距離測(cè)量和直線定向課件

距離測(cè)量和直線定向2023/9/21距離測(cè)量和直線定向2023/8/8為什么要進(jìn)行距離測(cè)量和直線定向？如果能測(cè)出兩點(diǎn)之間的水平距離并確定這兩點(diǎn)連成的直線方向，就能確定兩點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系的相對(duì)位置。如果已知某點(diǎn)的絕對(duì)位置，則能進(jìn)一步確定另一點(diǎn)的絕對(duì)位置。2023/9/21為什么要進(jìn)行距離測(cè)量和直線定向？如果能測(cè)出兩點(diǎn)之間的水平距離主要內(nèi)容概述鋼尺量距視距測(cè)量光電測(cè)距直線定向作業(yè)2023/9/21主要內(nèi)容概述2023/8/8第一節(jié)概述距離測(cè)量：測(cè)量中的距離是指兩點(diǎn)間水平距離，如果測(cè)量的是傾斜距離，則需改化成水平距離。鋼尺量距：鋼尺量距分一般方法和精密方法。視距測(cè)量：用望遠(yuǎn)鏡的視距絲對(duì)立于直線端點(diǎn)上的尺子進(jìn)行讀數(shù)來(lái)進(jìn)行。光電測(cè)距：通過(guò)測(cè)定電磁波的傳播時(shí)間來(lái)測(cè)距。直線定向直線定向指確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角。2023/9/21第一節(jié)概述距離測(cè)量：測(cè)量中的距離是指兩點(diǎn)間水平距離，如果測(cè)第二節(jié)鋼尺量距直線定線鋼尺量距的一般方法（鋼尺量距的精密方法）（尺長(zhǎng)方程式）鋼尺量距的誤差來(lái)源2023/9/21第二節(jié)鋼尺量距直線定線2023/8/8直線定線當(dāng)兩個(gè)地面點(diǎn)之間的距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏較大時(shí)，為能沿著直線方向進(jìn)行距離丈量工作，需在直線方向上標(biāo)定若干個(gè)點(diǎn)，作為分段丈量的依據(jù)。目視定線經(jīng)緯儀定線縱絲法分中法2023/9/21直線定線當(dāng)兩個(gè)地面點(diǎn)之間的距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏較大時(shí)，為能沿著鋼尺量距的一般方法（1）準(zhǔn)備工作主要工具：鋼尺、垂球、測(cè)釬、測(cè)桿等。工作人員：拉尺員、讀數(shù)員、記錄員。場(chǎng)地要求：比較平坦、并進(jìn)行定線。2023/9/21鋼尺量距的一般方法（1）準(zhǔn)備工作2023/8/8鋼尺量距的一般方法（2）在平坦地面進(jìn)行一般方法的量距時(shí)，先丈量若干整尺段（整尺段數(shù)n等于后尺手手中的測(cè)釬數(shù)），最后量得余長(zhǎng)q。A測(cè)釬B

2023/9/21鋼尺量距的一般方法（2）在平坦地面進(jìn)行一般方法的量距時(shí)，先丈鋼尺量距的一般方法（3）檢核：為了防止錯(cuò)誤和提高丈量精度，一般丈量要求往返相對(duì)較差K不大于。量距分往測(cè)和返測(cè)。計(jì)算往返平均值。2023/9/21鋼尺量距的一般方法（3）檢核：為了防止錯(cuò)誤和提高丈量精度，一傾斜地面距離丈量的方法垂球投點(diǎn)分段直接量平距測(cè)得斜距全長(zhǎng)后根據(jù)高差求平距2023/9/21傾斜地面距離丈量的方法垂球投點(diǎn)分段直接量平距測(cè)得斜距全長(zhǎng)后鋼尺量距的誤差來(lái)源尺長(zhǎng)誤差溫度變化誤差拉力誤差丈量本身的誤差垂曲誤差傾斜誤差定線誤差2023/9/21鋼尺量距的誤差來(lái)源尺長(zhǎng)誤差2023/8/8第三節(jié)視距測(cè)量視線水平時(shí)視線傾斜時(shí)2023/9/21第三節(jié)視距測(cè)量視線水平時(shí)2023/8/8視距測(cè)量的原理（視線水平時(shí)）其中，即，有令，，則

一般C=0，K=100，于是

。2023/9/21視距測(cè)量的原理（視線水平時(shí)）其中視距測(cè)量的原理（視線傾斜時(shí)）（1）水平距離與視準(zhǔn)軸垂直位置相應(yīng)的尺間隔傾斜距離水平距離（2）高差

高差主值

則有

或SD2023/9/21視距測(cè)量的原理（視線傾斜時(shí)）（1）水平距離SD202第四節(jié)光電測(cè)距概述相位法測(cè)距原理光電測(cè)距的技術(shù)指標(biāo)和主要附件電磁波測(cè)距改正計(jì)算NTS362R全站儀測(cè)距2023/9/21第四節(jié)光電測(cè)距概述2023/8/8相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理發(fā)射信號(hào)接收信號(hào)2023/9/21相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理發(fā)射信號(hào)接收信號(hào)2023/8相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理調(diào)制光全程的相位變化值為對(duì)應(yīng)的距離值為S往S返2023/9/21相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理調(diào)制光全程的相位變化值為S往S相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理可以被看作一根“光尺”的長(zhǎng)度。光電測(cè)距儀就是用這根“光尺”去測(cè)量距離。括號(hào)中的表示“光尺”的整尺段數(shù)，為不足一個(gè)“光尺”長(zhǎng)的余長(zhǎng)。且有實(shí)際上，相位式光電測(cè)距儀中的相位計(jì)只能測(cè)定全程相位移尾數(shù)，而無(wú)法測(cè)定整周期數(shù)。2023/9/21相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理可以被看作一根“光尺”的相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理為了解決擴(kuò)大測(cè)程與提高精度的矛盾，可以采用一組測(cè)尺配合測(cè)距，以短測(cè)尺(又稱精測(cè)尺)保證精度，用長(zhǎng)測(cè)尺(又稱粗測(cè)尺)保證測(cè)程，這就如同鐘表上用時(shí)、分、秒針互相配合來(lái)確定十二小時(shí)內(nèi)的準(zhǔn)確時(shí)間一樣。2023/9/21相位法光電測(cè)距儀的基本工作原理為了解決擴(kuò)大測(cè)程與提高精度的矛光電測(cè)距儀的主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)稱精度：在一定條件下能達(dá)到的精度。光電測(cè)距儀的標(biāo)稱精度表達(dá)式為：式中：a—非比例誤差；b—比例誤差；s—測(cè)距長(zhǎng)度。測(cè)程：在滿足測(cè)距精度的條件下，測(cè)距儀所能達(dá)到的最大測(cè)量距離。測(cè)尺頻率：采用載波相位法測(cè)距的測(cè)距儀一般有3個(gè)以上測(cè)尺頻率，其中一個(gè)是精測(cè)頻率，其余都是粗測(cè)頻率。測(cè)距時(shí)間：測(cè)距時(shí)間是指按下測(cè)距儀測(cè)距功能鍵，到測(cè)定距離的反應(yīng)時(shí)間。不同的測(cè)距儀測(cè)距時(shí)間不同，一般在1－2秒。2023/9/21光電測(cè)距儀的主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)稱精度：在一定條件下能達(dá)到的精度。光電測(cè)距儀的主要附件：反射棱鏡測(cè)距時(shí)，反射棱鏡安置在欲測(cè)距離的另一端，作用是將測(cè)距儀發(fā)出的電磁波或激光脈沖反射回到測(cè)距儀。立方角錐棱鏡反射棱鏡原理2023/9/21光電測(cè)距儀的主要附件：反射棱鏡測(cè)距時(shí)，反射棱鏡安置在欲測(cè)距離光電測(cè)距儀的主要附件：棱鏡框與基座2023/9/21光電測(cè)距儀的主要附件：棱鏡框與基座2023/8/8光電測(cè)距儀的主要附件：其他附件溫度計(jì)氣壓計(jì)對(duì)講機(jī)2023/9/21光電測(cè)距儀的主要附件：其他附件溫度計(jì)2023/8/8電磁波測(cè)距改正計(jì)算：加常數(shù)

為儀器等效發(fā)射面偏離儀器對(duì)中線的距離，稱為儀器加常數(shù)，一般為0，但可能會(huì)因電路參數(shù)漂移而產(chǎn)生變化，因此需要定期檢驗(yàn)。

為反射棱鏡等效反射面偏離反射棱鏡對(duì)中線的距離，稱為棱鏡常數(shù)。反射棱鏡常數(shù)根據(jù)棱鏡的型號(hào)不同而不同，通常為0－30mm,并且不會(huì)在使用過(guò)程中變化。儀器加常數(shù)和棱鏡常數(shù)改正，一般是在測(cè)量工作前在儀器上設(shè)置，測(cè)距時(shí)全站儀內(nèi)置的計(jì)算程序自動(dòng)改正，得到加了儀器常數(shù)和棱鏡常數(shù)的實(shí)際距離。2023/9/21電磁波測(cè)距改正計(jì)算：加常數(shù)為儀器等效發(fā)射面偏離儀器對(duì)電磁波測(cè)距改正計(jì)算：乘常數(shù)改正針對(duì)由于測(cè)距儀的頻率發(fā)生變化引起的誤差而加的改正數(shù)。頻率變化對(duì)測(cè)量距離的影響，與被測(cè)距離D成正比，因此該項(xiàng)改正叫做乘常數(shù)改正。實(shí)踐中一般通過(guò)在基線場(chǎng)與精確距離對(duì)比求定該常數(shù)。2023/9/21電磁波測(cè)距改正計(jì)算：乘常數(shù)改正針對(duì)由于測(cè)距儀的頻率發(fā)生變化引電磁波測(cè)距改正計(jì)算：氣象改正針對(duì)氣象要素（如溫度、氣壓等）的變化而引起光速的變化而加的改正數(shù)。氣象改正一般是在測(cè)量場(chǎng)地實(shí)地測(cè)量氣壓、溫度值輸入全站儀，此后測(cè)量的距離即是經(jīng)過(guò)氣象改正的距離。精度要求不高或者溫度氣壓接近標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可不考慮此項(xiàng)改正。2023/9/21電磁波測(cè)距改正計(jì)算：氣象改正針對(duì)氣象要素（如溫度、氣壓等）的NTS362R全站儀測(cè)距2023/9/21NTS362R全站儀測(cè)距2023/8/8NTS362R全站儀測(cè)距步驟選擇測(cè)距模式儀器參數(shù)設(shè)置選擇反射體類型棱鏡常數(shù)設(shè)置設(shè)置大氣改正距離測(cè)量2023/9/21NTS362R全站儀測(cè)距步驟選擇測(cè)距模式2023/8/8第五節(jié)直線定向標(biāo)準(zhǔn)方向（基本方向）的種類表示直線方向的方法幾種方位角之間的關(guān)系正反坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角的推算2023/9/21第五節(jié)直線定向標(biāo)準(zhǔn)方向（基本方向）的種類2023/8/8

標(biāo)準(zhǔn)方向的種類真子午線方向(真北）通過(guò)地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向。磁子午線方向（磁北）磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。坐標(biāo)縱軸方向（坐標(biāo)北）過(guò)地面某點(diǎn)平行于該高斯投影帶中央子午線的方向。2023/9/21標(biāo)準(zhǔn)方向的種類真子午線方向(真北）2023/8/8表示直線方向的方法—方位角方位角由過(guò)直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向起，順時(shí)針量至某直線所經(jīng)過(guò)的水平角，稱為方位角。角值由0°—360°。真方位角A由真子午線北端起算的方位角，稱為真方位角。磁方位角Am由磁子午線北端起算的方位角，稱為磁方位角。坐標(biāo)方位角α由坐標(biāo)縱軸北端起算的方位角，稱為坐標(biāo)方位角。由于同一個(gè)高斯投影帶內(nèi)，各點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸方向相互平行，不同直線之間坐標(biāo)方位角的推算比較方便，坐標(biāo)方位角最常用，一般簡(jiǎn)稱為方位角。2023/9/21表示直線方向的方法—方位角方位角2023/8/8幾種方位角之間的關(guān)系真方位角與磁方位角之間的關(guān)系¤磁偏角δ：過(guò)地面點(diǎn)某點(diǎn)的真子午線與磁子午線之間的夾角。¤磁北方向偏于真北方向以東，稱東偏，δ取正值；否則取負(fù)值?！鐰=Am+δ真方位角與坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系¤子午線收斂角γ：過(guò)地面點(diǎn)的真子午線方向與中央子午線之間的夾角?！枳鴺?biāo)縱軸方向偏于真子午線方向以東，稱東偏，γ取正值；否則取負(fù)值。¤A=α+γ2023/9/21幾種方位角之間的關(guān)系真方位角與磁方位角之間的關(guān)系2023/8正反坐標(biāo)方位角直線有方向，直線的方向是相對(duì)的。如A、B兩點(diǎn)間的直線，若將AB作為正方向，則BA就是反方向；也可將BA作為正方向，那么AB就是反方向。一條直線可按正反兩個(gè)方向來(lái)定向。按正方向定向的方位角稱為正方位角；否則稱為反方位角。正反坐標(biāo)方位角之間相差180°2023/9/21正反坐標(biāo)方位角直線有方向，直線的方向是相對(duì)的。如A、B兩點(diǎn)間坐標(biāo)方位角的推算（1）β為右角β為左角2023/9/21坐標(biāo)方位角的推算（1）β為右角2023/8/8坐標(biāo)方位角的推算（2）已知

，測(cè)得

，，試求其他各邊的坐標(biāo)方位角。解：2023/9/21坐標(biāo)方位角的推算（2）已知=15°36′27″+49°54′56″+203°27′36″+82°38′14″-2°47′52″+114°48′25″-180°=283°37′46″

2023/9/212023/8/8思考題名詞解釋:直線定線、直線定向、棱鏡常數(shù)、真方位角、磁方位角、坐標(biāo)方位角、正坐標(biāo)方位角、反坐標(biāo)方位角確定直線的方向可選用哪三種方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向？常見(jiàn)的方位角有哪些？它們之間有什么關(guān)系？2023/9/21思考題名詞解釋:直線定線、直線定向、棱鏡常數(shù)、真方位角、磁方作業(yè)（1）已知地面上A點(diǎn)的磁偏角為-3°10′，子午線收斂角為+1°05′，由羅盤(pán)儀測(cè)得直線AB的磁方位角為63°45′，試求直線AB的坐標(biāo)方位角。并繪出關(guān)系略圖。2023/9/21作業(yè)（1）已知地面上A點(diǎn)的磁偏角為-3°10′，子午線收斂角作業(yè)（2）如圖所示，已