数字化测图技术在矿山测量中的应用

数字化测图技术在矿山测量中的应用内容摘要：

次推算待定点 2P 、 3P 、 4P 及 )( 5PC 点的坐标。 由于起始方位角 1 是假设的，所以推出的 )( 5PC 坐标，即使没有误差也不会闭合。 设 C 点已知坐标为 ),( CC yx ，推算值为),( 39。 39。 CC yx ，起算方位角的正确值为 2 ，则：     BC BCBC BC xx yyxx yy 39。 39。 1112 t a nt a n 求得了正确的起算坐标，即可由 B 点依次推算各待定点的坐标。 （ 3）闭合导线。 导线起点和终点为同一点，形成闭合的多边形，如图 24 所示，这样的导线称为闭合导线。 闭合导线检核条件与附合导线相同，但实际上连接角测错是不可能发现的，所以闭合导线的可靠性较附合导线差。 13 图 24 （ 4）导线网。 上述的 1～ 3 种导线属于各测点只有两个方向或单一闭合环，被称为单一导线。 若导线中的某一测点有 3 个及 3 个以上的方向，该点就称为节点，具有多个节点和闭合环结构的复杂导线形式称为导线网。 导线网的优点是检核条件多，精度和可靠性 高，但是外业工作量大，数据处理复杂，通常用于对精度及可靠性要求较高，或较大区域的控制测量，图根测量不宜采用。 第三节 全站仪在 图根 数据采集中应用 在控制网的基础上，利用控制点做为起始数据，利用所采集得到的观测数据，然后进行推算。 在这里我们仅介绍全站仪进行图根数据采。 一 、 全站仪的结构 全站仪主要包括以下几个部分： 1 电源：供给其他各部分电源，包括望远镜十字丝和显示屏的照明。 2 测角部分：相当于电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角和设置方位角。 3 测距部分：相当于光电测距仪，一般用红外光源，测定到目标点 的斜距，可归算为平距和高差。 4 中央处理单元：接受输入指令，分配各种观测作业，进行测量数据的运算。 5 输入输出设备：包括键盘、显示屏和接口，从键盘可以输入操作指令、数据和设置参数，显示屏可以显示出仪器当前的工作方式、状态、观测数据和运算结果；接口使全站仪能与磁卡、磁盘、微机交互通讯、传输数据 二 、 全站仪导线测量原理 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，在测量中能根据采集的数据（角度、距离），借助于内置的机载软件，进行测量成果的实时计算和显示，如测线的方位角、平 距、点间高差、点的三维坐标的 14 显示等，并可将采集的数据和结果自动存储、自动显示；还可以通过输入输出设备与计算机实现交互通讯，使测量数据直接进入计算机，进行处理、编辑和绘图。 图根导线的测量采用全站仪可以实时显示测角、测距的数据，同时在测量时设置输入量取的仪器高和棱镜高，借助机载程序可以显示图根导线点三维平面坐标，实现图根导线平面控制与高程控制的同时测量，即三维坐标测量，并可以对测量的数据进行自动记录、存储。 采用全站仪进行三维坐标测量法导线测量，它是用极坐标法测定点的平面坐标X、 Y，用三角高程测定点的高程 H。 在全站仪中，一般以 N（ North）， E（ East）表示平面坐标，以 Z 表示高程，极坐标法测量是从一个控制点上，根据测站上的一个已知方向测定出已知方向和目标点之间的水平角和测站点到目标点的距离，来确定目标点的平面位置。 如图 25 所示， A 点为测站点， B点为后视点， A、 B两点的三维坐标均为已知。 P 点为目 图 2— 5 极坐标法 标点， β 为观测的 AB、 AP 两方向间的水平角，1234为测站点到目标点的水平距离，1234为斜距，1234为测站到目标点的处的垂直角， i为仪器高， t 为目标高。 则后视方向方位角、目标边方位角及目标点的三维坐标计算公式如下： 1234 （ 21） 1234 （ 22） 三 、 全站仪 数据采集 15 在进行一系列的全站仪准备操作之后即可进行数据的采集。 主要为坐标测量以及角度的测量。 其中全站仪显示过程如下： 坐标测量： 仪器开机： 程序菜单 按 [F1]键便进入标准测量程序，屏幕显示如下： 按 [F1]键便进入标准测量程序，屏幕显示如下 退出 (F1) ：退出标准测量程序功能键 (F1) ← → (F2/F3)：光标左右移动键 ↓ ↑ (F4/F5)：光标上下移动键 设置菜单 该子菜单可以完成下列功能： 16 （ 1） 实现作业文件的建立、打开和删除 （ 2） 设置系统 （ 3） 作业选择 （ 4） 设置比例因子 （ 5） 输入温度和气压 标准测量程序要求在每次测量时建立一个作业文件名，如不建立文件名，系统会自动建立一个缺省文件名 (DEFAULT)，测量中的所有观测成果均存入该文 件中。 作业 在【设置】菜单中通过 【 ↑ 】 或【↓】选择【作业】，并按 [ENT]键，屏幕便显示如下： 设置 记录 编辑 传输 程序 作业 新键 系统选项 打开 作业选项 删除 比例因子 温度、气压 退出 ← → ↓ ↑ F1 F2 F3 F4 F5 F6 在子菜单中提供了三种选择： （ 1） 新建 ：建立一个新的作业文件名 （ 2） 打开：打开一个存在的作业文件名 （ 3） 删除：删除一个作业文件名 (1)当选择 [新建 ]时，按 [ENT]键，便出现下述屏幕： F1 F2 F3 F4 F5 F6 英文 (F1) ： 表示字母锁定键，即此时键盘输入的为字符；当再按 [英文 ]键时为数字锁定键。 【新建作业】 作业名 SOUTH 作业描述 SAMPLE 操作者 NANFANG 仪器型号 NTS662 英文 空格 后退 ← → ↓ 17 后退 (F3) ： 倒退删除键，用它可以删除前一个字符。 作业名 ： 由操作者任意取的作业文件名，此后的测量数据均存于该文件中。 作业描述 ： 即该工程的大概情况 (可以缺省 )。 操作者 ： 操作者的姓名 (可以缺省 )。 仪器型号 ： 即使用的仪器的型号 (可以缺省 )。 作业名包括 8个字符，可以是字母 AZ，也可以是数字 09和 (_ $ @ % + )，但是第一个字符不能为空格。 当输入新的作业名后，按 [ENT]键，光标便跳到下一输入区，当光标在最后一行时，输入仪器型号后，按 [ENT]键，便建立好了作业文件名；如按 [ESC]键，则该作业文件名不存储而返回到上一屏幕。 新建立的作业默认为当前作业。 如果作业名已经存在，程序会提示“作业已经存在。 ”因此，如果不能保证内存中是否存在要新建的作业名，可以在新建作业前通过【打开】菜单查看内存中已经存在的作业名。 (2)当选择 [打开 ]时，按 [ENT]键，屏幕显示如下： F1 F2 F3 F4 F5 F6 当前作业： 显示的为当前作业文件名 选择作业： 显示内存中的所有作业文件名，可以通过箭头键移动光标到需要的文件名处按 [ENT]键，便打开该文件作为作业文件，以后的测量数据便存储于该文件中。 可以通过按 [ESC]键放弃刚才的选择，屏幕便返回上一屏幕。 (3)当选择 [删除 ]时，按 [ENT]键，屏幕显示如下 ： F1 F2 F3 F4 【 选 择 作 业 】 SOUTH DEFAULT SOUTH 当前作业 选择作业 ↓ ↑ 【删除作业】 SOUTH DEFAULT SOUTH AK 当前作业 选择作业 ↓ ↑ 18 F5 F6 可以通过箭头键移动光标到想要删除的文件处，按 [ENT]键，便出现如下屏幕： F1 F2 F3 F4 F5 F6 框中表示要删除的文件名。 记录菜单 在【记录】菜单中可以进行设置测站点和后视方位，进行后视测量、前视测量、侧视测量和横断面测量：主要是用于采集和记录原始数据。 在标准测量程序主菜单中，通过【 ← 】或 【 → 】 键选择【记录】菜单，便进入【记录】菜单屏幕： 设置 记录 编辑 传输 程序 设置测站点 设置后视点 后视测量 前视测量 侧视测量 横断面测量 退出 ← → ↓ ↑ F1 F2 F3 F4 F5 F6 全站仪数据观测 设置测站点 记录 步骤 操作步骤 按键 显示 【删除作业】 删除作业 AK 全部 坐标 水平 垂直 断面 翻页 固定 填挖 翻页 设置测站点 设置后视点 后视测量 前视测量 侧视测量 横断面测量 19 ①在 [记录 ]菜单中选择 [设置测站点 ]，并按 [ENT]键，进入测站点输入屏幕： 设置测站点 + [ENT] 设置 记录 编辑 传输 程序 设置测站点 设置后视点 后视测量 前视测量 侧视测量 横断面测量 退出 ← → ↓ ↑ ②输入该测站点的点号、仪器高、点号代码并按 [ENT]键，便记录下该测站点 A：若该点坐标存在于文件中，则系统会自动调用该点坐标。 B：若坐标数据文件或固定点数据文件中没有该点坐标，则显 示坐标输入屏幕：输入该点的 N(北 )、 E(东 )、Z(高程 )坐标 (如右图 ) 输入点名、仪器高、编码 [ENT] 输入该点的 N、E、 Z 坐标 和编码 [ENT] A： ( ) B： 【 测站点 】 点 名 1 仪器高 编 码 SURVEY 数字 后退 → ↓ 空格 翻页 【测站点】 点 名 1 东坐标 北坐标 高 程 编 码 SURVEY 数字 ← → ↓ 空格 后退 ③当光标在底部时，按 [ENT]键便存储设置并退出，此时测站点便设置好了；如按[ESC]键则不存储设置而退出该屏幕。 [ENT] 或 [ESC] 设置 记录 编辑 传输 程序 设置测站点 设置后视点 后视测量 前视测量 侧视测量 横断面测量 退出 ← → ↓ ↑ ‴注： 当在坐标数据库或固定数据库中存储有同样的点号，调用 [坐标数据 ]中的数据。 设置后视点 输入完测站信息后，可以继续输入后视点信息。 通过“设置后视点”屏幕可以设定后视点和后视方向。 记录 设置测站点。