距离测量与直线定向(3)课件

1、第四章 距离测量与直线定向 第一节 距离丈量 一、地面点的标志 点的标志有临时性标志和永久性标志两种 1.临时性标志：可用木桩标定 2.永久性标志：混凝土桩或石桩二、丈量工具 1、钢尺 端点尺： 刻线尺： 3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 1010cm10cm端点尺端点尺0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10刻线尺刻线尺第一节 距离丈量 二、丈量工具 2、皮尺 3、绳尺 4、标杆(又称花杆) 5、测钎 6、垂球第一节 距离丈量 三、直线定线 直线定线即在两点的直线方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向上

2、 （一）目测定线 1两点间定线ABCABAB BCDB2两点延长线上定线（二）仪器定线第一节 距离丈量 四、距离丈量的一般方法。 距离丈量可分为平坦地面的距离丈量和倾斜地面的距离丈量。丈量工作要求平、直、准。 （一）平坦地面的距离丈量法： 1观测与计算： 观测：（如图所示） 计算： AB两点间的距离公式 D=nl+q 式中：n整尺段数 l整尺长 q不足一整尺的余长 2精度检核：应往返进行丈量第一节 距离丈量 距离丈量的精度用相对误差来衡量。 K= 相对误差：在平坦地区要达到1/3000，在地形起伏较大地区应达到1/2000，在困难地区应达到1/1000。（二）、倾斜地面的距离丈量法： 1、平量

3、法:由高向低丈量两次 2、斜量法 按高差计算： D= 按倾斜角计算： D=L*cos1|DDD均往返22Lh第二节 视距测量 一、视距测量原理。视距测量利用望远镜十字丝平面上的上、下两根视距丝a与b，配合视距尺和测得的竖直角a，用视距公式算得水平距离及高差的一种方法。 （一）、视距水平时的视距公式：DhMNlvBFdf n m pnmiA D= kl+q (外对光式望远镜) D= kl (内对光式望远镜) h=I-v 式中：k=100 k：视距乘常数 l：尺间隔 q：视距加常数 i：仪器高 v：中丝读数第二节 视距测量 （二）、视线倾斜时的视距公式竖直角公式：水平距离D=klcos2 高差h=

4、1/2klsin2+i-v=Dtg+i-v天顶距公式：水平距离D=klsin2Z高差h=1/2klsin2Z+i-v第二节 视距测量 二、视距测量的观测与计算 1、观测步骤 （1）如上页图，将仪器安置在测站点M上 （2）量取仪器高i（至毫米或厘米） (3）将视距尺竖直立于N点上 （4）观测者用望远镜瞄准视距尺上某一高度，分别读取上、下视距丝毫中丝读数，然后调节竖直指标水准管微倾螺旋，使指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并将所有观测值记录于下表中。第二节 视距测量 2、水平距离、高差、高程的计算。先根据上、下视距丝读数和竖盘读数，计算视距间隔与竖直角，再根据视距测量公式计算水平距离、高差和高程。

5、三、视距测量的注意事项1.作业前要对仪器的乘常数K值进行检验，K值应在1000.1以内，否则应加入改正值。2.作业时要将视距尺竖直，最好采用有水准器的视距尺，如果使用塔尺，应注意检查各节尺的接头是否准确。3.为了减少垂直折光的影响，观测时应使视线离开地面1m以上。4.观测时应仔细对光，消除视差，使成像清晰。读数时尽量不变动眼睛位置，要估读到毫米。5.要严格按规范要求控制视距，在距离较远或竖直角较大时，要注意指标水准管气泡的居中。第三节 红外光电测距 红外光电测距也称红外测距仪，是电磁波测距仪中的一种。 一、测距仪的分类 1、按载波和光源的不同进行分类。 2、按测程分类。 3、按测距精度分类。

6、二、红外光电测距仪发展趋势 三、测距的基本原理 设光速为C，光波生、返于A、B间的时间为t，则距离D为:D=1/2C*t第三节 红外光电测距 四、红外测距仪 目前，红外测距仪种类繁多，而且逐渐向全站型过渡，但使用方法相近。五、测距的误差来源及注意事项 1、误差来源一部分是与距离D比例的误差，即光速值误差、大气折射率误差和测距频率误差；另一部分是与距离无关的误差，即测相误差、加常数误差、对中误差。 2、 注意事项（1）作业时要防止仪器日晒、雨淋。（2）不要让测距仪的手镜对着太阳，避免强光损坏增收管。（3）对于精度要求较高的测量，应选择气象条件较好的情况下作业。（4）不要把仪器从寒冷处直接拿进温室

7、，要先入在仪器箱中慢慢降温，以免内部凝结水气。（5）运输时应放入仪器箱内，避免强烈撞击。（6）仪器应放在干燥通风处保存。第四节 直线定向 直线定向：确定直线与标准方向之间的角度关系。 一、标准方向的种类 （一）真子午线方向：地理子午线就称真子午线 （二）磁子午线方向：能过地球表面某点的磁子午线的切线方向，该点的磁子午线方向。 （三）坐标纵轴方向：是指高斯投影带中的中央午线方向。 在工程中常用坐标纵轴方向为标准方向。 （四） “三北”方向的关系： 1、 真、磁子午线的关系： 磁偏角：真、磁子午线之间的夹角，叫磁偏角。 东 偏：磁子午线偏真子午线以东为东偏；（正） 西偏：磁子午线偏真子午线以西为西

8、偏；（负） 2、子午线收敛角： 第四节 直线定向 二、直线方向的表示方法 1、方位角。从标准方向北端起，顺时针方向量到某直线的夹角。 角值范围：0360NNAB2、正反坐标方位角。一条直线有正反两个方向，通常以直线前进的方向为正方向。 正反方位角的数值相差180 AB直线的方位角记为AB BA直线的方位角记为BA AB与 BA互为正反方位角 AB BA 180第四节 直线定向 3、象限角。测量上有时用象限角来确定直线的方向。所谓象限角，就是由标准方向的北端或南端起量至某直线所夹的锐角，常用R表示。 角值范围：090 由于象限角可自标准方向的北端量起，也可自其南端量起；可以向东量，也可以向西量。

9、所以象限角除注明角度的大小外，还必须注明角度所在的象限。 第四节 直线定向 三、用罗盘仪测量直线的方向罗盘仪是主要用来测量直线的磁方位角的仪器，也可以粗略的测量水平角和竖直角，还可以进行视距测量。 1、罗盘仪的构造：罗盘、望远镜、水准器和安平机构 2、直线磁方位角的测量 （1）将仪器搬到测线的一端，并在测线另一端插上花杆 （2） 安置仪器： 、对中：将仪器装于三脚架上，并挂上锤球后，移动 三脚架，使锤球尖对准测站点，此时仪器中心与地 面点处于同一条铅垂线上。 、整平：松开仪器球形支柱上的螺旋，上、下俯仰度 盘位置，使度盘上的两个水准气泡同时居中，旋紧 螺旋，固定度盘，此时罗盘仪主盘处于水平位置

10、。 （3）瞄准读数： 转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。 转动罗盘仪，使望远镜对准测线另一端的目标，调节调焦螺旋，使目 标成像清晰稳定，再转动望远镜，使十字丝对准立于测点上的花杆的 最底部。 松开磁针制动螺旋，等磁针静止后，从正上方向下读取磁针指北端所 指的读数，即为测线的磁方位角。 读数完毕后，旋紧磁针制动螺旋，将磁针顶起以防止磁针磨损。第四节 直线定向 校核：测得直线的正磁方位角之后，还要测其反磁方位角。若测得正、反磁方位角相差为180 1之内，可按下式取其平均值，作为最后成果。如误差超出1，应重新观测。 Am = 1/2 Am正 + (Am反 180)3、使用罗盘仪注意事项 （1）在磁铁矿

11、区或离高压线、无线电天线、电视转播台等较近的地方不宜使用罗盘仪，有电磁干扰现象。 （2）观测时一切铁器等物体，如斧头、钢尺、测钎等不要接近仪器。 （3）读数时，眼睛的视线方向与磁针应在同一竖直面内，以减小读数误差。 （4）观测完毕后搬动仪器应拧紧磁针制动螺旋，固定好磁针以防损坏磁针。 第五节 距离、方位角与坐标之间的关系一、距离与坐标的关系22D= ()()ABABXXYYAB=arctanBABAYYXXOxyAAB当已知地面上A、B两点的坐标时，可以用坐标反算两点间的水平距离D，其计算公式为：当地面上A、B两点的坐标时，可用坐标反算方位角AB，其计算公式为：二、方位角与坐标的关系 第五节

12、距离、方位角与坐标之间的关系按不同象限分别讨论：1.当AB直线位于第象限时，即XB-XA0和YBYA0，坐标方位角计算公式与上式相同2.当AB直线位于第象限时，即XB-XA0，坐标方位角计算公式为： AB=arctan +1803.当AB直线位于第象限时，即XB-XA0和YBYA0和YBYA0，坐标方位角计算公式为： AB=arctan +360BABAYYXXBABAYYXXBABAYYXXK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-

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