煤礦測量學(xué)

主講:付智華煤礦測量學(xué)主講:付智華1

第五章小區(qū)域平面控制測量第五章2

本章知識點(diǎn)控制測量概述GPS測量技術(shù)簡介經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量經(jīng)緯儀交會法坐標(biāo)計(jì)算的基本公式測量常用計(jì)量單位本章知識點(diǎn)控制測量概述GPS測量技術(shù)簡介經(jīng)3第一節(jié)控制測量概述誤差測量原則測量工作的原則：先整體后局部、先控制后碎步、從高級到低級、步步有檢核第一節(jié)控制測量概述誤差測量原則測量工作的原則：先整體后4控制測量分類：1、按性質(zhì)：平面控制測量（測定x、y）高程控制測量（測定H）平面控制測量采用的方法三角網(wǎng)測量導(dǎo)線測量常規(guī)測量交會測量天文測量現(xiàn)代技術(shù)：GPS測量平面控制測量采用的方法三角網(wǎng)測量導(dǎo)線測量常規(guī)測量交會測量天文5控制測量分類：2、按應(yīng)用范圍分：國家控制測量城市控制測量小區(qū)域控制測量圖根控制測量控制測量分類：2、按應(yīng)用范圍分：61、國家平面控制測量在全國范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，稱為國家控制網(wǎng)。布設(shè)方法：主要三角網(wǎng)方法等級：依照施測精度分一、二、三、四等。5.1.2國家控制網(wǎng)的概念1、國家平面控制測量5.1.2國家控制網(wǎng)的概念7國家控制網(wǎng)——

一等三角鎖國家控制網(wǎng)——一等三角鎖8國家控制網(wǎng)—二等連續(xù)網(wǎng)國家控制網(wǎng)—二等連續(xù)網(wǎng)9三、四等三角網(wǎng)三、四等三角網(wǎng)10E第五章小區(qū)域平面控制測量課件11E第五章小區(qū)域平面控制測量課件122、國家高程控制網(wǎng)國家水準(zhǔn)網(wǎng)：在全國范圍內(nèi)采用水準(zhǔn)測量的方法建立的高程控制網(wǎng)。布設(shè)原則：由高級到低，從整體到局部，逐級控制，逐級加密。國家高程控制網(wǎng)：一、二、三、四等。2、國家高程控制網(wǎng)國家水準(zhǔn)網(wǎng)：在全國范圍內(nèi)采用水準(zhǔn)測量的方13國家高程控制網(wǎng)返回國家高程控制網(wǎng)返回14第二節(jié)坐標(biāo)計(jì)算的基本公式控制測量實(shí)質(zhì)：計(jì)算控制點(diǎn)的坐標(biāo)。邊長和方位角第二節(jié)坐標(biāo)計(jì)算的基本公式控制測量實(shí)質(zhì)：計(jì)算控制點(diǎn)的坐標(biāo)。155.2.1坐標(biāo)增量OyxAB注：根據(jù)αAB的的象限角

，判斷ΔX、ΔY的正負(fù)。5.2.1坐標(biāo)增量OyxAB注：根據(jù)αAB的的象限角，判斷165.2.2坐標(biāo)正算由已知點(diǎn)的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角、邊長待定點(diǎn)的坐標(biāo)。OyxAB已知A（）求B點(diǎn)的坐標(biāo)（）5.2.2坐標(biāo)正算由已知點(diǎn)的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角、邊長17式中：---水平邊長；---坐標(biāo)方位角。坐標(biāo)正算公式式中：---水平邊長；---坐標(biāo)方位角。坐標(biāo)正算公式185.2.3坐標(biāo)反算（由X、Y，求α、D，）已知A點(diǎn)（）B點(diǎn)（）求OyxAB5.2.3坐標(biāo)反算（由X、Y，求α、D，）已知OyxAB19注：計(jì)算出的αAB，應(yīng)根據(jù)ΔX、ΔY的正負(fù)，判斷其所在的象限。坐標(biāo)反算公式注：計(jì)算出的αAB，應(yīng)根據(jù)ΔX、ΔY的正負(fù)，坐標(biāo)反算205.2.4坐標(biāo)方位角的推算公式已知坐標(biāo)方位角

觀測角左角：前進(jìn)方向的左側(cè)右角：前進(jìn)方向的右側(cè)推算未知邊的方位角5.2.4坐標(biāo)方位角的推算公式已知坐標(biāo)方位角觀測角左角21ABCxαABβ2xαBCαBA觀測左角時坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式已知方位角加左角>180：已知方位角加左角<180：前進(jìn)方向ABCxαABβ2xαBCαBA觀測左角時坐標(biāo)方位角的計(jì)算公22第三節(jié)導(dǎo)線測量導(dǎo)線：測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的連續(xù)折線。導(dǎo)線邊導(dǎo)線測量：在地面上按一定要求選定一系列的點(diǎn)依相鄰次序連成折線，并測量各線段的邊長和轉(zhuǎn)折角，再根據(jù)起始數(shù)據(jù)確定各點(diǎn)平面位置的測量方法。分為：內(nèi)業(yè)和外業(yè)測量。外業(yè)工作主要包括：導(dǎo)線的布設(shè)和轉(zhuǎn)角、邊長的觀測。第三節(jié)導(dǎo)線測量導(dǎo)線：測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的連235.3.1導(dǎo)線的布設(shè)形式與等級（一）導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。AB1DC23AB12345附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線BA12支導(dǎo)線5.3.1導(dǎo)線的布設(shè)形式與等級（一）導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線24實(shí)地選點(diǎn)時，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：(1)相鄰兩導(dǎo)線點(diǎn)必須相互通視；(2)各邊邊長盡可能相等，避免長短邊突然出現(xiàn)；(3)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在便于安置儀器、便于觀測的地方；(4)點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于保存、易于尋找的地方；(5)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在視野開闊地帶，控制面積大，便于擴(kuò)展。5.3.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作1.選點(diǎn)與埋點(diǎn)實(shí)地選點(diǎn)時，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：5.3.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作125混凝土樁（永久點(diǎn)）木樁（臨時性）點(diǎn)之記導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)記：混凝土樁（永久點(diǎn)）木樁點(diǎn)之記導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)記：262、測角導(dǎo)線轉(zhuǎn)角一般采用測回法觀測其左角。若為閉合導(dǎo)線，則應(yīng)觀測其內(nèi)角及連接角。3、量邊導(dǎo)線邊長可用光電測距儀測定，測量時應(yīng)同時觀測豎角，以便進(jìn)行傾斜改正。若用鋼尺丈量，則鋼尺必須經(jīng)過鑒定。2、測角275.3.3經(jīng)緯儀導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測量的目的：計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)5.3.3經(jīng)緯儀導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測量的目的：計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的坐281、閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算

1）角度閉合差計(jì)算2）角度改正計(jì)算3）逐邊計(jì)算方位角1、閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算2）角度改正計(jì)算3）逐邊計(jì)算方位角294）、坐標(biāo)增量計(jì)算5）、坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算4）、坐標(biāo)增量計(jì)算306）、坐標(biāo)增量改正數(shù)計(jì)算7）、坐標(biāo)增量改正計(jì)算8）、坐標(biāo)計(jì)算6）、坐標(biāo)增量改正數(shù)計(jì)算7）、坐標(biāo)增量改正計(jì)算8）、坐標(biāo)計(jì)31閉合導(dǎo)線計(jì)算實(shí)例32北41β4β3β4β1β0閉合導(dǎo)線計(jì)算實(shí)例32北41β4β3β432附合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算實(shí)例附合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算實(shí)例333、支導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算支導(dǎo)線中沒有多余觀測值，因此也沒有閉合差產(chǎn)生，導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角和計(jì)算的坐標(biāo)增量不需要進(jìn)行改正。支導(dǎo)線的計(jì)算步驟為：(1)根據(jù)觀測的轉(zhuǎn)折角推算各邊坐標(biāo)方位角；

(2)根據(jù)各邊坐標(biāo)方位角和邊長計(jì)算坐標(biāo)增量；

(3)根據(jù)各邊的坐標(biāo)增量推算各點(diǎn)的坐標(biāo)。以上各計(jì)算步驟的計(jì)算方法同閉合導(dǎo)線。3、支導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算支導(dǎo)線中沒有多余觀測值，因此也沒有閉合34第四節(jié)GPS全球定位系統(tǒng)一、GPS系統(tǒng)的構(gòu)成空間部分—GPS衛(wèi)星星座21+3顆GPS星座載波L1:頻率1575.42MHz載波L2:頻率1227.60MHz

GPS空間系統(tǒng)第四節(jié)GPS全球定位系統(tǒng)一、GPS系統(tǒng)的構(gòu)成35一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站按用途分：導(dǎo)航型、測地型、授時型按載波頻率分：單頻接收機(jī)、雙頻接收機(jī)地面控制部分---地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分---GPS接收機(jī)地面控制部分---地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分---GPS接收機(jī)36北京博飛GPS接收機(jī)北京博飛GPS接收機(jī)37二、GPS定位的基本原理

衛(wèi)星（xs,ys,zs）與接收機(jī)（x,y,z）之間的距離ρ建立的關(guān)系式為：實(shí)際上因接收機(jī)鐘差改正是未知數(shù)，接收機(jī)必須同時至少測定四顆衛(wèi)星的距離

才能解算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)?；驹恚嚎臻g距離后方交會ρ2ρ3ρ4ρ1二、GPS定位的基本原理衛(wèi)星（xs,ys,zs）與接38三、GPS的野外觀測步驟：（1）安置GPS接收機(jī)及天線。對中、整平、量取儀器高（儀高用鋼尺在互為120°方向上量取三次，互差小于3mm,取平均值）。（2）開機(jī)，輸入測站名、衛(wèi)星截止高度角等。（3）一個時段測量結(jié)束后關(guān)機(jī)、搬站。三、GPS的野外觀測步驟：39GPS控制網(wǎng)GPS控制網(wǎng)40

本節(jié)課結(jié)束啦大家休息一會吧本節(jié)課結(jié)束啦大家休息一會吧411、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。12月-2212月-22Friday,December9,20222、成功源于不懈的努力，人生最大的敵人是自己怯懦。17:30:2417:30:2417:3012/9/20225:30:24PM3、每天只看目標(biāo)，別老想障礙。12月-2217:30:2417:30Dec-2209-Dec-224、寧愿辛苦一陣子，不要辛苦一輩子。17:30:2417:30:2417:30Friday,December9,20225、積極向上的心態(tài)，是成功者的最基本要素。12月-2212月-2217:30:2417:30:24December9,20226、生活總會給你另一個機(jī)會，這個機(jī)會叫明天。09十二月20225:30:24下午17:30:2412月-227、人生就像騎單車，想保持平衡就得往前走。十二月225:30下午12月-2217:30December9,20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/917:30:2417:30:2409December20229、我們必須在失敗中尋找勝利，在絕望中尋求希望。5:30:24下午5:30下午17:30:2412月-2210、一個人的夢想也許不值錢，但一個人的努力很值錢。12/9/20225:30:24PM17:30:2409-12月-2211、在真實(shí)的生命里，每樁偉業(yè)都由信心開始，并由信心跨出第一步。12/9/20225:30PM12/9/20225:30PM12月-2212月-22謝謝大家1、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。142煤礦測量學(xué)

主講:付智華煤礦測量學(xué)主講:付智華43

第五章小區(qū)域平面控制測量第五章44

本章知識點(diǎn)控制測量概述GPS測量技術(shù)簡介經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量經(jīng)緯儀交會法坐標(biāo)計(jì)算的基本公式測量常用計(jì)量單位本章知識點(diǎn)控制測量概述GPS測量技術(shù)簡介經(jīng)45第一節(jié)控制測量概述誤差測量原則測量工作的原則：先整體后局部、先控制后碎步、從高級到低級、步步有檢核第一節(jié)控制測量概述誤差測量原則測量工作的原則：先整體后46控制測量分類：1、按性質(zhì)：平面控制測量（測定x、y）高程控制測量（測定H）平面控制測量采用的方法三角網(wǎng)測量導(dǎo)線測量常規(guī)測量交會測量天文測量現(xiàn)代技術(shù)：GPS測量平面控制測量采用的方法三角網(wǎng)測量導(dǎo)線測量常規(guī)測量交會測量天文47控制測量分類：2、按應(yīng)用范圍分：國家控制測量城市控制測量小區(qū)域控制測量圖根控制測量控制測量分類：2、按應(yīng)用范圍分：481、國家平面控制測量在全國范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，稱為國家控制網(wǎng)。布設(shè)方法：主要三角網(wǎng)方法等級：依照施測精度分一、二、三、四等。5.1.2國家控制網(wǎng)的概念1、國家平面控制測量5.1.2國家控制網(wǎng)的概念49國家控制網(wǎng)——

一等三角鎖國家控制網(wǎng)——一等三角鎖50國家控制網(wǎng)—二等連續(xù)網(wǎng)國家控制網(wǎng)—二等連續(xù)網(wǎng)51三、四等三角網(wǎng)三、四等三角網(wǎng)52E第五章小區(qū)域平面控制測量課件53E第五章小區(qū)域平面控制測量課件542、國家高程控制網(wǎng)國家水準(zhǔn)網(wǎng)：在全國范圍內(nèi)采用水準(zhǔn)測量的方法建立的高程控制網(wǎng)。布設(shè)原則：由高級到低，從整體到局部，逐級控制，逐級加密。國家高程控制網(wǎng)：一、二、三、四等。2、國家高程控制網(wǎng)國家水準(zhǔn)網(wǎng)：在全國范圍內(nèi)采用水準(zhǔn)測量的方55國家高程控制網(wǎng)返回國家高程控制網(wǎng)返回56第二節(jié)坐標(biāo)計(jì)算的基本公式控制測量實(shí)質(zhì)：計(jì)算控制點(diǎn)的坐標(biāo)。邊長和方位角第二節(jié)坐標(biāo)計(jì)算的基本公式控制測量實(shí)質(zhì)：計(jì)算控制點(diǎn)的坐標(biāo)。575.2.1坐標(biāo)增量OyxAB注：根據(jù)αAB的的象限角

，判斷ΔX、ΔY的正負(fù)。5.2.1坐標(biāo)增量OyxAB注：根據(jù)αAB的的象限角，判斷585.2.2坐標(biāo)正算由已知點(diǎn)的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角、邊長待定點(diǎn)的坐標(biāo)。OyxAB已知A（）求B點(diǎn)的坐標(biāo)（）5.2.2坐標(biāo)正算由已知點(diǎn)的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角、邊長59式中：---水平邊長；---坐標(biāo)方位角。坐標(biāo)正算公式式中：---水平邊長；---坐標(biāo)方位角。坐標(biāo)正算公式605.2.3坐標(biāo)反算（由X、Y，求α、D，）已知A點(diǎn)（）B點(diǎn)（）求OyxAB5.2.3坐標(biāo)反算（由X、Y，求α、D，）已知OyxAB61注：計(jì)算出的αAB，應(yīng)根據(jù)ΔX、ΔY的正負(fù)，判斷其所在的象限。坐標(biāo)反算公式注：計(jì)算出的αAB，應(yīng)根據(jù)ΔX、ΔY的正負(fù)，坐標(biāo)反算625.2.4坐標(biāo)方位角的推算公式已知坐標(biāo)方位角

觀測角左角：前進(jìn)方向的左側(cè)右角：前進(jìn)方向的右側(cè)推算未知邊的方位角5.2.4坐標(biāo)方位角的推算公式已知坐標(biāo)方位角觀測角左角63ABCxαABβ2xαBCαBA觀測左角時坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式已知方位角加左角>180：已知方位角加左角<180：前進(jìn)方向ABCxαABβ2xαBCαBA觀測左角時坐標(biāo)方位角的計(jì)算公64第三節(jié)導(dǎo)線測量導(dǎo)線：測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的連續(xù)折線。導(dǎo)線邊導(dǎo)線測量：在地面上按一定要求選定一系列的點(diǎn)依相鄰次序連成折線，并測量各線段的邊長和轉(zhuǎn)折角，再根據(jù)起始數(shù)據(jù)確定各點(diǎn)平面位置的測量方法。分為：內(nèi)業(yè)和外業(yè)測量。外業(yè)工作主要包括：導(dǎo)線的布設(shè)和轉(zhuǎn)角、邊長的觀測。第三節(jié)導(dǎo)線測量導(dǎo)線：測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的連655.3.1導(dǎo)線的布設(shè)形式與等級（一）導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。AB1DC23AB12345附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線BA12支導(dǎo)線5.3.1導(dǎo)線的布設(shè)形式與等級（一）導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線66實(shí)地選點(diǎn)時，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：(1)相鄰兩導(dǎo)線點(diǎn)必須相互通視；(2)各邊邊長盡可能相等，避免長短邊突然出現(xiàn)；(3)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在便于安置儀器、便于觀測的地方；(4)點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于保存、易于尋找的地方；(5)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在視野開闊地帶，控制面積大，便于擴(kuò)展。5.3.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作1.選點(diǎn)與埋點(diǎn)實(shí)地選點(diǎn)時，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：5.3.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作167混凝土樁（永久點(diǎn)）木樁（臨時性）點(diǎn)之記導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)記：混凝土樁（永久點(diǎn)）木樁點(diǎn)之記導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)記：682、測角導(dǎo)線轉(zhuǎn)角一般采用測回法觀測其左角。若為閉合導(dǎo)線，則應(yīng)觀測其內(nèi)角及連接角。3、量邊導(dǎo)線邊長可用光電測距儀測定，測量時應(yīng)同時觀測豎角，以便進(jìn)行傾斜改正。若用鋼尺丈量，則鋼尺必須經(jīng)過鑒定。2、測角695.3.3經(jīng)緯儀導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測量的目的：計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)5.3.3經(jīng)緯儀導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測量的目的：計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的坐701、閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算

1）角度閉合差計(jì)算2）角度改正計(jì)算3）逐邊計(jì)算方位角1、閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算2）角度改正計(jì)算3）逐邊計(jì)算方位角714）、坐標(biāo)增量計(jì)算5）、坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算4）、坐標(biāo)增量計(jì)算726）、坐標(biāo)增量改正數(shù)計(jì)算7）、坐標(biāo)增量改正計(jì)算8）、坐標(biāo)計(jì)算6）、坐標(biāo)增量改正數(shù)計(jì)算7）、坐標(biāo)增量改正計(jì)算8）、坐標(biāo)計(jì)73閉合導(dǎo)線計(jì)算實(shí)例32北41β4β3β4β1β0閉合導(dǎo)線計(jì)算實(shí)例32北41β4β3β474附合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算實(shí)例附合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算實(shí)例753、支導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算支導(dǎo)線中沒有多余觀測值，因此也沒有閉合差產(chǎn)生，導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角和計(jì)算的坐標(biāo)增量不需要進(jìn)行改正。支導(dǎo)線的計(jì)算步驟為：(1)根據(jù)觀測的轉(zhuǎn)折角推算各邊坐標(biāo)方位角；

(2)根據(jù)各邊坐標(biāo)方位角和邊長計(jì)算坐標(biāo)增量；

(3)根據(jù)各邊的坐標(biāo)增量推算各點(diǎn)的坐標(biāo)。以上各計(jì)算步驟的計(jì)算方法同閉合導(dǎo)線。3、支導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算支導(dǎo)線中沒有多余觀測值，因此也沒有閉合76第四節(jié)GPS全球定位系統(tǒng)一、GPS系統(tǒng)的構(gòu)成空間部分—GPS衛(wèi)星星座21+3顆GPS星座載波L1:頻率1575.42MHz載波L2:頻率1227.60MHz

GPS空間系統(tǒng)第四節(jié)GPS全球定位系統(tǒng)一、GPS系統(tǒng)的構(gòu)成77一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站按用途分：導(dǎo)航型、測地型、授時型按載波頻率分：單頻接收機(jī)、雙頻接收機(jī)地面控制部分---地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分---GPS接收機(jī)地面控制部分---地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分---GPS接收機(jī)78北京博飛GPS接收機(jī)北京博飛GPS接收機(jī)79二、GPS定位的基本原理

衛(wèi)星（xs,ys,zs）與接收機(jī)（x,y,z）之間的距離ρ建立的關(guān)系式為：實(shí)際上因接收機(jī)鐘差改正是未知數(shù)，接收機(jī)必須同時至少測定四顆衛(wèi)星的距離

才能解算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)?；驹恚嚎臻g距離后方交會ρ2ρ3ρ4ρ1二、GPS定位的基本原理衛(wèi)星（xs,ys,zs）與接80三、GPS的野外觀測步驟：（1）安置GPS接收機(jī)及天線。對中、整平、量取儀器高（儀高用鋼尺在互為120°方向上量取三次，互差小于3mm,取平均值）。（2）開機(jī)，輸入測站名、衛(wèi)星截止高度角等。（3）一