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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。其中結構復雜，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，結構牢固，工藝華美，近看高大，遠看玲瓏，是我國古代科學技術、冶鑄技巧，機械制造等方面高度發(fā)展的結晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見的藝術珍品。在我國古代，渾儀是用來測量天體球面坐標的一種儀器。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。渾儀結構復雜，是由一環(huán)套一環(huán)的同心圓環(huán)構成，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。東漢時的天文學家張衡說過：“立圓為渾”，因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應用過程中，不斷得到改進，但總的思路是增多圓環(huán)，致使結構愈加復雜，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，由此導致渾儀產(chǎn)生偏心差。到了北宋，科學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、王恂等科學家在沈括的基礎上對渾儀又進行了大規(guī)模改進，創(chuàng)造了新的簡儀，簡儀進一步取消了黃道環(huán)。這樣，簡儀從渾儀的復雜結構中分離出來，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。這樣的簡儀結構十分簡單，大大增加了觀測的視野，克服了渾儀的兩個缺陷，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，只要轉動立運雙環(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)風霜。1900年八國聯(lián)軍進占北京，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。
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機械法空中三角測量;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)上進行的空中三角測量。它是在儀器上恢復與攝影時相似或相應的航線立體模型，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和少量地面控制點，采用較嚴密的數(shù)學公式，按最小二乘法原理，用數(shù)字電子計算機解算待定點的平面坐標和高程。20世紀40年代，隨著電子計算機的發(fā)明和應用，解析空中三角測量首先在英國的軍事測量局投入應用。20世紀60年代以來，由于電子計算機技術和計算數(shù)學的發(fā)展，解析空中三角測量取得了長足的進步，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)進行控制點加密，并對加密點的平面坐標和高程進行的整體平差。按照構網(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。
橋梁在勘察設計、施工和運營管理各階段所進行的測量工作。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，一般采用水準測量方法，布設基準點(還兼作運營階段沉降觀測的高程依據(jù))與施工水準點。過河水準測量可采用水準儀傾斜螺旋法或經(jīng)緯儀傾角法和光學測微法等進行對向觀測(見工業(yè)建設施工測量)。
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，應測定其中心的實際坐標及其間的實際距離，進行水準測量，建立墩臺頂上的水準點，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點高程一覽表，為架設上部結構提供資料。上部結構架設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。架設完畢后，應對它進行竣工測量，編繪平面圖，拱度曲線圖、縱斷面圖等。
運營管理階段 為了保證行車安全和及時維修加固，應觀測墩臺的沉陷和水平位移。沉陷觀測采用精密水準測量。墩臺沿上下游方向的水平位移，可利用視準線法和波帶板激光準直法測定，墩臺順橋中線方向的位移觀測，應用特制的鋼線尺或精密光電測距儀測定。上部結構各節(jié)點在堅直方向的變形值用水準測量方法測定。沉陷和位移觀測需要定期進行，初始周期應短些，其后可適當增長。
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。其中結構復雜，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，結構牢固，工藝華美，近看高大，遠看玲瓏，是我國古代科學技術、冶鑄技巧，機械制造等方面高度發(fā)展的結晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見的藝術珍品。在我國古代，渾儀是用來測量天體球面坐標的一種儀器。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。渾儀結構復雜，是由一環(huán)套一環(huán)的同心圓環(huán)構成，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。東漢時的天文學家張衡說過：“立圓為渾”，因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應用過程中，不斷得到改進，但總的思路是增多圓環(huán)，致使結構愈加復雜，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，由此導致渾儀產(chǎn)生偏心差。到了北宋，科學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、王恂等科學家在沈括的基礎上對渾儀又進行了大規(guī)模改進，創(chuàng)造了新的簡儀，簡儀進一步取消了黃道環(huán)。這樣，簡儀從渾儀的復雜結構中分離出來，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。這樣的簡儀結構十分簡單，大大增加了觀測的視野，克服了渾儀的兩個缺陷，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，只要轉動立運雙環(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)風霜。1900年八國聯(lián)軍進占北京，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。
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機械法空中三角測量;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)上進行的空中三角測量。它是在儀器上恢復與攝影時相似或相應的航線立體模型，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和少量地面控制點，采用較嚴密的數(shù)學公式，按最小二乘法原理，用數(shù)字電子計算機解算待定點的平面坐標和高程。20世紀40年代，隨著電子計算機的發(fā)明和應用，解析空中三角測量首先在英國的軍事測量局投入應用。20世紀60年代以來，由于電子計算機技術和計算數(shù)學的發(fā)展，解析空中三角測量取得了長足的進步，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)進行控制點加密，并對加密點的平面坐標和高程進行的整體平差。按照構網(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。
橋梁在勘察設計、施工和運營管理各階段所進行的測量工作。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，一般采用水準測量方法，布設基準點(還兼作運營階段沉降觀測的高程依據(jù))與施工水準點。過河水準測量可采用水準儀傾斜螺旋法或經(jīng)緯儀傾角法和光學測微法等進行對向觀測(見工業(yè)建設施工測量)。
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，應測定其中心的實際坐標及其間的實際距離，進行水準測量，建立墩臺頂上的水準點，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點高程一覽表，為架設上部結構提供資料。上部結構架設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。架設完畢后，應對它進行竣工測量，編繪平面圖，拱度曲線圖、縱斷面圖等。
運營管理階段 為了保證行車安全和及時維修加固，應觀測墩臺的沉陷和水平位移。沉陷觀測采用精密水準測量。墩臺沿上下游方向的水平位移，可利用視準線法和波帶板激光準直法測定，墩臺順橋中線方向的位移觀測，應用特制的鋼線尺或精密光電測距儀測定。上部結構各節(jié)點在堅直方向的變形值用水準測量方法測定。沉陷和位移觀測需要定期進行，初始周期應短些，其后可適當增長。