距离测量与直线定向-直线定向（工程测量）

项目四距离测量和直线定向

确定地面点两点之间的相对位置，仅知道两点之间的水平距离是不够的，还必须确定此直线的方向。要确定一条直线的方向，首先要选定一个标准方向作为定向的依据，然后测出该直线与标准方向间的水平角，则该直线的方向也确定了。确定直线与标准方向之间的水平角的工作叫直线定向。任务二直线定向

一、标准方向线直线定向时，常用的标准方向有：（一）真子午线方向（真北方向）（二）磁子午线方向（磁北方向）（三）坐标纵轴方向（轴北方向）一、标准方向线（一）真子午线方向（真北方向）过地球南北极的平面与地球表面的交线叫真子午线。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。真子午线方向是用天文测量的方法或用陀螺经纬仪测定的。指向北极星的方向可近似作为真子午线方向。在国家小比例尺测图中采用它作为定向的基准。一、标准方向线（二）磁子午线方向（磁北方向）磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，自由静止时磁针轴线所指的方向，指向北端的方向称为磁子午线方向。磁北方向可用罗盘仪测定，在小面积大比例尺测图中常用磁子午线方向作为定向的基准。一、标准方向线（二）磁子午线方向（磁北方向）由于地磁的两极与地球的两极并不一致，北磁极约位于西经100.0°北纬76.1°；南磁极约位于东经139.4°南纬65.8°。所以同一地点的磁子午线方向与真子午线方向不能一致，其夹角称为磁偏角，用符号δ表示。磁子午线方向北端在真子午线方向以东时为东偏，δ定为“+”，在西时为西偏，δ定为“－”。磁偏角的大小随地点、时间而异，在我国磁偏角的变化约在+6°(西北地区)到－10°(东北地区)之间。

由于地球磁极的位置不断地在变动，以及磁针受局部吸引等影响，所以磁子午线方向不宜作为精确定向的基本方向。但由于用磁子午线定向方法简便，所以在独立的小区域测量工作中仍可采用。一、标准方向线（二）磁子午线方向（磁北方向）一、标准方向线（三）坐标纵轴方向（轴北方向）不同点的真子午线方向或磁子午线方向都是不平行的，这使直线方向的计算很不方便。采用坐标纵轴方向作为基本方向，这样各点的基本方向都是平行的，所以使方向的计算十分方便。通常取测区内某一特定的子午线方向作为坐标纵轴，在一定范围内部以坐标纵轴方向作为基本方向，称为坐标纵轴方向。一、标准方向线（三）坐标纵轴方向（轴北方向）地面上各点真子午线方向与高斯—克格平面直角坐标系坐标纵线之间的夹角称为子午线收敛角，用γ表示。坐标纵线北偏向真子午线以东，称为东偏，规定r为“＋”；反之，称为西偏，规定r为“－”。地面各点子午线收敛角大小随点的位置的不同而不同，由赤道向南北方向逐渐增大。真子午线磁子午线坐标纵线-δγ二、方位角测量工作中，常采用方位角表示直线的方向。从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至该直线的水平夹角，称为该直线的方位角。方位角取值范围是0˚～360˚。因标准方向有三种，因此对应的方位角也有三种：（一）真方位角（二）磁方位角（三）坐标方位角二、方位角（一）真方位角由真子午线方向的北端起，顺时针量到直线间的夹角，称为直线的真方位角，一般用A表示。（二）磁方位角由磁子午线方向的北端起，顺时针量到直线间的夹角，称为直线的磁方位角，用Am表示。（三）坐标方位角从坐标纵轴方向的北端起顺时针量到某直线的水平角，称为该直线的坐标方位角，用α表示，通常简称为方向角。三、正反坐标方位角测量工作中的直线都是具有一定方向的，一条直线存在正、反两个方向，如下图所示，我们把直线前进方向称为直线的正方向。就直线AB而言，点A是起点，B点是终点。通过起点A的坐标纵轴北方向与直线AB所夹的坐标方位角αAB,称为直线AB的正坐标方位角；过终点B的坐标方位角αBA，称为直线AB的反坐标方位角(是直线BA的正坐标方位角)。正、反坐标方位角互差180°，即

αAB=αBA±180°

α正=α反±180°三、正反坐标方位角ABxyαABNNOαBA四、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0°~90°。为了表示直线的方向，应分别注明北偏东、北偏西或南偏东、南偏西。如北东85°，南西47°等。显然，如果知道了直线的方位角，就可以换算出它的象限角，反之，知道了象限也就可以推算出方位角。四、象限角四、象限角坐标方位角与象限角的换算关系直线定向方位角由坐标方位角推算坐标象限角由坐标象限角推算坐标方位角北东(NE)第Ⅰ象限0°~90°R=αα=R南东(SE)第Ⅱ象限90°~180°R=180°－αα=180°－R南西(SW)第Ⅲ象限180°~270°R=α－180°α=180°＋

R北西(NW)第Ⅳ象限270°~360°R=360°－αα=360°－R四、象限角坐标方位角与象限角的换算表直线名称方位角（α）象限角（R）AB30°ACSE30°AD260°AENW50°30°150°SW80°310°五、用罗盘仪测定磁方位角当测区内没有国家控制点可用需要在小范围内建立假定坐标系的平面控制网时，可