距離測量與直線定向(3)課件

1、第四章 距離測量與直線定向 第一節(jié) 距離丈量 一、地面點的標志 點的標志有臨時性標志和永久性標志兩種 1.臨時性標志：可用木樁標定 2.永久性標志：混凝土樁或石樁二、丈量工具 1、鋼尺 端點尺： 刻線尺： 3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 1010cm10cm端點尺端點尺0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10刻線尺刻線尺第一節(jié) 距離丈量 二、丈量工具 2、皮尺 3、繩尺 4、標桿(又稱花桿) 5、測釬 6、垂球第一節(jié) 距離丈量 三、直線定線 直線定線即在兩點的直線方向上豎立一系列標桿，把中間若干點確定在已知直線的方向上

2、 （一）目測定線 1兩點間定線ABCABAB BCDB2兩點延長線上定線（二）儀器定線第一節(jié) 距離丈量 四、距離丈量的一般方法。 距離丈量可分為平坦地面的距離丈量和傾斜地面的距離丈量。丈量工作要求平、直、準。 （一）平坦地面的距離丈量法： 1觀測與計算： 觀測：（如圖所示） 計算： AB兩點間的距離公式 D=nl+q 式中：n整尺段數(shù) l整尺長 q不足一整尺的余長 2精度檢核：應(yīng)往返進行丈量第一節(jié) 距離丈量 距離丈量的精度用相對誤差來衡量。 K= 相對誤差：在平坦地區(qū)要達到1/3000，在地形起伏較大地區(qū)應(yīng)達到1/2000，在困難地區(qū)應(yīng)達到1/1000。（二）、傾斜地面的距離丈量法： 1、平量

3、法:由高向低丈量兩次 2、斜量法 按高差計算： D= 按傾斜角計算： D=L*cos1|DDD均往返22Lh第二節(jié) 視距測量 一、視距測量原理。視距測量利用望遠鏡十字絲平面上的上、下兩根視距絲a與b，配合視距尺和測得的豎直角a，用視距公式算得水平距離及高差的一種方法。 （一）、視距水平時的視距公式：DhMNlvBFdf n m pnmiA D= kl+q (外對光式望遠鏡) D= kl (內(nèi)對光式望遠鏡) h=I-v 式中：k=100 k：視距乘常數(shù) l：尺間隔 q：視距加常數(shù) i：儀器高 v：中絲讀數(shù)第二節(jié) 視距測量 （二）、視線傾斜時的視距公式豎直角公式：水平距離D=klcos2 高差h=

4、1/2klsin2+i-v=Dtg+i-v天頂距公式：水平距離D=klsin2Z高差h=1/2klsin2Z+i-v第二節(jié) 視距測量 二、視距測量的觀測與計算 1、觀測步驟 （1）如上頁圖，將儀器安置在測站點M上 （2）量取儀器高i（至毫米或厘米） (3）將視距尺豎直立于N點上 （4）觀測者用望遠鏡瞄準視距尺上某一高度，分別讀取上、下視距絲毫中絲讀數(shù)，然后調(diào)節(jié)豎直指標水準管微傾螺旋，使指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，并將所有觀測值記錄于下表中。第二節(jié) 視距測量 2、水平距離、高差、高程的計算。先根據(jù)上、下視距絲讀數(shù)和豎盤讀數(shù)，計算視距間隔與豎直角，再根據(jù)視距測量公式計算水平距離、高差和高程。

5、三、視距測量的注意事項1.作業(yè)前要對儀器的乘常數(shù)K值進行檢驗，K值應(yīng)在1000.1以內(nèi)，否則應(yīng)加入改正值。2.作業(yè)時要將視距尺豎直，最好采用有水準器的視距尺，如果使用塔尺，應(yīng)注意檢查各節(jié)尺的接頭是否準確。3.為了減少垂直折光的影響，觀測時應(yīng)使視線離開地面1m以上。4.觀測時應(yīng)仔細對光，消除視差，使成像清晰。讀數(shù)時盡量不變動眼睛位置，要估讀到毫米。5.要嚴格按規(guī)范要求控制視距，在距離較遠或豎直角較大時，要注意指標水準管氣泡的居中。第三節(jié) 紅外光電測距 紅外光電測距也稱紅外測距儀，是電磁波測距儀中的一種。 一、測距儀的分類 1、按載波和光源的不同進行分類。 2、按測程分類。 3、按測距精度分類。

6、二、紅外光電測距儀發(fā)展趨勢 三、測距的基本原理 設(shè)光速為C，光波生、返于A、B間的時間為t，則距離D為:D=1/2C*t第三節(jié) 紅外光電測距 四、紅外測距儀 目前，紅外測距儀種類繁多，而且逐漸向全站型過渡，但使用方法相近。五、測距的誤差來源及注意事項 1、誤差來源一部分是與距離D比例的誤差，即光速值誤差、大氣折射率誤差和測距頻率誤差；另一部分是與距離無關(guān)的誤差，即測相誤差、加常數(shù)誤差、對中誤差。 2、 注意事項（1）作業(yè)時要防止儀器日曬、雨淋。（2）不要讓測距儀的手鏡對著太陽，避免強光損壞增收管。（3）對于精度要求較高的測量，應(yīng)選擇氣象條件較好的情況下作業(yè)。（4）不要把儀器從寒冷處直接拿進溫室

7、，要先入在儀器箱中慢慢降溫，以免內(nèi)部凝結(jié)水氣。（5）運輸時應(yīng)放入儀器箱內(nèi)，避免強烈撞擊。（6）儀器應(yīng)放在干燥通風(fēng)處保存。第四節(jié) 直線定向 直線定向：確定直線與標準方向之間的角度關(guān)系。 一、標準方向的種類 （一）真子午線方向：地理子午線就稱真子午線 （二）磁子午線方向：能過地球表面某點的磁子午線的切線方向，該點的磁子午線方向。 （三）坐標縱軸方向：是指高斯投影帶中的中央午線方向。 在工程中常用坐標縱軸方向為標準方向。 （四） “三北”方向的關(guān)系： 1、 真、磁子午線的關(guān)系： 磁偏角：真、磁子午線之間的夾角，叫磁偏角。 東 偏：磁子午線偏真子午線以東為東偏；（正） 西偏：磁子午線偏真子午線以西為西

8、偏；（負） 2、子午線收斂角： 第四節(jié) 直線定向 二、直線方向的表示方法 1、方位角。從標準方向北端起，順時針方向量到某直線的夾角。 角值范圍：0360NNAB2、正反坐標方位角。一條直線有正反兩個方向，通常以直線前進的方向為正方向。 正反方位角的數(shù)值相差180 AB直線的方位角記為AB BA直線的方位角記為BA AB與 BA互為正反方位角 AB BA 180第四節(jié) 直線定向 3、象限角。測量上有時用象限角來確定直線的方向。所謂象限角，就是由標準方向的北端或南端起量至某直線所夾的銳角，常用R表示。 角值范圍：090 由于象限角可自標準方向的北端量起，也可自其南端量起；可以向東量，也可以向西量。

9、所以象限角除注明角度的大小外，還必須注明角度所在的象限。 第四節(jié) 直線定向 三、用羅盤儀測量直線的方向羅盤儀是主要用來測量直線的磁方位角的儀器，也可以粗略的測量水平角和豎直角，還可以進行視距測量。 1、羅盤儀的構(gòu)造：羅盤、望遠鏡、水準器和安平機構(gòu) 2、直線磁方位角的測量 （1）將儀器搬到測線的一端，并在測線另一端插上花桿 （2） 安置儀器： 、對中：將儀器裝于三腳架上，并掛上錘球后，移動 三腳架，使錘球尖對準測站點，此時儀器中心與地 面點處于同一條鉛垂線上。 、整平：松開儀器球形支柱上的螺旋，上、下俯仰度 盤位置，使度盤上的兩個水準氣泡同時居中，旋緊 螺旋，固定度盤，此時羅盤儀主盤處于水平位置

10、。 （3）瞄準讀數(shù)： 轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰。 轉(zhuǎn)動羅盤儀，使望遠鏡對準測線另一端的目標，調(diào)節(jié)調(diào)焦螺旋，使目 標成像清晰穩(wěn)定，再轉(zhuǎn)動望遠鏡，使十字絲對準立于測點上的花桿的 最底部。 松開磁針制動螺旋，等磁針靜止后，從正上方向下讀取磁針指北端所 指的讀數(shù)，即為測線的磁方位角。 讀數(shù)完畢后，旋緊磁針制動螺旋，將磁針頂起以防止磁針磨損。第四節(jié) 直線定向 校核：測得直線的正磁方位角之后，還要測其反磁方位角。若測得正、反磁方位角相差為180 1之內(nèi)，可按下式取其平均值，作為最后成果。如誤差超出1，應(yīng)重新觀測。 Am = 1/2 Am正 + (Am反 180)3、使用羅盤儀注意事項 （1）在磁鐵礦

11、區(qū)或離高壓線、無線電天線、電視轉(zhuǎn)播臺等較近的地方不宜使用羅盤儀，有電磁干擾現(xiàn)象。 （2）觀測時一切鐵器等物體，如斧頭、鋼尺、測釬等不要接近儀器。 （3）讀數(shù)時，眼睛的視線方向與磁針應(yīng)在同一豎直面內(nèi)，以減小讀數(shù)誤差。 （4）觀測完畢后搬動儀器應(yīng)擰緊磁針制動螺旋，固定好磁針以防損壞磁針。 第五節(jié) 距離、方位角與坐標之間的關(guān)系一、距離與坐標的關(guān)系22D= ()()ABABXXYYAB=arctanBABAYYXXOxyAAB當已知地面上A、B兩點的坐標時，可以用坐標反算兩點間的水平距離D，其計算公式為：當?shù)孛嫔螦、B兩點的坐標時，可用坐標反算方位角AB，其計算公式為：二、方位角與坐標的關(guān)系 第五節(jié)

12、距離、方位角與坐標之間的關(guān)系按不同象限分別討論：1.當AB直線位于第象限時，即XB-XA0和YBYA0，坐標方位角計算公式與上式相同2.當AB直線位于第象限時，即XB-XA0，坐標方位角計算公式為： AB=arctan +1803.當AB直線位于第象限時，即XB-XA0和YBYA0和YBYA0，坐標方位角計算公式為： AB=arctan +360BABAYYXXBABAYYXXBABAYYXXK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-

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