第四章+距離測量與直線定向(3節(jié))

1、第四章第四章 距離測量與 第第 四四 章章 距離測量與直線距離測量與直線 定向定向卷尺量距直線定向視距測量學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 要要 點(diǎn)與課時(shí)安排點(diǎn)與課時(shí)安排3課時(shí)卷尺量距(皮尺、鋼尺)普通視距 光電測距 第第 四四 章章 距離測量與直線定向距離測量與直線定向距離距離測量：測定地面點(diǎn)之間的水平距離水平距離。垂球垂球鋼尺鋼尺端點(diǎn)尺和刻線尺端點(diǎn)尺和刻線尺鋼尺鋼尺測測釬標(biāo)桿標(biāo)桿注意認(rèn)清尺的零點(diǎn)注意認(rèn)清尺的零點(diǎn)卷尺量距一、常用工具一、常用工具二、點(diǎn)的標(biāo)定與直線定線二、點(diǎn)的標(biāo)定與直線定線臨時(shí)性標(biāo)志：臨時(shí)性標(biāo)志：測繪單位在測量過程中設(shè)置和使用 。 （木樁、油漆、鋼釘）。（木樁、油漆、鋼釘）。 -指確定點(diǎn)在地面上的位

2、置（設(shè)立標(biāo)志）。（一）點(diǎn)的標(biāo)定：（一）點(diǎn)的標(biāo)定：永久性標(biāo)志：永久性標(biāo)志：測繪部門在測量后留存下的標(biāo)志 （標(biāo)石、鋼釘、覘標(biāo) 或其他標(biāo)記物或其他標(biāo)記物 ）。測量標(biāo)志分：永久性測量標(biāo)志和臨時(shí)性測量標(biāo)志 國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是各項(xiàng)測繪工作的基礎(chǔ)依據(jù)。三角點(diǎn)（平面控制點(diǎn)）三角點(diǎn)（平面控制點(diǎn)）高程控制點(diǎn)高程控制點(diǎn)戈壁灘上的鋼標(biāo) !（二）直線定線（二）直線定線-當(dāng)兩點(diǎn)間距離較長或地勢起伏較大時(shí)直線定線直線定線-指在兩點(diǎn)間的直線方向上標(biāo)定 一些點(diǎn)位的工作。AB11、兩點(diǎn)間定線*.目估法定線：由A端瞄向B點(diǎn)，使單眼視線與標(biāo)桿邊緣相切，并以手勢指揮手持標(biāo)桿者（乙）在垂直于測線方向上左右移動(dòng)標(biāo)桿，直到三點(diǎn)位于同一條

3、直線上AB123*.經(jīng)緯儀定線2、過山頭定線-不通視兩點(diǎn)間的定線ABCDCDDC漸近定線法漸近定線法在A、B方向上目估一C點(diǎn)，（與A、B均通視）在CB間定D；反過來，在DA間重新定C在CB間重新定DC如此反復(fù)不斷定出新的C、D點(diǎn)， 直至BDC和DCA同時(shí)共線。3、延長直線AB二、卷尺量距二、卷尺量距 一般量距一般量距量距相對精度：量距相對精度： 1100015000主要用途：主要用途：圖根導(dǎo)線邊長丈量、 一般工程的距離放樣。例例: :用用30m30m鋼尺，丈量約鋼尺，丈量約70m70m的距離，應(yīng)如何工作？的距離，應(yīng)如何工作？平坦地面1.直線定線:定出2個(gè)分段點(diǎn)將直線分成3個(gè)尺段。 在分段點(diǎn)上插

4、上測釬。鋼尺量距最基本的要求鋼尺量距最基本的要求平、直、準(zhǔn)平、直、準(zhǔn)B12A后尺讀數(shù)0.038m前尺讀數(shù)29.952m2.往測：從起點(diǎn)向終點(diǎn)逐段量測逐段量測(前后尺手兩人進(jìn)行。當(dāng)前尺手發(fā) “預(yù)備”、后尺手喊“好”時(shí)，前后尺手同時(shí)讀數(shù)) 3.返測：從終點(diǎn)向起點(diǎn)逐段量測逐段量測坡地上量距D=Scos斜量法平量法A要求：一般量距 1/3000( 平坦 ) ， 1/1000 （山區(qū)）。 內(nèi)業(yè)成果整理。內(nèi)業(yè)成果整理。 丈量精度用“相對誤差”來衡量相對誤差：往返丈量之差與其平均值之比 （化為分之為一的分?jǐn)?shù)形式）。量距成果：取平均距離，D = ( D往 + D返)/2返往平均平均返往DDDDDDK1鋼尺精密

5、量距鋼尺精密量距起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間分段點(diǎn)均打入木樁分段點(diǎn)均打入木樁，露出地面5cm10cm，樁頂刻畫十字線，十字線的交點(diǎn)即為點(diǎn)位。 經(jīng)緯儀定線。經(jīng)緯儀定線。1/50001/10000精密丈量示意圖 拉尺要用標(biāo)準(zhǔn)拉力：后尺端吊掛彈簧秤。丈量丈量測量各樁頂間高差。 串量多次：移動(dòng)尺的位置量（10cm內(nèi)）。 每次較差不超限時(shí)（一般不得超過 2 3mm ）， 取平均值作為尺段結(jié)果。 每測完一尺段，用溫度計(jì)讀取一次溫度。 B123A后尺讀數(shù)0.0500m前尺讀數(shù)29.9631m后尺讀數(shù)0.0385m前尺讀數(shù)29.9520mDA1=29.9631-0.0500=29.9131mDA1=29.9520-0.0

6、385=29.9135m串量串量后尺讀數(shù)0.0315m前尺讀數(shù)29.9460m精密丈量記錄計(jì)算表精密丈量記錄計(jì)算表鋼尺號：YJ-3 鋼尺熱膨脹系數(shù)：=1.2510-5 鋼尺檢定溫度：t0=20名義長度：l0=30m 檢定長度：l=29.985m 檢定時(shí)的拉力：10kg尺段實(shí)測次數(shù)前尺讀數(shù)后尺讀數(shù)尺段長度溫度/高差/m尺長改正溫度改正傾斜改正改正后尺段長A1129.96300.050029.9131250.150-15.0+1.9-0.429.9002229.95200.038529.9135329.94600.031529.9145平均29.9137mmLlllLd0 .159137.2930

7、30985.2000mmLttLt9 . 19137.2920251025. 150mmLhLh4 . 09137.29215. 0222尺長改正：尺長改正：溫度改正：溫度改正：傾斜改正：傾斜改正：改正后尺段長：DA1 = 29.9137-0.0150+0.0019-0.0004 = 29.9002m-“三差三差”改正改正內(nèi)業(yè)成果整理內(nèi)業(yè)成果整理 !標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方向向真子午線方向真子午線方向磁子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向直線定向直線定向-指確定一條直線與標(biāo)準(zhǔn)方向間的水平夾角。4-2 直線定向直線定向1 1、真子午線方向、真子午線方向子午線的切線方向子午線的切線方向P1P2-過地

8、面某某點(diǎn)的子午線的切線方向。*是用天文測量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。*用于小比例尺測圖定向陀螺儀陀螺儀GP1-2AGP1-2A2磁子午線方向 AP P-磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。P北極北極 P 磁北極磁北極磁子午線方向可用羅盤儀測定。磁子午線方向可用羅盤儀測定。3坐標(biāo)縱軸方向 高斯平面直角坐標(biāo)系高斯平面直角坐標(biāo)系與過赤道點(diǎn)的子午線的切線方向平行的方向。(即直角坐標(biāo)系中縱坐標(biāo)軸的方向)P1P2坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向磁子午線方向磁子午線方向真子午線方向午線方向赤道赤道A存在三種偏角存在三種偏角 二、直線方向的表示方法二、直線方向的表示方法方位角方位角-

9、從直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端起順時(shí)針方向量到直線的水平夾角。3600 12標(biāo)準(zhǔn)方向北端標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角方位角22222標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方向向真子午線方向真子午線方向磁子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐標(biāo)方位角（坐標(biāo)方位角（ ）2磁北磁北真北真北坐標(biāo)北坐標(biāo)北AmA1 由于偏角很小，在普測里，常忽略不計(jì)。由于偏角很小，在普測里，常忽略不計(jì)。 即認(rèn)為三種方位角一致即認(rèn)為三種方位角一致且在一般測量工作中，常采用坐標(biāo)方位角來表示直線方向正、反坐標(biāo)方位角正、反坐標(biāo)方位角 直線直線1-2 1-2 ：點(diǎn)：點(diǎn)1 1是起點(diǎn)，點(diǎn)是起點(diǎn)，點(diǎn)2 2是終點(diǎn)。是終點(diǎn)。

10、1212 正坐標(biāo)方位角；正坐標(biāo)方位角；2121 反坐標(biāo)方位角。反坐標(biāo)方位角。2112xyoxx1218012211802112直線直線2-12-1：所以一條直線的正、反坐標(biāo)方位角互差180180反正象限角象限角-由直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端或南端起，沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向量至該直線的銳角，用R表示。直線直線R與與的關(guān)系的關(guān)系O1O2O3O4（北）（北）（西）（西）y（東）（東）（南）（南）xoRO1RO3RO2RO4O1O2O3O41234O1=RO1O2=180RO2O3=180 RO3O4=360RO4。NER60:900表示三、羅盤儀測磁方位角三、羅盤儀測磁方位角羅盤儀的構(gòu)造羅盤儀的構(gòu)造-方位

11、刻度盤0360逆時(shí)針注記磁針:用于定標(biāo)準(zhǔn)方向如何區(qū)分磁針的南北端如何區(qū)分磁針的南北端?我國處于北半球，距地磁北極近，使磁針南極磁針南極（指北端）受的引力大而向下傾斜。為避免磁針北極磁針北極（指南端）向上翹而繞上銅絲以保兩端平衡。結(jié)論：繞有銅絲端所指方向?yàn)榻Y(jié)論：繞有銅絲端所指方向?yàn)槟戏较蚰戏较蛉绾巫x取磁方位角？如何讀取磁方位角？物鏡在刻度盤0端，讀取磁針北端所指讀數(shù)。物鏡在刻度盤180端，讀取磁針南端所指讀數(shù)。B018027090210A30羅盤儀測磁方位角羅盤儀測磁方位角在直線起點(diǎn)安置儀器 對中 整平瞄準(zhǔn) 目鏡對光 物鏡對光讀數(shù)：松開磁針制動(dòng)螺旋，待磁針靜止后讀 取磁

12、指北端所指讀數(shù)。!視距測量視距測量利用測量望遠(yuǎn)鏡的視距絲，間接測定利用測量望遠(yuǎn)鏡的視距絲，間接測定 距離和高差的方法。距離和高差的方法。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：測量速度快，不受地 形限制。不足：不足：精度低，距離相對誤 差一般約為1/300，高 差一般為分米級。用途：用途：主要用于地形圖測繪 (地形點(diǎn)的距離與高差)。4-3 視距測量視距測量視距絲十字絲板上的兩根視距絲，其間隔為p。它們在物鏡光心處的張角基本是不變的。mn一、視線水平時(shí)視距測量原理及計(jì)算公式一、視線水平時(shí)視距測量原理及計(jì)算公式fmnFNMABidDhABvdfDvihOQdfD視距間隔故相似與:,?)(llpfMNmnfdmnfMNdMNF

13、mnFdlpffD100; 0,)()(KCpfKfC常使在制作儀器時(shí)稱視距乘常數(shù)稱視距加常數(shù)令lD100lD100（尺間隔）NMllD1001.視距公式：視距公式： 2.高差公式：高差公式： viHhHHvihAAB二二. .視線傾斜時(shí)視距測量公式視線傾斜時(shí)視距測量公式aDaNNQMMOO1ABiDLvhBadadfaOQOODcoscos)(cos1FmnitgaDhvBOQOBBQBBQ11 adadfaOQOODcoscos)(cos12cos100cosldD則l）MN（pfdMNFmnfd100?)(即不相似與由于視線時(shí)的尺間隔為標(biāo)尺則作llNMpfdOQNM100cos100100coscos)(lldall，MNNM，RTRTQNN，？l即里在由于視場角很小2cos100cosldDvialkvitgDhitgaDhv2sin211.視距公式視距公式2.高差公式高差公式三角高程測量三角高程測量A1i三三. .視距測量觀測和計(jì)算視距測量觀測和計(jì)算觀測：觀測：在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平、量儀高量儀高i i； 在測點(diǎn)豎水準(zhǔn)尺，瞄準(zhǔn)(要求三絲都能讀數(shù))。讀數(shù)：讀數(shù)：每個(gè)測點(diǎn)讀四個(gè)讀數(shù) 上絲讀數(shù) a a 讀至毫米 下絲讀數(shù) b b 讀至毫米 中絲讀數(shù) v v 讀至厘米 豎盤讀數(shù) L L 讀至分 視距測量通常只測盤左（或盤