2．近代测量学的发展
◆ 望远镜普遍用于测量仪器 ◆ 最小二乘法理论奠定了测量平差的基础 ◆ 电磁波测距仪的问世 ◆ 20世纪自动安平水准仪及数字水准仪研
制成功 ◆ 电子经纬仪产生，陀螺经纬仪与激光经
纬仪应用于定向工作。 ◆ 1966年开始进行人卫大地测量。
3．测量学发展状况及展望
◆ 测量室内外一体化。 ◆ GPS（Global positioning system） ◆ RS（Remote sense） ◆ GIS (Geographic information
剪开
展平
1．6°带的划分
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0°开始， 将整个地球分成60个带，6°为一带。 计算公式： λ =6N-3 λ——中央子午线经度, N——投影带号。
2.我国高斯平面直角坐标的表示方法
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
矿山测量学
目录
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 距离测量与直线定线 第四章 角度测量 第五章 测量误差的基本知识 第六章 小区控制测量 第七章 视距及三角高程测量 第八章 地形图基本知识
第一章 绪论
§1—1 测量学的发展及内容 §1—2 地面点位的确定 §1—3 测量工作概述
§2—3 水准仪与水准尺
一、水准仪(level)组成
1、望远镜(telescope)
物镜 目镜 十字丝（上、中、下丝）
三个部分组成。
视线——视准轴，十字丝交点与物镜光 心连线。
2、水准器(bubble)
圆水准器(circular bubble) ：用于整 平。 水准管(bubble tube) ： 用于精平。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line)
1．闭合水准路线(closed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM1
2．附合水准路线(annexed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leveling line)
由已知点BM1——某一待定水准点A。
2. B点的高程
前进方向
水a
准
尺
水平视线
H B H A hAB A
3.视线高程
HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
Hi HA a HB b
大地水准面
4.转点TP(turning point)的概念
若A、B 两点间布设一些过渡点 （转点）1、2、3…，将其分为n段， 则用水准仪分别测得各段高差为h1， h2… hn，则有：
1
1 2
2
TP1
后视读数 1134 1236
1444 1456
TP2
前视读数
1676 1780
1324 1336
高差 -0.542 -0.544 +0.120 +0.120
平均高差 -0.543 +0.120
高程 20.361 19.818 19.938
备注
2、双面尺法
前进方向
ห้องสมุดไป่ตู้
h4=+0.385
h5=+0.118 6522 6506
像有相对运动。 • 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 • 消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（三）精平 1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准 管气泡成像抛物线符合。
2、说明：自动安平水准仪（compensator level），不需进行精平。
（四）读数
精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1444 1324
TP4 TP3
BMB
TP2 TP1
（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。 （2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面尺 法”。
1、两次仪高法
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118 1835 1719
h3=+0.946
1206 1820
0819 1424 1437
system) ◆ 3S技术的结合 ◆ 数字地球(Digital Earth)的概念。
二．本课程的意义及要求
1．学习本课程的意义
◆城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、 农田水利及道路等的修建
◆勘测设计、施工放样、竣工验收和工 程监测
2．学习好本课程的要求
◆认真听课，做好笔记； ◆独立完成作业，注意总结； ◆重实践，认真对待课堂实验； ◆认真完成集中实习，积累经验。
(一)地理坐标（属于球面坐标系统）
适用于：在地球椭球面上确定点位。分为：
1.天文地理坐标(天文经度 ，天文纬度 ) 2.大地地理坐标(大地经度B，大地纬度L )
地理坐标系
(二)平面直角坐标 适用于：研究范围较小。
数学平面直角坐标系
测量平面直角坐标系
坐标系的异同：
不同点：
1．测量上北方向为X轴正向， 东方向为Y轴正向。
§1—1 测量学的发展及内容
测量学是一古老的地球科学，它自于希腊 文的“土地划分”。而近代的测量学已经发展为 一门多方面的综合科学，通常叫做测绘科学。 ◆ 测量学的发展概况 ◆ 本课程的意义及要求 ◆ 测量学科的分类
一、测量学的发展概况
1．我国古代测量学的成就 ◆大约是公元前2200年，夏禹治水时，使用
水准路线布设形式
1.闭合水准路线
3.支水准路线
2
1
2
1
BM
3
BM
4
BM2
2.附合水准路线
3
BM1
2
1
三、水准测量的实施（外业）
1、观测要求
h1=-0.543 1134 1677
BMA
前进方向
h3=+0.946 h2=+0.120 1822 0876
h4=+0.385 1820 1435
h5=+0.118 1422 1304
h3=+0.946
5993 1820
§2—2 水准测量原理
一.基本原理
利用水准仪提 供的“水平视 线”，测量两点 间高差，从而由 已知点高程推算 出未知点高程。
前进方向
水a
准
尺
水平视线
A HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
大地水准面
A——后视点 B——前视点
a——后视读数 b——前视读数
1、A、B两点间高差
hAB a b
特性：气泡始终向高处移动。
3、基座(tribrach)
二、水准尺(leveling staff) 主要有单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划 的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm， 另一把为4787mm。
（三）尺垫(staff plate)
放在转点上，以防水准尺下沉。
三、水准仪的使用 操作程序：粗平—瞄准—精平—读数
（一）粗平
调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．方法：
对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2 方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。
3
3
3
1
2
a
1
2
b
2．规律：
气泡总是处在最高处。
1
2
c
（二） 瞄准
1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。 2．视差： • 概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标
◆水准面的特点
不规则曲面有无数个 处处与铅垂线正交、封闭的重力等势面
◆大地水准面的特点
唯一的不规则曲面 处处与铅垂线正交、封闭的重力等势面
◆测量工作的基准面——大地水准面 测量工作的基准线——铅垂线
旋转椭球
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、地面点的平面位置
确定地面点的空间位置需用三个量:
某点在水平面上投影位置（x,y） 该点离某水平面高度（H） 1.测量基准面
2.地面点的平面位置
3.地面点的高程
一．测量基准面
1．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。
2.大地水准面的特点
h5=+0.118 1835 1719
h3=+0.946
1206 1820
0819 1424 1437
1304
h1=-0.543
h2=+0.120
2036 1822
1096 0870
1236 1780 1456 1336
BMB
1134 1676 1444 1324
BMA
TP4 TP3
测点 站号
A 1
hAB=h1+ h2+……+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn) =a-b
二、水准面曲率对水准测量的影响
△hAB=（ Sa+Sb）（ Sa+Sb）/2R
其中： △hAB为地球曲率 的影响
若Sa=Sb，则△hAB =0， 说明当前、后视距的距 离相等时，地球曲率对 一个测站的高差没有影 响。
2．角度方向顺时针度量； 象限顺时针编号。
相同点: 数学中的三角公式在测量中可直接应用。
（三）高斯平面直角坐标
适用于：研究范围较大。 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椭 圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正； 展开后为Y轴，向东为正。