建筑工程测量第四章距离测量与直线定线

建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 视距测量视距测量 4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介 4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用 4.5 4.5 直线定向直线定向重点与难点：全站仪及其使用、直线定向全站仪及其使用、直线定向建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向距离测量的主要任务是测量水平距离。水平距离是指地面上两点垂直投影在同一水平面上 的直线距离。距离测量的方法1 1、电磁波测距、电磁波测距2 2、钢尺量距、钢尺量距3 3、视距法测距、视距法测距（根据精度不同进行划分）（根据精度不同进行划分）图4-1建筑工程测量CAI课件 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 测钎（测针）测钎（测针）标杆标杆建筑工程测量CAI课件定义：确定直线的走向定义：确定直线的走向 地面上两点间的距离超过一整尺长 地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作 需要在两点的连线（或延长线）上标定出若干个点按精度要求的不同，直线定线分为：按精度要求的不同，直线定线分为：AB测钎测钎目估定线经纬仪定线建筑工程测量CAI课件目估定线：经纬仪定线方法：借线法A建筑工程测量CAI课件三、钢尺量距的一般方法 1 1平坦地面上的量距方法平坦地面上的量距方法钢尺量距时，一般还应由钢尺量距时，一般还应由B B点量至点量至A A点进行返测。点进行返测。返测时应重新进行定线。返测时应重新进行定线。 量距精度通常用相对误差K K来衡量，相对误差K K应化为分子为的分数形式。1DDKDDDD往返平均平均往返 在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不应大于1/3 0001/3 000；在量距较困难的地区，其相对误差也不应大于1/2 0001/2 000。1()2DDD平均往返AB建筑工程测量CAI课件2 2倾斜地面上的量距方法（1 1）平量法ABL1L1L2L2L3L3AL4L4L5L5L6L6D DABAB=L1+L2+L3=L1+L2+L3L LABAB=L4+L5+L6=L4+L5+L622ABABhLD（2 2）斜量法 h hABABBD DABAB建筑工程测量CAI课件例例4-14-1 用30m30m长的钢尺往返丈量A A、B B两点间的水平距离，丈量结果分别为：往测4 4个整尺段，余长为9.98m9.98m；返测4 4个整尺段，余长为10.02m10.02m。计算A A、B B两点间的水平距离D DABAB及其相对误差K K。解：解：m98.129m98. 9m304 qnlDABm02.130m02.10m304 qnlDBAm00.130m)02.130m98.129(21)(21av BAABDDD32501m00.130m04. 0m00.130m02.130m98.129av DDDKBAAB建筑工程测量CAI课件四、钢尺量距的误差及注意事项 1 1尺长误差 新购置的钢尺必须经过检定，以便进行尺长改正。 2 2定线误差 当待测距离较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。 3 3拉力误差 精密量距时，必须使用弹簧秤。 4 4钢尺垂曲误差 垂曲误差会使量得的长度大于实际长度 5 5钢尺不水平的误差 用平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大。因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。 精密量距时，测出尺段两端点的高差，进行倾斜改正，可消除钢尺不水平的影响。 6 6丈量误差 在量距时应尽量认真操作，以减小丈量误差。 7 7温度改正建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 视距测量视距测量 4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介 4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用 4.5 4.5 直线定向直线定向建筑工程测量CAI课件4.2 4.2 视距测量视距测量一、视距测量原理进行视距测量，要用到视距丝和视距尺。 视距丝即望远镜内十字丝分划板上的上下两根短丝，它与中丝平行且等距离。nm视距丝视距丝十字丝十字丝 视距尺是有刻划的尺子，和水准尺基本相同。建筑工程测量CAI课件 1 1视线水平时的水平距离和高差公式ABnmpnmMN11121314nmnnDhlicKnD式中 K视距乘常数，通常K=100； c 视距加常数，常数c值接近零 。nKnD100中丝读数，llihliHHAB n 视距间隔=上丝读数-下丝读数建筑工程测量CAI课件2 2视线倾斜时的水平距离和高差公式A、B两点间的高差h为：lihhtansinDLhsincosKn2sin21KnlihhliKn2sin21ABABhHH EMNABMN nnLKnDhhiilHAHBcosnn 2coscosKnLDcosKnnKLliDtan建筑工程测量CAI课件ABABhHH EMNABN nil2coscosKnLD一、视距测量的观测与计算LliDhtan1、在测站上架设仪器（对中、整平）， 量取仪器高i2、（盘左）瞄准目标尺，读取上丝、中丝、下丝读数、竖盘读数竖盘读数下丝读数上丝读数90-100nK建筑工程测量CAI课件例题：已知HA=36.428m，i=1.45m，观测值：上丝读数为1.426m，下丝读数为0.995m，中丝读数为1.211m，竖盘读数为9242试计算DAB和HB。解：mhHHABAB64.3479. 1428.36)242(cos431. 0100coscos22KnLD211. 145. 1)242tan(00.43tanliDh24224929090431. 0995. 0426. 1-100竖盘读数下丝读数上丝读数mnK=43.00m=-1.79m建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 视距测量视距测量4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介 4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用 4.5 4.5 直线定向直线定向建筑工程测量CAI课件4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介一、电磁波测距的基本原理一、电磁波测距的基本原理B测距仪测距仪(EDM instrument)(EDM instrument)反光棱镜反光棱镜(reflector)(reflector)AD=ct/2 通过测定光波在ABAB之间传播的时间t t，根据光波在大气中的传播速度c c，按上式计算距离D D。建筑工程测量CAI课件二、测距仪分类二、测距仪分类1 1按测程分：短程、中程、远程。按测程分：短程、中程、远程。2 2按传播时间按传播时间t t的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。3 3按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。4 4按测距精度分：按测距精度分：级、级、级、级、级。级。注：测距误差及标称精度式中，式中，AA固定误差；固定误差；BB比例误差系数。比例误差系数。如：某测距仪出厂时的标称精度：如：某测距仪出厂时的标称精度：（5 55 51010-6 -6D D）mmmm，简称，简称“5+5” 5+5” 测距仪测距误差可表示为：测距仪测距误差可表示为：)(:)(222DBAmDBAmDD简写为建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 视距测量视距测量 4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用 4.5 4.5 直线定向直线定向建筑工程测量CAI课件一、全站仪构造4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用建筑工程测量CAI课件全站仪使用全站仪使用屏幕布置建筑工程测量CAI课件二、角度测量1 1、仪器安置、仪器安置( (对中、整平、开机对中、整平、开机) )2 2、初始角度设置、初始角度设置全站仪使用全站仪使用瞄准目标瞄准目标选：置零选：置零确认确认选：锁定选：锁定瞄准目标瞄准目标确认确认选：置盘选：置盘瞄准目标瞄准目标输入角度输入角度确认确认3、角度观测、角度观测建筑工程测量CAI课件三、距离测量全站仪使用全站仪使用1 1、仪器安置、仪器安置( (对中、整平、开机对中、整平、开机) )2 2、距离观测、距离观测选择距离选择距离 观测模式观测模式选：测量选：测量瞄准目标瞄准目标选：模式选：模式选：测量选：测量HD:水平距离水平距离SD:倾斜距离倾斜距离VD:高差高差建筑工程测量CAI课件全站仪使用全站仪使用星键模式模式注释注释建筑工程测量CAI课件第四章 距离测量与直线定向 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 视距测量视距测量 4.3 4.3 电磁波测距简介电磁波测距简介 4.4 4.4 全站仪及其使用全站仪及其使用4.5 4.5 直线定向直线定向建筑工程测量CAI课件4.5 4.5 直线定向直线定向确定直线与标准方向之间的关系，称为直线定向。标准方向AB一、标准方向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，真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。 建筑工程测量CAI课件 2 2磁于午线方向磁于午线方向 磁子午线方向可用罗盘仪磁子午线方向可用罗盘仪测定。测定。 3 3坐标纵轴方向坐标纵轴方向 高斯投影带所在中央子午线高斯投影带所在中央子午线方向。方向。 建筑工程测量CAI课件三个方向间的关系： 1 1真子午线方向 地球两极 2 2磁子午线方向 地磁两极 3 3坐标纵轴方向(轴子午线方向)子午线收敛角 + 磁偏角磁偏角建筑工程测量CAI课件二、方位角 由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线水平夹角,称为该直线的方位角直线的方位角,方位角值从0-360。角值范围：0 036036012标标准准方方向向N简称：方位角简称：方位角 标准方向标准方向 方位角名称方位角名称 测定方法测定方法真北方向真北方向( (真子午线方向真子午线方向) ) 真方位角真方位角A A 天文或陀螺仪测定天文或陀螺仪测定磁北方向磁北方向( (磁子午线方向磁子午线方向) ) 磁方位角磁方位角AmAm 罗盘仪测定罗盘仪测定坐标纵轴坐标纵轴( (轴子午线方向轴子午线方向) ) 坐标方位角坐标方位角 坐标反算而得坐标反算而得建筑工程测量CAI课件三种方位角间的关系三种方位角间的关系12真北真北磁北磁北+坐标北坐标北12A12Am121.真方位角A A2.磁方位角A Am m3.坐标方位角，方向角 A12 =Am12+ A12= 12 -建筑工程测量CAI课件 180BAAB 三、坐标方位角1 1正、反坐标方位角正、反坐标方位角间的关系为：x(N)yOABxABxBA180反正建筑工程测量CAI课件21222123180 32333234180 2 2坐标方位角的推算1234x122x23213x3432其中：其中：2 2 为前进方向的右侧，为前进方向的右侧， 称为称为右角右角 3 3为前进方向的左侧，为前进方向的左侧， 称为左称为左角角推算坐标方位角的一般公式为：如果360，应自动减去360；如果0，则自动加上360。 右后前左后前180180建筑工程测量CAI课件四、象限角1 1象限角 由坐标纵轴的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线的锐角，称为该直线的象限角，用R R表示，其角值范围为0 09090。x(N)y(E)ORO11(S)(W)2RO23RO34RO4第象限建筑工程测量CAI课件2 2坐标方位角与象限角的换算关系RO1O2RO2O3RO3RO4O4y(E)x(N)O1x(N)y(E)(S)O2yx(N)(S)(W)O3x(N)y(W)O4O1在第象限: R在第象限: 180R在第象限: 180 R在第象限: 360R建筑工程测量CAI课件本章主要内容复习本章主要内容复习: :（1 1）理解水平距离概念。）理解水平距离概念。（2 2）掌握钢尺丈量距离方法。）掌握钢尺丈量距离方法。（3 3）掌握全站仪使用方法。）掌握全站仪使用方法。（4 4）掌握方位角概念、推算等。）掌握方位角概念、推算等。建筑工程测量CAI课件思考题：P861、8、11、12