第四章距離測量和直線定向

1、測量地面兩點之間的水平距離水平距離。鋼尺量距 普通視距 光電測距 垂球垂球鋼尺鋼尺端點尺和刻線尺端點尺和刻線尺鋼尺鋼尺測測釬標桿標桿彈簧秤彈簧秤二、直線定線標定各尺段端點在同一直線上的工作稱為直線定線直線定線。三、距離丈量的方法三、距離丈量的方法1、目測估量距離（目測法）2、自然步數(shù)丈量距離（步測法）3、鋼尺量距平坦地面的量距A、B兩點間的水平距離為：lnlD 式中：n 尺段數(shù)； l 鋼尺的尺長； l 不足一整尺的余長。鋼尺量距鋼尺量距 為了校核、提高精度，還要進行返測，用往、返測長度之差 與全長平均數(shù) 之比，并化成分子為1的分數(shù)來衡量距離丈量的精度。這個比值稱為相對誤差K：D平均D返往平均D

2、DDK1 平坦地區(qū)鋼尺量距相對誤差不應大于1/2000 困難山區(qū)鋼尺量距相對誤差不應大于1/1000m98.129m98. 9m304 qnlDABm02.130m02.10m304 qnlDBAm00.130m)02.130m98.129(21)(21 BAABavDDD32501m00.130m04. 0m00.130m02.130m98.129 avbfDDDK課堂練習：課堂練習： 用30m長的鋼尺往返丈量A、B兩點間的水平距離，丈量結果分別為：往測4個整尺段，余長為9.98m；返測4個整尺段，余長為10.02m。計算A、B兩點間的水平距離DAB及其相對誤差K。解： 四、四、 視距測量視

3、距測量1、視距測量原理視距測量原理：利用儀器視距裝置，配合視利用儀器視距裝置，配合視距尺，根據幾何原理距尺，根據幾何原理間接間接測定測定兩點間兩點間水平距離和水平距離和高差。高差。 優(yōu)點：簡便，速度快，不受地形限制優(yōu)點：簡便，速度快，不受地形限制 缺點：精度低，約為缺點：精度低，約為1/2001/300。 一般每一般每100M水平距離的高差誤差約為水平距離的高差誤差約為4cm，常應用于精度要求不高的地形測量中。常應用于精度要求不高的地形測量中。2、視距測量計算公式、視距測量計算公式視線水平時：視線水平時：視線水平時視線水平時 水平距離：水平距離：Dkn 視距常數(shù)通常為視距常數(shù)通常為100，n為

4、尺間隔為尺間隔 高差：高差：h=il i為儀器高，為儀器高，l為目標高即中絲讀數(shù)為目標高即中絲讀數(shù)視線傾斜時：視線傾斜時： 水平距離：水平距離：Dkncos2 k視距常數(shù)通常為視距常數(shù)通常為100，n為尺間隔，為尺間隔， 為視線的豎直角為視線的豎直角 高差：高差：h1/2 knsin2i l i為儀器高，為儀器高，l為目標高即中絲讀數(shù)為目標高即中絲讀數(shù)視線傾斜時視線傾斜時3、距離測量方法與計算：、距離測量方法與計算：1）水準儀視距測量（提供水平視線）水準儀視距測量（提供水平視線）1 1安置儀器于安置儀器于A A水準點水準點，精平；，精平；2 2瞄準瞄準B B水準點水準點上的水準尺；上的水準尺；

5、3 3讀取上、下絲讀數(shù)讀取上、下絲讀數(shù)M M、N N，計算尺間隔，計算尺間隔 n=M-Nn=M-N；4 4視線距離（水平距）視線距離（水平距） D=knD=kn5. 5. 量取儀高量取儀高i i，讀取中絲讀數(shù)，讀取中絲讀數(shù)v v，h=i-lh=i-l 電磁波測距儀是用電磁波（光波或微波）作為 載波傳輸測距信號以測量兩點間距離的一種方法。 電磁波測距儀的分類： 1、光電測距儀 （可見光、紅外光、激光） 2、微波測距儀 （無線電波、微波）紅外測距儀紅外測距儀五、光電測距五、光電測距 電磁波測距儀的優(yōu)點： 1、測程遠、精度高。 2、受地形限制少等優(yōu)點。 3、作業(yè)快、工作強度低。 建筑工程測量中應用較

6、多的是短程 紅外光電測距儀。測程及測距儀的精度：1、測程：測距儀一次所能測的最遠距離。短程測距儀 測程小于5km； 中程測距儀 測程在5km-30km； 遠程測距儀 測程在30km以上。 RED mini紅外測距儀各種反射棱鏡各種反射棱鏡經緯儀與測距儀配接經緯儀與測距儀配接測距儀功能鍵盤測距儀功能鍵盤1、儀器簡介：光電測距的注意事項(1) (1) 防止日曬雨淋，在儀器使用和運輸中應注意防震。防止日曬雨淋，在儀器使用和運輸中應注意防震。(2) (2) 嚴防陽光及強光直射物鏡，以免損壞光電器件。嚴防陽光及強光直射物鏡，以免損壞光電器件。(3) (3) 儀器長期不用時，應將電池取出。儀器長期不用時，

7、應將電池取出。 (4) (4) 測線應離開地面障礙物一定高度，避免通過發(fā)熱體測線應離開地面障礙物一定高度，避免通過發(fā)熱體 和較寬水面上空，避開強電磁場干擾的地方。和較寬水面上空，避開強電磁場干擾的地方。(5) (5) 鏡站的后面不應有反光鏡和強光源等背景干擾。鏡站的后面不應有反光鏡和強光源等背景干擾。(6) (6) 應在大氣條件比較穩(wěn)定和通視良好的條件下觀測。應在大氣條件比較穩(wěn)定和通視良好的條件下觀測。 確定直線與標準方向之間的水平角度稱為直線定向。確定直線與標準方向之間的水平角度稱為直線定向。標準方向真子午線方向磁子午線方向坐標縱軸方向1、真子午線方向、真子午線方向 通過地球表面某點的真子通

8、過地球表面某點的真子午線的切線方向，稱為該午線的切線方向，稱為該點的真子午線方向。點的真子午線方向。真子午線的切線方向真子午線的切線方向P1P2 真子午線方向真子午線方向是用天文測量方法或用陀螺經緯儀測定的。 陀螺儀陀螺儀GP1-2AGP1-2A2 2磁子午線方向磁子午線方向 磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，磁針自由靜止時其軸線所指的方向。AP PP P北極北極 P 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。 DQL-1DQL-1型森林羅盤儀型森林羅盤儀DQL-1BDQL-1B型森林羅盤儀型森林羅盤儀3坐標縱軸方向 我國采用高斯平面直角坐標系，6帶或3帶都

9、以該帶的中央子午線為坐標縱軸，因此工程測量工程測量中取坐標縱軸方向作為標中取坐標縱軸方向作為標準方向。準方向。xyoP1P2高斯平面直角坐標系高斯平面直角坐標系1 1、方位角、方位角1 1）定義）定義由直線一端的標準方向線由直線一端的標準方向線北端起，順時針量至該直北端起，順時針量至該直線的水平角。線的水平角。取值范圍為取值范圍為0 0 360 360。12標準方向北端標準方向北端方位角方位角22222標標準準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縱軸方向坐標縱軸方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐標方位角（坐標方位角（ ）2磁北磁北真北真北坐標北坐標

10、北AmA1l 方位角的互算方位角的互算mmAAAA真北磁北坐標北AmA三種方位角的關系PO 由于地面各點的真北（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角表示直線方向會給方位角的推算帶來不便，所以在一般測在一般測量工作中，常采用坐標量工作中，常采用坐標方位角來表示直線方向方位角來表示直線方向。xyoP1P2坐標北與真北的關系坐標北與真北的關系正、反坐標方位角正、反坐標方位角 直線直線1-2 1-2 ：點：點1 1是起點，點是起點，點2 2是終點。是終點。1212 正坐標方位角；正坐標方位角；2121 反坐標方位角。反坐標方位角。2112xyoxx1218012211802112180正反直線直線2

11、-12-1：2）性質：一條直線的正、反坐標方位角互差180如圖所示，三角形的三個觀測值列于圖上，已知：CB=12415，求BA和CA。 如圖三角形的三個內角分別為1=38，2=67，3=75，其中12邊的坐標方位角為12=30，求23邊和31邊的坐標方位角。2、象限角、象限角 從標準方向線的北端或南端，順時針或逆時針量至某直線的從標準方向線的北端或南端，順時針或逆時針量至某直線的水平銳角，以水平銳角，以R R表示，取值范圍為表示，取值范圍為0 09090。 象限角與坐標方位角的換算象限角與坐標方位角的換算11ooR22180ooR33180ooR44360ooR1234ONSWERo1o1o2

12、Ro2o4o3Ro3Ro4象限角與方位角象限角與方位角 坐標方位角推算坐標方位角推算180ABBC180ABBC180ABBC推算坐標方位角的通用公式：推算坐標方位角的通用公式：注意：注意： 計算中，若計算中，若前前360360，減，減360360； 若若前前00，加加360360。當當角為左角時角為左角時：當當角為右角時角為右角時：右后前-180左后前180-例題：已知12=46，2 、3及的角值均注于圖上，試求45邊坐標方位角。4x2314612510 513630 24720 前進方向前進方向第三節(jié)第三節(jié) 平面直角坐標正、反算平面直角坐標正、反算 平面直角坐標正算平面直角坐標正算 已知已

13、知A A點坐標，點坐標，A A至至B B點水平距離和坐標方位角，求點水平距離和坐標方位角，求B B點坐標。點坐標。ABABABABABABSyySxxsincos【練習【練習1】已知點】已知點A坐標，坐標， xA=1000 m、 yA=1000m 、AB的坐標方位角的坐標方位角AB =351736， 兩點水平距離兩點水平距離SAB =200.416m ，計算，計算B 點的坐標？點的坐標？ 平面直角坐標反算平面直角坐標反算 已知已知A A、B B點坐標，求點坐標，求A A至至B B的水平距離和坐標方位角。的水平距離和坐標方位角。ABABABABABABABABABABABABABxxxyyyxyRyxxyS ,arctancossin22其其中中， 象限角轉化為坐標方位角的方法象限角轉化為坐標方位角的方法AByABxRABRAB180RAB180RAB 360 【練習【練習2】 xA=3712232.528m 、 yA=523620.436m 、 xB=3712227.860 m、 yB=523611.598 m，計算直線，計算直線AB的坐的坐標方位角標方位角 AB、水平距離、水平距離 sAB。課堂練習 1、如右圖所示，已知AB邊的方位角為13020，BC邊的長度為82m，ABC = 12010，XB=460m, YB=320m，計算分別計算BC