第四章 距離測量與直線定向

第四章距離測量與直線定向

距離測量的主要任務(wù)是測量水平距離。

水平距離是指地面上兩點垂直投影在同一水平面上的直線距離。距離測量的方法鋼尺量距光電測距儀測距視距測量GPS測量第一節(jié)鋼尺量距一、量距的工具鋼尺——長度20m，30m，50m也稱鋼卷尺，有刻線尺和端點

2.測釬（測針）3.標桿4.彈簧秤、溫度計、垂球二、直線定線定義：

地面上兩點間的距離超過一整尺長地勢起伏較大，一尺段無法完成丈量工作需要在兩點的連線上標定出若干個點按精度要求的不同，直線定線分為：目估定線經(jīng)緯儀定線平地目估定線方法：經(jīng)緯儀定線方法：三、鋼尺量距的一般方法1．平坦地面上的量距方法式中

n—整尺段數(shù)；

l—鋼尺長度（m）；q—不足一整尺的余長（m）。

鋼尺量距時，一般還應(yīng)由B點量至A點進行返測。

返測時應(yīng)重新進行定線。取往、返測距離的平均值作為直線AB最終的水平距離。2．傾斜地面上的量距方法（1）平量法ABDl1l2l3l4ABDl1l2l3l4垂球（2）斜量法ABLDhα量距精度通常用相對誤差K來衡量，相對誤差K應(yīng)化為分子為１的分數(shù)形式。相對誤差分母愈大,則K值愈小，精度愈高；反之，精度愈低。在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不應(yīng)大于1/3000；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也不應(yīng)大于1/2000。例4-1

用30m長的鋼尺往返丈量A、B兩點間的水平距離，丈量結(jié)果分別為：往測4個整尺段，余長為9.98m；返測4個整尺段，余長為10.02m。計算A、B兩點間的水平距離DAB及其相對誤差K。解：五、鋼尺量距的誤差及注意事項1．尺長誤差新購置的鋼尺必須經(jīng)過檢定，以便進行尺長改正。2．定線誤差當待測距離較長或精度要求較高時，應(yīng)用經(jīng)緯儀定線。3．拉力誤差精密量距時，必須使用彈簧秤。4．鋼尺垂曲誤差垂曲誤差會使量得的長度大于實際長度

5．鋼尺不水平的誤差用平量法丈量時，鋼尺不水平，會使所量距離增大。因此，用平量法丈量時應(yīng)盡可能使鋼尺水平。精密量距時，測出尺段兩端點的高差，進行傾斜改正，可消除鋼尺不水平的影響。6．丈量誤差在量距時應(yīng)盡量認真操作，以減小丈量誤差。7．溫度改正第二節(jié)視距測量一、視距測量原理進行視距測量，要用到視距絲和視距尺。視距絲即望遠鏡內(nèi)十字絲分劃板上的上下兩根短絲，它與中絲平行且等距離。視距尺是有刻劃的尺子，和水準尺基本相同。nm視距絲十字絲1．視線水平時的水平距離和高差公式ABnmpn′m′MN11121314nmnnDhli式中K——視距乘常數(shù)，通常K=100；

c——視距加常數(shù)，常數(shù)c值接近零

。2．視線傾斜時的水平距離和高差公式ABEMNM′N′φnn’L＝Kn′Dhh′iilA、B兩點間的高差h為：HAHB第三節(jié)直線定向標準方向

確定直線與標準方向之間的關(guān)系，稱為直線定向。AB一、標準方向1．真子午線方向地球兩極2．磁子午線方向地磁兩極3．坐標縱軸方向(軸子午線方向)子午線收斂角–γ+δ

磁偏角

二、方位角角值范圍：0?～360?12標準方向順時針N12真北磁北+δ坐標北–γα12A12Am121.真方位角A2.磁方位角Am3.坐標方位角α，方向角四、坐標方位角1．正、反坐標方位角正、反坐標方位角間的關(guān)系為：x(N)yOABxαABxαBA2．坐標方位角的推算1234xα12β2xα23α21β3xα34α32其中：β2

為前進方向的右側(cè)，

稱為右角

β3為前進方向的左側(cè)，

稱為左角推算坐標方位角的一般公式為：如果α＞360?，應(yīng)自動減去360°；如果α＜0?，則自動加上360?。

五、象限角1．象限角由坐標縱軸的北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至直線的銳角，稱為該直線的象限角，用R表示，其角值范圍為0?～90?。x(N)y(E)ORO11(S)(W)ⅠⅡⅢⅣ2RO23RO34RO4需注明象限名稱第Ⅰ象限，北東2．坐標方位角與象限角的換算關(guān)系x(N)x(N)x(N)x(N)y(E)y(E)yy(S)(S)(W)(W)OOOOⅠⅡⅢⅣRO1αO2RO2αO3RO3RO4αO41234αO1在第Ⅰ象限:在第Ⅱ象限:在第Ⅲ象限:在第Ⅳ象限:第五節(jié)電磁波測距測距方法比較：傳統(tǒng)鋼尺丈量——勞動強度大，效率低，復(fù)雜地形無法工作普通視距測量——迅速、簡便，但測程較短，精度較低。電磁波測距法——高精度，高效率，不受地形限制ABD一、脈沖式光電測距儀測距原理可在A點安置能發(fā)射和接收光波的光電測距儀，在B點設(shè)置反射棱鏡。光電測距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到測距儀。通過測定光波在AB之間傳播的時間t，根據(jù)光波在大氣中的傳播速度c，按下式計算距離D：ABD二、相位式光電測距儀測距原理A點安置光電測距儀，在B點設(shè)置反射鏡光電測距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到測距儀。測定光波在AB之間傳播的相位差，按下式計算距離D：三、紅外測距儀四、全站儀opticaltheodolite—electronictheodoliteSteeltape———EDM全站儀（totalstation）徠卡TPS700系列卓越中文全站儀拓普康GTS332W全站儀索佳10系列全站儀尼康DTM801系列全站儀賓得全站儀PTSV2南方NTS202205全站儀三、全站儀的功能介紹

1．角度測量(angleobservation)（1）功能：測水平角（horizontalangle）豎直角(verticalangle)（2）方法：與經(jīng)緯儀相同。若要測出水平角∠AOB，則：aobAOB當精度要求不高時——只需半測回：瞄準A點——置零（0SET）——瞄準B點，記下水平度盤HR的大小。

aobAOB當精度