距离测量与直线定向-距离测量与直线定向（工程测量）

第四章距离测量与直线定向钢尺测距水平角观测竖直角观测经纬仪的检验与校正第一节钢尺测距量距工具钢尺—端点尺和刻线尺垂球钢尺测钎标杆弹簧秤直线定线标定各尺段端点在同一直线上的工作称为直线定线。1、目测定距目测定线就是用目测的方法，用标杆将直线上的分段点标定出来。直线定线2、经纬仪定线将经纬仪安置于A点，瞄准B点，然后在AB的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点1，2，…。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面5cm～10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在AB方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作为钢尺读数的依据。A1325B41、平坦地面的量距2、经纬仪定线A、B两点间的水平距离为：式中：n—尺段数；

l—钢尺的尺长；

q—不足一整尺的余长。1、平坦地面的量距为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、返测长度之差与全长平均数之比，并化成分子为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相对误差K：平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/30002、倾斜地面丈量当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000钢尺量距的精密方法用一般方法量距，相对精度就只能达到1/1000-1/5000。当量距精度要求较高，即量距精度要求在1/10000以上时。就必须采用较为精密的方法进行测量，并对测量结果进行各项必要修正。精密量距是用经过检定的钢尺(30m钢尺，标准拉力为100N)进行测量，其钢尺的实长与温度函数关系式为：尺长方程经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：—温度为t时的钢尺实际长度；—钢尺的名义长度；—尺长改正值，即温度在时钢尺全长改正数；—钢尺膨胀系数，一般取α=1.25×—钢尺检定时的温度；—量距时的温度。尺长方程例题：用尺长方程为的钢尺实测A—B尺段（如图），长度l=29.896m，A、B两点间高差h=0.272m，测量时的温度t=25.8°C，试求A—B尺段的水平距离。尺长方程解：1）尺长改正第二节视距测量普通视距测量的精度一般为1/200~1/300，但由于操作简便，不受地形起伏限制，可同时测定距离和高差，被广泛用于测距精度要求不高的地形测量中。第二节视距测量视距测量是利用视距丝配合标尺读数来完成的。普通视距测量原理望远镜十字丝环视距丝对于倒像望远镜：下丝在标尺上的读数为a，上丝在标尺上的读数为b，视距间隔l（l=a-b），则水平距离D有：视距测量原理通常情况下k=100h2

固定值（约34°23′）l2l112AD1D2ih2视准轴水平时的距离和高差公式视准轴水平时的视距公式为：测站点到立尺点的高差为：i—仪器高，是桩顶到仪器水平轴的高度；v

—中丝在标尺上的读数。l1l22h21D1D2Aih2视准轴倾斜时的距离和高差公式原理：图中设则oAiDaa´bBvb´Lhα计算：倾斜距离L为：水平距离D为：高差h为：或oAiDaa´bBvb´Lh例题：如上图，在A点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，α=3°27´,试求A、B两点间的水平距离和高差。解：1）尺间距2）水平距离例题：如上图，在A点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，α=3°27´,试求A、B两点间的水平距离和高差。3）高差视距测量误差及注意事项视距测量差1.读数误差2.标尺不竖直误差3.外界条件的影响此外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、视距常数误差等。电磁波测距仪电磁波测距仪是用电磁波（光波或微波）作为载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。电磁波测距仪的分类：1光电测距仪（可见光、红外光、激光）2微波测距仪（无线电波、微波）红外测距仪第三节电磁波测距第三节电磁波测距电磁波测距仪的优点：测程远、精度高01受地形限制少等优点0202作业快、工作强度低建筑工程测量中应用较多的是短程红外光电测距仪。REDmini红外测距仪1、仪器简介：各种反射棱镜经纬仪与测距仪配接测距仪功能键盘REDmini红外测距仪经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜中心的视线保持平行。调整经纬仪望远镜，使十字丝对准反射棱镜的觇牌中心。REDmini红外测距仪调整测距仪望远镜，使十字丝对准反射棱镜中心。REDmini红外测距仪确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。标准方向真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向第四节直线定向一、标准方向的分类1、真子午线方向通过地球表面某点的真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向。真子午线的切线方向P1P2一、标准方向的分类2．磁子午线方向磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。AP´PP—北极P´—磁北极一、标准方向的分类3．坐标纵轴方向我国采用高斯平面直角坐标系，6°带或3°带都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准方向。xyoP1P2高斯平面直角坐标系二、直线方向的表示方法1、方位角从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至直线的水平夹角，称为该直线的方位角；其角值范围为0°~360°。1）方位角的定义12标准方向北端方位角22222二、直线方向的表示方法2、象限角某直线的象限角是由直线起点的标准方向北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至该直线的锐角，用R表示。直线R与α的关系O1O2O3O4（北）（西）y（东）（南）xoⅠⅣⅢⅡRO1RO3RO2RO4αO1αO2αO3αO41234αO1=RO1αO2=180°－RO2αO3=180°＋RO3αO4=360°－RO4一、标准方向的分类3、正、反坐标方位角直线1-2：点1是起点，点