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文檔簡介
云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院成教院礦山測量技術(shù)2010年9月緒論一、測量學(xué)研究的對象和任務(wù)對象:確定地球的形狀和大小。任務(wù):確定地球的形狀和大小,將地球表面形態(tài)及相關(guān)信息測繪成圖。將圖上設(shè)計(jì)的工程位置標(biāo)定到實(shí)地。測量學(xué)的分科1、大地測量學(xué)2、地形測量學(xué)3、攝影測量學(xué)4、工程測量學(xué)5、制圖學(xué)二、礦山測量的任務(wù)和作用任務(wù):精確建立井上、井下測量控制系統(tǒng)及時(shí)而準(zhǔn)確地測繪各種礦圖,正確標(biāo)定井上、井下各工程位置,研究地表與巖層移動(dòng)規(guī)律。第一章 測量學(xué)基礎(chǔ)知識第一節(jié) 地面點(diǎn)位置的確定測量工作的實(shí)質(zhì)是確定地面點(diǎn)的空間位置及平面坐標(biāo)和高程。一、地球的形態(tài)和大小水準(zhǔn)面自由靜止的水面(水平)稱為水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面通過平均海水面的水準(zhǔn)面(與靜止的海水面最接近)。橢球面與大地水準(zhǔn)面總體非常接近并能用數(shù)學(xué)形式表達(dá)的面。橢球面的形狀和大小,可由元素:a、b、來表示,我國采用的推薦元素:長半軸 a=6378140短半軸 b=6356755.3m扁率 =1:298.257二、測量常用坐標(biāo)系1、地理坐標(biāo)系地面點(diǎn)在球面上的位置用經(jīng)度和緯度表示的。經(jīng)線(經(jīng)度)子午面與橢球面的交線。緯線(緯度)與赤道面平行的平面和橢球面的交線。 用天文觀測方法觀測的稱為天文地理坐標(biāo),用、表示。用大地測量方法確定的稱為大地地理坐標(biāo)用L、B表示。中、小比例尺地形圖常用大地地理坐標(biāo)。2、獨(dú)立平面直角坐標(biāo) 假定平面直角坐標(biāo)在小區(qū)測量范圍,若與外界聯(lián)系有困難時(shí)可假定一個(gè)坐標(biāo)作為測量的起始坐標(biāo)。 在小范圍內(nèi)可將橢球面看作為平面,便可用平面直角坐標(biāo)來表示地面點(diǎn)在投影面上的位置。 測量上用的平面直角坐標(biāo)與數(shù)學(xué)坐標(biāo)相似,只是坐標(biāo)軸互換,測量坐標(biāo)以X軸為縱軸,一般用它來表示南北方向;以Y軸為橫軸,一般用它來表示東西方向。 樅橫坐標(biāo)的交點(diǎn)稱為坐標(biāo)原點(diǎn)。 象限:測量坐標(biāo)按順時(shí)針編號,這時(shí)因?yàn)闇y量上規(guī)定所有直線的方向都是從縱坐標(biāo)北端起按順時(shí)針方向量度的。 實(shí)際工作中為避免坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值,常將平面直角坐標(biāo)的原點(diǎn)選在測區(qū)的西南其點(diǎn)上,以此方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸。3、高斯平面直角坐標(biāo)系 為了研究方便把地球作為一個(gè)圓球看待,設(shè)想將一個(gè)平面圈成圓柱形,把它套在地球外面,使圓柱面恰好與地球表面上的某一子午線相切,這條子午線稱為中央子午線或軸子午線。我國的分帶投影是按照經(jīng)度將地球劃分為60個(gè)60(度)帶,從00(度)子午線開始每隔經(jīng)度60劃分為一帶,帶號分別依次為160帶(帶號N自西向東)即:0060、60120、120180。位于各帶邊上的子午線稱為分帶子午線。位于各帶中央的子午線稱為中央子午線。各帶中央子午線的經(jīng)度N6按下式計(jì)算:6=60N30若按30劃分以帶時(shí)中央子午線的經(jīng)度N3按下式計(jì)算3=30N3030帶是以東經(jīng)1030開始,自西向東每隔30為一帶,帶號依次為1120帶。采用分帶投影后,取各帶的中央子午線為X軸,赤道為Y軸,交點(diǎn)為原點(diǎn),從而建立了每個(gè)投影帶,獨(dú)立的高斯克呂格坐標(biāo)系。以中央子午線為縱軸的坐標(biāo)值稱為自然坐標(biāo)。為了使橫自然坐標(biāo)值不出現(xiàn)負(fù)值,加上500均為正值,為判斷點(diǎn)位所在的投影帶,規(guī)定在橫自然坐標(biāo)之前加注投影帶號,這種坐標(biāo)系稱為國家統(tǒng)一坐標(biāo)系。自然坐標(biāo)值換算為國家通用坐標(biāo)值時(shí),X值不變,Y坐標(biāo)值加上500后再在前面加注帶號。由于我國境內(nèi)60帶帶號為1323;而30帶帶號為2445,沒有重復(fù)帶號,故通過某點(diǎn)的通用值便可知道投影帶是60帶還是30帶。三、高程系高程(絕對高程、海拔標(biāo)高)地面點(diǎn)沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的距離,用“H”表示。假定高程(相對高程)地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離,用“H”表示。高差相鄰兩點(diǎn)高程之差,用“h”表示;高差有正,有負(fù)。正表示上坡,負(fù)表示下坡。我國采用的高程系為72.289m;和85年高程hAB=HBHA=HBHA ,基準(zhǔn)高程為72.604 m。第二節(jié) 測量工作的內(nèi)容與原則一、測量工作的內(nèi)容歸納起來不外乎兩大類,即地形圖和測繪(測定)和施工放樣(測設(shè))。地表形態(tài):地物自然物體和人工物體。地貌地球表面高低起伏的形態(tài)。地形地物和地貌的總稱。地形圖測繪指將地面所有的地物、地貌用測量儀器按照一定的程序和方法,依據(jù)地形圖、圖例或按比例測繪到圖紙上的工作。施工放樣根據(jù)圖上設(shè)計(jì)的地物按其尺寸和高程算出特征點(diǎn)和控制點(diǎn)的距離、角度、高差的數(shù)據(jù)將其標(biāo)到實(shí)地。二、測量工作應(yīng)遵循的原則一是由“整體到局部、從高級到低級、先控制后碎部”;二是“步步要檢核”。三、測量工作概述1、控制測量即先在測區(qū)內(nèi)選擇一些有控制意義的地面點(diǎn),精確測定其平面位置和高程??刂泣c(diǎn)測量工作中,具有控制意義的地面點(diǎn)。控制網(wǎng)由控制點(diǎn)構(gòu)成的幾何圖形??刂茰y量包括平面控制測量和高程控制測量。2、碎部測量在測量工作中,將測定碎部點(diǎn)(地物、地貌的特征點(diǎn))的工作稱為碎部測量。特征點(diǎn)地物的轉(zhuǎn)角點(diǎn),地貌的變坡點(diǎn)。測定碎部點(diǎn)的位置通常是進(jìn)行控制測量再進(jìn)行碎部測量。測量工作其實(shí)質(zhì)是確定地面點(diǎn)的位置,也就是先測定三個(gè)元素,水平角、水平距離S和高差h。測量工作步驟:(1)外業(yè):踏勘選點(diǎn)、立標(biāo)點(diǎn)、測角、量邊、測高差。(2)內(nèi)業(yè):資料整理、計(jì)算、繪圖。第三節(jié) 測量誤差的概念一、測量誤差的概念及來源概念觀測值與理論之差稱為測量誤差。誤差來源:1、測量儀器本身的原因,儀器結(jié)構(gòu)不完善,檢校存在的誤差。2、人為的原因、技術(shù)的熟練程度、責(zé)任心、感覺器官和鑒別能力。3、外界條件的影響、溫度、濕度、風(fēng)力、大氣折光等。二、誤差的種類按其性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差在相同的條件,對某量作一系列觀測,如果觀測誤差在大小、符號上表現(xiàn)出一致性或按一定的規(guī)律變化著或者保持常數(shù),那么這類誤差稱為系統(tǒng)誤差。 當(dāng)人們掌握了它的規(guī)律之后可以減少或消除之。 偶然誤差在相同的觀測條件下對某量作一系列觀測,如果測量誤差在大小、符號上都不表現(xiàn)出一致性,即每個(gè)誤差的大小或符號從表面上來看沒有任何規(guī)律性,這種誤差稱為偶然誤差。三、偶然誤差的特性 真誤差觀測值與現(xiàn)論值之差,用下式表示:=L1800偶然誤差的規(guī)律:1、偶然誤差的絕對值不會(huì)超過一定的限值。2、絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多。3、絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)近于相等。4、偶然誤差的算術(shù)平均值,隨著觀測次數(shù)的無限增加而趨近于零。 即:lim0式中:=1+2+3+n.四、算術(shù)平均值在測量中算術(shù)平均值亦稱為最或然值(接近于真值的值)也叫最可靠的值。設(shè)對某量進(jìn)行n次觀測,觀測值為L1、L2、L3Ln,則有:X= 算術(shù)平均值為什么是最或然值,設(shè)該量的值為X,觀測值為L,則真誤差為: 1= L1 X 2= L2X n=LnX 將上式求和并除以n得:由偶然誤差第四特性:lim0即得:xX在實(shí)際工作中,在計(jì)算時(shí),不論觀測次數(shù)的多少,均以算術(shù)平均值作為所求的最或值。五、評定精度的標(biāo)準(zhǔn)1、中誤差在相同的觀測條件下,對一個(gè)未知量進(jìn)行多次觀測,其觀測值為L1、L2、L3Ln,相應(yīng)的真誤差為:n=LnX; M=;式中:=21+22+2n從式中知中誤差不等于真誤差,它僅是一組真誤差的代表,中誤差也小,精度越高反之精度越低。在通常情況下觀測值的真值是不知道的,我們可以根據(jù)算術(shù)平均值與觀測值之差,即最或然誤差V(V=XL),按下式計(jì)算觀測值的中誤差。M=。用最或然誤差計(jì)算觀測值中誤差的步驟:(1)檢查外業(yè)觀測記錄,將觀測值填入計(jì)算表格。(2)按式X=算術(shù)觀測值的算術(shù)平均值。(3)計(jì)算最或然誤差V(V=XL),并用V=0進(jìn)行檢查。(4)將各個(gè)最或然誤差V平方并求和。(5)按式M=計(jì)算觀測值的中誤差。根據(jù)誤差理論得知,算術(shù)平均值的中誤差為:M=.2、相對中誤差中誤差的絕對值與觀測值之比,常將分子化為1的分?jǐn)?shù)表示:K= 式中:K相對中誤差。在一般距離丈量中,為了計(jì)算方便,用往返各丈量一次,取往返丈量之差于往返丈量距離的平均值之比,將分子化為1,分母取整數(shù)來評定距離丈量的精度稱為相對誤差。3、極限誤差實(shí)際工作中以二倍中誤差作為極限誤差,M=2M。超過極限誤差的值被認(rèn)為是粗差,應(yīng)舍棄重測.第四節(jié) 測量常用的計(jì)算單位一、長度單位(常用的)公里()、米(m)、厘米()、毫米()二、面積單位(常用的) 平方公里(2)、平方米()。三、角度單位 60進(jìn)制的度:1圓周角=3600(度);10(度)=60(分);1(分)=60(秒)?;《龋号c半徑相等的弧度所對的圓心角作為度量角度的單位稱為1弧度。用“ ”表示。1圓周角=2=3600(度) =36002=57.3=571800(分)=3438(秒)=206265第二章 角度測量角度測量包括:水平角測量和豎(垂)直角(傾角)測量。測量儀器為經(jīng)緯儀。第一節(jié) 角度測量原理一、水平角及其測量的原理水平角空間兩條相交直線(測站點(diǎn)至兩目標(biāo)的反向線)垂直投影到水平面上所構(gòu)成的角。用表示,即:=ba=前視讀數(shù)后視讀數(shù)。二、豎直角的測量原理豎直角觀測目標(biāo)的方向(視線)與同一豎直面的水平之間的夾角,用表示。豎直角由水平線起視線在水平線以上的稱為仰角,其角值為正,反之稱為俯角,其角值為負(fù)。視準(zhǔn)軸水平時(shí)的豎盤讀數(shù)與照準(zhǔn)目標(biāo)后的度盤數(shù)之差即為豎直角。第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀的類型,按精度分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6常用的光學(xué)經(jīng)緯儀為DJ2、DJ6。一、DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造1、基座:基座上有三個(gè)腳螺旋用來整平儀器。2、度盤:用玻璃制成的圓盤,圓盤上刻有等角距地分劃線,由003600順時(shí)針注記。通常有30、10水平度盤分劃用以測量水平角。3、照準(zhǔn)部主要部件有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、輕動(dòng)控制裝置、讀數(shù)設(shè)備、豎直度盤。(1)望遠(yuǎn)鏡:作用照準(zhǔn)看清目標(biāo),按成像分有倒像和正像。DJ6經(jīng)緯儀為倒像。境內(nèi)主要由目鏡、物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲。望遠(yuǎn)鏡的操作:目鏡對光:輕動(dòng)目鏡筒,使十字絲清晰。物鏡對光:轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦透鏡,使目標(biāo)清晰地成像在十字絲平面上。消除視差:目標(biāo)的影像與十字絲不重合稱為視差。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦透鏡重新進(jìn)行物鏡對光。(2)水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器用于粗平儀器;管水準(zhǔn)器用于精平儀器。(3)輕動(dòng)控制裝置照準(zhǔn)部的制動(dòng)和微動(dòng)。望遠(yuǎn)鏡的制動(dòng)和微動(dòng)。水平度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,一是水平度盤變換手輪。二、DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)裝置和讀數(shù)方法讀數(shù)設(shè)備包括:水平度盤、豎直度盤、光路系統(tǒng)和測微器。分劃尺測微器及讀數(shù)方法:讀數(shù)窗視場,注有“水平”、“H”或“”式樣的為水平度盤讀數(shù)窗;注有“豎直”、“V”或“”式樣的為豎直度盤讀數(shù)窗,每個(gè)讀數(shù)窗中均有60小格測微尺,1小格的分劃值為一分,可估讀到0.1分(6);每10格注記一個(gè)數(shù)字,從06表示10的整倍數(shù)。第三節(jié) 水平角觀測在觀測水平角前,首先是安置經(jīng)緯儀。一、經(jīng)緯儀的安置包括:對中、整平、兩項(xiàng)工作。(一)、對中目的是經(jīng)緯儀水平度盤中心位于測站點(diǎn)中心的鉛垂線上。對中方法:1、用垂球?qū)χ?,對中誤差1.5。2、光學(xué)對中,對中誤差0.5。安置三腳架,高度適中,架頭大致水平且初步對中。調(diào)試對中目鏡,使地面點(diǎn)影像清晰。旋轉(zhuǎn)腳螺旋或移動(dòng)腳架,使測站點(diǎn)的影像位于對中標(biāo)志中的圓圈中心。伸將腳架使圓水準(zhǔn)器泡居中(粗平)再旋轉(zhuǎn)腳螺旋使管水中氣泡居中(精平)。稍微松動(dòng)連接螺旋,在架頭上平移儀器,使其精確對中。(二)、整平(精平)整平的目的是使儀器豎軸處于鉛垂位置,從而使水平度盤水平。整平方式:先使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管平行任意兩個(gè)腳螺旋中心的連線方向,兩手同時(shí)向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)腳螺旋使氣泡居中,然后轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部900,轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中,如此反復(fù)進(jìn)行,直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到任何方向,氣泡中心,不超過一格為止。二、水平角觀測方法1、測回法:適合于兩個(gè)方向的觀測,觀測步驟:(1)安置儀器、瞄準(zhǔn)目標(biāo)A,將水平度盤歸零或略大于零,再次瞄準(zhǔn),讀數(shù)a左,記錄。(2)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)目標(biāo)B,讀數(shù)b右,記錄。以上稱為半測回測得的角值:左=b左a左。(3)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,用盤右(倒鏡)瞄準(zhǔn)目標(biāo)B,讀數(shù)b右,記錄。(4)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)目標(biāo)A,讀數(shù)a右,記錄。以上稱為下半測回測得的角值為:右=b右a右;一測回的平均角為:=(左+右),限差,歸零方向差35,測回差45。2、方向觀測法適用于兩個(gè)以上方向的觀測,方向觀測法亦叫全圓觀測法。觀測步驟:(1)在中間點(diǎn)(o)安置儀器,用盤左位置瞄準(zhǔn)起始方向A,水平度盤置零或略大于零讀數(shù),a左,記錄。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,依次瞄準(zhǔn)B、C、D等各點(diǎn),分別讀數(shù),b左、c左、d左等讀數(shù)記錄,最后再瞄準(zhǔn)A讀數(shù)a左記錄,稱為歸零。(3)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡用盤右位置瞄準(zhǔn)A,讀數(shù)a右,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,依次瞄準(zhǔn)D、C、B、A,讀數(shù)d右、c右、b右、a右,記錄。從而完成一個(gè)測回,記錄。第四節(jié) 豎直角測量一、豎直度盤的構(gòu)造經(jīng)緯儀的豎直度盤,固定在望遠(yuǎn)鏡的橫軸一端,隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng),作為讀數(shù)用的指標(biāo),與指標(biāo)水準(zhǔn)管固定在一起,不隨望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。度盤全圓式順時(shí)針、逆時(shí)針注記003600。二、豎直角計(jì)算1、度盤順時(shí)針注記,當(dāng)用盤左觀測某一目標(biāo)時(shí),讀取讀數(shù)L,豎直角為:左=900L。當(dāng)用盤右瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)讀取讀數(shù)R,豎直角為:右=R2700。當(dāng)度盤為逆時(shí)針刻劃時(shí),上式改為:左=L900 右= 2700R則一測回的豎直角為:=(左+右)。進(jìn)行豎直角觀測時(shí)只須瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀取度盤讀數(shù)即可按公式計(jì)算。三、豎盤指標(biāo)差當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中(打開自動(dòng)補(bǔ)償器)望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí),豎盤讀數(shù)應(yīng)為900或2700;當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(自動(dòng)補(bǔ)償器)與豎盤讀數(shù)指標(biāo)關(guān)系不正確時(shí),使得視線水平時(shí)的豎盤讀數(shù)與應(yīng)有讀數(shù)間產(chǎn)生一個(gè)小的角差X,稱為指標(biāo)差。消除指標(biāo)差的方法:盤左時(shí)測得的豎直角為:=90L+X=左+X;盤右時(shí)測得的豎直角為:=L270X=右X,取盤左、盤右豎直角的平均值:=(左+右)=(RL180)??梢娙”P左、盤右豎直角的平均值可消除豎盤指標(biāo)差的影響。將上兩式相減并除以2得豎盤指標(biāo)差公式:X=(左右)=(R+L360);DJ6經(jīng)緯儀豎盤指標(biāo)差25。四、豎直角觀測方法1、在測站上安置儀器。2、用盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)頂或底(固定一個(gè)地方),特殊情況作一記號。3、轉(zhuǎn)動(dòng)豎直盤水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋(或打開自動(dòng)補(bǔ)償器)使豎直盤指標(biāo)線處于正確位置,再次切準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)L,記錄。4、用盤右瞄準(zhǔn)目標(biāo),同法(以上)讀取讀數(shù)R,記錄。5、同法進(jìn)行第二測回或下一站的豎直角觀測。注意事項(xiàng):1、在讀數(shù)前切記要用豎盤指標(biāo)管微動(dòng)螺旋使氣泡居中。2、盤左、盤右要用十字絲橫絲切于目標(biāo)同一位置。第三章 高程測量第一節(jié) 概述高程測量測定地面點(diǎn)高程的測量工作。實(shí)質(zhì)上是測定兩點(diǎn)間的高差,再根據(jù)已知點(diǎn)的高程推算待定點(diǎn)的高程。高程測量法:(1)水準(zhǔn)測量(幾何水準(zhǔn)測量):利用水準(zhǔn)儀繪出的水平視線,測定兩點(diǎn)間的高差。適合于地勢起伏不大的地區(qū)。(2)三角高程測量(間接高程測量):根據(jù)三角學(xué)的原理,推算兩點(diǎn)間的高差。適合于地勢起伏較大的地區(qū)。(3)氣壓高程測量(物理高程測量):根據(jù)高程愈大,氣壓愈小的原理,利用氣壓計(jì)測得大氣壓的變化,按規(guī)律計(jì)算地面的高程。(4)GPS高程測量(現(xiàn)代高程測量):利用GPS信號接收機(jī)和GPS衛(wèi)星直接測量地面點(diǎn)的高程。四種方法用得最多的是水準(zhǔn)測量:水準(zhǔn)測量的等級為一、二、三、四等;布網(wǎng)原則:由高級到低級,逐級布網(wǎng),逐級加密。第二節(jié) 水準(zhǔn)測量的原理水準(zhǔn)測量原理:利用水準(zhǔn)儀給出水平視線,配合兩支水準(zhǔn)尺,測定出兩點(diǎn)間的高差,再根據(jù)已知的高程推算待定點(diǎn)高程。如圖所示:(課本33頁)hAB=ab 式中:hABA、B兩點(diǎn)高差。 A后視讀數(shù)。B前視讀數(shù)。則: 高差=后視讀數(shù)前視讀數(shù) B點(diǎn)的高程:HB=HA+ hAB 高差有正、有負(fù);正為上坡,負(fù)為下坡;此法稱為高差法。還可以通過儀器的視線高程Hi,計(jì)算B點(diǎn)的高程,即:Hi=HA+aHB=Hib此法叫儀高法。第三節(jié) 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀型號按精度分為:DS05、DS1、DS3;常用水準(zhǔn)儀為DS3。一、DS3微傾式水準(zhǔn)儀構(gòu)造主要由望遠(yuǎn)鏡(照準(zhǔn)部包括望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)、微動(dòng)調(diào)焦螺旋、微傾斜螺旋等組成)、水準(zhǔn)氣泡(圓水準(zhǔn)、管水準(zhǔn))、基座(腳螺旋、連接套)三大部分組成。圓水準(zhǔn)氣泡用于粗平儀器,管水準(zhǔn)氣泡用于精平儀器。二、水準(zhǔn)尺和尺墊1、水準(zhǔn)尺常用的水準(zhǔn)尺有直尺、塔尺;用木材、玻璃鋼和鋁合金等制成,直尺又稱雙面水準(zhǔn)尺。尺長3,兩根為一對,一面是黑白格相間的厘米分劃,稱為黑面尺,尺底端從零端起;另一面是紅白格相間的厘米分劃稱為后面尺,尺底從4 .687和4 .787m起算。塔尺,尺長3m、5m由三節(jié)段套而成,尺底均為零,黑白格相間的厘米分劃。2、尺墊尺墊為三角形,一般用生鐵和鐵板制成,中間有一個(gè)凸起的圓頂;下面有三個(gè)尖腳,為防止水準(zhǔn)尺下沉,主要用于水準(zhǔn)路線測量中的轉(zhuǎn)點(diǎn)。第四節(jié) 水準(zhǔn)儀的使用安置儀器粗平瞄準(zhǔn)目標(biāo)精平讀數(shù)記錄。一、安置儀器高度適中,架頭大致水平,將水準(zhǔn)儀固定在腳架上,儀器安在兩點(diǎn)的大致中間。二、粗平用一支腳架和腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中。三、瞄準(zhǔn)用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺,目鏡對光,物鏡對光,消除視差,使十字絲及水準(zhǔn)尺成像清晰。四、精平旋轉(zhuǎn)微傾斜螺旋使管水準(zhǔn)氣泡居中。五、讀數(shù)讀取十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上所截的尺寸。六、記錄將讀取的數(shù)據(jù)記錄在表格中。注意當(dāng)需要測視距時(shí),需讀取上絲、下絲,讀數(shù);下絲讀數(shù)上絲讀數(shù)K=視距,式中:K常數(shù),取100。第五節(jié) 水準(zhǔn)測量的外業(yè)工作一、水準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)路線1、水準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)測量的方法建立的高程控制點(diǎn)。包括永久點(diǎn)和臨時(shí)電。2、水準(zhǔn)路線由一系列水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線。水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式:閉合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過一些待測高程水準(zhǔn)點(diǎn),最后又回到起始水準(zhǔn)點(diǎn)上所形成水準(zhǔn)路線。附合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過一些待測高程水準(zhǔn)點(diǎn),終止于另一已知的高程水準(zhǔn)點(diǎn)上,所形成的水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā),沿一條水準(zhǔn)路線測定一些未知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程,既不閉合,也不附合到已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)上,所形成的水準(zhǔn)路線。由于支水準(zhǔn)路線無檢核條件,需進(jìn)行往返測量。二、水準(zhǔn)測量的基本方法1、水準(zhǔn)測量的基本方法:一個(gè)測站的操作程序:在兩水準(zhǔn)點(diǎn)大致中間,安置儀器,粗平。照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺,精平,讀取中絲(上、下、中三絲)讀數(shù)記錄。照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)尺,精平,讀取中絲(上、下、中三絲)讀數(shù)記錄。按下式計(jì)算兩點(diǎn)間的高差和待定點(diǎn)的高程。hAB=ab HB=HA+hAB2、路線水準(zhǔn)測量,課本37頁 圖37 路線水準(zhǔn)測量。在距A點(diǎn)的適當(dāng)位置選擇1點(diǎn),測定A、B尺讀數(shù)a1、b1記錄,則完成測站測量工作。將儀器搬致第測站,將A點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺立于2點(diǎn)上,作為第站的前視尺,原1點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺不動(dòng),尺面轉(zhuǎn)向儀器,即成第二站的后視尺,測點(diǎn)B、A尺讀數(shù)a2、b2記錄,余下的依次類推直至B點(diǎn)。路線中的1、2n稱為轉(zhuǎn)點(diǎn),用來傳遞高程。三、水準(zhǔn)測量的記錄計(jì)算1、計(jì)算高差:h1=a1+b1 h2=a2+b2 hn=an+bn將各式相加h=h1+h2+hn=ab,即A、B兩點(diǎn)的高差等于各段高差的代數(shù)和也等于后視讀數(shù)的總和減去前視讀數(shù)的總和。2、計(jì)算高程根據(jù)A點(diǎn)的高程和各轉(zhuǎn)點(diǎn)的高差,計(jì)算各轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程和B點(diǎn)的高程。HB=Ha+h或a+b=h=HBHA四、水準(zhǔn)測量的檢核1、計(jì)算檢核已知A、B兩點(diǎn)間的代數(shù)和應(yīng)等于后視讀數(shù)總和減去前視讀數(shù)的總和,即:h=ab2、測站檢核變更儀高法(雙倍儀高法):在同一測站用不同的儀高測定兩次高差,改變儀高不小于10,兩次高差互差,等于水準(zhǔn)6mm,取平均值作為最終結(jié)果,否則重測。雙尺面法:儀高不變,而是用水準(zhǔn)尺的黑紅面,兩次測量高差進(jìn)行檢核,合乎要求取平均值作為最終結(jié)果。3、成果檢核附合水準(zhǔn)路線的成果檢核fh=h測h =h測(H終H始)式中:fh高差閉合差。閉合水準(zhǔn)路線的成果檢核:fh=h測支水準(zhǔn)路線的檢核:fh= |h往| |h返 |fh的允許值見下表 32。表32 四等及等外水準(zhǔn)測量的精度要求等級高差閉合差容許值備注平地山地L表示水準(zhǔn)路線的長度,以為單位;n表示水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。當(dāng)每千米測站數(shù)超過16時(shí),按山地情況計(jì)算。四等206等外3512第六節(jié) 水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)工作檢查觀測手薄,計(jì)算各測段點(diǎn)高差填計(jì)算表,計(jì)算成果。一、水準(zhǔn)測量的精度要求四等及等外水準(zhǔn)測量的高差閉合差,允許值見課本40頁表32。二、閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算計(jì)算步驟:1、填寫已知數(shù)據(jù)及實(shí)測數(shù)據(jù)2、計(jì)算高差閉合差,fh。fh =h測h測=h1+h2+hn精度評定:按表32計(jì)算。3、調(diào)整(分配)高差閉合差調(diào)整(分配)原則,將高差閉合差以相反的符號,按與測站數(shù)或距離成正比,分配到各測站段高差中,余數(shù)湊整,分配到長邊或站數(shù)多的高差上。按路線長度分配:Vhi=按測站數(shù)分配:Vhi=4、計(jì)算各測段改正后的高差測段改正后的高差=測段觀測高差+改正數(shù)即:hi=hi+Vhi式中:hi測段觀測高差。5、計(jì)算待定點(diǎn)的高程根據(jù)起點(diǎn)高程和各測段高差,按順序推算各點(diǎn)高程:Hi=Hi-1+hi三、附合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算1、計(jì)算高差閉合差fnfh=h往h返2、精度評定按表32規(guī)定fhfh容3、分配高差閉合差Vhi=或Vhi=4、計(jì)算改正后的高差 hi=hi+Vhi5、計(jì)算待定點(diǎn)的高程Hi=Hi-1+Vhi第八節(jié) 三角高程測量在地面點(diǎn)高低起伏較大的地區(qū),常采用三角高程測量的方法測定高程。一、三角高程測量的原理是根據(jù)測定兩點(diǎn)間的水平距離(斜距)及所測的豎直角,根據(jù)三角學(xué)原理計(jì)算兩點(diǎn)間的高差,即:hAB=Stan+iV =LSin+i+V式中:S平距,L斜距,V站高,i儀高,Stan、LSin初算高差,可用h表示.若A點(diǎn)的高程已知,則B點(diǎn)的高程為: HB=HA+hAB =HA+Stan+iV =HA+LSin+iV注意當(dāng)豎直角為仰角時(shí),Stan(LSin)取正號,為俯角時(shí)取負(fù)號。取V=i時(shí),計(jì)算更為方便。為消除球氣差的影響,三角高程測量應(yīng)進(jìn)行對向觀測。二、三角高程測量的施測方法1.、在測站上安置儀器對中、整平、量取儀高。2、觀測豎直角()。3、量取覘高(V)。儀高和覘高用小鋼尺在測量前和測量后各量一次,互差5mm,取平均值作為最后結(jié)果。第四章 距離測量與直線定向距離測量指測量兩點(diǎn)間的水平距離。測距的方法:視距測量,鋼尺量距,光電測距。直線定向確定一條直線的方向。第一節(jié) 視距法測距視距法測距是根據(jù)幾何光學(xué)原理,利用安裝在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距裝置,同時(shí)測定兩點(diǎn)間的水平距離和高差的一種測量方法,其精度為:1/2001/300.視距測量儀器有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、平板儀。一、視距測量1、視線水平時(shí)的視距測量平距:S=KL高差:h=iV式中:S平距(m);K乘常數(shù)100;L尺間格(下絲讀數(shù)-上絲讀數(shù));V覘高(m);h高差(m);i儀高(m)。2、視線傾斜時(shí)的視距測量平距:S=KLcos2高差: h=Ksin2+iV式中:豎直角。二、視距計(jì)算方法常用電子計(jì)算器計(jì)算。第二節(jié) 鋼尺量距一、鋼尺一般量距1、直線定線即在兩點(diǎn)間加設(shè)若干個(gè)中間點(diǎn),使其位于一條直線上,將全長分成幾段丈量。定線方法:目估法:使用測釬或花桿按三點(diǎn)一線定線。經(jīng)緯儀定線,如圖所示,在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)B點(diǎn)目標(biāo),定線員手持花桿或測釬在A、B間適當(dāng)位置,由觀測員指揮定線員定出量距點(diǎn)。2、量距方法當(dāng)?shù)貏萜教箷r(shí),沿地面丈量。當(dāng)?shù)貏葺^平坦時(shí),抬高一端尺端丈量平距。當(dāng)?shù)孛嫫露绕鸱^大時(shí),丈量其斜距,并測量其傾斜角,按下式計(jì)算平距:S=Lcos具體操作方法零尺端(前尺端)固定,大尺端(后端)上下移動(dòng)使尺子大至水平,讀其平距,讀數(shù)時(shí),前后持尺員拉直,同時(shí)讀數(shù),(口令:預(yù)備、好)丈量時(shí)每尺端在不同的位置丈量三次,互差5,取平均數(shù)作為最后結(jié)果。全長按下式計(jì)算: S= S1+S2+Sn精度計(jì)算量距時(shí)一般要求往返,因量距誤差S往S返。即:S=S往 S返量距誤差S反映了量距的精度,用S與返往距離平均值之比來衡量測距精度,該值通常用分子為1的形式表示,稱為相對誤差K。K=式中:S往返測距的平均值。量距限差:便利地區(qū)1/3000。 一般地區(qū)1/2000。 困難地區(qū)1/1000若相對誤差在限差內(nèi),取往返距離的平均數(shù)作為最終結(jié)果。二、鋼尺精密量距常采用懸空丈量,需加入拉力、溫度、傾斜和尺長改正。1、鋼尺尺長方程式:St=S+S+a(tt0)S式中:S鋼尺的名義長度。 St鋼尺量距時(shí)的長度。A鋼尺的膨脹系數(shù),一般為1.25105。T量距時(shí)的空氣溫度。t0鋼尺鑒定時(shí)的溫度。第三節(jié) 光電測距一、電磁波測距原理如圖所示,各測定A、B兩點(diǎn)的距離S,將測距離主機(jī)架設(shè)在A點(diǎn),將返射棱鏡架設(shè)在B點(diǎn),由主機(jī)發(fā)出光束到達(dá)反射棱鏡后,再返回主機(jī),測定光在A、B點(diǎn)間往返的時(shí)間,按下式計(jì)算出距離:S=Ct式中:C光電,每秒為2997924561.2.第四節(jié) 直線定向一、直線定向的意義及標(biāo)準(zhǔn)方向線直線定向-確定一條直線與標(biāo)準(zhǔn)方向線的夾角。標(biāo)準(zhǔn)方向線有:真子午線、磁子午線和坐標(biāo)縱線。1、真子午線-通過地面上的一點(diǎn),指向地球北極方向稱為該點(diǎn)的真子午線方向,或稱真北方向。收斂角同一緯度上兩個(gè)點(diǎn)的真子午線方向夾的角值,用表示。子午線收斂角實(shí)際上是子午線與坐標(biāo)縱線之間的夾角。凡坐標(biāo)縱線偏在子午線以東者稱為東偏,其角值為正;偏在子午線以西者稱為西偏,其角值為負(fù)。2、磁子午線方向通過地面上的一點(diǎn)指向地球北磁極方向稱為該點(diǎn)上的磁子午線方向或磁北方向。磁偏角某點(diǎn)的磁子午線方向與真子午線方向的夾角,用表示。當(dāng)磁子午線北端偏向真子午線以東者稱為東偏,磁偏角值為正;偏向真子午線以西者稱為西偏,磁偏角值為負(fù)。我國各地的磁偏角為106;在進(jìn)行測量工作時(shí)首先就了解或測定本測區(qū)的磁偏角。3、坐標(biāo)縱線方向在高斯平面直角坐標(biāo)系和獨(dú)立直角坐標(biāo)系內(nèi),把坐標(biāo)格網(wǎng)縱線稱為坐標(biāo)縱線方向或稱稱為X軸方向。二、直線方向的表示方法在測量工作中用方位角或象限角來表示直線的方向。1、方位角從標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起順時(shí)針量至某一直線的夾角,用表示。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€時(shí)稱為真方位角用真表示。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€時(shí)稱為磁方位角用磁表示。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)樽鴺?biāo)縱線時(shí)稱為坐標(biāo)方位角用表示表示。真方位角與磁方位角之間的關(guān)系:真=磁+真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系:真=+式中:、偏東為正,偏向?yàn)樨?fù)。坐標(biāo)方位角與磁方位角的關(guān)系: 磁+=+ =磁+-使用上式時(shí),注意與的符號,小區(qū)域內(nèi)因值很小可忽略不計(jì),則有:=磁+。2、坐標(biāo)方位角從坐標(biāo)縱軸的北端起,順時(shí)針量至某直線的夾角,0360,用表示。正反方位角相差180,即:正=反1803、象限角從坐標(biāo)方向的北端或南端起順時(shí)針或逆時(shí)針量至某直線的夾角,角值090,用符號R表示,當(dāng)用象限角定向時(shí),不僅要知道它的角值大小,而且還要知道直線所在象限的名稱。各象限所在名稱: 象限北東(NE)、象限南東(SE)象限南西(SW)、象限北西(NW)象限角與坐標(biāo)方位角換算關(guān)系見下表: 第五章 圖根控制測量第一節(jié) 控制測量概述控制測量其實(shí)質(zhì)是測定較高精度的平面坐標(biāo)和高程的點(diǎn)。這些點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。碎部測量測量地物、地貌的特征點(diǎn)(碎部點(diǎn))。一、國家控制測量指在全國布設(shè)統(tǒng)一的控制點(diǎn),用最精密的儀器,最嚴(yán)密的方法測定其坐標(biāo)和高程。測量方法:三角測量、精密導(dǎo)線測量、GPS測量。國家控制測量的等級,按精度分為:一、二、三、四等。二、礦區(qū)控制測量概述為了生產(chǎn)建設(shè)需要在國家控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上,加密礦區(qū)首級控制網(wǎng)。網(wǎng)中的控制點(diǎn)要埋石,造標(biāo),永久保存。主要作用:在于保證礦區(qū)開發(fā)的各個(gè)階段所進(jìn)行的地形測圖和工程測量的需要。礦區(qū)平面控制測量工作的主要技術(shù)要求:見下表面積小于10的礦區(qū),附近缺少國家控制點(diǎn),又無原始測量資料,聯(lián)測比較困難,可參照上表51,測設(shè)獨(dú)立的5級或10級小三角作為礦區(qū)的首級平面控制網(wǎng)。采用獨(dú)立坐標(biāo)控制網(wǎng),合理選擇坐標(biāo)原點(diǎn),將礦區(qū)置于第一象限內(nèi),避免X、Y值出現(xiàn)負(fù)數(shù)。獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)中,假定某點(diǎn)坐標(biāo)為起算坐標(biāo),某邊的磁方位角作為起算方位角,該邊的磁北反向線作為坐標(biāo)的縱軸方向,以此作為小礦區(qū)測量的基本依據(jù)。礦區(qū)的基本高程控制測量,應(yīng)在國家水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立,小礦區(qū)可用等外水準(zhǔn)作為高程的基本控制。三、圖根控制測量概述圖根控制點(diǎn)直接用于測繪地形圖的控制點(diǎn)。圖根控制測量對圖根點(diǎn)進(jìn)行的平面測量和高程測量。其任務(wù)是通過測量和計(jì)算,將各點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程展繪到坐標(biāo)方格網(wǎng)的圖紙上,作為測圖控制。加密圖根點(diǎn)的方法:小三角測量、導(dǎo)線測量其次是交會(huì)定點(diǎn)。圖根高程控制是在等外水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)布設(shè)等外水準(zhǔn)和三角高程網(wǎng)作為礦區(qū)的高程控制,精度要求見第三章。第二節(jié) 計(jì)算坐標(biāo)與坐標(biāo)方位角的基本公式控制點(diǎn)的坐標(biāo)是根據(jù)邊長和方位角計(jì)算出來的。一、坐標(biāo)正算和坐標(biāo)反算公式1、坐標(biāo)正算根據(jù)已知點(diǎn)的坐標(biāo)和已知點(diǎn)到待定點(diǎn)的坐標(biāo)方位角邊長,邊長計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)。如圖所示:已知A點(diǎn)的坐標(biāo)為XA、YA;A到B的邊長SAB和坐標(biāo)方位角AB:則B點(diǎn)的坐標(biāo)為:XB=XAXABYB=YAYAB式中:XAB、YAB坐標(biāo)增量。即:XAB=SABCOSAB YAB=SABSinAB式中:SAB水平距離;AB坐標(biāo)方位角。則有:XB=XA+SABCOSAB YB=YA+SABSinAB該式稱為坐標(biāo)正算公式。 坐標(biāo)方位角的正弦值和余弦值有正有負(fù),其正負(fù)號取決于坐標(biāo)方位角所在的象限。 表53 坐標(biāo)增量符號表坐標(biāo)方位角所在象限坐標(biāo)增量的正負(fù)號XY090=R90180=180R180270=180+R270360=360R 2、坐標(biāo)反算坐標(biāo)反算由兩個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo),計(jì)算出兩個(gè)點(diǎn)連線的坐標(biāo)方位角和邊長。根據(jù)坐標(biāo)正算公式有: XAB=XBXA YAB=YBYA該式說明:坐標(biāo)增量就是兩點(diǎn)坐標(biāo)之差。有了坐標(biāo)增量便求出兩個(gè)點(diǎn)連線的坐標(biāo)方位角及邊長。坐標(biāo)方位角: tanAB=邊長(三種方法):種 SAB=種 SAB=種 SAB=上式稱為坐標(biāo)反算該式,注意使用上式計(jì)算的角是象限角R,應(yīng)根據(jù)X、Y的正負(fù)號確定所在象限,再將象限角換算成方位角。第式還可以表示為:RAB=arctan測量計(jì)算時(shí),計(jì)算成果取位的規(guī)定:邊長取至毫米;角度取至秒;坐標(biāo)增量取至毫米;坐標(biāo)取至毫米;使用時(shí)取至厘米。 取位(保留小數(shù))時(shí)注意,按“奇進(jìn)偶舍”的原則;(只針對5而言,如第四位是5,應(yīng)看第三位,第三位是奇數(shù)則進(jìn);是偶數(shù)則舍;其余按“四舍五入”進(jìn)行)。例如:45.5565=45.556; 45.5575=45.558 603544.5=603544 603543.5=603544二、坐標(biāo)方位角的推算公式坐標(biāo)方位角是根據(jù)已知方位角和水平角推算出來的。位于前進(jìn)方向左側(cè)的觀測角稱為左角;右側(cè)的觀測角稱為右角。1、觀測左角時(shí)的坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式:BC=AB+左180, (AB+左其和大于180時(shí)應(yīng)減;若小于180時(shí)應(yīng)加)。即:i=i-1+左180,也就是導(dǎo)線前一邊的方位角等于后一邊的方位角加上左觀測角其和大于180時(shí)應(yīng)減去180;其和小于180時(shí)應(yīng)加上180。2、觀測右角時(shí),坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式因:左=360右即:i=i-1右180,也就是導(dǎo)線前一邊的方位角等于后一邊的方位角減去右觀測角,其差大于180時(shí)應(yīng)減去180;其差小于180時(shí)應(yīng)加上180。采用上式,計(jì)算結(jié)果大于360時(shí)應(yīng)減去360;若出現(xiàn)負(fù)數(shù)時(shí)應(yīng)加上360。第三節(jié) 經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線由若干條首尾相接而相成的折線。導(dǎo)線的分類根據(jù)使用儀器的不同分為:經(jīng)緯儀導(dǎo)線、光電測距導(dǎo)線、羅盤儀導(dǎo)線和平板儀導(dǎo)線。經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量是用經(jīng)緯儀測角,鋼尺(測距)量邊,根據(jù)起始點(diǎn)的坐標(biāo)和起始邊的坐標(biāo)方位角計(jì)算出各待定點(diǎn)的坐標(biāo)。經(jīng)緯儀測量的外業(yè)包括:踏勘、選點(diǎn)、埋點(diǎn)、測角、量邊。一、導(dǎo)線的布設(shè)、導(dǎo)線的布設(shè)形式1、閉合導(dǎo)線由一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過若干導(dǎo)線點(diǎn)后仍回到同一個(gè)已知點(diǎn)上,所構(gòu)成的多邊形。閉合導(dǎo)線由多邊形條件和坐標(biāo)條件檢核。2、附合導(dǎo)線兩端均附合在已知點(diǎn)和已知方向的導(dǎo)線。附合導(dǎo)線由坐標(biāo)條件和坐標(biāo)方位角條件作檢核。3、支導(dǎo)線從已知點(diǎn)出發(fā)用直線依次連接各待定點(diǎn),形成自然伸展的折線形狀。支導(dǎo)線缺乏檢核條件,應(yīng)限制支導(dǎo)線的長度,需往返觀測。、導(dǎo)線布設(shè)的規(guī)格: 表54 圖根導(dǎo)線技術(shù)要求測圖比例尺附合導(dǎo)線長度/m平均邊長/m往返丈量較差相對誤差儀器及測回?cái)?shù)方位角閉合差/()導(dǎo)線全長相對閉合差DJ6DJ15150050075130001240120001100010001101300012401200012000200018013000124012000二、導(dǎo)線測量外業(yè)、踏勘選點(diǎn)與埋點(diǎn):選點(diǎn)要求:相鄰點(diǎn)應(yīng)相通視。各邊邊長盡量相等。便于觀測,便于安置儀器。土質(zhì)堅(jiān)硬,便于保存。視野開闊,便于擴(kuò)展。埋點(diǎn):永久點(diǎn):埋石樁(水泥樁),現(xiàn)場澆灌;臨時(shí)點(diǎn):在點(diǎn)上打入木樁,樁頂錠一小鋼釘,編號并繪圖。、水平角觀測在導(dǎo)線測量中,通常觀測導(dǎo)線前進(jìn)方向,同一側(cè)的左轉(zhuǎn)折角,對于閉合導(dǎo)線一般按逆時(shí)針編號,觀測的角度既是左角,也是閉合導(dǎo)線的內(nèi)角。用檢校后的DJ6級經(jīng)緯儀,根據(jù)方向的多少用測回發(fā)或方向觀測法觀測一測回,精度要求上下半測回互差40.觀測目標(biāo)時(shí),盡量照準(zhǔn)目標(biāo)下部。、邊長丈量1、鋼尺量距:量距時(shí)每尺段在不同的位置丈量三次,互差5,取平均數(shù),作為最終結(jié)果。精度要求往返丈量的相對誤差12000。量邊時(shí)當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)的距離為傾斜距離時(shí),用經(jīng)緯儀測出傾斜角,按下式進(jìn)行改正。S=LCOS式中:L斜距;傾斜角。2、測距儀測距第四節(jié) 經(jīng)緯儀導(dǎo)致測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算內(nèi)業(yè)計(jì)算的目的是計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算步驟:檢查外業(yè)資料,填表格,然后逐項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算。一、閉合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算、計(jì)算角度閉合差,精度評定分配角度閉合差1、按幾何原理多邊形的內(nèi)角和應(yīng)等于(n2)180即:理=(n2)180式中:理多邊形內(nèi)角和的理論值。 n閉合導(dǎo)線內(nèi)角和。由于測角誤差,使實(shí)測的內(nèi)角和測和理論值理,不相等,它們之間的誤差值稱為角度閉合差,用f表示。即:f=測理2、精度評定按測量規(guī)范規(guī)定,圖根導(dǎo)線的角度閉合差的允(容)許值為:fh容=40式中:n導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角的個(gè)數(shù)。3、分配角度閉合差分配原則:將角度閉合差反符號平均分配于各觀測角中,余數(shù)湊整分配在較短相鄰邊的角度上,使改正數(shù)的角度之和等于理論值。分配公式: V=檢核:V=f、計(jì)算各邊的坐標(biāo)方位角將改正后的角值代人:ii1左180推算各邊的坐標(biāo)方位角,最后推算到A1邊以進(jìn)行檢核。如下圖成果計(jì)算表草圖。、計(jì)算坐標(biāo)的增量、增量閉合差、精度評定與分配增量閉合差:1、計(jì)算坐標(biāo)增量、坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算坐標(biāo)增量: Xi=SiCOSi Yi=SiSini計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差,用fX、fY表示,即: fX=X測 fY=Y測2、精度評定由于fX、fY的存在,算得的A和起點(diǎn)A不重合,而產(chǎn)生了一段距離AA,這段距離叫導(dǎo)線全長閉合差,以fS表示,即:fS=為了評定精度,用導(dǎo)線全長閉合差除以導(dǎo)線全長S,得到了導(dǎo)線全長的相對閉合差,用K表示,通常將K化為分子為1的分?jǐn)?shù)式,即:K= 規(guī)范規(guī)定,圖根導(dǎo)線相對閉合差,一般地區(qū):12000;困難地區(qū):11000。3、分配坐標(biāo)增量閉合差分配原則是將坐標(biāo)增量閉合差fX、fY反符號按邊長成正比倒分配到各坐標(biāo)增量中以VXi、VYi分別表示,縱、橫坐標(biāo)的增量改正數(shù)則有: VXi=VYi余數(shù)湊整分配到長邊的增量上使改正后總和的絕對值等于閉合差的絕對值,即: VXi=fX VYi=fY、計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)根據(jù)起點(diǎn)的坐標(biāo)及改正后的坐標(biāo)增量,按下式依次計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)。Xi=Xi1+XiYi=Yi1+Yi二、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 如圖76頁5-15計(jì)算步驟與閉合導(dǎo)線計(jì)算步驟相同,只是角度閉合差計(jì)算和增量閉合差計(jì)算有所區(qū)別。1、角度閉合差的計(jì)算公式:BN=MA+由于中各角存在觀測誤差,推算的最后一邊的方位角BN與已知的坐標(biāo)方位角BN之間存在差值,此差值即為附合導(dǎo)線的角度閉合差,用f表示,即:f=BNBNf=(BNMA)式中:MA起始邊已知坐標(biāo)方位角。BN最后一邊的坐標(biāo)方位角。n導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折角數(shù)。當(dāng)f在容許值的范圍內(nèi),將f反號平均分配到各觀測角中余數(shù)湊整分配到短邊的鄰角上。2、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算附合導(dǎo)線縱橫坐標(biāo)增量的總和理論上應(yīng)等于終點(diǎn)坐標(biāo)和始點(diǎn)坐標(biāo)之差。X理=XBXA=X終X始Y理=YBYA=Y終Y始由于邊長誤差及改正后角度的剩余誤差的影響,X測、Y測與理論值往往不相等,其差值即為坐標(biāo)增量閉合差,fX、fY。fX =X測X理=X測(X終X始)fY =Y測Y理=Y測(Y終Y始)式中:X始、X終、Y始、Y終導(dǎo)線起點(diǎn)、終點(diǎn)的已知坐標(biāo)。算出fX、fY后計(jì)算導(dǎo)線全長閉合差,若K在容許的范圍內(nèi),則按與邊長成正比的原則反號分配閉合差,改正各坐標(biāo)增量計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo),余數(shù)湊整分配在長邊的增量上。第五節(jié) 經(jīng)緯儀測角交會(huì)測量用經(jīng)緯儀測角交會(huì)和測距交會(huì)法是加密控制點(diǎn)的常用方法。經(jīng)緯儀測角交會(huì)法,不需要測量邊長,先根據(jù)幾個(gè)已知的高級控制點(diǎn)與加密點(diǎn)構(gòu)成交會(huì)圖形,觀測角度,計(jì)算加密點(diǎn)的坐標(biāo)。測距交會(huì)法是用測距儀測量三角形的邊長,根據(jù)邊長推算交會(huì)點(diǎn)的坐標(biāo)。其中測角交會(huì)是常用的一種方法,注意測角交會(huì)時(shí),交會(huì)角不應(yīng)30或大于150。經(jīng)緯儀測角交會(huì)包括:單三角形、前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)后方交會(huì)。一、單三角形 如圖所示:AB為已知的高級控制1點(diǎn),P為待求的交會(huì)點(diǎn),外業(yè)觀
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