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1、模块一 测量基本知识,项目一 课程概述 项目二 点位表示方法 项目三 直线定向 项目四 测量误差及精度标准 项目五 测量工作的内容和原则,项目一 课程概述,一测量学研究的对象和任务,2.测量学研究的对象是：点的空间位置 3.测量学的主要任务： 测图（测绘） 采集信息-信息处理-制作载体（图） （测） （算） （绘） 测设（放样或标定） 读取设计信息-信息转换-设置标志 读图算测 确定地球的形状和大小 4.测量学科的分类,是一门研究地面、地下和空间各物体的空间形态及其空间位置的科学。,1. 测量学的定义 ：,其分类大致为： 1.大地测量学 2.摄影测量与遥感 3.地图制图学 4.海洋测量学,5.
2、地形测量学 6.工程测量学 7.矿山测量学,几何大地测量学 物理大地测量学（重力大地） 卫星大地测量学 海洋大地测量学 空间大地测量学（天文大地）,航天摄影测量 航空摄影测量 地面立体摄影测量 遥感测量,研究地球表面局部地区测绘问题,研究内容 有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种工程的勘测设计，建设施工，竣工验收，生产经营，变形监测等方面的测绘工作。,研究如何确保矿产资源的合理开发，安全生产和矿区环境治理,大地测量学,摄影测量与遥感,地图制图学,地形图,专题地图制作,在西藏拉萨测绘地形图,水下地形测量,地形测量学,建筑变形监测,城市测量,工程测量学,矿山测量
3、学,二矿山测量研究的对象和任务 1、研究对象 矿山建设和生产 2、主要任务 精确建立井上、下测量控制系统 及时而准确的测绘各种地形图 正确标定井上、下各工程点的位置 研究岩层和地表移动规律,三矿山测量在煤矿生产中的作用 、提供技术支持 、提供技术服务 四测量科学的发展概况 GPS RS GIS 3S技术的结合,五本课程的主要任务和目标 、任务： 学习测量学和矿山工程测量的基本内容，具备必须的矿山 测量技术的基本知识和基本技能 为学习专业知识和职业技能，提高全面素质、增强适应 职业变化的能力打下一定的基础 、目标 了解矿山测量技术中的基本概念和基本原理 熟悉测量仪器的结构和使用方法 能用经纬仪导
4、线法布设图跟控制点和井下导线点，掌握测回法测量水平角、竖直角和用水准仪进行等外水准测量的方法，并能用计算器完成坐标和高程计算，会整理测量成果。,初步掌握大比例尺地形图的测绘方法和巷道施工中线、腰线的标定方法，能正确阅读和使用各种矿图和测绘资料，能够用岩层和地表移动资料合理留设保护煤柱 具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。,二.地面点位的确定 1. 确定地面点的空间位置需要用三个量，在测量工作中一般用: 某点在基准面上投影位置（x,y） 该点离基准面高度（H）,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。 大地水准面其中通过平均海水面的那个水准面，即测量工作基准
5、面,图形：水准面及大地水准面图,水准面的特性处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。测量外业的统一基准面大地水准面 测量外业工作的基准线铅垂线,3测量计算基准面参考旋转椭球面 测量计算的基准线椭球面法线 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、我国采用的参考椭球,继续,1932年前白塞尔椭球 1932年后海福特椭球 1952年后1954北京坐标系：克拉索夫斯基椭球 1980年后国家大地坐标系：国际75椭球（IAG1975推荐值） 目前BJ-54和国家80两个坐标系并行使用,返回,三、地面点位平面坐标的确定,大地经度和大地纬度（L、B） 天文经度和天文纬
6、度（、j）,LP点所在子午面与起始子午面所夹的两面角； 分为东经0180；西经0180 B过P点法线与赤道平面的交角；分为南纬090；北纬090,P点所在天文子午面与本初子午面所夹的两面角； j过P点的重力线与地球赤道平面的交角。,1.地理坐标,O,x,2.高斯平面直角坐标,y,P1,P2,S,p1,p2,s,赤道,中央子午线,边缘子午线,适用于：研究范围较小,（1）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横置圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正；赤道投影展开后为Y轴，向东为正。,图形：高斯投影方法图一,图形：高斯投影方法图二,投影,剪开,展平,（2）6带的划分 为限制高
7、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： =6N-3 中央子午线经度 N投影带号。,3带的划分 若仍不能满足精度要求,可进行3 带（或1.5 带）的划分。 3 带计算公式： =3N 中央子午线经度 N投影带号。,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之前标以2位数的带号。,(3) 我国高斯平面直角坐标的表示方法,例：国家高斯平面点P（6 073 584.52m，20 425 760.00m）所表示的意义: (1) 表示点P在高斯平面上至赤道的距离; 6 073 584.52m (2)该点位于6带
8、的第20带内，横坐标的自然值为Y= 425 760.00m -500000m= -74 240m,测量工作概述,测量的基本工作 测角、量边、测高差 测量的三个元素：水平角 水平距离 高差 测量工作：外业工作 内业工作,AE点控制点 116点地物特征点、即碎部点。,测量工作概述,（一）控制测量 平面控制测量:三角测量 三边测量 导线测量 GPS测量 高程控制测量:水准测量 （二）碎部测量 碎部点：表示地物形态变化的地物特征点 测定碎部点的工作,测量工作的基本原则,布局上：由整体到局部 精度上：由高级到低级 次序上：先控制后碎部,测量工作的又一原则:,“前一步工作未作检核，不进行下一步工作”。,测
9、量误差的概念,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：系统误差和偶然误差。 一）系统误差 1定义：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定的规律变化，这种误差称为系统误差。,图形：偶然误差分布频率直方图,四个特性即有界性，趋向性，对称性，抵偿性。,三、衡量精度的指标,(一)中误差,1.用真误差计算中误差的公式,真误差：,中误差公式为：,(二)相对误差,1、相对中误差K 2、往返测相对误差K 三)极限误差或容许误差 常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。,2.用改正数计算中误差的公式,计算得：观测值的中误差,谢谢观看,
