平板仪测图

按所用仪器的不同，碎部测量主要有平板仪测图法、小平板仪和经纬仪联合测图法、经纬仪测绘法等。

地形测量平板仪测图法

平板仪由平板和照准仪组成。平板又由测图板、基座和三脚架组成；照准仪由望远镜、竖直度盘、支柱和直尺构成。其作用同经纬仪的照准部相似,所不同的是沿直尺边在测图板上画方向线,以代替经纬仪的水平度盘读数。平板仪还有对中用的对点器，用以整平的水准器和定向用的长盒罗盘等附件。测图时，应用测图板上已展绘出的相应于地面控制点A、B的ɑ、b,在B点安置平板仪,以b为极点，按BA方向将平板仪定向,然后用望远镜照准碎部点C,通过b点的直尺边即为指向C点的方向线。再用视距测量的方法测定B点到C点的水平距离和C点的高程,按测图比例尺沿直尺边自b点截取相应长度，即得C点在图上的平面位置c，并在点旁记其高程,随后逐点逐站边测边绘，即可测绘出地形图。

地形测量经纬仪测绘法

将经纬仪安置在控制点上，选一已知方向作为零方向，测定零方向至碎部点方向之间的水平角，同时用视距测量的方法测定水平距离和高程。在经纬仪旁安置测图板，用量角器和比例尺按极坐标法在测图板上定出碎部点的位置并注记高程。在现场边测边绘。如将观测数据带回室内绘图则称为经纬仪测记法。

在碎部测量过程中，控制点的密度一般不能完全满足施测碎部的需要，因此还要增设一定数量的测站点以施测碎部。

地形测量联合测图法

小平板仪与平板仪不同之处，主要在于照准设备。小平板仪的照准器由直尺和前、后觇板构成，直尺上附有水准器。测图时，将小平板仪安置在控制点上以确定控制点至碎部点的方向。在旁边安置经纬仪，用视距测量的方法测定至碎部点的水平距离和碎部点的高程,定出碎部点在图上的位置,并注记高程，边测边绘。若在平坦地区，可用水准仪代替经纬仪，碎部点的高程用水准测量的方法测定。

平板仪曾经是野外碎部测量的一种传统仪器，它能同时测定地面点的平面位置和点间高差。平板仪测量时，水平角是用图解法测定的，直线的水平距离可直接丈量或用视距发测定。另外，在必要时，还可以用平板仪增设补充测站点，以弥补解析法所确定的图根点点数之不足。由于平板仪测量具有图解测定地面点平面位置的特点，故又称它为图解测量。平板仪测图已被全站仪和GPS-RTK数字化测图所取代。

在矿区地面布设一系列起控制作用的相联系的点，构成平面控制网，为确定网中各点平面位置所进行的测量工作。矿区平面控制网点是矿山进行各种测量工作的基础，对于地形测图是布设图根控制(见平板仪测图)的起算点，从而能使所测的地形图拼接成一幅完整的图纸;对于矿山工程测量，常在矿区控制网下布设专用的平面控制网，作为施工放样、井上下联系测量和开采沉陷测量的基础。矿区平面控制网具有统一矿区平面坐标系统和限制测量误差积累的作用。

矿区控制测量布网方法

矿区平面控制网常用三角测量、三边测量、边角测量和导线测量方法建立。按布网方法不同，分别简称为三角网、三边网、边角网和导线网。前三种网中的基本图形为三角形，各三角形顶点称为三角点。导线网的基本图形是一系列相邻点连成的折线，这些点称为导线点。

为了测量三角点的平面位置，网中一般需有4个起算数据，即两个点的平面坐标或一个点的平面坐标、一条边的边长和一条边的坐标方位角(见方位角)。用导线测量方法建立矿区平面控制网时，要求在多个已知点间布设导线。当矿区面积较大时，为了有效控制测量误差积累，常需要有多余的起算数据。

三角测量是建立矿区平面控制网的基本方法。通过测量网中各三角形的顶角值，用解析几何方法从已知点起推算各三角点的平面位置。三角测量要求每个三角点能与较多的相邻三角点通视，一般要在点上建造觇标，以供邻点照准用，因此人力、物力消耗较多。

三边测量是通过测量网中各三角形的边长，应用三角学的余弦公式计算各三角形的顶角值，再推算各点的平面位置。由于三边网检核条件少，推算得的各边方位角精度较低。

边角测量是测量网中各三角形顶角值和各边长。通过测角可控制各边坐标方位角的误差，而测边可控制边长误差，故布设边角网可提高点位精度，但人力、物力消耗多，因此常常在达到设计要求的精度前提下，以三角测量为主，再测量部分三角形的边长;或以三边测量为主，再测量部分三角形的顶角值。

导线测量要求相邻点间通视，通过测量相邻边间所夹的角值以及各边长，推算得各导线点的平面位置。导线测量具有布设灵活机动、工作量小和边长精度较均匀等优点，但控制面积小，检核条件少，点位精度稍差。

矿区控制测量布网原则

矿区平面控制网一般在国家一、二等大地网下加密或以国家大地网点为起算数据建网。国家大地网主要采用三角测量方法，采取由大到小、逐级控制的原则布设。中国国家大地网按纵横锁系布网法分成一、二、三、四等网。大地测量法式规定，一等三角锁中三角形平均边长为25km，角度测量中误差为±0.7″，起始边长度相对中误差不大于1：350 000，天文经度、纬度和方位角的测定中误差分别不大于士0.3″、±0.3″、±0.5″;二等三角锁中三角形平均边长为20～25km，角度观测中误差为±1.0″～±1.5″;二等全面网的三角形平均边长为13km，角度观测中误差为±1.0″;三等三角网的平均边长为8km，角度观测中误差不大于±1.8″; 四等三角网的平均边长和角度观测中误差视需要而定。矿区首级平面控制网的等级一般为三等网或四等网，视矿区范围大小确定;角度观测的精度要求与国家大地网一致;平均边长一般较短，以满足矿山工程测量的要求。

布设矿区平面控制网，一般根据矿区发展的需要，采取一次全面布网，或在全矿区内首先布设首级平面控制网，再分区、分期进行较低级的平面控制点加密。可以采用同一种测量方法或不同的测量方法。为了确保矿区平面控制网点具有一定的精度和密度，要对拟建的网进行精度估算或进行优化设计，确定最佳布网方案 。

矿区面积较小，附近又无可供利用的已知点时，可采用假定坐标系统，自行测定起算边长和起算方位角，布设成独立的矿区平面控制网。

矿区控制测量投影面和投影带

为了控制矿区控制网的长度投影变形，一般均要将观测成果归算到参考椭球面或大地水准面，并采用3°带高斯-克吕格平面直角坐标系，以便尽可能与国家采用的平面坐标系一致，有利于成果、成图的相互利用。当矿区地处高原或矿区中部远离3。带中央子午线，且所测得的边长投影到大地水准面和3°带高斯-克吕格投影面后的长度变形过大，不能满足矿山工程测量精度要求时，可采用矿区平均高程面作为投影面和矿区中部的子午线作为中央子午线的地方(矿区)平面坐标系。矿区面积较小并采用独立坐标系时，可将矿区地表面视为平面。

矿区控制测量平差计算

为提高矿区平面控制网的精度和进行检核，常有多余的观测量和多余的起算数据。对观测值按最小二乘法进行平差计算，以消除观测值之间的矛盾，求得观测值的最或然值，评定测量成果的精度。

矿区控制测量展望

三角测量方法是由荷兰的斯涅尔 (W.Snell)于公元1617年首创。20世纪80年代以前，中国在建立矿区平面控制网时，都使用此法。随着光电测距仪和计算机在煤矿的普遍应用，三角测量方法将被边角测量、三边测量和导线测量方法所取代。用光电测距导线布设专用平面控制网已广泛应用。随着GPS(见全球定位系统测量)卫星测量技术的发展和应用，新建和改建较大矿区平面控制网可大大缩短工期，且布点不受地形条件限制，相对点位精度高于其他方法。这一新技术将在较大矿区建立首级平面控制网时，进一步得到应用，并可能用于建立三维控制网。