第4章-距离丈量与直线定向(090930)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章距离丈量与,直线定向,水平距离,地面上两点在水平面投影后的直线距离。,测量方法,钢尺直接量距、光电测距仪测距、光学视距法测距。,第一节 地面点的标定与直线定线,（补充内容）,一,.,地面点的标定,点的标志分为 临时性标志和永久性标志。,点之记 记载点位情况的资料。,测量工作主要是决定点的位置，把重要的点标定在地面上，测定其与附近地物的联系并绘出它们之间的关系草图，并注明编号、等级、所在地及委托保管等情况。,二,.,直线的定线,在两点之间的直线上设立一些方向标志（如木桩、标杆等），并使这些标志与直线两端点成为一条直线，此工作为直线定线。,直线定线分为,精度较高的经纬仪直线定线；,一般情况下用花杆目视定线。,定线方法,两点间的定线,两点相互通视、两点不通视、跨越沟谷定线等。,延长直线定线,延长距离较短、延长距离较长。,第二节 钢尺量距,一,.,丈量工具,钢尺：,20,、,30,、,50,米。最小分划值,1,毫米,测钎：,0.30.5,米,垂球：,标杆（花杆）：,23,米,二,.,一般量距方法（精度,1/5000,）,1.,平坦地区的距离丈量,往返丈量法。,(1).,往测 由,AB,其中,L,钢尺长度,n,测段数,q,1,余长,（,2,）,.,返测 由,BA,（,3,）,.,计算平均值,D,和相对误差,K,例,已知：,D,AB,=430+15.309=135.309m,D,BA,=430+15.347=135.347m,求：,D,K,解：,D=(135.309+135.347)/2=135.328m,K=0.038/135.328=1/3500,2.,倾斜地面的距离丈量,平量法（分段丈量法）,斜量法,三,.,钢尺精密量距的方法,定线、量距、测量桩顶高度、尺段长度计算、计算全长。,1.,影响钢尺长度变化的三个因素,制造原因、温度变化、拉力变化。,2.,尺段长度计算,应考虑尺长改正、温度改正、倾斜改正,的影响。,3.,钢尺检定,尺长方程式,钢尺在 温度时的实长,钢尺的名义长度,尺长改正数,钢尺的膨胀系数,=1.210,-5,钢尺检定时的温度，一般,钢尺量距时的温度,例：,L,t,=30+0.005+1.210,-5,（,t-20,）,30m,4.,钢尺精密量距基本步骤,（精度,1/1,万,-1/5,万）,(1).,量距工具 鉴定钢尺、弹簧称、温度计、经纬仪、水准仪。,(2).,距离测量,定线,尺段丈量,一定拉力，两端三读法，互差,2mm,取平均值,记录温度,t,1,=25.8C,测定相邻两点的高差,每段往返测量,|h-h|10mm,取平均值,h,1,=-0.152m,(3).,成果整理,每测段水平距离,D,i,的计算,式中,当高差较小时倾斜改正只取第一项,例,已知：,求：,D,1,解：,全长计算,往测,D,AB,=D,往,=398.2830,米,返测,D,BA,=D,返,=398.2950,米,平均值,D=,（,D,AB,+D,BA,）,/2=398.2890,米,相对误差,K=D/D=0.0120/398.2890=1/32000,四,.,钢尺丈量误差与注意事项,1.,钢尺（仪器）误差,尺长误差：计算改正,检定误差：,0.3,毫米,2.,观测误差,定线误差：,0.050.07,米,拉力误差：,100N,倾斜误差：计算改正,对点投点误差：,0.3,毫米,3.,外界条件,垂曲误差：垂距,0.2,米,温度误差：计算改正,风力误差：风力,4,级,4.,注意事项,(P57),第三节 光电测距仪简介,一,.,概况,二,.,测距原理：,通过测定电磁波（无线电波或光波）在测线两端点间往返传播的时间,t,，,按下列公式算出距离,D,。,三,.,测距方式：,脉冲式测距、相位式测距,第四节 视距测量,根据光学原理，利用望远镜中的视距丝（上下丝）同时测定地形点距离和高差的一种方法。,使用仪器经纬仪、视距尺。,一,.,视距测量的原理,1.,视线水平,水平距离,D,的公式,其中,K,乘常数为,100,C,加常数，内对光望远镜,C=0,L,视距间隔,L=,（,下丝,-,上丝）,实用公式,D,AB,=KL,高差,h,AB,=i-V,其中,i,仪器高,V,中丝读数,2.,视线倾斜,水平距离,其中,-,倾斜视线的竖直角,高差,例题,已知：,H,A,=50.00m,L=1.380m,=-10,i=1.42m,V=1.53m,求：,D,AB,h,AB,H,B,解,:,D,AB,=KLCOS,2,=1001.380COS,2,(-10)=133.84m,h,AB,=,D,AB,tg+i,-V,=133.84tg(-10)+1.42-1.53,=-23.71m,H,B,=H,A,+,h,AB,=26.29m,二,.,视距测量步骤,1.,经纬仪置,A,点，量仪器高,i,2.,瞄,B,，,中丝读数,V,3.,读上,下丝计算,L,4.,测量竖直角,第五节,直线定向,一,.,直线定向的概念：,确定直线与标准方向之间的角度（水平夹角）关系称为直线定向。,二,.,标准方向的种类（三北方向）,1.,真子午线方向（真北方向）,定义 通过地球表面某一点的真子午线的切线北端所指的方向。用天文测量方法或陀螺经纬仪测定。,子午线收敛角,定义,地面上某点的中央子午线与真子午线之间的夹角，用“,”,表示。,中央子午线（坐标纵轴）,坐标纵轴方向,坐标纵轴方向,计算公式,其中,L,同纬度上两点间的弧长,两点平均纬度,坐标轴偏于真子午线以东者为正值；,坐标轴偏于真子午线以西者为负值。,测定方法,天文测量、陀螺仪、精度可达秒级。,定义,在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。用罗盘仪测定。,磁偏角,定义,地面上某点的真子午线方向与磁子午线方向之间的夹角，用“,”,表示。,真子午线,磁子午线,磁偏角,2.,磁子午线方向（磁北方向）,磁子午线偏于真子午线以东者称为东偏，为正值；,磁子午线偏于真子午线以西者称为西偏，为负值。,测定方法,罗盘、精度到分。,3.,坐标纵轴方向,（坐标北或轴北）,定义,在一坐标系中，其坐标纵轴所指的方向。如在高斯,-,克吕格平面直角坐标系中，,X,坐标轴（中央子午线）方向为坐标北方向。中央经线上真北与轴北一致。,磁坐,偏角,m,（,或,）,定义,坐标北与磁北之间的夹角。,三、方位角与象限角,1.,方位角,（,1,）,.,方位角定义 由标准方向北端起，沿顺时针方向量到某直线的水平角，称为该直线的方位角。,种类,A,真方位角,A,m,磁方位角,坐标方位角,（,2,）,.,几种方位角之间的关系,真方位角（,A,）,与磁方位角（,A,m,）,之间的关系,真方位角与坐标方位角之间的关系,坐标方位角与磁方位角的关系 若已知磁偏角,和子午线收敛角,，则,（,3,）,.,正、反坐标方位角,同一直线上的各点坐标方位角相等，且正、反坐标方位角相差,180,。,（,4,）,.,坐标方位角的推算,（补充内容）,为,左,角,为,右,角,通式为,2,1,3,A=50,B=60,C=70,例,已知：,AB,=200,，,观测,A=50,B=60,C=70,求,:,BC,CA,和,CB,，,AC,并把它们标在图上,解：,计算校核：,2.,象限角,（,1,）,.,象限角的定义,以直线端点的子午线北端或南端起算，量至直线的锐角。用“,R”,表示，并注出所在象限的名称。,（,2,）,.,表示方法,第,象限：,R,1,=,北东,4540,第,象限：,R,2,=,南东,6420,第,象限：,R,3,=,南西,4710,第,象限：,R,4,=,北西,5010,（,3,）,.,种类,真、磁、坐标象限角。,（,4,）,.,坐标方位角与象限角的关系,象限,=R,象限,=180-R,象限,=180+R,象限,=360-R,第六节 罗盘仪测定磁方位角,（略）,第七节 全站仪及其使用,（第六章控制测量介绍及实验）,