第四章 距离测量与直线定向

第四章距离测量与直线定向

距离测量的主要任务是测量水平距离。

水平距离是指地面上两点垂直投影在同一水平面上的直线距离。距离测量的方法钢尺量距光电测距仪测距视距测量GPS测量第一节钢尺量距一、量距的工具钢尺——长度20m，30m，50m也称钢卷尺，有刻线尺和端点

2.测钎（测针）3.标杆4.弹簧秤、温度计、垂球二、直线定线定义：

地面上两点间的距离超过一整尺长地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作需要在两点的连线上标定出若干个点按精度要求的不同，直线定线分为：目估定线经纬仪定线平地目估定线方法：经纬仪定线方法：三、钢尺量距的一般方法1．平坦地面上的量距方法式中

n—整尺段数；

l—钢尺长度（m）；q—不足一整尺的余长（m）。

钢尺量距时，一般还应由B点量至A点进行返测。

返测时应重新进行定线。取往、返测距离的平均值作为直线AB最终的水平距离。2．倾斜地面上的量距方法（1）平量法ABDl1l2l3l4ABDl1l2l3l4垂球（2）斜量法ABLDhα量距精度通常用相对误差K来衡量，相对误差K应化为分子为１的分数形式。相对误差分母愈大,则K值愈小，精度愈高；反之，精度愈低。在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不应大于1/3000；在量距较困难的地区，其相对误差也不应大于1/2000。例4-1

用30m长的钢尺往返丈量A、B两点间的水平距离，丈量结果分别为：往测4个整尺段，余长为9.98m；返测4个整尺段，余长为10.02m。计算A、B两点间的水平距离DAB及其相对误差K。解：五、钢尺量距的误差及注意事项1．尺长误差新购置的钢尺必须经过检定，以便进行尺长改正。2．定线误差当待测距离较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。3．拉力误差精密量距时，必须使用弹簧秤。4．钢尺垂曲误差垂曲误差会使量得的长度大于实际长度

5．钢尺不水平的误差用平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大。因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。精密量距时，测出尺段两端点的高差，进行倾斜改正，可消除钢尺不水平的影响。6．丈量误差在量距时应尽量认真操作，以减小丈量误差。7．温度改正第二节视距测量一、视距测量原理进行视距测量，要用到视距丝和视距尺。视距丝即望远镜内十字丝分划板上的上下两根短丝，它与中丝平行且等距离。视距尺是有刻划的尺子，和水准尺基本相同。nm视距丝十字丝1．视线水平时的水平距离和高差公式ABnmpn′m′MN11121314nmnnDhli式中K——视距乘常数，通常K=100；

c——视距加常数，常数c值接近零

。2．视线倾斜时的水平距离和高差公式ABEMNM′N′φnn’L＝Kn′Dhh′iilA、B两点间的高差h为：HAHB第三节直线定向标准方向

确定直线与标准方向之间的关系，称为直线定向。AB一、标准方向1．真子午线方向地球两极2．磁子午线方向地磁两极3．坐标纵轴方向(轴子午线方向)子午线收敛角–γ+δ

磁偏角

二、方位角角值范围：0˚～360˚12标准方向顺时针N12真北磁北+δ坐标北–γα12A12Am121.真方位角A2.磁方位角Am3.坐标方位角α，方向角四、坐标方位角1．正、反坐标方位角正、反坐标方位角间的关系为：x(N)yOABxαABxαBA2．坐标方位角的推算1234xα12β2xα23α21β3xα34α32其中：β2

为前进方向的右侧，

称为右角

β3为前进方向的左侧，

称为左角推算坐标方位角的一般公式为：如果α＞360˚，应自动减去360°；如果α＜0˚，则自动加上360˚。

五、象限角1．象限角由坐标纵轴的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线的锐角，称为该直线的象限角，用R表示，其角值范围为0˚～90˚。x(N)y(E)ORO11(S)(W)ⅠⅡⅢⅣ2RO23RO34RO4需注明象限名称第Ⅰ象限，北东2．坐标方位角与象限角的换算关系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:第五节电磁波测距测距方法比较：传统钢尺丈量——劳动强度大，效率低，复杂地形无法工作普通视距测量——迅速、简便，但测程较短，精度较低。电磁波测距法——高精度，高效率，不受地形限制ABD一、脉冲式光电测距仪测距原理可在A点安置能发射和接收光波的光电测距仪，在B点设置反射棱镜。光电测距仪发出的光束经棱镜反射后，又返回到测距仪。通过测定光波在AB之间传播的时间t，根据光波在大气中的传播速度c，按下式计算距离D：ABD二、相位式光电测距仪测距原理A点安置光电测距仪，在B点设置反射镜光电测距仪发出的光束经棱镜反射后，又返回到测距仪。测定光波在AB之间传播的相位差，按下式计算距离D：三、红外测距仪四、全站仪opticaltheodolite—electronictheodoliteSteeltape———EDM全站仪（totalstation）徕卡TPS700系列卓越中文全站仪拓普康GTS332W全站仪索佳10系列全站仪尼康DTM801系列全站仪宾得全站仪PTSV2南方NTS202205全站仪三、全站仪的功能介绍

1．角度测量(angleobservation)（1）功能：测水平角（horizontalangle）竖直角(verticalangle)（2）方法：与经纬仪相同。若要测出水平角∠AOB，则：aobAOB当精度要求不高时——只需半测回：瞄准A点——置零（0SET）——瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。

aobAOB当精度