教学课件：《矿山测量》.ppt

1、测设测设:图纸图纸测定测定:地面地面 模块一:测量学基本知识 任务一任务一 ：掌握测量学基本概念掌握测量学基本概念 一测量学定义及学科分类一测量学定义及学科分类1测量学的定义测量学的定义 根据它的任务与作用，包括两个方面：根据它的任务与作用，包括两个方面：测定（测绘）测定（测绘）测设（放样）测设（放样）图纸图纸地面地面2测量学科的分类测量学科的分类大地测量学大地测量学普通测量学普通测量学（地形测量学）（地形测量学）摄影测量学摄影测量学 海洋测绘学海洋测绘学工程测量学工程测量学（矿山测量学）（矿山测量学）制图学制图学3.测量学发展状况及展望测量学发展状况及展望 测量室内外一体化测量室内外一体化

2、GPS RS GIS 3S技术的结合技术的结合 数字地球数字地球(Digital Earth)的概念的概念GPS连续运行基准站系统连续运行基准站系统二学习本课程的意义及要求二学习本课程的意义及要求1学习本课程的意义：学习本课程的意义：采矿工程的建设、生产阶段、扩建维修及变采矿工程的建设、生产阶段、扩建维修及变形监测、地面建筑物的保护等均要进行测量形监测、地面建筑物的保护等均要进行测量工作工作。任务二任务二 掌握地面点位确定的基本概念掌握地面点位确定的基本概念 确定地面点的空间位置，在测量工作中用三个确定地面点的空间位置，在测量工作中用三个量表示量表示:u 某点在基准面上的投影位置（某点在基准面

3、上的投影位置（x,yx,y）u 该点离基准面的高度（该点离基准面的高度（H H）一测量工作的基准面一测量工作的基准面 1.地球的形状：可看作被静止的海水面所包围的球体。2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。大地水准面通过平均海水面的那个水准面。即测量工作的基准面。3.测量工作的基准线测量工作的基准线铅垂线铅垂线4测量计算的基准面旋转椭球面 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。二地面点位置的表示方法二地面点位置的表示方法 (一一)平面坐标平面坐标 1.地理坐标（属于球面坐标系统）地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确

4、定点位。适用于：在地球椭球面上确定点位。经度经度 纬度纬度 数学平面直角坐标系数学平面直角坐标系测量平面测量平面直角坐标系直角坐标系 两种坐标系的异同：两种坐标系的异同：适用于：研究较大范围。适用于：研究较大范围。（1）高斯投影方法：）高斯投影方法：目的是将椭球面投目的是将椭球面投影到平面上。使投影带的中央子午线影到平面上。使投影带的中央子午线与横置圆柱体相切，展开后为与横置圆柱体相切，展开后为X X轴，向轴，向北为正；赤道投影展开后为北为正；赤道投影展开后为Y Y轴，向东轴，向东为正。为正。3.高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系图形：高斯投影方法图一投影投影剪开剪开展展平平（2 2）高斯平

5、面直角坐标高斯平面直角坐标u6 6带的划分带的划分u为限制高斯投影离中央子午线愈远，长为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度度变形愈大的缺点，从经度0 0开始，将开始，将整个地球分成整个地球分成6060个带，个带，6 6为一带。为一带。u计算公式：计算公式：=6N-3中央子午线经度中央子午线经度 N投影带号投影带号u3带的划分带的划分u若仍不能满足精度要求若仍不能满足精度要求,可进行可进行3 带带（或（或1.5 带）的划分。带）的划分。u3 带计算公式：带计算公式：=3N 中央子午线经度中央子午线经度 N投影带号投影带号方法：方法：1 1）先将自然值的横坐）先将自然值的横坐

6、标标Y Y加上加上500000500000米；米；2 2）再在新的横坐标）再在新的横坐标Y Y之前标以之前标以2 2位数的带号位数的带号。(3)我国高斯平面直角坐标的表示方法我国高斯平面直角坐标的表示方法例：国家高斯平面点例：国家高斯平面点P（2633586.693，38514366.157）所表示的意义）所表示的意义:(1)(1)表示点表示点P在高斯平面上至赤道的距离在高斯平面上至赤道的距离:X=2633586.693=2633586.693m(2)其投影带的带号为其投影带的带号为38、P点离点离38带带的纵轴的纵轴X轴的实际坐标轴的实际坐标 Y=514366.157-500000=1436

7、6.157m（二）地面点的高程1.1.绝对高程绝对高程(H)(H)地面点到大地水准面的铅垂距地面点到大地水准面的铅垂距离。离。(海拔海拔)2.2.高高 差（差（h h）两点间高程之差。两点间高程之差。h hABAB=H=HB B-H-HA A（1）1985国家高程系统国家高程系统（2）1956黄海高程系统黄海高程系统（3）地方高程系统。）地方高程系统。注：水准原点：青岛市观象山注：水准原点：青岛市观象山H H0 0=72.260m=72.260m（8585黄海系）黄海系）=72.289m=72.289m（5656黄海系）黄海系）3.3.我国的高程系统我国的高程系统 任务三任务三 了解测量工作的

8、原则和实质了解测量工作的原则和实质一测量的基本工作一测量的基本工作 测角、量边、测高差测角、量边、测高差二、测量工作的基本原则二、测量工作的基本原则布局上：由整体到局部布局上：由整体到局部 精度上：由高级到低级精度上：由高级到低级次序上：先控制后碎部次序上：先控制后碎部)(29577951.57180100=弧度)(206265)(3438=任务四任务四 掌握直线定向基本方法掌握直线定向基本方法 直线定向直线定向:确定一直线与标准方向间的角度关系。一、标准方向的种类一、标准方向的种类 1.真子午线方向(真北方向)地球表面某点的真子午线的切线方向。2.磁子午线方向(磁北方向)地球表面某点上磁针所

9、指的方向为该点的磁子午线方向。3.坐标纵线方向(坐标北方向)测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向。磁偏角：磁偏角：某点的磁子午线方向和真子午线方向间的夹角。子午线收敛角：子午线收敛角：地表某点的真子午线方向与该点坐标纵线之间的夹角。二、表示直线方向的方法二、表示直线方向的方法1.方位角方位角定义：定义：由标准方向的北端顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。真 方位角磁 方位角坐标方位角三种方位角的关系：A=Am+A=+正、反坐标方位角关系：AB=BA180图形：正反方位角关系图及例题 例例1 已知已知:AB=882024 JK=3161203 求求 BA

10、，KJ 解：解：BA=2682024 KJ=1361203 XYABABABBAXYABAB 2、象限角、象限角 定义定义：直线与标准方向线所夹的锐角称为象限角。象限角的取值范围为 0 90。方位角与象限角关系 象限名称 由方位角求象限角R 由象限角R求方位角 北东（NE）R=R 南东（SE）R=180-=180-R 南西（SW）R=-180 =180+R 北西（NW）R=360-=360-R任务五任务五 理解测量误差概念理解测量误差概念一、测量误差的来源(1)外界条件：主要指观测环境中气温、气压、空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的不断变化，导致测量结果中带有误差。(2)仪器条件：仪器

11、在加工和装配等工艺过程中，不能保证仪器的结构能满足各种几何关系，这样的仪器必然会给测量带来误差。(3)观测者的自身条件：由于观测者感官鉴别能力所限以及技术熟练程度不同，也会在仪器对中、整平和瞄准等方面产生误差。二、测量误差的分类 测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为系统误差和偶然误差。系统误差和偶然误差。系统误差系统误差1定义：定义：在相同观测条件下，对某量进行一系在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。定的规律变化，这种误差称为系统误差。2特

12、点：特点：具有积累性，对测量结果的影响大，但具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过一般的改正或用一定的观测方法可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。加以消除。例如：钢尺尺长误差、例如：钢尺尺长误差、钢尺温度误差、水准钢尺温度误差、水准仪视准轴误差、仪视准轴误差、经纬仪视准轴误差。经纬仪视准轴误差。偶然误差1、定义：、定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。规律。2、特征：、特征：（1 1）具有一定的范

13、围。）具有一定的范围。（2 2）绝对值小的误差出现概率大。）绝对值小的误差出现概率大。（3 3）绝对值相等的正、负误差出现的机会多）绝对值相等的正、负误差出现的机会多.（4 4）偶然误差的算术平均值随观测次数的无限增）偶然误差的算术平均值随观测次数的无限增大而趋于零。即大而趋于零。即 此外，在测量工作中还要注意避免粗差（即：此外，在测量工作中还要注意避免粗差（即：错误）的出现。错误）的出现。0lim=nn=nnlim图形：偶然误差分布频率直方图图形：偶然误差分布频率直方图正态分布曲线正态分布曲线四个特性：四个特性：有界性，趋向性，对称性，抵偿性有界性，趋向性，对称性，抵偿性。0limlim21

14、=nnnnn -21 -15 -9 -3 +3 +9 +15 +21 -24 -18 -12 -6 0 +6 +12 +18 +24x=y误差分布频率直方图误差分布频率直方图三、衡量精度的指标 中误差中误差 用真误差计算中误差的公式用真误差计算中误差的公式。，XlXliii为观测值的真值为观测值=真误差：真误差：nnmn22221=中误差公式为：中误差公式为：相对误差相对中误差相对中误差K 极限误差极限误差 常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。许值。|1|mKllm=四、误差传播定律 设函数设函数),(21nxxxFZ=为独立观测值，为独立观测值，ix

15、则有全微分则有全微分nndxxFdxxFdxxFdZ=2211转换成中误差关系式即转换成中误差关系式即误差传播定律误差传播定律：2222222121nnZmxFmxFmxFm=1.倍数函数的误差公式 Z=Kx ；mz=Kmx2.一般线性函数的误差公式1 122nnZK xK xK x=22221 122()()()znnmKmKmKm=五、算术平均值及其中误差 1.算术平均值 设在相同的观测条件下对未知量观测了n次，观测值为l1、l2ln，中误差为m1、m2 mn，则其算术平均值（最或然值、似真值）x 为：nlnlllxn=212.算术平均值中误差算术平均值的中误差为观测值的中误差的 倍。n1

16、u高程测量概念高程测量概念 根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后 计算出未知点的高程的方法。计算出未知点的高程的方法。模块二模块二 水准测量技能水准测量技能1、水准测量、水准测量2、三角高程测量、三角高程测量3、气压高程测量、气压高程测量4、GPS测量测量基本原理基本原理:利用水准仪提供利用水准仪提供的的“水平视线水平视线”，测量两点间高差，测量两点间高差，从而由已知点高程从而由已知点高程推算出未知点高程。推算出未知点高程。大地水准面大地水准面 hABA BHAHB=HA+hAB水平视线水平视线水水准准尺尺水水准准尺尺ab前进方向前进方向任务

17、一任务一 掌握水准测量原理掌握水准测量原理A后视点后视点 a后视读数后视读数B前视点前视点 b前视读数前视读数3.3.视线高程视线高程大地水准面大地水准面 hABA BHAHB=HA+hAB水平视线水平视线水水准准尺尺水水准准尺尺ab前进方向前进方向hAB=h1+h2+hn =(a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+(a+(an n-b-bn n)=a-a-b b4.4.转点的概念转点的概念 若若A A、B B 两点间布设一些过渡点两点间布设一些过渡点（转点）（转点）1 1、2 2、3 3，将其分为，将其分为n n段，段，则用水准仪分别测得各段高差为则用水准仪分

18、别测得各段高差为h h1 1，h h2 2 h hn n，则有：，则有：水准仪的等级 DS05、DS1、DS3、DS10、DS20 D大地测量仪器 S水准仪 数字 表示仪器的精度，即每千米往、返 测得高差中数的中误差（mm）。水准仪的作用是提供一条水平视线；工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器 精度为3mm/km。任务二任务二 学习水准仪的使用学习水准仪的使用一、一、DS3型水准仪的构造型水准仪的构造主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。微动螺旋制动螺旋对光螺旋物镜准星缺口水准管圆水准器圆水准器三脚架脚螺旋微倾螺旋微倾螺旋目镜目镜水准管水准管目镜目镜 1

19、、望远镜、望远镜u物镜物镜u目镜目镜u十字丝（上、中、下丝）十字丝（上、中、下丝）三个部分组三个部分组成。成。u圆水准器：用于粗略整平。圆水准器：用于粗略整平。u水准管水准管：用于精平。用于精平。特性：气泡始终向高处移动。特性：气泡始终向高处移动。3、基座、基座2、水准器、水准器(bubble)操作程序：操作程序：安置安置粗平粗平瞄准瞄准精平精平读数读数（一）安置水准仪（一）安置水准仪（二）粗平（二）粗平 调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。1方法：方法：对向转动脚螺旋对向转动脚螺旋1 1、2 2使气泡移至使气泡移至1 1、2 2方向中方向中间间转动脚螺旋转动脚螺旋3

20、3，使气泡居中。，使气泡居中。二、水准仪的使用二、水准仪的使用图形：粗平的操作方法示意图 a a123b b312c c3122 2规律：规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。（三）瞄准水准尺1 1方法：方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。2 2视差：视差：概念：概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。像有相对运动。产生原因：产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。目标像平面与十字丝平面不重合。消除方法：消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。反复交替调节

21、目镜和物镜对光螺旋。（四）精平（五）读数 精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。1 1方法：方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。毫米估读。2 2规律：规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，即从下往上读。的，从上往下读；若成正像，即从下往上读。三、水准尺水准尺及其读法水准尺主要有单面尺、双面尺和塔尺。主要有单面尺、双面尺和塔尺。1 1、尺面分划为、尺面分划为1cm1cm，每，每10cm10cm处（处（E E字形

22、刻划的尖字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。端）注有阿拉伯数字。2 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm4687mm，另，另一把为一把为4787mm4787mm。3 3、读法、读法 ：用十字丝横丝在水准尺上按从小到大用十字丝横丝在水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。如图的读数数）四位数字。如图的读数 0.860m0.860m4.水准尺读数实例0.860m5、尺垫 作用：放在转点上，以防水准尺下沉。作用：放在转点上，以防水准尺下沉。任务三任务三 水准测量及实训水准测量及实训 一、水准

23、测量的外业（一）水准点 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。表示。有永久性和临时性两种。（二）水准路线的布设形式1 1闭合水准路线闭合水准路线 由已知点由已知点BM1BM1已知点已知点BM1BM12 2附合水准路线附合水准路线 由已知点由已知点BM1BM1已知点已知点BM2BM23 3支水准路线支水准路线 由已知点由已知点BM1BM1某一待定水准点某一待定水准点A A图形：水准路线布设形式3.3.支水准路线支水准路线BMBM 1 1 2 2 1 1BMBM 2 2 3 3 4 41.

24、1.闭合水准路线闭合水准路线2.2.附合水准路线附合水准路线BM1BM1BM2BM2 1 1 2 2 3 3（三）水准测量的实施（外业）1、观测要求u当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。如下图：A、B两水准点之间，设4个临时性的转点。h1=a1-b1，h2=a2-b2，h3=a3-b3 h4=a4-b4，h5=a5-b5 hAB=h1+h2+h3+h4A、B两点高差计算的一般公式：hAB=n为测站数=nihi1=niiiba1）（三）水准测量的实施（外业）例：BMABMB1.444 1.324TP2h h2 2=+0

25、.120=+0.1201.8220.876TP3h h3 3=+0.946=+0.9461.8220 1.435TP4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向1.1341.677TP1h h1 1=-0.543=-0.543为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。使转点保持稳定（高程不变）。水 准 测 量 手 簿测测站站点点号号水准尺读数水准尺读数后视（后视（a）前视（前视（b）高差高差 （m）高程高程（m）备注备注 BMATP11.1

26、341.677-0.543 TP1TP21.4441.324+0.120 TP2TP31.8220.876+0.946 TP3TP41.8201.435+0.385 TP4BMB1.4221.304+0.118计算计算检核检核ab2、测站检核、测站检核目的：保证前后视读数的正确。目的：保证前后视读数的正确。方法：变动仪器高法、双面尺法 1）变动仪器高法 在同一测站上变动仪器高（10cm以上），两 次测出高差；等外水准测量其差值|h|6mm，取其平均值作为最后结果。2）双面尺法 采用黑红面的水准尺，利用双面的零 点差检核观测质量。3、计算检核、计算检核 目的：检核计算高差和高程计算是否正确。目的

27、：检核计算高差和高程计算是否正确。检核条件：检核条件：ABHHhba=BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543图形：水准测量实施与记录对照图123BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946二.水准测量的内业（一）内业工作进行的工作步骤（一）内业工作进行的工作步骤1、计算高差闭合差、计算高差闭

28、合差=理测hhfh公式：公式：=测理测hhhfh故对于闭合水准路线，有：故对于闭合水准路线，有：)(始终测理测HHhhhfh=对于附合水准路线，有：对于附合水准路线，有：=适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240 。3、高差闭合差的调整ihillfv=ihinnfv=按距离：按测站数：检核：hfv=iiivhh=改改iiihHH=1（二）.水准测量内业计算举例)(37293.4330.4)(mmHHhfh=始终测)(8.1084.74040mmLfh=容第一步计算高差闭合差：第一步计算高差闭合差：第二步计算限差：第二步计算限差：容hhff故可进行闭合差分配例题解算（Page1）kmmmL

29、fVh/50=第三步计算每第三步计算每km改正数：改正数：例题解算（Page2）iinVV=0第四步计算各段高差改正数：第四步计算各段高差改正数：。第五步计算各段改正后高差后，计算第五步计算各段改正后高差后，计算1 1、2 2、3 3各点的各点的高程。高程。改正后高差改正后高差=改正前高差改正前高差+改正数改正数V Vi i=hifv 四舍五入后，使：四舍五入后，使：故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm。例题解算（Page3）故可得：故可得：H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2=H1+(h2+V2)=47.609

30、+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.411-2.252=48.159(m)HBM-B=H3+(h4+V4)=48.159+1.420=49.579(m)任务四任务四 认识自动安平及电子水准仪认识自动安平及电子水准仪 一、自动安平水准仪 自动安平水准仪利用自动安平补偿器代替 水准管，使视准轴水平。特点：1、视准轴自动安平；2、提高水准测量精度；3、减少操作步骤，提高工作效率。二、电子水准仪电子水准仪 电子水准仪是一种新型水准仪。仪器的原理是将编了码的水准尺影像进行一维图象处理，用传感器代替观测者的眼睛，从望远镜中”看”到水准尺间隔的测量信息，由微处理机自动计算出水准

31、尺和仪器至立尺点间的水平距离，并以数字的形式将测量结果显示出来。三、激光水准仪三、激光水准仪 激光水准仪有水准仪、激光水准仪有水准仪、激光器、电源等组成激光器、电源等组成 特点：1、视准轴为一束 红色可见光。2、广泛应用于水平 场地的测设、大型设备安装。内置激光器、电源模块三 角度测量技能任务一任务一 掌握角度测量原理掌握角度测量原理 一、水平角及其测量原理1、水平角定义：从空间一点出、水平角定义：从空间一点出发的两条空间直线在水平发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。投影面上的夹角。水平面abAOB0ba水平度盘水平度盘090180270090180270 o2、范围：顺时针、范围：顺时针0

32、036003、计算公式c水平面acABC0a水平度盘水平度盘 =b-a=b-ab二、二、竖直角及其测量原理竖直角及其测量原理1.1.竖直角竖直角在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角线与水平视线的夹角(也叫垂直角也叫垂直角)。=0=0 9090 ，仰角为正，俯角为负。，仰角为正，俯角为负。2.2.原理：原理：=目标视线读数水平视线读数 242512180834图3-2任务二任务二 认识认识DJDJ6 6级光学经纬仪级光学经纬仪经纬仪是测角的仪器，按精度有：经纬仪是测角的仪器，按精度有：DJ6、DJ2等等。一、一、DJ6经纬仪的构造经纬仪的构造1 1、

33、照准部、照准部2 2、水平度盘、水平度盘3 3、基座、基座1.照准部照准部照准部(水平水平)制动、微动制动、微动望远镜望远镜(竖直竖直)制动、微动制动、微动圆水准器圆水准器水准管水准管望远镜：望远镜：目镜调焦，物镜调焦，目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝粗瞄准器，十字丝读数显微镜读数显微镜竖直度盘竖直度盘光学对点器光学对点器复测扳手或度盘变换器复测扳手或度盘变换器 望远镜十字丝望远镜十字丝2.水平度盘水平度盘由光学玻璃制成水平度盘由光学玻璃制成顺时针顺时针0 0 360360刻度；刻度；水平度盘与照准部相互脱离；水平度盘与照准部相互脱离；改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。改变度盘位

34、置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。090180270090180270脚螺旋用于整平仪器脚螺旋用于整平仪器二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：水平度盘读数：737304042424017373（一）（一）分微尺分微尺（1 1）分微尺的分划值为）分微尺的分划值为11，估读到，估读到 0.1(6)0.1(6)。（2 2）“H H”水平度盘水平度盘读数，读数，“V V”竖直竖直度盘读数。度盘读数。（二）测微器（二）测微器 转动测微轮，使度盘刻划平分双线指标，然后读数。先读出该刻划线的读数，再从测微尺上根据单指标线读取分数和秒数，两个读数相加，即为度盘的完整读数。图中：竖直读数：92 17 30三、光

35、学经纬仪应满足的几何条件 主要轴线：竖轴 VV 水准管轴 LL 横轴 HH 视准轴 CC 几何关系：LL VV CC HH HH VV LLHHCCVVLL任务三任务三 角度测量及实训角度测量及实训BACB一、经纬仪的使用一、经纬仪的使用 安置安置 1.对中对中 3mm 1）垂球对中垂球对中（1 1）脚架头上移动仪器进行对中。）脚架头上移动仪器进行对中。（2 2）旋转脚螺旋进行整平。）旋转脚螺旋进行整平。（3 3）反复（）反复（1 1）、（）、（2 2）两步。）两步。2）光学对中器对中：（1）大致水平、对中）大致水平、对中 眼睛看着光学对中器，两手抓住两个脚架进行眼睛看着光学对中器，两手抓住两

36、个脚架进行拖动，使仪器大致对中，并保持脚架头大致水平。拖动，使仪器大致对中，并保持脚架头大致水平。（2）伸缩脚架粗平）伸缩脚架粗平 根据气泡位置，升高或降低脚架。（注：气泡根据气泡位置，升高或降低脚架。（注：气泡总位于高处。）总位于高处。）2.整平整平1格格 脚螺旋精平左手大拇指法则气泡居中，气泡居中，1、2等高等高123气泡居中，气泡居中，3与与1、2等高等高123 3.架头上移动仪器，精确对中。架头上移动仪器，精确对中。4.脚螺旋精平。脚螺旋精平。反复反复3，4两步。两步。（二）照准步骤步骤：粗瞄粗瞄制动制动调焦调焦微动精瞄。微动精瞄。注意：注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。瞄准时，尽量瞄准

37、目标下部。(三)读数 两个基本概念：盘左盘左盘右盘右盘左观测盘左观测盘右观测盘右观测竖直度盘竖直度盘竖直度盘竖直度盘二、水平角观测（一）测回法1、适用：2个方向的单角（AOB）2、步骤、步骤：（1 1）盘左瞄准左边目标点）盘左瞄准左边目标点A A，读取读取a a1 1。（2 2）顺时针旋转瞄准右边目标）顺时针旋转瞄准右边目标点点B B，读取，读取b b1 1。则上半测回角值则上半测回角值:1 1=b=b1 1-a-a1 1 1测站测站ABOa1b1（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。（4）逆时针旋转瞄准左边）逆时针旋转瞄准左边A，读取，读取a2。则下半测回角值则下半测回角值:2 2=b2-

38、a2 2测站测站ABOa2b2（5）计算角值）计算角值 若：若：1 1-2 24040（图根级）（图根级）则有：则有：=（1 1+2 2）/2/23、测回法记录格式254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 测站测站竖盘竖盘位置位置目标目标水平度水平度盘读数盘读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图u测回法小结测回法小结:u度盘配置方法度盘配置方法:若观测若观测N N个测回，各测回间按个测回，各测回间按180180/N/N的差值来配的差值来配置度盘起始读数。置度盘起始读

39、数。ABBA左边盘右右边右边盘左左边逆时针倒镜顺时针 （二）方向观测法1适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2步骤：（有四个观测方向）步骤：（有四个观测方向）ABOCD盘盘左左零方向零方向（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测倒镜成盘右，逆时针依次观测A A，D D，C C，B B，A A。同理各测回间按同理各测回间按1801800 0/N/N的差值，来配置水平度盘。的差值，来配置水平度盘。ABOCD盘盘右右零方向零方向3计算、记录（1）半测回归零差）半测回归零差:J2 12 ；J6 18 。（2）2C值（两倍照准误差）值（两倍照准误差）:2C=盘

40、左读数（盘右读数盘左读数（盘右读数180）。）。一测回内一测回内2C互差：互差：J218 ；J6不作要求。不作要求。（3）各方向盘左、盘右读数的平均值：）各方向盘左、盘右读数的平均值：平均值平均值=盘左读数盘左读数+（盘右读数（盘右读数180180）/2/2 注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。注意：零方向观测两次，应将平均值再取平均。（4）归零方向值）归零方向值 将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向将各方向平均值分别减去零方向平均值，即得各方向归零方向值。归零方向值。（5）各测回归零方向值的平均值）各测回归零方向值的平均值 同一方向值各测回间互差同一方向值各测回间互差:J:J

41、2 2 12 12；J J6 6 24 24。图形：方向观测法记录手薄方向观测法记录计算的实例讲解：1 1、上半测回归零差、上半测回归零差=0=00 00212-00212-00 00206=60206=6。2 2、OAOA方向方向2C2C值值=0=00 00212-1800212-1800 00206=60206=6。ODOD方向方向2C2C值值=182=1820 00224-20224-20 00224=00224=0。这两个方向的这两个方向的2C2C互差互差=6=63 3、OAOA方向盘左、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值：(0(00 00212+(1800212+(1800

42、 00206-1800206-1800 0)/2=0)/2=00 002090209。再取平均得：再取平均得：(0(00 00209+00209+00 00203)/2=00203)/2=00 00206 0206 OD OD方向盘左、盘右读数的平均值：方向盘左、盘右读数的平均值：(182(1820 00224+(20224+(20 00224+1800224+1800 0)/2=182)/2=1820 002240224。4 4、OBOB方向的归零方向值：方向的归零方向值：51510 01536-01536-00 00206=510206=510 013301330。ODOD方向的归零方向值

43、：方向的归零方向值：1821820 00224-00224-00 00206=1820206=1820 000180018。5 5、OBOB方向各测回归零方向值的平均值：方向各测回归零方向值的平均值：(51(510 01330+511330+510 01325)/2=511325)/2=510 013281328。OBOB方向值各测回间互差方向值各测回间互差:51 510 01330-511330-510 01325=51325=5。u方向观测法小结:三、竖直角观测三、竖直角观测一）竖直度盘的构造1包括包括:竖盘、竖竖盘、竖盘指标水准管、盘指标水准管、及其微动螺旋。及其微动螺旋。其中后两部分，

44、多采用竖盘指标自动归零补偿器来替代。2特点：读数指标线固定不动，而整个特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。竖盘随望远镜一起转动。3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。（1）顺时针注记）顺时针注记180180270270 0 09090盘左盘左指标线指标线27027090900 0180180盘右盘右指标线指标线（2）逆时针注记 0 0270270 180 1809090盘左盘左指标线指标线2702709090180180 0 0盘右盘右指标线指标线二）竖直角观测与计算二）竖直角观测与计算、竖直角计算公式、竖直角计算公式 顺时针注记顺时针注记盘左：盘左：左左=90-L 盘右

45、：盘右：右右=R-270 故一测回竖直角故一测回竖直角 =(左左+右右)/2 逆时针注记：故有故有:左左=L-90 右右=270-R一测回竖直角一测回竖直角:=（左左+右右）/2 2、观测、记录与计算 竖直角观测 安置仪器，对中、整平；盘左瞄准目标某一位置，读取竖盘读数L；盘右瞄准原目标位置，读取竖盘读数R。（以上盘左、盘右观测构成一个测回）记录与计算(见表3）分别计算盘左、盘右半测回竖直角 左左=90-L ;右右=R-270 计算盘左盘右的平均值作为一测回竖直角。记录与计算表测站测站竖竖盘盘位位置置目目标标竖盘读数竖盘读数 半测回竖角值半测回竖角值 指标差指标差一测回一测回角值角值 ABC左

46、右左右81 18 42278 41 30+8 41 18+8 41 18+6+8 41 24124 03 30-34 03 30235 56 54-34 03 06+12-34 03 18测站测站竖竖目目标标竖盘读数竖盘读数 半测回竖角值半测回竖角值 指标差指标差 一测回一测回角值角值 ABC左右左右测站测站目目标标竖盘读数竖盘读数 半测回竖角值半测回竖角值 一测回一测回角值角值 A（三）竖盘指标差1、定义、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于9090或或270270上，而是与上，而是与9090或或270270相差一个相差一个

47、x x角，称角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x x为正，反之为负。为正，反之为负。180180270270 0 09090 x盘左盘左（2 2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，一般规范规定，指标差变动范围，J J6 62525、J J2 215 15。2、计算公式）或左右(21)360(21=xRLx（1）指标差）指标差:对于顺时针注记的：对于顺时针注记的：正确的竖直角正确的竖直角=(90=(90+x)-L=+x)-L=左左+x +x

48、=R-(270=R-(270+x)=+x)=右右-x-x 对于逆时针注记的：对于逆时针注记的：指标差指标差:)(21)360(21右左=RLx任务四任务四 全站仪及使用实训全站仪及使用实训 认识电子经纬仪：认识电子经纬仪：采用光电元件实采用光电元件实现测角自动化、现测角自动化、数字化的电子测数字化的电子测角仪器。角仪器。全站仪徕卡徕卡TPS700TPS700系系列卓越中文全列卓越中文全站仪站仪拓普康拓普康GTS 332W 全站仪全站仪索佳索佳10系列全站仪系列全站仪 1.构造尼康尼康DTM801 系列全站仪系列全站仪宾得全站仪宾得全站仪PTS V2南方南方NTS 202 205全站仪全站仪2.

49、功能1）角度测量）角度测量（1）功能：）功能：测水平角测水平角 测竖直角测竖直角aobAOB2）距离测量功能：功能：可测量平距、高差和斜距（全站可测量平距、高差和斜距（全站仪仪 镜点至棱镜镜点间高差及斜距）镜点至棱镜镜点间高差及斜距）全站仪全站仪反光棱镜反光棱镜S=ct/23）坐标测量测出目标点的测出目标点的(X,Y,H)(X,Y,H)模块四 距离测量技能任务一任务一 了解距离测量基本知识了解距离测量基本知识1、定义：、定义：两点垂直投影在水平面上的距离称为两点垂直投影在水平面上的距离称为。不同高度上两点之间的距离称为不同高度上两点之间的距离称为。2、方法：、方法：钢尺量距钢尺量距 视距法测距

50、视距法测距 电磁波测距电磁波测距任务二任务二 距离测量及实训距离测量及实训一、钢尺量距工具一、钢尺量距工具 有：钢尺、花杆、垂球、测钎、有：钢尺、花杆、垂球、测钎、温度计、弹簧秤等（见附图）。温度计、弹簧秤等（见附图）。二、直线定线二、直线定线1 1定义：定义：将分段点标定在一条直线上的工作称为直线定线将分段点标定在一条直线上的工作称为直线定线。2.2.按精度可分为：目估法和经纬仪法。按精度可分为：目估法和经纬仪法。（一）目估（一）目估定线定线（二）经纬仪定线（二）经纬仪定线 经纬仪定线：三、钢尺量距的一般方法（一）平坦地面的距离丈量 （二）倾斜地面的距离丈量 1平量法 2斜量法(一一)、视线