距离测量与直线定向

第三章：距离测量第一节卷尺量距（掌握方法）第二节视距测量（掌握方法）实训1钢尺量距实训2光电测距仪测距距离测量：测量地面两点之间的水平距离。距离测量的方法卷尺量距视距测量光电仪测距3.1钢尺量距一、丈量工具1.钢卷尺（钢尺）形式：尺架式、尺盒式长度：20m、30m、50m

分类：端点尺、刻线尺（见下图）2.皮尺长度：20m、30m、50m……3.其他工具花杆、测钎、垂球、弹簧秤，温度计。垂球测钎标杆弹簧秤直线定线的概念:当两点之间距离较远，不能用一尺段量完，在两点之间标定若干中间点，并使这些点在同一直线上的工作称为直线定线。定线工具：花杆、测钎、经纬仪。定线方法：目估法、经纬仪定线法。

二、直线定线目测定线

2.经纬仪定线将经纬仪安置于A点，瞄准B点，此时照准部在水平方向上不得转动沿BA方向按尺段长概量B1纵转望远镜瞄到1处，指挥1号分段点测钎定在十字丝的纵丝影像上仿步骤，依次将分段点2、3﹒﹒﹒定在AB上。A5341B212345三、距离丈量1、平坦地面的量距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。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1/20002、倾斜地面丈量在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000平量法：当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则用垂球投点将直线分成若干小段进行丈量。斜量法：当地面倾斜的坡面均匀时，可量出斜距，计算水平距离。斜距化为平距

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。第二节视距测量一、普通视距测量原理

视距测量是利用视距丝配合标尺读数来完成的。望远镜十字丝环视距丝视线水平时：两点间水平距离

两点间高差

NMln视准轴倾斜时的距离和高差公式图中设则oAiDaa´bBvb´D’hα原理：D’NMN’M’ι倾斜距离D'为：或oAiDaa´bBvb´Lh水平距离D为：高差h为：D’NMN’M’ι视准轴倾斜时的距离和高差公式实训7钢尺量距（见实训指导书）

顺校园公路选一条长70～80m的线段，完成水平距离的丈量，精度要求在1/3000,完成任务单，步骤见实训指导书。

二、视距测量的观测与计算观测步骤如下:1.在测站上安置经纬仪,量取仪器高i,精确到厘米。2.标尺竖立在测点上。3.盘左瞄准标尺，用上、下丝、中丝在标尺上读数,下丝-上丝=n，在观测前首先求得经纬仪竖盘指标差x。4.启用自动归零装置,读取竖盘读数,考虑竖盘指标差x求出竖直角α。5.利用公式计算测站点至待测点间的水平距离和高差。

D=Kncos2αH=H0+（1/2）×Knsin2α+i-l三、视距测量注意事项

(1)仪器指标差要进行检验和校正。(2)为减少竖直折光的影响,观测时应尽可能使视线离地面1米以上。

(3)作业时,要将视距尺垂直,并尽量采用带有水准器的视距尺。

(4)上、下丝读数应尽可能快。（5）当观测精度要求较高时，n与a应盘左盘右各观测一次，取其平均值作为结果。确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。三个基本方向作为直线定向的标准方向基本方向真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向（轴子午线）直线定向一、标准方向的分类（子午线）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

真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。陀螺仪GP1-2A2．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

磁子午线方向可用罗盘仪测定。

DQL-1型森林罗盘仪DQL-1B型森林罗盘仪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磁偏角，收敛角坐标纵线o磁北线过点的真子午线γ子午线收敛角δ磁偏角Xoγγ值为负值为正γγ二、直线方向的表示方法1、方位角1）方位角的定义从直线起点的标准方向北端（子午线北方向）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°。12标准方向北端方位角22222标准方向真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向真方位角（A）磁方位角（Am）坐标方位角（α）2磁北真北坐标北AmAα1方位角分类2）几种方位角之间的关系2磁北真北坐标北AmAα1磁偏角δ—真北方向与磁北方向之间的夹角；子午线收敛角γ—真北方向与坐标北方向之间的夹角。当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，δ和γ为正；偏于西侧时，δ和γ为负。δγ3）正、反坐标方位角直线1-2：点1是起点，点2是终点。α12—

正坐标方位角；α21—

反坐标方位角。α21α12xyoxx12直线2-1：所以一条直线的正、反坐标方位角互差180º2、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°－RO4三、坐标方位角的推算

α12已知，通过连测求得12边与23边的连接角为β2（右角）、23边与34边的连接角为β3（左角），现推算α23、α34。1234xxxα23α34α12β2β3前进方向1234xxα23α12β2α21前进方向xα34β3α32由图中分析可知：推算坐标方位角的通用公式：注意：

计算中，若α前>360°，减360°；若α前<0°，加360°。当β角为左角时，取“＋”；若为右角时，取“－”。例题：已知α12=46°，β2、β3及β４的角值均注于图上，试求其余各边坐标方位角。α23=α12＋180°－β24x23146°125°10´5136°30´247°20´解：α34=α23-180°＋β3=57°20´>360°

α45=α34＋180°－β4<0°（－10°＋360°）=3500=100°50´=46°＋180°－125°10´=100°50´-180°＋136°30´=－10°=57°20´＋180°－247°20´前进方向第四节罗盘仪的构造和使用

一、罗盘仪的构造如图所示：罗盘仪有望远镜、罗盘盒、基座三部分组成。1．望远镜：瞄准设备，观测时用来瞄准直线的方向。2．罗盘盒：罗盘盒有磁针和刻度盘。磁针安装在度盘中心顶针上，可自由转动，为减少顶针的磨损，不使用时可用固定螺旋将磁针升起固定在玻璃盖上。刻度盘为金属圆盘，全圆刻度为360º，最小刻划为1º，从1º起逆时针方向每隔10º注一数字。3．基座：是一种球臼接头螺旋，摆动罗盘盒使水准器气泡居中，再旋紧球臼连接螺旋，度盘处于水平位置。第四节罗盘仪的构造和使用

二、罗盘仪的使用用罗盘仪测定直线的磁方位角

1.安置仪器：在直线的起点上，安置罗盘仪；

2.对中：用垂球对中。

3.整平：半松开球臼接头螺旋，摆动罗盘盒使罗盘盒上的两个水准器气泡居中，旋紧球臼连接螺旋，使度盘处于水平位置。

4.照准：望远镜瞄准直线的终点。

5.读数：松开磁针固定螺旋，使它自由转动，待磁针静止不动时，读出磁针北端（不带铜圈的一端）所指的度盘读数。三、使用罗盘仪的应注意事项罗盘仪在使用时，不要使铁质物体接近罗盘，以免影响磁针位置的正确性。在铁路附近及高压线铁塔下观测时，磁针读数会受很大影响，应该注意避免。测量结束后，必须旋经螺旋只将磁针升起，避免顶针磨损，以保护磁针的灵敏性。3－2光电测距仪简介一、概况按测程分按精度分光波测距仪微波测距仪激光测距仪红外测距仪短程(＜3km)远程(＜15km)中程(3~15km)Ⅰ级

(|mD|≤5mm)Ⅱ级(5mm≤|mD|≤10mm)Ⅲ