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1、矿山测量,基础知识 王强强,一、学习的目的和要求,1.掌握测量学的基础知识； 2.了解大地水准面与水平面的关系； 3.明确外业测量工作的基本概念； 4.深刻理解地形图绘制的基本原则； 5.了解工程量计算的基本步骤。,二、具体内容与知识点,1、测量学基础知识 1）、什么是测量学： 是研究测定地面点的空间位置，将地球表面地形和其他地理信息测绘成图，以及确定地球形状和大小的科学。,2）、测量的任务是什么,主要任务有三个方面： 一是研究确定地球的形状和大小，为地球科学提供必要的数据和资料； 二是将地球表面的地物地貌测绘成图并计算该范围内的工程量； 三是将图纸上的设计成果测设至现场。,3）、测量学的目的
2、,测定和测设两部分 测定就是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。 测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。,4）、测量学的现状和发展,公元前3世纪，亚历山大的埃拉托色尼利用在两地观测日影的方法，首次推算出地球子午圈的周长，也是弧度测量的初始形式。724年 ，中国唐代的南宫说等人在张遂（一行）指导下在今河南省境内实测了一条长约300千米的子午弧，并测同一时刻南北两点的日影长度，推算出纬度1的子午弧长。这是世界上第一次实测弧度测量。,20世纪40年代，电磁波测距仪的发明，克服了量距的困难，使导线测量、三
3、边测量得到重视和发展。,1957年第一颗人造地球卫星发射成功后，产生了卫星大地测量学，使大地测量学发展到一个新阶段。导航卫星多普勒定位技术，能够以1米或更高的精度测定任一地面点在全球大地坐标中的地心坐标。卫星雷达测高技术，可测定海洋大地水准面的起伏。新发展起来的卫星射电干涉测量技术，可以测定地面上相距几十千米的两点间的基线向量在全球坐标系三轴方向上的基线分量，即两点间的3个坐标差。卫星大地测量学仍在发展中，具有很大的潜力。,2、大地水准面和水平面,大地水准面： 静止的平均海水面的水准面，称为大地水准面。大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸 与平均海水面相吻合的称为大地水准面 所形成的不规则的封
4、闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功 大地水准面是大地测量基准之一，确定大地水准面是国家基础测绘中的一项重要工程。,水平面,完全静止的水所形成的平面，亦指跟这个平面平行的面。 （生物,医学）水平面（horizontal plane） 又称横断面（transverse plane），与垂直轴垂直,将人体分为上,下两部分的断面。 进行科学研究或观测时的参考面、坐标面 数学中完全由水平平行直线组成的平面。 机械制图中平行于H面的平面。,3、外业测量的基本概念,1）、测量：是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。 2）、四个要素
5、a测量的客体即测量对象 b计量单位 c测量方法 d测量的准确度,3）、尺度,a、定类测量 ：定类测量也被称为类别测量或定名测量，它是测量层次中最低的一种。 b、定序测量 ：定序测量也称为等级测量或顺序测量。定序测量的取值可以的按照某种逻辑顺序将研究对象排列出高低或大小，确定其等级及次序。 c、定距测量 ：定距测量也称为间距测量或区间测量。它不仅能够将社会现象或是事物区分为为不同的类别、不同的级别，而且可以确定它们相互之间的间隔距离和数量差别。 d、定比测量 定比测量也称为等比测量或比例测量。定比测量除了具有上述三种尺度的全部性质之外，还具有一个绝对的0点（有实际意义的0点）。,4）、方法,1.
6、根据测量条件分为 （1）等精度测量：用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量 （2）不等精度测量：用不同精度的仪表或不同的测量方法, 或在环境条件相差很大时对同一被测量进行多次重复测量 2.根据被测量变化的快慢分为 （1）静态测量 （2）动态测量 还有直接测量和间接测量,直接测量：不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能直接得到被测量值的测量方法。,间接测量：通过测量与被测量有函数关系的其他量来得到被测量值的测量方法。 5）、仪器 现在主要有全站仪和GPS-RTK等测量工具。 6）、注意事项 a、使用仪器时要随时注意保养 b、架设仪器时要离坡坎最少80cm c、测量时要做到眼到手到 d
7、、使用完仪器必须装箱,4、地形图绘制与识图的基本原则,1）、地形图绘制的基本原则 地形图：指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按水平投影的方法(沿铅垂线方向投影到水平面上)，并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。 2）、如何测绘 人们看到一张张反映地球表面形态和面貌的地形图是相当复杂的。不论是地形起伏变化的山区，还是河流湖塘水网密集的水乡平原，图上各种各样的地貌和地物符号都准确地反映了地面的实际情况。它们是怎样测绘出来的呢？,这首先要明确确定地形图上的每个点位需要的三个基本要素：方位、距离和高程。同时这三个基本要素还必须有起始方向、坐标
8、原点和高程零点作依据。,随着测绘科学技术的发展和进步，现代地形图的大量艰巨的测绘工作也已由传统的野外白纸测图转向室内的航空摄影测绘和航天遥感测绘，并已逐渐迈向全数字化、自动化测图。 3）、分幅方法,地质图分幅法： 按经纬线分幅的梯形分幅法一般用于1：50001：100万的中、小比例尺地图的分幅；按坐标格网分幅的矩形分幅法，一般用于城市和工程建设1：5001：2000的大比例尺地图的分幅。 4）、图纸的作用 具有以多种方式表达现实世界的独特功能。地图可以识别在某一位置上有什么东西。在地图上，指向图上任何位置，都能够知道这个地方或对象的名字以及其它相关的属性信息。 地图可以标明所处的位置。如果的地
9、图可以实时地输入全球定位系统（GPS）的数据，就能看到在哪里、以多快的速度在旅行并且的旅途目的地在何方。,5）、电子地图 电子地图是地理信息系统的一种，它具备了地理信息系统的大多数功能。智能交通系统的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。 电子地图主要有两方面作用：一是多维地图的静态显示和动态显示作用；二是动态环境下空间数据库与专题数据库的交流作用。两方面相互作用，共同完成GIS中空间数据视觉化的任务。,5、工程量计算的基本方法,1）、有以下几种方法： a.DT
10、M法土方量计算：可由图面高程点建立DTM和坐标高程数据文件建立DTM。 b.方格网法土方量计算：可计算三种类型的设计面：平面、斜面（基准点和基准线）、三角网。 c.断面法土方量计算：可分为三种计算方式：道路断面、场地断面、任意断面。 d.等高线法土方量计算：计算任意两个条封闭的等高线之间的土方量。,在我们目前的工程中主要应用的是DTM模型三角网法计算工程量，及由第二次测量数据与第一次测量原始数据比较，中间差值的方量即为本次需要验收的工程量。 2）、需要注意的事项 a、测量时一定要测准边界，避免误差 b、测量时不能漏测 c、数据处理时不合理的点要及时处理以免影响计算结果 d、在图上计算时边界一定要圈准确，尽量与实际相符。,谢谢,
