《矿山测量》PPT课件.ppt

石家庄工程技术学校,一、学习目的与要求,第一章 测量学的基础知识,一、学习目的与要求,1.掌握测量学的基础知识， 2.了解水准面与水平面的关系。 3.明确测量工作的基本概念。 4.深刻理解测量工作的基本原则。 5.充分认识直线定向的含义。 6. 了解测量误差的概念。,二、课程内容与知识点,1.测绘学研究的对象，测绘学的分科，现代测绘学的发展现状，我国测绘事业的发展。 2. 了解矿山测量学的在采矿工程建设中的作用。 3.地球特征，大地水准面的形成，地球椭球选择与定位。地球形状和大小。水准面的特性。参考椭球面。 4.确定点位的概念。点的平面位置和高程位置。 5.测量中常用的坐标系统，坐标系间的坐标转换。 天文坐标（，），大地坐标（L，B），空间直角坐标（X，Y，Z），高斯平面直角坐标（x，y），独立平面直角坐标（x，y）。 高斯投影中计算带号的公式：计算中央子午线的公式： 6.地面点的高程。 1985年国家黄海高程基准。高程与高差的关系： 。 7.测量工作的基本概念。 测量工作的原则：从整体，到局部；先控制，后碎部；步步检核。 测量工作的内容：地形图测绘，施工测量。 8.直线定向：清楚标准方向的建立，方位角之间的关系，方位角的推算。 三北方向：真北、轴北、磁北、子午线收敛角、磁偏角。 关系公式： 方位角的概念，标准方向线，真方位角。坐标方位角。磁方位角。磁偏角与子午线收敛角，不同方位角之间的关系。 公式： 坐标方位角的推算公式：,9.测量误差的来源，分类，衡量精度的指标及误差传播定律。 误差的定义，测量误差来源，测量误差种类。 系统误差及其特性。 偶然误差及其特性，公式： 衡量观测值精度的指标 中误差及其含义，取值范围。似真差求中误差公式及其证明。极限误差，相对误差。 公式：误差传播定律： 线性函数及其中误差。独立观测值。倍数函数及其中误差。和差函数及其中误差。利用和差函数证明算数平均值中误差公式。列函数式应注意的问题：观测值之间应相互独立，注意区分倍函数与和函数。公式：,三、本章小结,识记：大地水准面，1985年国家高程基准，绝对高程与相对高程，直线定向。经度，纬度，直角坐标。测量工作的基本原则。测量工作的基本内容，测绘地形图及施工测量的概念。 领会：参照系的形成，大地水准面与参考椭球面、垂线与法线的区别。高斯投影的概念，高斯坐标系的建立、高斯坐标的表示。测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同之处，测量工作原则。 简单应用：高斯克吕格坐标系横坐标自然值与通用值的关系，高程与高差的确定。,四、习题与思考题,1.何谓大地水准面？我国的大地水准面是怎样定义的？它在测量工作中起何作用？ 2.测定和测设有何区别？ 3.测量中常用的坐标系有几种？各有何特点？不同坐标系间如何转换坐标？ 4.北京某点的大地经度为11620，试计算它所在的六度带和三度带带号，,相应六度带和三度带的中央子午线的经度是多少？ 5.什么叫绝对高程？什么叫相对高程？两点间的高差如何计算？ 6.什么是测量中的基准线与基准面？ 7.测量工作的基本原则是什么？那些是基本工作？ 8何谓方位角和象限角？ 9. 用经纬仪观测某角共8个测回,结果如下:563213，563221,563217,563214,563219，563223, 563221，563218试求该角最或是值及其中误差。,第二章 水 准 测 量,一、学习目的与要求学习目的 掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量的实验，达到独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。 2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。 3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线的成果计算。 4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。,二、课程内容与知识点,1.水准测量原理。 高差法：前视与后视；仪高法：视线高。转点的概念。 公式：2.水准仪及其使用 DS3微倾式水准仪的构造，内对光望远镜成像原理，望远镜放大率。水准管零点，水准器的分划值。视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。满足条件：水准管轴平行于望远镜视准轴，圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴，。 水准仪操作步骤：立尺，置架，粗平，照准，精平，读数，记录，搬站。 视差及其消除方法。 水准尺：塔尺，单面尺，双面尺及尺常数。尺垫。 3.精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。 4.水准测量实施 水准点：永久性水准点。临时性水准点。 水准路线：附合水准路线，闭合水准路线，支水准路线。水准网，水准结点。普通水准测量的一般要求，施测程序。 公式：测站检核方法：双仪高法，双尺面法。 公式：水准测量成果整理：高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正,三、本章小结,识记：水准点，转点，水准管分划值，视差，视准轴，水准管零点，水准管轴，圆水准器轴，仪器竖轴，水准尺常数等概念。记录计算、观测及成果检核方法。闭合水准路线，附合水准路线，高差改正数，容许误差的计算，闭合差调整，成果计算方法。 领会：高差法、仪高法计算高程。双面尺分划特征。内对光望远镜成像原理。符合水准器与微倾螺旋运动之间的关系。自动安平原理，补偿器的光学特性，平行玻璃板测微器读数原理。 简单应用：置架、粗平、照准、精平、读数、记录、扶尺、搬站等的操作要领，运用双仪高法和双面尺法作测站检核。水准测量误差的消除和削弱的相应对策；自动安平水准仪的使用。 综合应用：选点，定标志，闭合或附和水准路线的布设，普通水准测量的实施，水准测量成果的计算。,四、习题与思考题,1.设A为后视点，B为前视点，A点的高程是20.123m.当后视读数为1.456m,前视读数为1.579m,问A、B两点的高差是多少?B、A两点的高差又是多少？绘图说明B点比A点高还是低?B点的高程是多少? 2.何为视准轴?何为视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差? 3.水准仪上圆水准器与管水准器的作用有何不同?，何为水准器分划值？ 4.转点在水准测量中起到什么作用？ 5.水准仪有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？什么是主条件？为什么？ 6.水准测量时要求选择一定的路线进行施测，其目的何在？ 7.水准测量时，前、后视距相等可消除那些误差？ 8.试述水准测量中的计算校核方法。 9.水准测量中的测站检核有那几种？如何进行？ 10.数字水准仪主要有那些特点？ 11.将图中的水准测量数据填入表中，A、B两点为已知高程点HA=23.456m，HB=25.080m，计算并调整高差闭合差，最后求出各点高程。,12.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果，并求出各点高程，HI=48.966m。,第三章 角 度 测 量 一、学习目的与要求,学习目的 认识经纬仪的组成部分及其用途，清楚角度测量原理，掌握测角方法。通过实验，达到独立操作经纬仪，完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.理解水平角及竖直角测角原理 2.认识清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统。 3.清楚经纬仪的主要轴线及其之间的关系。 4.掌握经纬仪的操作要领。 5.学会用测回法测水平角，竖直角，计算竖盘指标差。 6.了解测角误差的来源、性质及消除、削弱误差的对策。,二、课程内容与知识点 1.角度测量原理 水平角的定义，水平角的测量原理。竖直角的定义，仰角，俯角。竖直角的测量原理。 公式：水平角b = b a 0 b 3600 2.经纬仪及角度测量 DJ6级光学经纬仪的构造：照准部，水平度盘，基座。视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。满足条件：水准管轴垂直于仪器竖轴，望远镜视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴；圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝竖丝垂直于仪器横轴。 分微尺测微装置，度盘格值，复测机构，读数方法。 光学经纬仪使用操作步骤：对中，整平，瞄准（消除视差），读数，记录。 水平角观测（测回法）：安置仪器，盘左观测、盘右观测，方向读数。半测回角值。 公式：,方向观测法：技术要求。 竖直角观测：竖盘部分：竖盘，竖盘指标，竖盘指标水准管，竖盘指标水准管微倾螺旋。盘左、盘右读数规律。 竖直角计算公式：a左 = 900-L (或 a左 = L - 900) a右 = R-2700 ( 或a右 = 2700 - R ) a |900| 竖盘指标差：,3. 经纬仪应满足的条件。 4.电子经纬仪与光学经纬仪的区别 读数系统：编码度盘，光栅度盘，格区式度盘。,5.认识全站仪，清楚全站仪使用过程。 全站仪的组成，SOKKIA SET510全站仪的介绍，SOKKIA SET510全站仪的操作。 三、本章小结 识记：水平角，竖直角，度盘分划值，视准轴，横轴，仪器竖轴，照准部水准管轴，竖盘指标差等概念。垂球对中、光学对中器对中及整平的目的及方法。测回法测量水平角，竖直角观测方法。经纬仪轴线应满足的关系。 领会:角度测量原理，竖角计算公式的推导规律，盘左、盘右观测的意义。电子经纬仪与光学经纬仪的区别。 简单应用：在测站上对中，整平、照准、读数、记录的操作要领，运用盘左、盘右进行检核。采取角度测量误差的消除和削弱的相应对策。 综合应用：熟悉操作DJ6级光学经纬仪，按测回法的技术要求，正确地观测一个三角形的内角和竖直角。 四、习题与思考题 1.分别说明水准仪和经纬仪的安置步骤，并指出它们的区别。 2.什么是水平角？经纬仪为何能测水平角？ 3.什么是竖直角？观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点？ 4.对中、整平的目的是什么？如何进行？若用光学对中器应如何对中？ 5.计算表中水平角观测数据。,6.经纬仪上的复测板手和度盘位置变换手论的作用是什么？若将水平度盘起始读数设定为00000，应如何操作？ 7.简述测回法观测水平角的操作步骤？ 8.水平角方向观测中的2c是何含义？为何要计算2c，并检核其互差。 9.计算表中方向观测阿水平角观测成果。,10.何谓竖盘指标差？如何计算、检核和校正竖盘指标差？ 11.整理表中竖角观测记录。 12.经纬仪上有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？为什么？,10.何谓竖盘指标差？如何计算、检核和校正竖盘指标差？ 11.整理表中竖角观测记录。 12.经纬仪上有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？为什么？,第三章 角 度 测 量 一、学习目的与要求,学习目的 认识经纬仪的组成部分及其用途，清楚角度测量原理，掌握测角方法。通过实验，达到独立操作经纬仪，完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.理解水平角及竖直角测角原理 2.认识清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统。 3.清楚经纬仪的主要轴线及其之间的关系。 4.掌握经纬仪的操作要领。 5.学会用测回法测水平角，竖直角，计算竖盘指标差。 6.了解测角误差的来源、性质及消除、削弱误差的对策。 二、课程内容与知识点 1.角度测量原理 水平角的定义，水平角的测量原理。竖直角的定义，仰角，俯角。竖直角的测量原理。 公式：水平角b = b a 0 b 3600 2.经纬仪及角度测量 DJ6级光学经纬仪的构造：照准部，水平度盘，基座。视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。满足条件：水准管轴垂直于仪器竖轴，望远镜视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴；圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝竖丝垂直于仪器横轴。 分微尺测微装置，度盘格值，复测机构，读数方法。 光学经纬仪使用操作步骤：对中，整平，瞄准（消除视差），读数，记录。 水平角观测（测回法）：安置仪器，盘左观测、盘右观测，方向读数。半测回角值。 公式： 方向观测法：技术要求。 竖直角观测：竖盘部分：竖盘，竖盘指标，竖盘指标水准管，竖盘指标水准管微倾螺旋。盘左、盘右读数规律。 竖直角计算公式：a左 = 900-L (或 a左 = L - 900) a右 = R-2700 ( 或a右 = 2700 - R ) a |900| 竖盘指标差： 3. 经纬仪应满足的条件。 4.电子经纬仪与光学经纬仪的区别 读数系统：编码度盘，光栅度盘，格区式度盘。,测站目标竖盘位置竖盘读数 竖 直 角 指标差平均竖直角备 注O M 左753004顺时针注记右2843017N 左1011723右2584250全站仪的组成，SOKKIA SET510全站仪的介绍，SOKKIA SET510全站仪的操作。,6.经纬仪上的复测板手和度盘位置变换手论的作用是什么？若将水平度盘,始读数设定为00000，应如何操作？,7.简述测回法观测水平角的操作步骤？ 8.水平角方向观测中的2c是何含义？为何要计算2c，并检核其互差。 9.计算表中方向观测阿水平角观测成果,10.何谓竖盘指标差？如何计算、检核和校正竖盘指标差？ 11.整理表中竖角观测记录。 12.经纬仪上有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？为什么？,第四章 距 离 测 量 一、学习目的与要求,学习目的 认识距离测量设备的组成部分及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。通过实验，达到独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法方法，学会量距成果的整理。 2.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 3.了解电磁波测距的基本原理原理。,二、课程内容与知识点,1.钢尺量距 丈量工具：钢尺、测钎、垂球、标杆。 直线定线：在两点间定线、两点延长线上定线。 2.一般精度量距方法：前尺手，后尺手。标点、定点、对点、持平投点。往测、返测。相对误差，相对成果。 公式： 3.视距测量 视距测量的原理，视准轴水平、视准轴倾斜。 公式： 观测方法和步骤。 视距常数测定，视距测量误差分析。 掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 5.电磁波测距简介 电磁波测距仪的分类：激光测距仪、微波测距仪及红外测距仪。 电磁波测距原理：通过光波在两点间传播的时间来确定距离。 公式： L=(1/2)ct,三、本章小结,识记：水平距离，直线定线，量距相对误差，往返测量，视距测量，视距常数。 领会:定线原理，钢尺量距的方法，相对误差。视距测量计算公式中各符号的含义。光电测距原理。 应用：用钢尺按往返测，用一般的方法进行距离测量；再用经纬仪按视距测量的方法进行测量；比较计算结果和精度。 四、习题与思考题 1.如何衡量距离测量精度？用钢尺丈量了AB、CD两段距离，AB的往测值为307.82m，返测值为307.72m，CD的往测值为102.34m，返测值为102.44m，问两段距离丈量的精度是否相同?哪段精度高? 2.下列为视距测量成果，计算各点所测水平距离和高差。 测站H0=50.OOm 仪器高i=1.56m,第五章 小 地 区 控 制 测 量 一、学习目的与要求,学习目的 控制测量是测量工作的重要组成部分，也是保证测量工作能否顺利进行的关键，控制测量分平面控制测量和高程控制测量，它涉及前面各章内容。控制测量的最终目的，是在整个测区范围内建立一批精度相当，密度适当，具有统一坐标x，y和高程H、在地面上有其确定位置的控制点、图根点、测站点作为碎部测量分区、分幅测图和分片、分段放样的依据，从而控制了测量误差超限积累，达到提高面上作业的精度和速度的效果。控制测量是碎部测量的基础，是测量工作的先导，它是学习测量追求的重要目标。 学习要求 1.了解控制测量的分类、建网原则、布网方式、精度等级，以及它的适用范围。 2.领会导线的种类、精度和布设形式，掌握导线的外业测量方法和内业计算。 3.初步掌握控制点加密的方法，角度交会法的公式及计算。 4.加深对三、四等水准测量实施要点的认识，掌握三角高程测量的方法。,二、课程内容与知识点,1.控制测量概述 控制测量（平面控制测量、高程控制测量）及其布设原则。国家平面控制网布网方式；三角测量、导线测量、GPS测量，精密水准测量。城市控制网及其特点。城市三角测量。城市导线测量。城市平面控制网的等级划分；二、三、四等三角网，一、二级、图根级小三角网，城市高程控制网，城市高程控制测量。工程控制网（施工控制网、变形监测网）。图根控制网，一、二、三级图根点。图根点的作用，图根点密度，图根控制测量。 2.导线测量 导线的种类、导线测量的等级及其技术指标和布设形式（闭合导线、附合导线、支导线）。导线测量的外业工作，导线测量的内业计算，闭合导线，附合导线，全站仪导线。 闭合导线坐标计算：角度闭合差的计算与调整，导线各边坐标方位角的计算，坐标增量的计算，增量闭合差的计算与调整，坐标计算。附合导线坐标计算：角度闭合差的计算与调整，坐标增量闭合差的计算与调整，坐标反算。 公式：,3.控制点加密 方法：前方交会，极坐标法、用全站仪进行坐标测量、后方交会 前方交会法: 如下图所示。在导线上某点P能同时通视23个国家三角点A、B和C。在三角点上设站，观测、，通过解算三角形ABP求得导线点的坐标XP、YP，这种方法称为前方交会法。前方交会法只需测角，不需量距，工作简单，计算方便。为了校核，最好再选定第三个国家三角点C，并观测、角，通过解算BCP还可以求得P点的坐标，然后比较两次计算结果，来核对导线点P的坐标。如果相差较小，可取其平均值作为P点的最终坐标值。 导线点P的坐标计算公式如下： 设三角点A、B的坐标分别为（XA，YA）和（XB，YB），按图6-19所示的图形编号，则P点坐标为,4.三、四等水准测量和三角高程测量 三、四等水准测量的实施要点，一个测站的观测程序及技术要求。图根水准测量。三角高程测量原理，三角高程测量的观测与计算。,(6-28),公式：,三、本章小结 识记：控制测量，测量工作原则，平面控制测量，高程控制测量，国家控制网，城市控制网，图根控制网，导线测量的外业工作及内业计算步骤。前方交会，后方交会，三角高程测量。 领会:控制测量的目的、等级、种类、方式、技术指标及建立控制网的原则。不同性质控制网的区别。导线测量的外业工作程序（导线选点的要求，连测的目的，坐标正算与反算）。三角高程测量原理公式中各符号的含义。三、四等水准测量的实施要点，一个测站的观测程序及技术要求 简单应用：应用全站仪实施三角高程测量。 综合应用：导线测量外业，导线内业计算。 四、习题与思考题,1.控制测量工作的原则是什么？ 2.控制测量的目的是什么？建立平面控制网的方法有哪些？各有何优缺点？ 3.选定控制点应注意哪些问题？ 4.导线布设的形式有哪些？ 5.导线测量的闭合差如何计算？ 6.试计算下表中闭合导线各点的坐标。,fb= -50 fx= S D x =+0。09,-50 fx= S D x =+0。09 fy= SD y=-0。07 fb 容=604=120“ 图根,图根闭合导线的坐标计算,7.两点后方交会需要那些已知数据？观测那些数据？ 8.试述导线测量法的作业步骤。,第六章 地形图基本知识 一、学习目的与要求,1.掌握地形图的基本知识。 2.理解地形图的分幅与编号。 3.了确测图的准备工作的。 4.掌握常规测图方法。 5.了解地形图的绘制。 6掌握地形图的识读和应用。,二、课程内容与知识点 第一节 地形图的基本知识 一、地形图 按照一定的比例尺和规定的符号，将测区内的地物和地貌在图纸上绘制成图。 平面图：只表示地物不表示地貌。 二、测图比例尺 图上某一线段的长度与地面上相应线段的水平距离D之比，通常以分子等于1的分数形式表示，即：1/M，M称为比例尺分母。 数字比例尺： 1/M 图示比例尺 三、地形图分类 大比例尺地形图1：5001：5000 中比例尺地形图 1：50001：10万 小比例尺地形图：小于1：20万 四、比例尺精度 人眼在图上能分辨的最小距离为0.1mm，因此在地形图上0.1mm所代表的地面上的实地距离称为比例尺精度。即： 比例尺精度=0.1M（mm） 根据比例尺精度可以知道地面上量距应准确到什么程度，比例尺越大，表示地形变化的状况越详细，精度越高。所以测图比例尺应根据用图的需要来确定，工程常用的几种大比例尺地形图的比例尺精度，如表8-1所列。,第一节：地形在图上的表示方法,一、地物的表示方法五、地物符号 比例符号：如房屋、池塘等， 非比例符号：如水井、独立树、测量控制点等 半依比例尺符号：线状地物 注记符号：用文字、数字或特殊的标记对地物加以说明的符号称为注记符号，如城镇 名、道路名、高程注记、平面控制点点号等。 六、地貌符号 地貌是指地球表面的各种起伏形态，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。 1.等高线原理 1)等高线的形成和定义 用不同高程而间隔相等的一组水平面P1 ，P2， P3与地表面相截，在各平面上得到相应的截取线，将这些截取线沿着垂直方向正射投影到水平投影面P上，便得到表示该地表面的一些闭合曲线，即等高线。如图8-5所示的就是地面高程为90m、95m、100m的等高线，所以等高线就是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。图8-5 等高线示意图 用等高线表示的几种典型地貌如图8-5所示。 2）等高距和等高线平距 两条相邻等高线的高差称为等高距。相邻等高线间的水平距离称为等高线平距。等高距越小，显示地貌就越详细，但等高距过小，图上等高线将很密，会使地形图不清晰。因此，要根据测图比例尺和地面倾斜角及其用图的目的来选择等高距。但在同一幅图内，等高距通常取定值。 2.等高线的种类 首曲线：按所选定的等高距描绘的等高线称为基本等高线（首曲线），用实线表示 计曲线：从高程0m起算每隔四根等高线需加粗一根， 称为加粗等高线（计曲线）。 间曲线和助曲线：在局部地区用基本等高线不足以表示地貌的实际状态时，可用二分之一等高距的等高线，称为半距等高线（间曲线），用长虚线表示；四分之一等高距的等高线称为辅助等高线（助曲线），用短虚线表示。， 3、典型地貌及等高线图 山头、盆地、示坡线 山脊、山谷（集水线、分水线） 鞍部 特殊地貌：冲沟、悬崖、陡壁 4.等高线的特性 （1）在同一条等高线上各点的高程相等。 （2）每条等高线必为闭合曲线，如不在本幅图内闭合，也在相邻的图幅内闭合。 （3）不同高程的等高线不能相交。当等高线重迭时，表示陡坎或绝壁。,（4）山脊线（分水线）、山谷线（集水线）均与等高线垂直相交。 （5)等高线平距与坡度成正比。在同一幅图上，平距小表示坡度陡，平距大表示坡度缓，平距相等表示坡度相同。换句话说，坡度陡的地方等高线就密，坡度缓的地方等高线就稀。 （6）等高线跨河时，不能直穿河流，须绕经上游正交于河岸线，中断后再从彼岸折向下游。 等高线的这些特性是相互联系的，在测绘地形图时，正确运用等高线的特性，才能较逼真地显示地貌的形状。 地形图的分幅与编号 一类是按经纬线分幅的梯形分幅法(又称为国际分幅)，另一类是按坐标格网分幅的矩形分幅法。 一、地形图的梯形分幅与编号 1、1：1000000比例尺图的分幅与编号 按国际上的规定，1：1000000的世界地图实行统一的分幅和编号。即白赤道向北或向南分别按纬差4分成横列，各列依次用A、BV表示。自经度180开始起算，自西向东按经差6分成纵行，各行依次用l、260表示。每一幅图的编号由其所在的“横列一纵行”的代号组成。例如北京某地的经度为东经1182420，纬度为395630，则所在的1：1000000比例尺图的图号为J50。 2、1：500000、1：200000和1：100000比例尺图的分幅和编号 将一幅1：5000000的图，按经差3，纬差2分为4幅1：500000的图。 将一幅1：2000000的图，按经差1，纬差40分为36幅1：200000的图。 将一幅1：1000000的图，按经差30，纬差20分为144幅1：100000的图。 3、1：50000、1：25000、1：10000图的分幅和编号 这三种比例尺图的分幅编号都是以1：100000比例尺因为基础的。每幅1：100000的图，划分成4幅1：50000的图，分别在1：100000的图号后写上各自的代号A、B、C、D。每幅1：50000的图又可分为4幅1：250000的图，分别以1、2、3、4编号。每幅1：100000图分为64幅1：10000的图，分别以(1)、(2)、(64)表示。,4、1：5000和l: 2000比例尺图的分幅编号 1：5000和1：2000比例尺图的分幅编号是在1：10000图的基础上进行的。每幅1：10000 的图分为4幅1：5000的图，分别在1：10000的图号后面写上各自的代号a、b、c、d。每幅1：5000的因又分成9幅1：2000的图，分别以l、2、9表示图幅的大小及编号。 二、地形图的矩形分幅与编号 大比例尺地形图大多采用矩形分幅法，它是按统一的直角坐标格网划分的。采用矩形分幅时，大比例尺地形图的编号，一般采用图幅西南角坐标公里数编号法。其西南角的,坐标X35300km，y5310km，所以其编号为“35300531.0”。编号时，比例尺为1：500地形图，坐标值取至001km，而1：1000、1：2000地形图取至01km。 某些工矿企业和城镇，面积较大，而且测绘有几种不同比例尺的地形图，编号时是以1：5000比例尺图为基础，并作为包括在本图幅中的较大比例尺图幅的基本图号。例如，某1：5000图幅西南角的坐标值x20km，y10km，则其图幅编号为“2010”。这个图号将作为该图幅中的较大比例尺所有图幅的基本图号。也就是在1：5000图号的末尾分别加上罗马字、，就是1：2千比例尺图幅的编号。同样，在1：2000图幅编号的末尾分别再加上、，就是1：1000图幅的编号，在1：1000比例尺的图号末尾再加上、，就是1：500图幅的编号。,第三节 测图的准备工作 一、图纸的准备 为了保证测图质量，必须采用优质图纸。对于较小地区的临时性的测图，可将图纸直接固定在图板上进行测绘。对于需长期保存的地形图，为了减少图纸变形，采用聚脂薄膜测图。 为了测绘、保管和使用上的方便，测绘单位采用的图幅尺寸一般有50cm50cm、40cm50cm、40cm40cm几种，测图时可根据测区情况选择所需的图幅尺寸。 二、绘制坐标格网 如图6-1所示，先用直尺在图纸上画两条相互垂直的对角线AC、BD，再以对角线交点O为圆心量出长度相等（此长度可根据图幅尺寸计算求得）的四段线段，得a、b、c、d四点，连接各点即得正方形图廓。在图廓各边上标出每隔10cm的点，将上下和左右两边相对应的点一一连接起来，即构成直角坐标格网。连线时，纵横线不必贯通，只画出1cm长的正交短线即可。,图6-1 坐标格网图,三、展绘控制点,图纸上绘出坐标格网后，根据控制点的坐标值先确定点所在的方格，然后计算出对应格网的坐标差数X和Y，按比例在格网和相对边上截取与此坐标相等的距离，最后对应连接相交即得点的位置。如图6-1中，要展绘1号点，其坐标X1=679.12m，Y1=580.08m，测图比例尺为1：1000。由坐标值可知1点所在方格（X=650 750, Y=500 600），其纵坐标X=29.12m，按比例在方格内截取29.12m得横线cd，横坐标差Y=80.08m，按比例在本格网内截取80.08m得纵线ab，将相应截取的横线cd与纵线ab相交，其交点即为1点在图上的位置。在此点的右侧平画一短横线，在横线上方注明点号，横线的下方注明此点的高程。控制点展好后应检查各控制点之间的图上长度与按比例尺缩小后的相应实地长度之差，其差数不应超过图上长度的0.3mm，合格后才能进行测图。,第四节 常规测图方法,一、平板仪的构造与使用 1、平板仪测图的原理 如图6-2所示，设地面上有A、B、O三点，在O点上安置一块贴有图纸的水平图板，将地面O点沿垂线方向投影到图纸上得o点，然后通过OA和OB方向作两个竖直面，则竖直面与图板面的交线oA和oB所夹的角度就是AOB的水平角,用视距测量方法测出OA和OB的水平距离oA和oB，并按一定的比例尺在oa和ob方向线上定出a和b点，使图上a、o、b三点组成的图形与地面上相应的A、O、B三点组成的图形相似，然后再应用视距测量方法测出A、B两点对O点的高差，并根据O点的已知高程，计算出A、B点的高程。这就是平板仪测量的原理。 图6-2平板仪测图 2.平板仪的构造 大平板仪的构造由照准仪、图板、基座和附件组成。 (1)照准仪：下图为西安光学测量仪器厂制造的PG3XZ型平板仪的照准仪。它由望远镜、竖盘、支柱和直尺所组成，其作用和经纬仪相似。平板相当于水平度盘，照准目标后用平行尺来画方向线。竖直度盘分划值为1，向两个方向依正负每2为一注记，分别注记到40，当望远镜水平时读数为0。在竖直度盘右侧附有水准管，读数前必须先调整水准管，当气泡居中时才能读取竖直度盘读数，直读到10估读到1，读数窗影像如图8-28所示，其读数分别为000和+623。,（2）图板：又称测板，用轻而干的木料制成，一般为60603cm3的方形板，背面有螺孔，用连接螺旋可将其固定在基座上。,基座：基座上有脚螺旋以及水平制动螺旋，其作用与经纬仪相同，基座是通过连接螺旋与三脚架固连。 （3）附件：有圆水准器，是用来整平图板的；对点器又称移点器，由金属的叉架和一垂球组成，利用它可使地面点与图上相应点位于同一铅垂线上；定向罗盘是用来测定图板方向的。 3大平板仪的安置 平板仪在一个测站上的安置过程，包括对点、整平和定向三项工作。对点就是使地面点和图板上的相应点位于同一铅垂线上。整平是使图板成水平位置。定向是使图板上的直线方向与相应的地面线方向重合或互相平行。这三项工作是互相影响的。 4、大平板仪测图 将大平板仪安置在测站点A上，进行对中、整平，按AB已知直线定向，以AG已知直线为检查方向，量取仪器高i，并进行高程检查，用照准仪的直尺边紧靠在图上的a点，照准碎部点所立的尺子，使十字丝横丝对准标尺上的仪器高处（也可对准其它位置读数），读上下丝的读数，计算视距。调平竖盘指标水准管并读取竖直角，根据视距和竖直角按表8-3所列公式计算碎部点与测站点间的水平距离和高差，然后根据测站点高程，再计算碎部点的高程。 在直尺边上，把水平距离按测图比例尺缩小后，用两脚规在图上刺点，即得碎部点在图上的位置，并在点位右边注记高程，用同法测绘其它碎部点。 二、经纬仪测绘法测图 将经纬仪安置于测站点A上，量取仪器高i，并测定竖直度盘的指标差X，然后照准另一控制点B作为起始方向，并在该方向上使水平度盘读数配置成 00000。照准立在碎部点1上的视距尺，读取水平角、中丝读数（一般使中丝对准尺上仪器高i处）和视距间隔，并读出竖盘读数，分别记入地形碎部点测量记录表中，见表8-5，然后按表8-3所列公式计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点的高程。,地形碎部点测量记录表 表8-5 点号视距kn中丝读数竖盘读数竖直角初算高差h(m)=i-v(m)高差+h(m)水平角水平距离(m)高程(m)点号备注176.01.429328-328-4.590-4.592752575.7202.81屋 角275.02.429300-300-3.92-1.00-4.923723074.7202.52v=2.42351.41.429145-145-1.570-1.5774051.4205.93鞍 部425.71.428726+234+1.150+1.151782025.6208.64测站：A；后视点：B；仪器高：i=1.42；指标差X=0；测站高程HA=207.40 置绘图板在测站边，根据水平角和距离按极坐标法，仍以图上的ab方向为零方向，用透明半圆仪量测水平角，得到自测站点A到碎部点1上的方向线，沿此方向线从a点截取水平距离在图上的长度，即得碎部点1的点位，并将高程注记在点旁。用同法可测绘其它碎部点。 这种方法也可在野外用经纬仪观测碎部点的数据，做好记录并画出草图，而后在室内根据记录数据和草图来绘制地形图。 经纬仪测绘法测图，操作简单、方便，工作效率高，任务紧迫时可分组进行。其缺点是因在室内绘图不能对照实地及时发现问题，因此成图后应到现场核对。,第五节 地形图的绘制,一、地物描绘 二、等高线勾绘 常用目估法勾绘等高线。其要领是：“先取头定尾，再中间等分” 三、地形图的拼接、检查与整饰 第七节 地形图的识读和应用 一、地形图的识读 1、图名和图号、接图表 图名即本幅图的名称，是以所在图幅内最著名的地名、厂矿企业和村庄的名称来命名的。为了区别各幅地形图所在的位置关系，每幅地形图上都编有图号。图号是根据地形图分幅和编号方法编定的，并把它标注在北图廓上方的中央。 接图表是说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时用。通常是中间一格画有斜线的代 表本图幅，四邻分别注明相应的图号(或图名)，并绘注在图廓的左上方。在 中比例尺各种图上，除了接图表以外，还把相邻图幅的图号分别注在东、西、南、北图廓 线中间，进一步表明与四邻图幅的相互关系。 3、图廓和坐标格网,图廓是地形图的边界，矩形图幅只有内、外图廓之分。内图廓就是坐标格网线，也是图幅的边界线。在内图廓外四角处注有坐标值，并在内廓线内侧，每隔10cm绘有5mm的短线，表示坐标格网线的位置。在图幅内绘有每隔10cm的坐标格网交叉点。外图廓是最外边的粗线。 在城市规划以及给排水线路等设计工作中，有时需用1：10000或1：25000的地形图。这种图的图廓有内图廓、分图廓和外图廓之分。内图廓是经线和纬线，也是该图幅的边界线。内、外图廓之间为分图廓，它绘成为若干段黑白相问的线条，每段黑线或白线的长度，表示实地经差或纬差1。分度廓与内图廓之间，注记了以公里为单位的平面直角坐标值。 4.地物和地貌的识读 二、地形图的应用 1在图上确定某点坐标和高程 在地形图上进行规划设计时，往往要用图解法量测一些设计点的坐标，每幅地形图的内外图廓线之间均按一定格式注有坐标数字，图的西南角是该幅图的坐标始点。要确定A点在图上的坐标，其方法如下：根据A点所在的方格abcd，按测图比例尺量出ag和ae的距离为： ag=75.3m ae=60.1m 再加上小方格的a点坐标，即为A点在图上的坐标值： X A= X a + ag Y A = Y a + ae 为了防止错误还应量出gd和eb的距离来计算A点坐标，作为校核。 2在图上确定点的高程,若某点的位置恰好在某一条等高线上，则该点的高程就等于这条等高线的高程。 若点的位置不在等高线上，则可用比例的关系求得该点的高程。例如欲求C点的高程时，过C点作相邻等高线间的最短线段ab，量取ab的长度d，ac的长度为d1，已知A点的高程为HA，等高距为h，则C点的高程为： HC=HA+h = HA+,h 图上确定直线的长度 1）根据两点坐标求直线长度 先在图上量出两端点A及B的坐标 XA 、 YA 和X B 、 YB 。再按下式计算直线长度DAB为： DAB=,例一 设X A=57175.3m，YA=18160.1m及X B =57345.0m, YB =18364.5m，试求A、B两点间的距离DAB。 DAB=,=255.66（m） 2）在地形图上直接量测直线长度 用卡规在图上直接卡出线段长度，而后在地形图的图示比例尺上读取该线段的长度。当精度要求不高时，也可以用三棱比例尺直接在图上量取线段长度。 3在图上确定直线的坐标方位角 如图8-21所示，图上直线的坐标方位角可用量角器直接量取，也可先求得A、B 两点的坐标，再按下式计算AB的坐标方位角,：,3、对水平角度的影响 由球面三角学知识知道，同一空间多边形在球面上投影的各内角之和，较其在平面上投影的各内角之和大一个球面角超 P为球面多边形的面积 当P=100平方公里，=0.51， 当P=400平方公里，=2.03。 所以，地球曲率对水平角度的影响在一般测量工作中不必考虑，只有在最精密测量中才需要考虑。,1-4.水平面代替水准面的限度,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,测量工作的主要任务是： 测绘地形图 (地面) （图纸） 施工放样 （图纸） (地面),1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1、测量工作的基本原则 地形包括：地物:地面上固定性物体，如河流、房屋、道路、湖泊等； 地貌:地面的高低起伏的形态，如山岭、谷地和陡崖等。,1-5.测量工作概述,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,在实际测量工作中应当遵守以下基本原则: 在测量布局上，应遵循“由整体到局部”的原则； 在测量精度上，应遵循“由高级到低级”的原则； 在测量程序上，应遵循“先控制后碎部”的原则。 在测量过程中，应遵循“随时检查，杜绝错误”的原则。,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,2、控制测量的概念 控制测量：测定测区内若干个具有控制意义的控制点的平面位置(坐标)和高程，作为测绘地形图或施工放样的依据。 平面控制测量：确定测区中一系列控制点的坐标（x、y），形式有导线测量、边角测量及交会定点等。 高程控制测量：测定各控制点间的高差，从而求出各控制点高程，方法有水准测量、光电测距三角高程测量等。,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,3、碎部测量的概念 碎部测量：以控制点为依据，测定控制点至碎部点(地形的特征点)之间的水平距离、高差及其相对于某一已知方向的角度，来确定碎部点的位置。按一定的比例尺将这些碎部点位标绘在图纸上，绘制成图。,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,4、施工放样的概念 施工放样(测设)：是把设计图上建(构)筑物位置在实地标定出来，作为施工的依据。 5、测量的基本工作 综上所述，控制测量和碎部测量以及施工放样等，其实质都是确定点的位置。因此，距离测量、角度测量和高差测量(水准测量)是测量的三项基本工作。,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,讨论题：. 在工程建设中，测量有什么作用？ . 测量坐标系与数学坐标系的区别。 思考题；测量工作的三个基本工作量。测量的基本原则。,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,1-5.测量工作概述,第一章 教学内容回顾,1.测量学的定义及内容 2.地球的形状和大小 3.地面点位的确定 4.水平面代替水准面的限度 5.测量工作概述,本章内容结束,第二章 水准测量,主要内容：水准测量原理、水准仪的构造及使用、 水准测量的施测方法及成果整理、仪器 的检验与校正。 主要目的：使学生了解水准测量原理、测量仪器与 测量工具，掌握地面点位高程测量过 程。 重点内容：水准测量原理、施测方法、成果计算。 测定地面点高程的工作称为高程测量。 分：水准测量、三角高程测量。,1.水准测量原理 2.连续水准测量、转点、测站 3.注意事项 4.水准测量仪器及其操作 5.普通水准测量 6.普通水准测量成果整理 7. DS3型水准仪的检验与校正 8.水准测量误差分析及注意事项,2-1.水准测量原理,水准测量是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，从而求得两点间的高差。,1.水准测量原理 2.连续水准测量、转点、测站 3.注意事项 4.水准测量仪器及其操作 5.普通水准测量 6.普通水准测量成果整理 7. DS3型水准仪的检验与校正 8.水准测量误差分析及注意事项,前进方向,水平视线,大地水准面,Hi,HA,HB,A,B,后视尺,前视尺,b,hab,（1）高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则 hAB=a-b HB=HA+ hAB =HA+(a-b) 在计算高差hAB时，一定要注意hAB的下标： hAB表示A点至B点的高差。,1.水准测量原理 2.连续水准测量、转点、测站 3.注意事项 4.水准测量仪器及其操作 5.普通水准测量 6.普通水准测量成果整理 7. DS3型水准仪的检验与校正 8.水准测量误差分析及注意事项,2-1.水准测量原理,前进方向,水平视线,大地水准面,Hi,HA,HB,A,B,后视尺,前视尺,b,hAB,如图，已知HA，求HB？,（2）视线高法：B点高程也可以通过水准仪视线高程Hi（也称为仪器高程）来计算， 即 Hi=HA+a 则 HB =(HA+a)-b=Hi-b,1.水准测量原理 2.连续水准测量、转点、测站 3.注意事项 4.水准测量仪器及其操作 5.普通水准测量 6.普通水准测量成果整理 7. DS3型水准仪的检验与校正 8.水准测量误差分析及注意事项,前进方向,水平视线,大地水准面,Hi,HA,HB,A,B,前视尺,b,hAB,2-1.水准测量原理,2-2.连续水准测量、转点、测站,转点：如果两点间高差较大或相距较远，仅安置一次仪器不能测得它们的高差，这时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的临时点。,1.水准测量原理 2.连续水准测量、转点、测站 3.注意事项 4.水准测量仪器及其操作 5.普通水准测量 6.普通水准测量成果整理 7. DS3型水准仪的检验与校正 8.水准测量误差分析及注意事项,2-2.连续水准测量、转点、测站,