標(biāo)象限的規(guī)定也有所不同，二者均以北東為第一象限，但數(shù)學(xué)上的四個象限為逆時針遞增，而測量上則為順時針遞增。
測量誤差的來源有哪些?什么是等精度測量?
測量誤差的來源有三個方面：測量儀器的精度，觀測者技術(shù)水平，外界條件的影響。該三個方面條件相同的觀測稱為等精度觀測。
測設(shè)水平角時，如何確定放樣所需的方向線
用一般方法測設(shè)水平角時，取盤左、盤右的平均方向作為放樣方向線。
用單測角度改正法時，先將盤左測設(shè)的方向作為概略方向，然后按測回法檢測該方向，并以改正后的方向作為放樣方向線。一般單測角度改正法的精度優(yōu)于前一種方法。
連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)
連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)又叫連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)系統(tǒng)(Continuously Operating Reference Stations， CORS系統(tǒng))，是利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)技術(shù)，在某個城市、某地區(qū)建立永久性的連續(xù)運(yùn)行參考站、數(shù)據(jù)中心，利用計算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各參考站與數(shù)據(jù)中心組成網(wǎng)絡(luò)，共享參考站數(shù)據(jù)，利用參考站網(wǎng)軟件進(jìn)行處理，然后向各種用戶自動地發(fā)布不同類型的GNSS原始數(shù)據(jù)、各種類型RTK差分改正數(shù)據(jù)等。其主要功能是向系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶提供各種不同精度的時間和位置服務(wù)信息。其用戶涵蓋各個行業(yè)，主要用于城市規(guī)劃、國土測繪、地籍管理、城鄉(xiāng)建設(shè)、災(zāi)害監(jiān)測、交通控制、資源勘探、氣象、地震等行業(yè)和部門，它是多功能、多用途的綜合服務(wù)定位網(wǎng)，是城市數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)工程。
什么是2C?
上、下半測回同一方向的方向值之差，稱為2C值(兩倍照準(zhǔn)差)。2C為兩倍照準(zhǔn)誤差，由盤左盤右兩次照準(zhǔn)目標(biāo)形成，其計算式為：
2C=盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)±180°)=L-(R±180°)
如何依照數(shù)字比例尺計算實地距離
根據(jù)比例尺的定義可以知道，圖上長度、相應(yīng)實地水平距離與比例尺分母三者之間的關(guān)系是：實地距離=圖上長度×比例尺分母。這就是計算距離的基本公式。計算的方法：先用米尺從圖上量出某兩點間的長度(以厘米為單位)，然后將所量長度(厘米數(shù))代入公式，得出兩點間實地距離(但所得距離為厘米數(shù)，若換算為米數(shù)，要除以100;若換算為公里數(shù)，還要除以1000)。如在1：5萬圖上量得某兩點間長度為4厘米，則實地距離為：4(厘米)×50000÷100
如何簡單測定地形坡度?
用一塊硬紙板自制一個簡易的半圓量角器，在量角器半圓的圓心處用圖釘和一根小細(xì)線懸一重物，您站在山坡的一側(cè)，雙手握住量角器，使量角器的底邊與山坡保持平行一致，讀取細(xì)線經(jīng)過量角器的刻度數(shù)，再從該刻度數(shù)中減去90°則為山坡的坡度。
精密單點定位(Precise Point Positioning，簡稱PPP)在現(xiàn)代航空攝影測量中顯示出越來越重要的作用。與差分GPS定位不同，精密單點定位是利用國際GPS服務(wù)機(jī)構(gòu)IGS提供的或自己計算的GPS精密星歷和精密鐘差文件，以無電離層影響的載波相位和偽距組合觀測值為觀測資料，對測站的位置、接收機(jī)鐘差、對流層天頂延遲以及組合后的相位模糊度等參數(shù)進(jìn)行估計。用戶通過一臺含雙頻雙碼GPS接收機(jī)就可以實現(xiàn)在數(shù)千平方公里乃至全球范圍內(nèi)的高精度定位。它的特點在于各站的解算相互獨立，計算量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般的相對定位。PPP與雙差定位的主要區(qū)別在于，雙差定位時部分參數(shù)和誤差項通過站間和星間求差得以消除，而PPP必須采用精細(xì)的模型加以改正和用輔助參數(shù)進(jìn)行估計，比如衛(wèi)星天線相位中心偏差改正、固體潮改正、海洋負(fù)荷改正等。
目前，國內(nèi)外都對精密單點定位作了大量研究，武漢大學(xué)經(jīng)過數(shù)年對精密單點定位理論與方法的深入研究，在國內(nèi)率先成功研制了高精度的PPP數(shù)據(jù)處理軟件TriP。利用PPP進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)處理，需在數(shù)據(jù)采集兩周后進(jìn)行，即需要在IGS網(wǎng)站上下載精密星歷數(shù)據(jù)后，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
通過精密單點定位方法解算的GPS天線相位中心動態(tài)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，剔除系統(tǒng)誤差后可以達(dá)到同差分方法結(jié)果相當(dāng)?shù)木取Ｔ囼灡砻鳎軉吸c定位技術(shù)完全可以應(yīng)用于無基站數(shù)碼航空攝影測量中。
在工業(yè)建設(shè)設(shè)計、施工所需用的各種不同比例尺地形圖，是通過實測和編繪得到的。將較大比例尺的地形圖的內(nèi)容進(jìn)行綜合取舍，編制成較小比例尺地形圖的工作稱為編繪。首先進(jìn)行搜集資料，分析制圖區(qū)域的地理特征，制定編繪技術(shù)設(shè)計書等準(zhǔn)備工作。然后根據(jù)設(shè)計要求，展繪地形圖的數(shù)字基礎(chǔ)，拼貼資料制成編繪底圖，在底圖上再進(jìn)行要素的綜合取舍，制成主次分明、清晰易讀、符合需要的編繪原圖。對縮小一倍的大比例尺地形圖，可以經(jīng)編繪直接縮制使用。編繪時使用縮小的地形圖作為底圖，將公路、水系、管線等專題資料，按照關(guān)系位置展繪在底圖上，如突出某個專題，可編制成專題圖。按照行政區(qū)劃或?qū)ｎ}范圍，可將地形圖和專題圖綜合編制成圖冊或圖集。
實測和編繪原圖按線劃規(guī)格進(jìn)行清繪。其過程是將原圖復(fù)照制成裱板或聚酯薄膜藍(lán)圖，在藍(lán)圖上按照圖式規(guī)定，繪制出精度、質(zhì)量符合規(guī)格的出版原圖(印制原圖)作為制印出版的依據(jù)。實測原圖進(jìn)行著墨時可按照清繪圖的要求，繪制成出版原圖。也可按照清繪圖的規(guī)格，將編繪與清繪合并一次作業(yè)，稱為連編帶繪，直接得到出版原圖。
渾儀和簡儀是一種什么儀器
到南京紫金山天文臺參觀，人們會看到兩架奇特的古代儀器。其中結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)環(huán)相套的叫渾儀;兩組支柱支撐著雙環(huán)的叫簡儀。它們是明代制造的，是我國珍貴的文化遺產(chǎn)。渾儀高約2.75米，長約2.48米，寬約2.46米。簡儀高約2.5米，長約4.4米，寬約2.9米。都用青銅鑄成，結(jié)構(gòu)牢固，工藝華美，近看高大，遠(yuǎn)看玲瓏，是我國古代科學(xué)技術(shù)、冶鑄技巧，機(jī)械制造等方面高度發(fā)展的結(jié)晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見的藝術(shù)珍品。在我國古代，渾儀是用來測量天體球面坐標(biāo)的一種儀器。在戰(zhàn)國時代已經(jīng)開始制造了，不過那時不一定稱為渾儀。渾儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是由一環(huán)套一環(huán)的同心圓環(huán)構(gòu)成，好像一個鏤空的球體，這些圓環(huán)分別代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤經(jīng)圈、黃道圈和白道圈。東漢時的天文學(xué)家張衡說過：“立圓為渾”，因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應(yīng)用過程中，不斷得到改進(jìn)，但總的思路是增多圓環(huán)，致使結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，遮擋星空的范圍增多，影響觀測。此外，要求多重圓環(huán)安裝要同心，這是十分困難的，由此導(dǎo)致渾儀產(chǎn)生偏心差。到了北宋，科學(xué)家沈括首先在渾儀上取消了白道環(huán)，開辟了渾儀向簡化方向發(fā)展的新途徑。到了元代，郭守敬、王恂等科學(xué)家在沈括的基礎(chǔ)上對渾儀又進(jìn)行了大規(guī)模改進(jìn)，創(chuàng)造了新的簡儀，簡儀進(jìn)一步取消了黃道環(huán)。這樣，簡儀從渾儀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中分離出來，分解成由赤道環(huán)和赤經(jīng)環(huán)組成的赤道經(jīng)緯儀和由地平環(huán)及地平經(jīng)環(huán)組成的地平經(jīng)緯儀兩個獨立的儀器。這樣的簡儀結(jié)構(gòu)十分簡單，大大增加了觀測的視野，克服了渾儀的兩個最大缺陷，大大提高了觀測精度。赤道經(jīng)緯儀和地平經(jīng)緯儀是分裝在同一個長方形的銅基座上，總稱為簡儀。觀測時只要轉(zhuǎn)動赤道經(jīng)緯儀的赤經(jīng)雙環(huán)和窺管，就可以觀測到天球上任何位置的星星，并從赤經(jīng)雙環(huán)刻度上讀得該天體的去極度。至于天體的赤經(jīng)值，則可在轉(zhuǎn)動南端的赤道環(huán)上求得。簡儀的地平經(jīng)緯儀實際上是一個新的創(chuàng)造。觀測時，只要轉(zhuǎn)動立運(yùn)雙環(huán)和窺管，就可以測得任一天體的方位角和高度角。在歲月滄桑中，渾儀和簡儀飽經(jīng)風(fēng)霜。1900年八國聯(lián)軍進(jìn)占北京，法軍將簡儀搶到法國大使館，過了幾年才歸還;德軍將渾儀搶到德國波茨坦，到1921年才歸還我國。“九·一八”事變后，渾儀和簡儀遷至南京紫金山。日軍占領(lǐng)南京后肆意損毀儀器。新中國成立后，這些儀器才得到很好的保護(hù)。
空中三角測量是立體攝影測量中，根據(jù)少量的野外控制點，在室內(nèi)進(jìn)行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點的地區(qū)測圖提供絕對定向的控制點。空中三角測量一般分為兩種：模擬空中三角測量即光學(xué)機(jī)械法空中三角測量;解析空中三角測量即俗稱的電算加密。模擬空中三角測量是在全能型立體測量儀器(如多倍儀)上進(jìn)行的空中三角測量。它是在儀器上恢復(fù)與攝影時相似或相應(yīng)的航線立體模型，根據(jù)測圖需要選定加密點，并測定其高程和平面位置。
解析空中三角測量是指用計算的方法，根據(jù)遙感像片上量測的像點坐標(biāo)和少量地面控制點，采用較嚴(yán)密的數(shù)學(xué)公式，按最小二乘法原理，用數(shù)字電子計算機(jī)解算待定點的平面坐標(biāo)和高程。20世紀(jì)40年代，隨著電子計算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用，解析空中三角測量首先在英國的軍事測量局投入應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以來，由于電子計算機(jī)技術(shù)和計算數(shù)學(xué)的發(fā)展，解析空中三角測量取得了長足的進(jìn)步，形成了一套比較完善的測算方法。由于精度高，效果好，解析空中三角測量被認(rèn)為是測地定位的一種精密方法。解析空中三角測量目前常用的方法是區(qū)域網(wǎng)平差。區(qū)域網(wǎng)平差是指在由多條航線連接成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制點加密，并對加密點的平面坐標(biāo)和高程進(jìn)行的整體平差。按照構(gòu)網(wǎng)的方法和平差單元的劃分，區(qū)域網(wǎng)平差的基本方法有：航線法、獨立模型法和光束法。
橋梁在勘察設(shè)計、施工和運(yùn)營管理各階段所進(jìn)行的測量工作。測量的繁簡程度隨橋梁的類型、大小、長短與河道地形情況而異。
勘測設(shè)計階段 為了選擇橋址，需要搜集比例尺為1：25000或1：50000的地形圖，為橋梁設(shè)計需測繪較大比例尺(1：10000)的橋渡位置圖及1：1000或1：500的橋址地形圖，并選擇水文斷面測定水深、流向、流速及計算流量。
施工階段 建立施工平面和高程控制網(wǎng)點(見工程控制測量)，用以放樣橋梁中線和墩臺、保證橋梁架設(shè)的質(zhì)量。對于干涸及淺水河道，可用鋼尺直接丈量或間接測距方法測設(shè)橋軸線和墩臺中心位置;對于深水河道則采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)，建立平面控制。高程控制，一般采用水準(zhǔn)測量方法，布設(shè)基準(zhǔn)點(還兼作運(yùn)營階段沉降觀測的高程依據(jù))與施工水準(zhǔn)點。過河水準(zhǔn)測量可采用水準(zhǔn)儀傾斜螺旋法或經(jīng)緯儀傾角法和光學(xué)測微法等進(jìn)行對向觀測(見工業(yè)建設(shè)施工測量)。
橋墩 施工時的定位測量多采用前方交會角差圖解法、前方交會法、距離交會法等。施工中除了檢測圍囹、沉箱、沉井的穩(wěn)定性之外，需要隨著它的下沉，測定其在平面上的偏移值、下沉深度以及傾斜度。橋梁墩臺竣工后，應(yīng)測定其中心的實際坐標(biāo)及其間的實際距離，進(jìn)行水準(zhǔn)測量，建立墩臺頂上的水準(zhǔn)點，檢查墩臺頂各處和墊石的高程，丈量墩臺各部分的尺寸，繪制竣工平面圖，編制墩臺中心間距和墩臺頂水準(zhǔn)點高程一覽表，為架設(shè)上部結(jié)構(gòu)提供資料。上部結(jié)構(gòu)架設(shè)的測量工作有支座底板(見橋梁支座)的放樣，縱軸線的檢查。主柱豎直性的檢查以及拱度測定等。架設(shè)完畢后，應(yīng)對它進(jìn)行竣工測量，編繪平面圖，拱度曲線圖、縱斷面圖等。
運(yùn)營管理階段 為了保證行車安全和及時維修加固，應(yīng)觀測墩臺的沉陷和水平位移。沉陷觀測采用精密水準(zhǔn)測量。墩臺沿上下游方向的水平位移，可利用視準(zhǔn)線法和波帶板激光準(zhǔn)直法測定，墩臺順橋中線方向的位移觀測，應(yīng)用特制的鋼線尺或精密光電測距儀測定。上部結(jié)構(gòu)各節(jié)點在堅直方向的變形值用水準(zhǔn)測量方法測定。沉陷和位移觀測需要定期進(jìn)行，初始周期應(yīng)短些，其后可適當(dāng)增長。
測量平面坐標(biāo)系統(tǒng)有哪些?
測量二維坐標(biāo)系統(tǒng)有球面或平面坐標(biāo)：1)大地坐標(biāo)系;2)高斯平面直角坐標(biāo)系;3)獨立平面直角坐標(biāo)系。無論是高斯平面直角坐標(biāo)系還是獨立平面直角坐標(biāo)系，均以縱軸為X軸，橫軸為Y軸，這與數(shù)學(xué)上笛卡爾平面坐標(biāo)系的X軸和Y軸正好相反;測量與數(shù)學(xué)上關(guān)于坐標(biāo)象限的規(guī)定也有所不同，二者均以北東為第一象限，但數(shù)學(xué)上的四個象限為逆時針遞增，而測量上則為順時針遞增。
測量誤差的來源有哪些?什么是等精度測量?
測量誤差的來源有三個方面：測量儀器的精度，觀測者技術(shù)水平，外界條件的影響。該三個方面條件相同的觀測稱為等精度觀測。
測設(shè)水平角時，如何確定放樣所需的方向線
用一般方法測設(shè)水平角時，取盤左、盤右的平均方向作為放樣方向線。
用單測角度改正法時，先將盤左測設(shè)的方向作為概略方向，然后按測回法檢測該方向，并以改正后的方向作為放樣方向線。一般單測角度改正法的精度優(yōu)于前一種方法。
GPRS中的坐標(biāo)反算是什么作用
GPRS---General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，方法是以"分組"的形式傳送資料到用戶手上。
“gps中的坐標(biāo)反算是什么作用?”
坐標(biāo)反算，就是根據(jù)直線兩個端點的已知坐標(biāo)，計算直線的邊長和坐標(biāo)方位角的工作。
我推測，計算的結(jié)果和實際測量的坐標(biāo)差1米只有2種可能：1種是測量的量中某個或某幾個有粗差;2個是不是由于你的計算方法有問題，或者忽略了高程。
安置經(jīng)緯儀時，要求對中、整平的目的是什么
對中的目的就是安置儀器使其中心和測站點標(biāo)志位于同一條鉛垂線上。可以利用垂球?qū)χ谢蚬鈱W(xué)對點器對中。
整平的目的就是通過調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管氣泡使儀器豎軸處于鉛垂位置。粗略整平可安置經(jīng)緯儀時挪動架腿，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中;精確整平則是按 “左手法則”旋轉(zhuǎn)腳螺旋使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中。
不量儀器高棱鏡高怎么樣測高程放樣
在測高程時首先把儀器中的棱鏡高和儀器高設(shè)為零，然后在任意點架儀器，測出儀器到水準(zhǔn)點的高差，用水準(zhǔn)點的高程加、減(高差為負(fù)用加，高差為正時用減)儀器到水準(zhǔn)點的高差即為儀器視線高，最后把儀器測站的Z坐標(biāo)改為計算的視線高，設(shè)站就設(shè)好了。測未知點高程時立好棱鏡后按測坐標(biāo)健，所得的Z即為未知點的高程。注意：后視的棱鏡高和測未知點的棱鏡高要一致，不一致時要加或減調(diào)，初次使用時可以測兩個水準(zhǔn)點的高程進(jìn)行復(fù)核，以免操作出錯造成經(jīng)濟(jì)損失!
遙感
1廣義遙感：泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測，包括對點磁場，力場，機(jī)械波等的探測。
2狹義遙感：應(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。
3遙感系統(tǒng)包括信息源，信息獲取，信息記錄和傳輸，信息處理，信息應(yīng)用。
4按遙感平臺分：地面，航空，航天，航宇遙感。按傳感器探測波段分：紫外(0.05-0.38um)可見光(0.38-0.76)紅外(0.76-1000)微波(1mm-10m)多波段遙感。按工作方式分主動遙感和被動遙感。
1電磁波譜;按電磁波在真空中傳播的波長，遞增或遞減排列
2 電磁波輻射：當(dāng)電磁振蕩進(jìn)入空間，變化的磁場激發(fā)了渦旋電場變化的電場又激發(fā)了渦旋磁場，使電磁振蕩在空間傳播。
3絕對黑體：如果一個物體的任何波長的電磁波輻射都全部吸收，則這個物體時絕對黑體。
4黑體輻射規(guī)律：普朗克公式mλ(λ，t) =2πh(c^2)(λ^-5)*1/[e^(hc/λkt)-1]，規(guī)律：(1)m隨著波長的連續(xù)變化只有一個最大值。(2)隨著溫度的升高，m的最大值升高，不同溫度的曲線不相交。(3)隨著溫度的升高，m的最大值向短波向短波方向移動。維恩位移定律：λmaxt=b，黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射波長λmax與溫度t成反比。玻爾茲曼定律：m=σt^4，絕對黑體的輻射出射度與其溫度的4次方程反比。
5實際物體的輻射：基爾霍夫定律：實際物體的輻射出度mi與同意溫度，同一波長絕對黑體輻射出射度的關(guān)系，φi是此條件下的吸收系數(shù)，或稱發(fā)射率。m=εm.
6太陽光譜的特征：(1)接近溫度為5800k的黑體輻射，(2)短波輻射，太陽輻射的總能量的40%集中于可見光范圍，51%在紅外線部分。
7大氣散射的類型：(1)瑞利散射：當(dāng)大氣粒子直徑比波長小的多時發(fā)生的散射。特點：散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比，即波長越長，散射越弱。(2)米氏散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當(dāng)時發(fā)生的散射稱為米氏散射。特點：米氏散射的輻射強(qiáng)度與波長的二次方成反比。(3)無選擇性散射：大氣中粒子的直徑比波長大得多時發(fā)生的散射稱為無選擇性散射。特點：散射強(qiáng)度與波長無關(guān)
8大氣窗口：通常把太陽光透過大氣層時透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。主要波普段：0.3~1.3um，紫外，可見光，近紅外波段，用于攝影成像，掃描成像。1.5~1.8um和2.0~3.5um，近，中紅外波段，掃描成像，探測植物水分。3.5~5.5um中紅外波段，反射，地面物體發(fā)射熱輻射。8~14um遠(yuǎn)紅外波段，主要是地物輻射，適合夜間觀測。
0.8~2.5cm微波撥段。穿透能力強(qiáng)，可以全天候觀測，而且是主動遙感方式。
9地球輻射的分段特性：可見光與近紅外：0..3~2.5um,地表反射太陽輻射為主，
中紅外：2.5~6um，地表反射太陽輻射和自身熱輻射，遠(yuǎn)紅外：大于6um，地表物體自身熱輻射。
10應(yīng)用地物波譜特征應(yīng)該注意的問題：(1)絕大部分的地物的波譜具有一定變幅，波譜特征不是一條曲線，而是具有一定寬度的曲帶，(2)地物存在著“同物異譜”和“”異物同譜的現(xiàn)象。
11攝影成像原理：攝影是通過成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)，傳統(tǒng)攝影是依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像。數(shù)字?jǐn)z影是通過放置在焦平面的光敏元件經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記錄物體影像。
12掃描成像原理：是依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬時視場角為單位進(jìn)行的逐點，逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定普段的圖像
13微波遙感是微波傳感器獲取目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射，經(jīng)過判讀處理來識別地物的技術(shù)。特點：a具全天候工作能力，b對某些地物具有特殊的波譜特征c能透過植被、冰雪和干沙土，以獲得近地面以下的信息.d對海洋遙感具有特殊意義。e分辨率較低，特征明顯。
14空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場或地面物體能分辨的最小單元。
15波譜分辨率：指傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔，越小分辨率越高。
16輻射分辨率：指傳感器接收波譜信號時能分辨的最小輻射度差在遙感圖像上表現(xiàn)為每一像元輻射量化級
17時間分辨率：指對同一地點進(jìn)行遙感采樣的時間間隔，即采樣的時間頻率，也稱重訪周期。
18輻射校正的方法：a直方圖最小值去除法，將每一段中每個像元的亮度值都減去波段的最小值。
b回歸分析法，選擇可見光和紅外波段建立線性回歸方程。
19幾何畸變的原因：(1)遙感平臺位置和運(yùn)動狀態(tài)變化(2)外部原因引起的畸變：地形起伏，地球表面曲率，大氣折射，地球自轉(zhuǎn)的影響。(3)處理過程中引起的畸變
20幾何校正的步棸：(1)找到一種數(shù)學(xué)關(guān)系，建立變換前圖像坐標(biāo)(x，y)與變換后圖像坐標(biāo)(u，v)的關(guān)系，通過每一個變換后圖像像元的中心位置計算出變換前對應(yīng)的圖像坐標(biāo)點。一般后圖像不在原圖像的中心。按行逐點計算。(2)計算每一點的亮度值。新點的亮度值介于鄰點之間，用內(nèi)插法計算
控制點選取原則：a選取圖像上易分辨且較精細(xì)的特征點，b特征變化大的地區(qū)多選，圖像邊緣部分一定要選取，盡可能滿副均勻選取。c n次多項式最少數(shù)目(n+1)(n+2)/2，實際工作中控制點數(shù)要多于最少數(shù)目
21圖像增強(qiáng)的原理與方法：a對比度變換，通過改變圖像像元的灰度值來改變圖像的對比度，從而改善圖像的質(zhì)量的圖像處理方法。b空間濾波，是以突出圖像的某些特征為目的，通過像元及其他周圍領(lǐng)近像元的關(guān)系，采用空間域中的鄰域處理方法。c彩色變換圖像運(yùn)算，單波段彩色變換和多波段彩色變換dhls變換：色調(diào)明度飽和度，這種模式用近似的顏色立體來定量化。
22輻射畸變：當(dāng)太陽輻射相同時，圖像上像元亮度的差異直接反應(yīng)了地物目標(biāo)光譜反射率的差異，但在實際測量時輻射強(qiáng)度值還受到其他因素的影響而發(fā)生改變，這一改變的部分就是需要校正的部分。引起這有兩個原因1是傳感器一起本身產(chǎn)生的誤差2是大氣對輻射的影響
23幾何畸變：當(dāng)遙感圖像在幾何位置上發(fā)生了變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地面大小對應(yīng)不準(zhǔn)確，地物形狀不規(guī)則變化的畸變時
24幾何校正：根據(jù)遙感平臺地球傳感器的各種參數(shù)進(jìn)行處理。
25對比度變換：是一種通過改變圖像像元的亮度值來改變圖像像元對比度，從而改變圖像質(zhì)量的圖像處理方法。
26平滑：圖像中出現(xiàn)某些亮度變化過大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點，采用此法可以減小變化是亮度平緩或去掉不必要的噪點。
27真彩色：圖像中的每個像元素值都分成r,g,b三個基色分量，每個基色分量直接決定其基色的強(qiáng)度，是原圖像的真實色彩。
28假彩色：由于原色的選擇與原來遙感波段所代表的真實顏色不同，因此生成的合成色不是地物的真實顏色
29多源信息復(fù)合的步棸。a不同傳感器的遙感數(shù)據(jù)符合：配準(zhǔn)，復(fù)合b不同時相的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合：配準(zhǔn)，直方圖調(diào)整，復(fù)合c遙感與非遙感數(shù)據(jù)的復(fù)合步棸(1地理數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化(2)最優(yōu)遙感數(shù)據(jù)的選取(3)配準(zhǔn)復(fù)合
30主旨思想：迭用不同時相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合，采用一定算法提取變化信息。
步驟：(1)遙感數(shù)據(jù)的獲取。采用spot-5衛(wèi)星獲取不同時相的spot數(shù)據(jù)，時相間隔可以采用三個月。(2)數(shù)據(jù)的預(yù)處理及對數(shù)據(jù)的復(fù)合。a配準(zhǔn)，利用幾何校正的方法做位置配準(zhǔn)。b直方圖調(diào)整，將配準(zhǔn)后的圖像盡可能調(diào)整成一致的直方圖，使圖像亮度趨于協(xié)調(diào)。c復(fù)合，采用差直法，差直后設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝担@取只有0和1的二值圖像
大地測量概論
1、大地測量的任務(wù)
主要任務(wù)是建立國家或者大范圍的精密控制測量網(wǎng)，內(nèi)容包括三角測量、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量、天文測量、重力測量、慣性測量、衛(wèi)星大地測量以及各種大地測量數(shù)據(jù)處理等。它為大規(guī)模地形圖測制及各種工程測量提供高精度的平面控制和高程控制，為空間科學(xué)技術(shù)和軍事用途提供精確的點位坐標(biāo)、距離、方位及地球重力資料，為研究地球形狀和大小、地殼形變及地震預(yù)報等科學(xué)問題提供資料。
2、現(xiàn)代大地測量的特點
1)長距離、大范圍;2)高精度;3)實時、快速;4)四維;5)地心;6)學(xué)科融合。
3、大地測量的作用
大地測量師組織、管理、融合和分析地球海量時空信息的一個數(shù)理基礎(chǔ)，也是描述、構(gòu)建和認(rèn)知地球，進(jìn)而解決地球科學(xué)問題的一個時空平臺。各種測繪只有在大地測量基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，才能獲得統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、法定的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，才能獲得正確的點位和海拔高以及點之間的空間關(guān)系和尺度。
4、大地測量系統(tǒng)與參考框架
大地測量系統(tǒng)規(guī)定了大地測量的起算基準(zhǔn)、尺度標(biāo)準(zhǔn)以及實現(xiàn)方式(包括理論、模型和方法)。大地測量參考框架時通過大地測量手段，由固定在地面上的點所構(gòu)成的大地網(wǎng)(點)或其他實體(靜止或者運(yùn)動的物體)按相應(yīng)于大地測量系統(tǒng)的規(guī)定模式構(gòu)建的，是對大地測量系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。大地測量系統(tǒng)是總體概念，大地測量參考框架是大地測量系統(tǒng)的具體應(yīng)用形式。大地測量系統(tǒng)包括：坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、深度基準(zhǔn)和重力系統(tǒng)。對應(yīng)的大地參考框架有：坐標(biāo)參考框架、高程參考框架和重力參考框架。
5、大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)合大地測量常數(shù)
大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)是非慣性坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)原點位置不同，可以分為地心坐標(biāo)系統(tǒng)和參心坐標(biāo)系統(tǒng)，從表現(xiàn)形式可以分為空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)和大地坐標(biāo)系統(tǒng);空間直角坐標(biāo)一般用(X,Y,Z)表示，大地坐標(biāo)一般用(經(jīng)度λ，緯度φ，大地高H)表示。
注：大地高是指空間點沿橢球面法線方向至橢球面的距離。
大地常數(shù)是指地球橢球幾何和物理參數(shù)，它分為基本常識和導(dǎo)出常數(shù)。
6、參心坐標(biāo)框架
參心坐標(biāo)框架是一種區(qū)域性、二維靜態(tài)的地球坐標(biāo)框架，是由天文大地網(wǎng)實現(xiàn)和維持的。20世紀(jì)，世界上絕大部分國家或者地區(qū)都采用天文大地網(wǎng)來實現(xiàn)和維持各自的參心坐標(biāo)框架。我國在20世紀(jì)50~80年代完成了全國天文大地網(wǎng)，分別定義了1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)和1980西安坐標(biāo)系統(tǒng)。
7、地心坐標(biāo)框架
國家地面參考框架(ITRF)是國際地面參考系統(tǒng)(ITRS)的具體實現(xiàn)。它以甚長基線干涉測量(VLBI)、衛(wèi)星激光測距(SLR)、激光測月(LLR)、GPS和衛(wèi)星多普勒定軌定位(DORIS)等空間大地測量技術(shù)構(gòu)成全球觀測網(wǎng)點，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，得到ITRF點(地面觀測點)站坐標(biāo)和速度場等。目前，ITRF已成為國際公認(rèn)的應(yīng)用最廣泛、精度最高的地心坐標(biāo)框架。
2000國家大地控制網(wǎng)是定義在ITRS2000地心坐標(biāo)系統(tǒng)中的區(qū)域性地心坐標(biāo)框架。
8、高程基準(zhǔn)
高程基準(zhǔn)定義了陸地上高程測量的起算點，區(qū)域性的高程基準(zhǔn)可以用驗潮站的長期平均海面來確定，通常定義該平均海平面的高程為零。1954年，我國確定用青島驗潮站計算的黃海平均海水面作為高程基準(zhǔn)面，并在青島市觀象山修建了國家水準(zhǔn)原點。1956年計算出我國水準(zhǔn)原點高程為72.289m，我國現(xiàn)行的1985年國家高程基準(zhǔn)為72.2604m。
9、高程系統(tǒng)
我國高程系統(tǒng)采用正常高系統(tǒng)，正常高的起算面是似大地水準(zhǔn)面。
10、高程框架
高程框架是高程系統(tǒng)的實現(xiàn)。高程框架分四個等級：國家一、二、三、四等水準(zhǔn)控制網(wǎng)。另外一種高程框架形式是通過(似)大地水準(zhǔn)面精化來實現(xiàn)的。
11、重力系統(tǒng)和重力框架
重力測量就是測定空間一點的重力加速度。重力參考系統(tǒng)則是指采樣的橢球常數(shù)及其相應(yīng)的正常重力場。重力測量框架是由分布在各地的若干絕對重力點和相對重力點構(gòu)成的重力控制網(wǎng)，以及用作相對重力尺度標(biāo)準(zhǔn)的若干條長短基線。
12、深度基準(zhǔn)
深度基準(zhǔn)面的選擇與海區(qū)潮汐情況相關(guān)，常采用當(dāng)?shù)氐某毕{(diào)和常數(shù)來計算，由于各地潮汐性質(zhì)不同，計算方法不同，一些國家和地區(qū)的深度基準(zhǔn)面也不同。我國1956年以前采用最低低潮面、大潮平均低潮面和實測最低潮面等為深度基準(zhǔn)，1957年起采樣理論深度基準(zhǔn)為深度基準(zhǔn)面。
13、時間系統(tǒng)與時間系統(tǒng)框架
空間和時間一起構(gòu)成四維大地測量。
時間系統(tǒng)規(guī)定了時間測量的參考標(biāo)準(zhǔn)，包括時刻參考標(biāo)準(zhǔn)、時間間隔的尺度標(biāo)準(zhǔn)。
時間系統(tǒng)框架是某一區(qū)域或者全球范圍內(nèi)，通過守時、授時和時間頻率測量技術(shù)，實現(xiàn)和維持統(tǒng)一的時間系統(tǒng)。
14、常用的時間系統(tǒng)
1)世界時(UT)2)原子時(AT)3)力學(xué)時(DT)4)協(xié)調(diào)時(UTC)5)GPS時(GPST)。
15、時間系統(tǒng)框架
時間系統(tǒng)框架是對時間系統(tǒng)的實現(xiàn)，包括以下幾方面的內(nèi)容：1)采用的時間頻率基準(zhǔn);2)守時系統(tǒng);3)授時系統(tǒng)4)覆蓋范圍。
傳統(tǒng)大地控制網(wǎng)
1、傳統(tǒng)大地控制網(wǎng)的建設(shè)
傳統(tǒng)大地測量技術(shù)建立平面大地控制網(wǎng)就是通過測角、側(cè)邊推算大地控制網(wǎng)點的坐標(biāo)的，具體的方法有：三角測量法、導(dǎo)線測量法、三邊測量法和邊角同測法。我國建立天文大地網(wǎng)主要采用三角測量法，在西藏等困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量法。
2、三角網(wǎng)布設(shè)的原則
1)分級布網(wǎng)、逐級控制;2)具有足夠的精度;3)具有足夠的密度;4)要有統(tǒng)一的規(guī)格。
3、全國天文大地網(wǎng)整體平差
全國天文大地網(wǎng)整體平差于1978年至1984年期間完成，1984年6月通過技術(shù)鑒定。建立的我國自己的1980國家大地坐標(biāo)系，并為精化地心坐標(biāo)提供了條件。全國天文大地網(wǎng)整體平差技術(shù)原則如下：1)地球橢球參數(shù)IAG-75橢球;2)坐標(biāo)系統(tǒng)，1980國家大地坐標(biāo)系和地心坐標(biāo)系;3)橢球定位于坐標(biāo)軸指向，1980國家大地坐標(biāo)系的橢球短軸應(yīng)平行于由地球質(zhì)心指向1968.0地極原點(JYD)的方向，首子午面應(yīng)平行于格林尼治平均天文臺的子午面，橢球定位參數(shù)以我國范圍內(nèi)高程異常值平均和最小為條件求定。
4、經(jīng)緯儀種類
經(jīng)緯儀一般分為光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀及全站型電子測速儀。
5、光學(xué)經(jīng)緯儀檢驗
作業(yè)前由具有儀器檢驗資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光學(xué)經(jīng)緯儀》(JJG414-2003)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6、電子經(jīng)緯儀或者全站儀檢驗
作業(yè)前由具有儀器檢驗資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全站型電子測速儀》(JJG100-2003)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
7、光電測距儀
光電測距儀按測程分類，分為短程(小于3KM)、中程(3KM至15KM)、長程(15KM至60KM)。
光電測距儀檢定：作業(yè)前由具有儀器檢驗資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光電測距儀》(JJG703-2003)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
8、水平角觀測的主要誤差影響
使用經(jīng)緯儀在野外進(jìn)行觀測時，其觀測誤差主要來源于：1)觀測人員引起的誤差;2)外界觀測條件引起的誤差，如大氣條件、太陽方位、地形、地物等;3)儀器精度引起的誤差。
9、水平角觀測方法
1)方向觀測法;2)分組方向觀測法;3)全組合測角法
三角測量觀測與外業(yè)驗算
1、觀測程序
1)準(zhǔn)備：安裝儀器、確定儀器整置中心、測定測站點和照準(zhǔn)點歸心元素、設(shè)置測傘、整置儀器、選擇零方向、編制觀測度盤表等。
2)觀測，具體要求見《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》。
3)觀測完成，離開本點之前，應(yīng)對成果進(jìn)行詳細(xì)的檢查、整理和計算，埋封好標(biāo)石。
2、三角測量外業(yè)驗算
1)檢查外業(yè)資料，包括觀測手簿、觀測記簿、歸心投影用紙等。
2)編制已知數(shù)據(jù)表和繪制三角鎖網(wǎng)圖。
3)三角形近似球面邊長計算和球面角超計算。
4)歸心改正計算，并將觀測方向值化至標(biāo)石中心。
5)分組的測站平差。
6)三角形閉合差和測角中誤差的計算。
7)近似坐標(biāo)和曲率改正計算。
8)極條件閉合差計算，基線條件閉合差計算，方位角條件閉合差計算等。
三角高程測量
1、垂直角觀測方法
垂直角觀測方法有兩種：中絲法和三絲法，這兩種方法本質(zhì)上是一樣的，在實際作業(yè)中可以靈活選用。
1)中絲法：以望遠(yuǎn)鏡十字絲的水平中絲為準(zhǔn)，照準(zhǔn)目標(biāo)測定垂直角。
2)三絲法：以望遠(yuǎn)鏡三根水平絲為準(zhǔn)，依次照準(zhǔn)同一目標(biāo)來測定垂直角。
當(dāng)測站上均有若干個觀測方向時，應(yīng)將所有方向分成若干組，每組包括2~4個方向。每組一測回的觀測方法是：盤左時，依次照準(zhǔn)改組中所有方向，并分別讀取垂直度盤讀數(shù);在盤右時，依相反的次序照準(zhǔn)該組中所有方向，讀取垂直度盤讀數(shù)。根據(jù)規(guī)定，各等級三角點上每一方向按中絲法觀測時應(yīng)測四測回，三絲法觀測時應(yīng)測兩測回。
2、高差計算公式
1)單向觀測高差計算實用公式
在A點觀測B點的高程為：
h12 = S0tanα12 + CS02 + i1 – a2
式中：S0：A、B兩點間的水平距離
C：垂直折光差與地球彎曲差綜合影響的系數(shù)，又稱球氣差系數(shù);
α12：A點觀測B點的垂直角;
i1：A點儀器高;
a2：B點覘標(biāo)高。
2)用斜距d計算高差的單向公式
h12 = dsinα12 +((1-K)/2R)d2cos2α12 +(1-H2/R)+ i1 – a2
式中：H2：照準(zhǔn)點的大地高;
d：A、B點之間的傾斜距離;
K：折光系數(shù)
α12：A點觀測B點的垂直角;
i1：A點儀器高;
a2：B點覘標(biāo)高。
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