《矿山测量学》PPT课件
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矿山测量全套课件
这种标准米尺又叫检定尺，其长度在一定温度下为一 米。 逐米进行检定得出钢尺每米的实际长度 l0,每米的尺 长改正数δi=l0i-1从而求得全长的尺长改正数Δki=Σδi （2）在专门的室内比长器上检定 室内比长器一般设在墙壁上，两端用专制的标志 牢固埋设，两端标志间的长度为50m，用地面三等三 角网的基线测量方法用铟瓦基线尺丈量或高精度的测 距仪测量两标志点之间的距离。
第二章 井下高程测量
第一节 概述 第二节 井下水准测量 第三节井下三角高程测量
第一节 概述
一、井下高程测量的目的和种类 1、井下高程测量的目的
在井下建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷 道、硐室在竖直方向上的位臵及相互关系，以解决各种采掘工 程在竖直方向上的几何问题。
2、井下高程测量的任务
第三节 井下经纬仪导线的边长测量
井下经纬仪导线通常使用钢尺丈量边长，随着科 学技术的迅速发展和光学机械电子仪器制造水平的 提高，已开始应用电磁波等物理测距方法来测量井 下的导线边长。
一、钢尺量边工具 井下用钢尺量边的工具包括钢尺、拉力计和温度计 1、钢尺
钢尺是最基本的量边工具。在井下，钢尺的长度 通常采用50m和30m。
图1-２ 闭合导线
三、特殊形式的井下导线
（１）交叉闭合导线（图 1-3(a)）
图1-3（a） 交叉闭合导线
（２）坐标附合导线（图 1-3(b)）
图1-3（b）
坐标附和导线
（３）方向附合导线（图1-3(c））
图1-3（c） 方向附和导线
四、按所使用的仪器来划分导线类型
（１）经纬仪——钢尺导线 （２）光电测距导线 （３）全站仪导线 （４）陀螺定向——光电测距导线
ΔLP=L(P- P0)/E*F
第二章 井下高程测量
第一节 概述 第二节 井下水准测量 第三节井下三角高程测量
第一节 概述
一、井下高程测量的目的和种类 1、井下高程测量的目的
在井下建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷 道、硐室在竖直方向上的位臵及相互关系，以解决各种采掘工 程在竖直方向上的几何问题。
2、井下高程测量的任务
第三节 井下经纬仪导线的边长测量
井下经纬仪导线通常使用钢尺丈量边长，随着科 学技术的迅速发展和光学机械电子仪器制造水平的 提高，已开始应用电磁波等物理测距方法来测量井 下的导线边长。
一、钢尺量边工具 井下用钢尺量边的工具包括钢尺、拉力计和温度计 1、钢尺
钢尺是最基本的量边工具。在井下，钢尺的长度 通常采用50m和30m。
图1-２ 闭合导线
三、特殊形式的井下导线
（１）交叉闭合导线（图 1-3(a)）
图1-3（a） 交叉闭合导线
（２）坐标附合导线（图 1-3(b)）
图1-3（b）
坐标附和导线
（３）方向附合导线（图1-3(c））
图1-3（c） 方向附和导线
四、按所使用的仪器来划分导线类型
（１）经纬仪——钢尺导线 （２）光电测距导线 （３）全站仪导线 （４）陀螺定向——光电测距导线
ΔLP=L(P- P0)/E*F
《矿山测量学》课件
矿山水文地质测量的基本方法
钻孔测量：通过钻孔获取地下水文地 质信息
物探法：利用物理方法探测地下水文 地质情况
遥感法：通过遥感技术获取地表水文 地质信息
地下水监测：监测地下水位、水质等 参数变化
水文地质模型：建立地下水文地质模 型，预测地下水文地质变化趋势
矿山水文地质测量的精度要求
测量精度：满足 工程设计要求， 确保测量结果准 确可靠
监测矿山设备运行 情况，确保设备安 全运行
矿山安全监测的基本方法
监测仪器：选择合适的监测仪 器，如地震仪、气体检测仪等
监测频率：确定监测的频率和 时间，如每天、每周、每月等
监测内容：包括地质、水文、 气象、环境等方面的监测
数据分析：对监测数据进行分 析，及时发现异常情况并采取 措施
矿山环境保护的意义和任务
矿山开采后，应进行土地复垦和植被恢复，以减少对环境 的影响
矿山开采过程中，应采取措施减少粉尘、噪音等污染
矿山开采过程中，应采取措施减少对地下水和地表水的污 染
矿山开采过程中，应采取措施减少对生态环境的破坏和影 响
矿山开采过程中，应采取措施减少对当地居民的影响和干 扰
07
矿山测量数据的处理与 成图
矿山测量数据的数字化与信息化
信息化：利用计算机技术、 网络技术等对测量数据进行 管理和应用
数据处理：包括数据清洗、 数据融合、数据挖掘等
数字化：将测量数据转换为 数字形式，便于存储、处理 和分析
成图：将处理后的数据转换 为地图或图表，便于分析和
决策
感谢您的观看
汇报人：
影响因素：仪器精度、操作 人员技术水平、环境条件等
04
矿区地形测量与工程测 量
矿区地形测量
矿山测量学井下高程测量PPT课件
式中： k——折光系数； R——测线处地球曲率半径。
第20页/共23页
三角高程测量的倾角观测一般可采用一个测回，其精度要求见表7-6。仪器高 和觇标高在开始前和结束后各量一次(以减小垂球线荷重后的渐变影响)，两次丈量的 互差不得大于4mm，取其平均值作为测量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量 出测点至镜上中心间的距离。
三、 巷道剖面图测绘
为了检查平巷的铺轨质量或为平巷改造提 供设计依据，需进行巷道纵剖面图的绘， 这一工作一般是在水准测量过程中同时完成 的。具体做法是：
第9页/共23页
先用皮尺沿轨面(或底板)每隔10m或20m标记一个临时测点(中间点)，并将其 标设在巷道两帮上，以便调整坡度放腰线时使用。这些测点要统一编号。施测时在 每测站上先用两次仪器高测出转点间的高差，符合要求后，再利用第二次仪器高， 依次读取中间点上水准尺读数。
h L' sin i v
第16页/共23页
式中：L′——实测斜长， δ —— 垂直角，仰角为正， i —— 仪器高，由测点量至仪器中心的高度； v ——觇标高，由测点量至照准目标点的高度； 当测点在顶板时，i和v为负值，在底板时为正值。
第17页/共23页
B
v1
v
i i1
h
A
L
B
δ
A
l
井下三角高程测量
粗平---瞄准---精平---读数 两次仪器高,仪器高之差大于10cm,两次仪器高高差互差 不大于5mm 井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线
第6页/共23页
二、水准测量内业 计算测点间高差hi --平差--求各测点高程Hi h=a-b 测点在顶板上时，水准尺读数前冠以 - 号
第7页/共23页
第8页/共23页
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三角高程测量的倾角观测一般可采用一个测回，其精度要求见表7-6。仪器高 和觇标高在开始前和结束后各量一次(以减小垂球线荷重后的渐变影响)，两次丈量的 互差不得大于4mm，取其平均值作为测量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量 出测点至镜上中心间的距离。
三、 巷道剖面图测绘
为了检查平巷的铺轨质量或为平巷改造提 供设计依据，需进行巷道纵剖面图的绘， 这一工作一般是在水准测量过程中同时完成 的。具体做法是：
第9页/共23页
先用皮尺沿轨面(或底板)每隔10m或20m标记一个临时测点(中间点)，并将其 标设在巷道两帮上，以便调整坡度放腰线时使用。这些测点要统一编号。施测时在 每测站上先用两次仪器高测出转点间的高差，符合要求后，再利用第二次仪器高， 依次读取中间点上水准尺读数。
h L' sin i v
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式中：L′——实测斜长， δ —— 垂直角，仰角为正， i —— 仪器高，由测点量至仪器中心的高度； v ——觇标高，由测点量至照准目标点的高度； 当测点在顶板时，i和v为负值，在底板时为正值。
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B
v1
v
i i1
h
A
L
B
δ
A
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井下三角高程测量
粗平---瞄准---精平---读数 两次仪器高,仪器高之差大于10cm,两次仪器高高差互差 不大于5mm 井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线
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二、水准测量内业 计算测点间高差hi --平差--求各测点高程Hi h=a-b 测点在顶板上时，水准尺读数前冠以 - 号
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矿山测量ppt课件矿图
单位)组成。
矿山测量课件矿图
2
如某幅1∶5000的图，所在投影带中央子午线的经度为117°，
图廓西南角点的坐标为x=20 km，y=60 km，则该幅图的编号为：
117°-4426-548。比例尺为1∶2000至1∶500的图的编号是在1∶5000
的图的基础上进行的：1∶2000的图的编号是在其所在的1∶5000的
B
D
A
b
a
C
d
H
c
矿山测量课件矿图
9
3、直线上各线段之比等于其相应的投影之比。
A
B
C
H
a
b
矿山测量课件矿图
c
10
四、标高投影
1、概念
采用水平面作为投影面，将空间物体上各特征点垂直
投影与该投影面上，并将各特征点的高程标注在旁边。
2、点的标高投影
空间一点垂直投影在水平面上，将其高程注在投影点旁，
称为点的标高投影。
图的编号后加甲、乙、丙、丁（或Ⅰ
、Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ；1∶1000的图是
在其所在1∶5000的图的编号后加1、2…16；1∶500的图是在其所
在1∶5000的图幅编号后加(1)、(2)、（3)…(64)。
2、自由分幅与编号
在实际应用中，大部分矿图都是采用自由分幅的方法，即
图幅的大小可自由选定，坐标格网线可与图边斜交。
b6
c4
a3
d7
b2.5
c5
k8
b11
矿山测量课件矿图
26
五、平面的标高投影
平面的标高投影，一般用平面上的等高线的投影表示。
与正投影相同，可以用不在同一直线上的三个点、一直线
和线外一点、两相交直线或两平行直线等的标高投
矿山测量课件矿图
2
如某幅1∶5000的图，所在投影带中央子午线的经度为117°，
图廓西南角点的坐标为x=20 km，y=60 km，则该幅图的编号为：
117°-4426-548。比例尺为1∶2000至1∶500的图的编号是在1∶5000
的图的基础上进行的：1∶2000的图的编号是在其所在的1∶5000的
B
D
A
b
a
C
d
H
c
矿山测量课件矿图
9
3、直线上各线段之比等于其相应的投影之比。
A
B
C
H
a
b
矿山测量课件矿图
c
10
四、标高投影
1、概念
采用水平面作为投影面，将空间物体上各特征点垂直
投影与该投影面上，并将各特征点的高程标注在旁边。
2、点的标高投影
空间一点垂直投影在水平面上，将其高程注在投影点旁，
称为点的标高投影。
图的编号后加甲、乙、丙、丁（或Ⅰ
、Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ；1∶1000的图是
在其所在1∶5000的图的编号后加1、2…16；1∶500的图是在其所
在1∶5000的图幅编号后加(1)、(2)、（3)…(64)。
2、自由分幅与编号
在实际应用中，大部分矿图都是采用自由分幅的方法，即
图幅的大小可自由选定，坐标格网线可与图边斜交。
b6
c4
a3
d7
b2.5
c5
k8
b11
矿山测量课件矿图
26
五、平面的标高投影
平面的标高投影，一般用平面上的等高线的投影表示。
与正投影相同，可以用不在同一直线上的三个点、一直线
和线外一点、两相交直线或两平行直线等的标高投
《矿山测量学》PPT课件
1）棱镜常数（PSM）的设置。一般：
PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜）
2）大气改正数（PPM）（乘常数）设置。
输入测量时的气温（TEMP）、气压 （PRESS），或经计算后，输入PPM的值。
A
11
（1）功能：可测量平距、高差和斜距（全站仪 镜点至棱镜镜点间高差及斜距）
（2）方法： 照准棱镜点，按MEAS。
1.测量结果自动记录在"电子手簿"中,减少了读数的错误和记录
的粗差,提高了功效。
2.利用全站仪中的微处理器,通过传感器可以自动的改正仪器轴
系误差,提高测量精度;
3.距离改正,高差计算和坐标计算在仪器上自动完成,减少了内业
计算工作量;
4.角度测量中自动扫描整个度盘,并求出平均值作为结果,消除了
度盘的刻 划误差和偏心差。
待放样点P
dHR
测站点 Y
A
19Βιβλιοθήκη 5．程序测量（1）数据采集 （2）坐标放样 （3）对边测量、悬高测量、面积测量、导线测
量、后方交会等。 （4）数据存储管理。包括数据的传输、数据文
件的操作（改名、删除、查阅）。
A
20
四、自动全站仪
全站仪与经纬仪相比
机械经纬仪
光学经纬仪
全站仪
A
21
全站仪与经纬仪相比具有以下优点:
全站仪
反光棱镜
S=cΔt/2
A
12
3．坐标测量
（1）功能：
测出目标点的(X,Y,H)
（2）原理
1)平面坐标（X，Y）测量 原理
A
13
2）高程（Z）测量原理
A
14
（3）方法
1) 输入测站X，Y，H，仪器高i，棱镜高t。
PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜）
2）大气改正数（PPM）（乘常数）设置。
输入测量时的气温（TEMP）、气压 （PRESS），或经计算后，输入PPM的值。
A
11
（1）功能：可测量平距、高差和斜距（全站仪 镜点至棱镜镜点间高差及斜距）
（2）方法： 照准棱镜点，按MEAS。
1.测量结果自动记录在"电子手簿"中,减少了读数的错误和记录
的粗差,提高了功效。
2.利用全站仪中的微处理器,通过传感器可以自动的改正仪器轴
系误差,提高测量精度;
3.距离改正,高差计算和坐标计算在仪器上自动完成,减少了内业
计算工作量;
4.角度测量中自动扫描整个度盘,并求出平均值作为结果,消除了
度盘的刻 划误差和偏心差。
待放样点P
dHR
测站点 Y
A
19Βιβλιοθήκη 5．程序测量（1）数据采集 （2）坐标放样 （3）对边测量、悬高测量、面积测量、导线测
量、后方交会等。 （4）数据存储管理。包括数据的传输、数据文
件的操作（改名、删除、查阅）。
A
20
四、自动全站仪
全站仪与经纬仪相比
机械经纬仪
光学经纬仪
全站仪
A
21
全站仪与经纬仪相比具有以下优点:
全站仪
反光棱镜
S=cΔt/2
A
12
3．坐标测量
（1）功能：
测出目标点的(X,Y,H)
（2）原理
1)平面坐标（X，Y）测量 原理
A
13
2）高程（Z）测量原理
A
14
（3）方法
1) 输入测站X，Y，H，仪器高i，棱镜高t。
矿山测量学课件
= [vv]/N(n-1)
此外，也可接度盘和测微器的不同位置，在每个位置上取两次读数，接双次观测列求得该仪器的一次读数中误差为： m2o =[dd]/2n
三、测角方法误差
三、测角方法误差
每次瞄准和读数的误差和对最终角有影响，故一个镜位观测一个方向时的瞄准误差与读数误差的综合影响为： 根据式（7-16）和误差传播规律可知，由瞄准误差和读数误差所引起的测角误差为： 最后可得测回法测角时，测角方法误差为： m2i=(m2v /n+ m2o/n)
δ＝ pm/ｕ
式中ｕ——读数显微镜的放大率。
三、测角方法误差
三、测角方法误差
由图7-6可以看出，δ值在度盘上的相应线量值(弧长)为： 式中250为人眼的明视距离，单位mm。 度盘弧长s所对应的角度α为： 式中ｒ—度盘的半径。 若取二倍中误差作为极限误差，则 (7-13)
三、测角方法误差
若无法得到度盘半径r及显微镜放大倍数u等数值时，则可用度盘的最小格值D和此格子在显微镜中的可见宽度(视宽度)L来计算，L可用带毫米刻划的尺子估计测定。L＝ｕｌ，ｌ为度盘一格的实际宽度，则
m2oi=[vv]/(n-1)
在度盘的某一位置重复读取n个读数为一组，则一次读数的中误差为：
式中 v－i组的算术平均值与组内每次读数之差。
2
3
4
用试验法求光学经纬仪的读数误差
三、测角方法误差
按上述方法在度盘和测微器的不同位置读取读数，设共在N个不同位置读取了N组读数，则该仪器的一次读数中误差为： m2o = [m2oi]/N
0000
8
1000
1100
1
0001
0001
9
1001
1101
2
此外，也可接度盘和测微器的不同位置，在每个位置上取两次读数，接双次观测列求得该仪器的一次读数中误差为： m2o =[dd]/2n
三、测角方法误差
三、测角方法误差
每次瞄准和读数的误差和对最终角有影响，故一个镜位观测一个方向时的瞄准误差与读数误差的综合影响为： 根据式（7-16）和误差传播规律可知，由瞄准误差和读数误差所引起的测角误差为： 最后可得测回法测角时，测角方法误差为： m2i=(m2v /n+ m2o/n)
δ＝ pm/ｕ
式中ｕ——读数显微镜的放大率。
三、测角方法误差
三、测角方法误差
由图7-6可以看出，δ值在度盘上的相应线量值(弧长)为： 式中250为人眼的明视距离，单位mm。 度盘弧长s所对应的角度α为： 式中ｒ—度盘的半径。 若取二倍中误差作为极限误差，则 (7-13)
三、测角方法误差
若无法得到度盘半径r及显微镜放大倍数u等数值时，则可用度盘的最小格值D和此格子在显微镜中的可见宽度(视宽度)L来计算，L可用带毫米刻划的尺子估计测定。L＝ｕｌ，ｌ为度盘一格的实际宽度，则
m2oi=[vv]/(n-1)
在度盘的某一位置重复读取n个读数为一组，则一次读数的中误差为：
式中 v－i组的算术平均值与组内每次读数之差。
2
3
4
用试验法求光学经纬仪的读数误差
三、测角方法误差
按上述方法在度盘和测微器的不同位置读取读数，设共在N个不同位置读取了N组读数，则该仪器的一次读数中误差为： m2o = [m2oi]/N
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2
矿山测量基本知识ppt课件
②贯通测量方案的选定：包括地面控制测量、矿井联系测量及井下控制 测量的方案，并说明所采用的测量起始数据情况。
③贯通测量方法：包括所采用的仪器、测量方法及限差规定。
④贯通测量误差预计：绘制比例尺不小于1:2000的贯通测量设计平面 图，在图上汇出与工程有关的巷道和地面及井下测量控制点，确定测 量误差参数，并进行误差预计。
矿山测量学
可编辑课件PPT
1
第一讲 绪论 第二讲 井下控制测量 第三讲 贯通测量
可编辑课件PPT
2
第一讲 绪论
1 、测量学的发展概况 2、 测量工作概述 3、 测量学的基本知识及分类 4 、矿山测量学的意义
可编辑课件PPT
3
第一讲 绪论
一、测量学的发展概况
1、我国古代测量学的成就 大约是公元前2200年，夏禹治水时，使用“左准
26
采区控制导线沿采区上、下山、中间巷道或片盘运输巷以及其他次 要巷道敷设。
基本控制导线的主要技术指标
采区控制导线的主要技术指标
可编辑课件PPT
27
井下导线的发展与形式
井下导线往往不是一次全面布网，而是随井下巷 道掘进而逐步敷设。当由石门处拉门开始掘进主要 运输大巷时，随巷道掘进而先敷设低等级的15”或 30”导线（图中虚线），用以控制巷道中线的标定 和及时填绘矿图，随巷道掘进每30-100m延长一 次。（如下图所示）
当巷道倾角小于5°时采用水准测量；倾角在5°-8°之间可采用水准 测量，也可采用三角高程测量，当倾角大于8°时则采用三角高程测量。 井下高程测量分为:1、导入高程 2、水准测量 3、三角高程测量
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30
2、井下水准测量方法
仪器放两测点中间，前后视放水准尺，尺底端顶 住水准点。
③贯通测量方法：包括所采用的仪器、测量方法及限差规定。
④贯通测量误差预计：绘制比例尺不小于1:2000的贯通测量设计平面 图，在图上汇出与工程有关的巷道和地面及井下测量控制点，确定测 量误差参数，并进行误差预计。
矿山测量学
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1
第一讲 绪论 第二讲 井下控制测量 第三讲 贯通测量
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2
第一讲 绪论
1 、测量学的发展概况 2、 测量工作概述 3、 测量学的基本知识及分类 4 、矿山测量学的意义
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3
第一讲 绪论
一、测量学的发展概况
1、我国古代测量学的成就 大约是公元前2200年，夏禹治水时，使用“左准
26
采区控制导线沿采区上、下山、中间巷道或片盘运输巷以及其他次 要巷道敷设。
基本控制导线的主要技术指标
采区控制导线的主要技术指标
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27
井下导线的发展与形式
井下导线往往不是一次全面布网，而是随井下巷 道掘进而逐步敷设。当由石门处拉门开始掘进主要 运输大巷时，随巷道掘进而先敷设低等级的15”或 30”导线（图中虚线），用以控制巷道中线的标定 和及时填绘矿图，随巷道掘进每30-100m延长一 次。（如下图所示）
当巷道倾角小于5°时采用水准测量；倾角在5°-8°之间可采用水准 测量，也可采用三角高程测量，当倾角大于8°时则采用三角高程测量。 井下高程测量分为:1、导入高程 2、水准测量 3、三角高程测量
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30
2、井下水准测量方法
仪器放两测点中间，前后视放水准尺，尺底端顶 住水准点。
《矿山测量》课件
矿图绘制与更新
矿图绘制与更新是矿山测量的重要应用之一，通过绘制矿图记录矿区的地形、地物和矿体的位置、形 态等信息，并定期更新以保证矿图数据的准确性和可靠性。
矿图绘制与更新包括原图绘制、复制图绘制和更新图绘制等，原图绘制是根据实地测量数据绘制矿图， 复制图绘制是根据原图进行复制，更新图绘制是根据最新测量数据对原图进行更新。
测量方法
采用全站仪、GPS等测量设备，结合 地形图和实地测量数据进行地形要素 的采集和整理。
测量流程
确定测区范围、布设控制点、地形要 素测量、数据处理和地形图绘制。
测量成果
提供矿区地形图，包括等高线、高程 点、地貌、地物等信息。
某矿区矿体几何要素测量案例
测量目的
为矿山的生产提供准确的矿体 几何数据，指导采矿设计和安
总结词
矿山测量的历史与发展
详细描述
矿山测量始于18世纪中叶，随着采矿业的兴起而发展起来。最初，矿山测量主要采用 简单的测量工具和方法，随着科技的不断进步，现代矿山测量已经广泛应用了各种先进 技术和设备，如全球定位系统、遥感技术、地理信息系统等。未来，随着智能化技术的
发展，矿山测量将进一步实现自动化和智能化。
矿山测量的重要性
总结词
矿山测量的重要性
详细描述
矿山测量在采矿工程中具有举足轻重的地位，其重要性主要体现在以下几个方面：首先，矿山测量为矿山的规划 设计提供了基础数据和资料；其次，矿山测量在矿山建设和生产过程中发挥着指导和监督的作用；最后，矿山测 量为矿产资源的合理开发和利用提供了科学依据。
矿山测量的历史与发展
矿体几何要素测量
矿体几何要素测量是矿山测量的重要内容之一，通过测量获取矿体的位置、形态、 大小等信息，为矿山的生产、设计和安全提供依据。
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2．近代测量学的发展
◆ 望远镜普遍用于测量仪器 ◆ 最小二乘法理论奠定了测量平差的基础 ◆ 电磁波测距仪的问世 ◆ 20世纪自动安平水准仪及数字水准仪研
制成功 ◆ 电子经纬仪产生，陀螺经纬仪与激光经
纬仪应用于定向工作。 ◆ 1966年开始进行人卫大地测量。
3．测量学发展状况及展望
◆ 测量室内外一体化。 ◆ GPS（Global positioning system） ◆ RS（Remote sense） ◆ GIS (Geographic information
剪开
展平
1．6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远， 长度变形愈大的缺点，从经度0°开始， 将整个地球分成60个带，6°为一带。 计算公式： λ =6N-3 λ——中央子午线经度, N——投影带号。
2.我国高斯平面直角坐标的表示方法
方法： （1）先将自然值的横坐
标Y加上500000米； （2）再在新的横坐标Y
矿山测量学
目录
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 距离测量与直线定线 第四章 角度测量 第五章 测量误差的基本知识 第六章 小区控制测量 第七章 视距及三角高程测量 第八章 地形图基本知识
第一章 绪论
§1—1 测量学的发展及内容 §1—2 地面点位的确定 §1—3 测量工作概述
§2—3 水准仪与水准尺
一、水准仪(level)组成
1、望远镜(telescope)
物镜 目镜 十字丝（上、中、下丝）
三个部分组成。
视线——视准轴，十字丝交点与物镜光 心连线。
2、水准器(bubble)
圆水准器(circular bubble) ：用于整 平。 水准管(bubble tube) ： 用于精平。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line)
1．闭合水准路线(closed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM1
2．附合水准路线(annexed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leveling line)
由已知点BM1——某一待定水准点A。
2. B点的高程
前进方向
水a
准
尺
水平视线
H B H A hAB A
3.视线高程
HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
Hi HA a HB b
大地水准面
4.转点TP(turning point)的概念
若A、B 两点间布设一些过渡点 （转点）1、2、3…，将其分为n段， 则用水准仪分别测得各段高差为h1， h2… hn，则有：
1
1 2
2
TP1
后视读数 1134 1236
1444 1456
TP2
前视读数
1676 1780
1324 1336
高差 -0.542 -0.544 +0.120 +0.120
平均高差 -0.543 +0.120
高程 20.361 19.818 19.938
备注
2、双面尺法
前进方向
ห้องสมุดไป่ตู้
h4=+0.385
h5=+0.118 6522 6506
像有相对运动。 • 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 • 消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（三）精平 1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准 管气泡成像抛物线符合。
2、说明：自动安平水准仪（compensator level），不需进行精平。
（四）读数
精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1444 1324
TP4 TP3
BMB
TP2 TP1
（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。 （2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面尺 法”。
1、两次仪高法
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118 1835 1719
h3=+0.946
1206 1820
0819 1424 1437
system) ◆ 3S技术的结合 ◆ 数字地球(Digital Earth)的概念。
二．本课程的意义及要求
1．学习本课程的意义
◆城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、 农田水利及道路等的修建
◆勘测设计、施工放样、竣工验收和工 程监测
2．学习好本课程的要求
◆认真听课，做好笔记； ◆独立完成作业，注意总结； ◆重实践，认真对待课堂实验； ◆认真完成集中实习，积累经验。
(一)地理坐标（属于球面坐标系统）
适用于：在地球椭球面上确定点位。分为：
1.天文地理坐标(天文经度 ，天文纬度 ) 2.大地地理坐标(大地经度B，大地纬度L )
地理坐标系
(二)平面直角坐标 适用于：研究范围较小。
数学平面直角坐标系
测量平面直角坐标系
坐标系的异同：
不同点：
1．测量上北方向为X轴正向， 东方向为Y轴正向。
§1—1 测量学的发展及内容
测量学是一古老的地球科学，它自于希腊 文的“土地划分”。而近代的测量学已经发展为 一门多方面的综合科学，通常叫做测绘科学。 ◆ 测量学的发展概况 ◆ 本课程的意义及要求 ◆ 测量学科的分类
一、测量学的发展概况
1．我国古代测量学的成就 ◆大约是公元前2200年，夏禹治水时，使用
水准路线布设形式
1.闭合水准路线
3.支水准路线
2
1
2
1
BM
3
BM
4
BM2
2.附合水准路线
3
BM1
2
1
三、水准测量的实施（外业）
1、观测要求
h1=-0.543 1134 1677
BMA
前进方向
h3=+0.946 h2=+0.120 1822 0876
h4=+0.385 1820 1435
h5=+0.118 1422 1304
h3=+0.946
5993 1820
§2—2 水准测量原理
一.基本原理
利用水准仪提 供的“水平视 线”，测量两点 间高差，从而由 已知点高程推算 出未知点高程。
前进方向
水a
准
尺
水平视线
A HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
大地水准面
A——后视点 B——前视点
a——后视读数 b——前视读数
1、A、B两点间高差
hAB a b
特性：气泡始终向高处移动。
3、基座(tribrach)
二、水准尺(leveling staff) 主要有单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划 的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm， 另一把为4787mm。
（三）尺垫(staff plate)
放在转点上，以防水准尺下沉。
三、水准仪的使用 操作程序：粗平—瞄准—精平—读数
（一）粗平
调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．方法：
对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2 方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。
3
3
3
1
2
a
1
2
b
2．规律：
气泡总是处在最高处。
1
2
c
（二） 瞄准
1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。 2．视差： • 概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标
◆水准面的特点
不规则曲面有无数个 处处与铅垂线正交、封闭的重力等势面
◆大地水准面的特点
唯一的不规则曲面 处处与铅垂线正交、封闭的重力等势面
◆测量工作的基准面——大地水准面 测量工作的基准线——铅垂线
旋转椭球
由椭圆（长半轴a，短半轴b）绕b轴旋 转而成的椭球体。可用数学式表示的 光滑曲面。
二、地面点的平面位置
确定地面点的空间位置需用三个量:
某点在水平面上投影位置（x,y） 该点离某水平面高度（H） 1.测量基准面
2.地面点的平面位置
3.地面点的高程
一．测量基准面
1．测量工作基准面——大地水准面。
◆水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。 ◆大地水准面——其中通过平均海水面的那个
水准面。
2.大地水准面的特点
h5=+0.118 1835 1719
h3=+0.946
1206 1820
0819 1424 1437
1304
h1=-0.543
h2=+0.120
2036 1822
1096 0870
1236 1780 1456 1336
BMB
1134 1676 1444 1324
BMA
TP4 TP3
测点 站号
A 1
hAB=h1+ h2+……+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn) =a-b
二、水准面曲率对水准测量的影响
△hAB=（ Sa+Sb）（ Sa+Sb）/2R
其中： △hAB为地球曲率 的影响
若Sa=Sb，则△hAB =0， 说明当前、后视距的距 离相等时，地球曲率对 一个测站的高差没有影 响。
2．角度方向顺时针度量； 象限顺时针编号。
相同点: 数学中的三角公式在测量中可直接应用。
（三）高斯平面直角坐标
适用于：研究范围较大。 高斯投影方法：目的是将椭球面投影到
平面上。使投影带的中央子午线与椭 圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正； 展开后为Y轴，向东为正。