第四章距离测量与直线定向ppt课件

第四章第四章 间隔丈量与直线间隔丈量与直线定向定向钢尺量距钢尺量距视距丈量视距丈量光电测距光电测距直线定向直线定向主要内容主要内容为什么要进展间隔丈量和为什么要进展间隔丈量和直线定向？直线定向？u钢尺量距的普通方法钢尺量距的普通方法u钢尺量距的精细方法钢尺量距的精细方法u钢尺量距的误差来源与本卷须知钢尺量距的误差来源与本卷须知第一节第一节 钢尺量距钢尺量距钢尺钢尺钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽10-15mm，厚，厚0.2-0.4mm；长度有；长度有20m、30m及及50m几种，卷放在圆形盒几种，卷放在圆形盒内或金属架上。内或金属架上。1、量距的工具、量距的工具一、钢尺量距的普通方法一、钢尺量距的普通方法钢尺的根本分划为厘米，在每米及每分米处有数字钢尺的根本分划为厘米，在每米及每分米处有数字注记。注记。有的钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢有的钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢尺，整个尺长内都刻有毫米分划。尺，整个尺长内都刻有毫米分划。由于尺的零点位置的不同，有端点尺和刻线尺的区由于尺的零点位置的不同，有端点尺和刻线尺的区别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点，刻线尺是别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点，刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。以尺前端的一刻线作为尺的零点。1、量距的工具、量距的工具量距的工具量距的工具其他工具其他工具标杆：标杆长标杆：标杆长2-3m，直径，直径3-4cm，杆上涂以，杆上涂以20cm间隔的红白漆，以便远处明晰可见，用间隔的红白漆，以便远处明晰可见，用于标定直线于标定直线;测钎：测钎用细钢筋制成测钎：测钎用细钢筋制成(粗铁丝制成粗铁丝制成)，用来，用来标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺段数段数;垂球：垂球用来投点垂球：垂球用来投点;弹簧秤：控制拉力弹簧秤：控制拉力;温度计：测定温度温度计：测定温度.其他工具其他工具一、钢尺量距的普通方法一、钢尺量距的普通方法当所测间隔较长或地势起伏较大时，为使量距方便，当所测间隔较长或地势起伏较大时，为使量距方便，可分段丈量。可分段丈量。为使所量线段在同不断线上，需求将每一尺段首尾为使所量线段在同不断线上，需求将每一尺段首尾的标杆标定在待测直线上，即在直线上标定假设干点，的标杆标定在待测直线上，即在直线上标定假设干点，使这些点在同不断线上使这些点在同不断线上,这一任务称为直线定线。这一任务称为直线定线。钢尺量距的直线定线直线定线的方法有目视定线和钢尺量距的直线定线直线定线的方法有目视定线和经纬仪定线。普通量距用目视定线，经纬仪定线适用经纬仪定线。普通量距用目视定线，经纬仪定线适用于精细量距时。于精细量距时。2、直线定线、直线定线目视定线方法目视定线方法A A、B B为待测间隔的两个端点，先在该两端点上竖立标杆为待测间隔的两个端点，先在该两端点上竖立标杆;丈量员甲站在丈量员甲站在A A点后点后1 12m2m处，由处，由A A瞄向瞄向B B，使视野与标杆边缘相，使视野与标杆边缘相切，然后甲指挥乙持标杆切，然后甲指挥乙持标杆1 1左右挪动，直到左右挪动，直到A A、1 1、B B三根标杆位三根标杆位于同不断线上，然后将标杆竖直地插下。于同不断线上，然后将标杆竖直地插下。直线定线普通应由远及近。直线定线普通应由远及近。AB甲甲乙乙经纬仪定线经纬仪定线纵丝法纵丝法3 3、量距方法、量距方法1平坦地面的丈量方法平坦地面的丈量方法平坦地面的丈量方法平坦地面的丈量方法去除直线方向上的妨碍物，去除直线方向上的妨碍物，再用木桩将再用木桩将A A、B B两点标定出两点标定出来，然后在两点的外侧各竖来，然后在两点的外侧各竖立一标杆，即可开场丈量。立一标杆，即可开场丈量。丈量任务普通由两人进展，后尺手并持尺的零端位于丈量任务普通由两人进展，后尺手并持尺的零端位于A A点木桩的标志点木桩的标志处；前尺手持尺的末端并携带一组测钎，沿处；前尺手持尺的末端并携带一组测钎，沿ABAB方向前进，行至一尺段方向前进，行至一尺段处停下。处停下。后尺手以手势指挥前尺手将钢尺拉在后尺手以手势指挥前尺手将钢尺拉在ABAB直线方向上。后尺手以尺的直线方向上。后尺手以尺的零点对准零点对准A A点并发出信号点并发出信号“好时，两人同时把钢尺拉紧，并坚持尺面好时，两人同时把钢尺拉紧，并坚持尺面程度，前尺手在钢尺的末端刻划处竖直地插下一测钎，确定分段点程度，前尺手在钢尺的末端刻划处竖直地插下一测钎，确定分段点1 1，这样就完成了第一个尺段这样就完成了第一个尺段A-1A-1的丈量任务。的丈量任务。后尺手拔起后尺手拔起A A点上的测钎与前尺手共同举尺前行，用同样的方法确定点上的测钎与前尺手共同举尺前行，用同样的方法确定2 2点，量出第二个尺段点，量出第二个尺段1-21-2。如此继续，直到最后一个不到一整尺段如此继续，直到最后一个不到一整尺段n-Bn-B时，后尺手以尺的零时，后尺手以尺的零点对准测钎，前尺手用钢尺对准点对准测钎，前尺手用钢尺对准B B点并读数点并读数q q，ABAB的程度间隔为：的程度间隔为：qnlDBA123往往qnlD0返返qnlD0往返丈量往返丈量式中：式中：nn整尺段数，整尺段数，l0l0一整尺段长度，一整尺段长度，q q往、往、q q返返缺乏一整缺乏一整尺的余长尺的余长BA平坦地面的丈量方法平坦地面的丈量方法间隔丈量相对误差：往返丈量的结果较差与平均值的比间隔丈量相对误差：往返丈量的结果较差与平均值的比值，化成分子为值，化成分子为1 1的分数方式。的分数方式。111()1()221/2000DDKDDNDDDDK返往返往返往返往精度要求：1A BD()2DD返往全 长：例例:对于某间隔对于某间隔ABAB，往测值，往测值185.38m185.38m，返测值为，返测值为185.32m185.32m，平均值为，平均值为 185.35m 185.35m，那么其相对误差，那么其相对误差:3100135.185|32.18538.185|平均返往DDDK平量法：当地面稍有倾斜时，可把尺一端稍许抬高，就能按平量法：当地面稍有倾斜时，可把尺一端稍许抬高，就能按整尺段依次程度丈量，分段量取程度间隔，最后计算总长；假整尺段依次程度丈量，分段量取程度间隔，最后计算总长；假设地面倾斜较大，那么使尺子一端靠高地点桩顶，对准端点位设地面倾斜较大，那么使尺子一端靠高地点桩顶，对准端点位置，尺子另一端用垂球线紧靠尺子的某分划，将尺拉紧且程度。置，尺子另一端用垂球线紧靠尺子的某分划，将尺拉紧且程度。放开垂球线，使它自在下坠，垂球尖端位置，即为低点桩顶，放开垂球线，使它自在下坠，垂球尖端位置，即为低点桩顶，然后量出两点的程度间隔。然后量出两点的程度间隔。倾斜地面的间隔丈量法倾斜地面的间隔丈量法 斜量法：当倾斜地面的地面坡度均匀时，可以沿斜坡量出斜量法：当倾斜地面的地面坡度均匀时，可以沿斜坡量出ABAB的斜距的斜距L L，然后经过计算求得，然后经过计算求得ABAB的程度间隔的程度间隔D D。为了计算程度。为了计算程度间隔间隔D D，需求丈量，需求丈量ABAB两点之间的高差两点之间的高差h h，或测出倾斜角，或测出倾斜角，按高差计算按高差计算按倾斜角计算按倾斜角计算h h22hLDcosLD 倾斜地面的间隔丈量法倾斜地面的间隔丈量法二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 A123456BA123456B(1)定线：用经纬仪定线定线：用经纬仪定线。场地：场地：经整理便于丈量经整理便于丈量;定线后的分段点设有准确的标志，定线后的分段点设有准确的标志，分段点设有木桩顶面的定线方向有分段点设有木桩顶面的定线方向有“十字标志十字标志(或小钉或小钉););丈丈量各分段点顶面尺段高差量各分段点顶面尺段高差hihi。前l前l后l后前lll容ll二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 后l弹簧称加力温度计24.5二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 用水准测定高差，以便作倾斜矫正。用水准测定高差，以便作倾斜矫正。尺长矫正尺长矫正倾斜矫正倾斜矫正)(00ttllllttll0l0tt二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 钢尺的实践长度：钢尺的实践长度：ijtijtllll0mCtmlt)20(1025.130007.0305mmCtmlt006.30)20(105.1230007.0306mL66.2090002.162.20930006.3062.209二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 二、钢尺量距的精细方法二、钢尺量距的精细方法 倾斜矫正倾斜矫正lhlh22(5)(5)计算全长和相对中误差计算全长和相对中误差DDDDDDDDK/12返往返往往返较差的相对误差：往返较差的相对误差：(恒为负)llhllhlldlh212222)1(三、钢尺量距的误差与本卷须知三、钢尺量距的误差与本卷须知 2 2、间隔丈量的本卷须知、间隔丈量的本卷须知 三、钢尺量距的误差来源与本卷须知三、钢尺量距的误差来源与本卷须知 视距丈量视距丈量利用丈量望远镜的视距丝，间接利用丈量望远镜的视距丝，间接测定测定 间隔和高差的方法。间隔和高差的方法。优点：丈量速度快，不受地形限制。优点：丈量速度快，不受地形限制。缺乏：精度低，间隔相对误差普通约为缺乏：精度低，间隔相对误差普通约为1/3001/300，高差普通，高差普通为分米级。为分米级。用途：主要用于地形图测绘用途：主要用于地形图测绘(地形点的间隔与高差地形点的间隔与高差)。一、视距丈量原理一、视距丈量原理D=+f+d d=f l/pD=f l/p+f=kl+c,D=kl=100 l 式中：式中：k=100 k:视距乘常数视距乘常数 i：仪器高：仪器高 v：中丝读数：中丝读数读数要求：上下丝读数读数要求：上下丝读数a、b读至毫米，中丝读至毫米，中丝 读至厘米，仪器高读至厘米，仪器高 i 量至厘米。量至厘米。2、高差公式：、高差公式：1、视距公式：、视距公式：lDbal100)(尺间隔viHHvihAB2、视野倾斜时视距法测距原理、视野倾斜时视距法测距原理一、视距丈量原理一、视距丈量原理 1、视距公式：、视距公式：2、高差公式：、高差公式：coscoscoscoslENMEENMENEEMNMlcosKllKS2coscosKlSDvihh2sin21sincossinKlKlShviKlh2sin21viDtgh视距丈量的观测普通按以下步骤进展：视距丈量的观测普通按以下步骤进展：安顿经纬仪于测站点安顿经纬仪于测站点A A上，对中、整平后，量取仪器高，在待测上，对中、整平后，量取仪器高，在待测点点B B上竖立视距尺。上竖立视距尺。转动仪器照准部，照准转动仪器照准部，照准B B点上视距尺，在望远镜中分别用上、下、点上视距尺，在望远镜中分别用上、下、中丝读得读数，读至中丝读得读数，读至mmmm，计算尺间隔：，计算尺间隔：使竖盘目的水准管气泡居中如为有竖盘目的自动补偿的经纬使竖盘目的水准管气泡居中如为有竖盘目的自动补偿的经纬仪，那么无此项操作，在读数显微镜中读取竖盘读数，再仪，那么无此项操作，在读数显微镜中读取竖盘读数，再计算竖直角。计算竖直角。将有关数字代入视野倾斜时的计算公式，即可计算相应的程度将有关数字代入视野倾斜时的计算公式，即可计算相应的程度间隔、高差或待求点的高程。间隔、高差或待求点的高程。视距丈量表视距丈量表2100costantanpAADabhDilHHhHDil 计算公式计算公式1.视距丈量的误差视距丈量的误差 读数误差：用视距丝在水准尺上读数的误差与水准尺读数误差：用视距丝在水准尺上读数的误差与水准尺的最小分划线的宽度、经纬仪至水准尺的间隔及望的最小分划线的宽度、经纬仪至水准尺的间隔及望远镜的放大倍率等要素有关，因此读数误差的大小，远镜的放大倍率等要素有关，因此读数误差的大小，视所运用的经纬仪及作业条件而定。视所运用的经纬仪及作业条件而定。水准尺倾斜引起的误差水准尺倾斜引起的误差:视距公式是在视距尺严厉与地视距公式是在视距尺严厉与地面垂直条件下推导出的。面垂直条件下推导出的。大气折光的影响：地球外表上高度不同的区域内的空大气折光的影响：地球外表上高度不同的区域内的空气密度不同，视距尺上不同部分的光线就是经过这气密度不同，视距尺上不同部分的光线就是经过这样密度的不同空气层到达望远镜的。阅历证明，越样密度的不同空气层到达望远镜的。阅历证明，越接近地面的光线受折光影响越显著，并且这种误差接近地面的光线受折光影响越显著，并且这种误差与间隔的平方成比例地添加。因此应抬高视野或选与间隔的平方成比例地添加。因此应抬高视野或选择在有利的气候条件下进展视距丈量。择在有利的气候条件下进展视距丈量。2.本卷须知本卷须知 观测时应抬高视野，使视野距地面在观测时应抬高视野，使视野距地面在1m以上，以减少以上，以减少大气折光的影响。大气折光的影响。作业时，应尽量将视距尺竖直，最好运用带有水准器作业时，应尽量将视距尺竖直，最好运用带有水准器的视距尺，以减少水准尺倾斜误差的影响。的视距尺，以减少水准尺倾斜误差的影响。严厉检核乘常数严厉检核乘常数K值，使值，使K位于位于1000.1的范围之内，的范围之内，否那么应加矫正数。否那么应加矫正数。视距尺普通应是厘米刻划的整体尺，尽量少用或不用视距尺普通应是厘米刻划的整体尺，尽量少用或不用塔尺。假设运用塔尺，应留意检查各节尺的接头能塔尺。假设运用塔尺，应留意检查各节尺的接头能否准确。否准确。竖直角观测时，应留意将竖盘水准管气泡居中或将竖竖直角观测时，应留意将竖盘水准管气泡居中或将竖盘自动补偿开关翻开，在观测前，应对坚盘目的差盘自动补偿开关翻开，在观测前，应对坚盘目的差进展检验与校正，确保竖盘目的差满足要求。进展检验与校正，确保竖盘目的差满足要求。对视距长度必需加以限制。在比较良好的外界条件下，对视距长度必需加以限制。在比较良好的外界条件下，视距在视距在200m以内时，精度较好。以内时，精度较好。观测应选择在风力较小，成像明晰、稳定的条件下进观测应选择在风力较小，成像明晰、稳定的条件下进展。展。三三.视距丈量的误差及本卷须知视距丈量的误差及本卷须知