距離測量與直線定向_ppt

1、距離測量與直線定向 距離測量的主要任務(wù)是測量水平距離。 水平距離是指地面上兩點(diǎn)垂直投影在同一水平面上的直線距離。距離測量的方法鋼尺量距光電測距儀測距視距測量 直線定向是確定兩點(diǎn)間相對(duì)位置關(guān)系的必要環(huán)節(jié)。第一節(jié) 鋼尺量距一、量距的工具 1.鋼尺 根據(jù)尺的零點(diǎn)位置不同，有端點(diǎn)尺和刻線尺之分。 2.測桿 3.測釬 4.錘球、彈簧秤和溫度計(jì)二、直線定線 水平距離測量時(shí)，當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離超過一整尺長時(shí)，或地勢起伏較大，一尺段無法完成丈量工作時(shí)，需要在兩點(diǎn)的連線上標(biāo)定出若干個(gè)點(diǎn)，這項(xiàng)工作稱為直線定線。按精度要求的不同，直線定線分為：目估定線經(jīng)緯儀定線目估定線方法：三、鋼尺量距的一般方法 1平坦地面上的

2、量距方法式中 n整尺段數(shù)； l鋼尺長度（m）； q不足一整尺的余長（m）。 鋼尺量距時(shí)，一般還應(yīng)由B點(diǎn)量至A點(diǎn)進(jìn)行返測。 返測時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行定線。 取往、返測距離的平均值作為直線AB最終的水平距離。式中 Dav往、返測距離的平均值（m）； Df往測的距離（m）； Db返測的距離（m）。 量距精度通常用相對(duì)誤差K來衡量，相對(duì)誤差K應(yīng)化為分子為的分?jǐn)?shù)形式。 相對(duì)誤差分母愈大,則K值愈小，精度愈高；反之，精度愈低。 在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對(duì)誤差一般不應(yīng)大于1/3 000；在量距較困難的地區(qū)，其相對(duì)誤差也不應(yīng)大于1/1 000。例4-1 用30m長的鋼尺往返丈量A、B兩點(diǎn)間的水平距離，丈量結(jié)果

3、分別為：往測4個(gè)整尺段，余長為9.98m；返測4個(gè)整尺段，余長為10.02m。計(jì)算A、B兩點(diǎn)間的水平距離DAB及其相對(duì)誤差K。解：2傾斜地面上的量距方法 （1）平量法ABDl1l2l3l4ABDl1l2l3l4 （2）斜量法 ABLDh四、鋼尺量距的精密方法 1鋼尺檢定 鋼尺由于材料原因、刻劃誤差、長期使用的變形以及丈量時(shí)溫度和拉力不同的影響，其實(shí)際長度往往不等于尺上所標(biāo)注的長度即名義長度，因此，量距前應(yīng)對(duì)鋼尺進(jìn)行檢定。 （1）尺長方程式 經(jīng)過檢定的鋼尺，其長度可用尺長方程式表示。式中l(wèi)t鋼尺在溫度t時(shí)的實(shí)際長度（m）； l0鋼尺的名義長度（m）； l尺長改正數(shù)（m）； 鋼尺的膨脹系數(shù)，=1.

4、2510-5m/1； t0鋼尺檢定時(shí)的溫度（）； t鋼尺使用時(shí)的溫度（）。 （2） 鋼尺的檢定方法 鋼尺的檢定方法有與標(biāo)準(zhǔn)尺比較和在測定精確長度的基線場進(jìn)行比較兩種方法。標(biāo)準(zhǔn)尺長比較的方法: 將被檢定鋼尺與已有尺長方程式的標(biāo)準(zhǔn)鋼尺相比較。 兩根鋼尺并排放在平坦地面上，都施加標(biāo)準(zhǔn)拉力，并將兩根鋼尺的末端刻劃對(duì)齊，在零分劃附近讀出兩尺的差數(shù)。 這樣就能夠根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺的尺長方程式計(jì)算出被檢定鋼尺的尺長方程式。例4-2 已知1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)尺的尺長方程式為被檢定的2號(hào)鋼尺，其名義長度也是30m。比較時(shí)的溫度為24，當(dāng)兩把尺子的末端刻劃對(duì)齊并施加標(biāo)準(zhǔn)拉力后，2號(hào)鋼尺比1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)尺短0.007m，試確定2號(hào)鋼尺的根尺

5、長方程式。解 故2號(hào)鋼尺的尺長方程式為： 2鋼尺量距的精密方法（1）準(zhǔn)備工作 清理場地、直線定線和測樁頂間高差。 1）清理場地 2）直線定線精密量距用經(jīng)緯儀定線。AABB12345 3）測樁頂間高差 利用水準(zhǔn)儀，用雙面尺法或往、返測法測出各相鄰樁頂間高差。（2）丈量方法 人員組成： 兩人拉尺，兩人讀數(shù)，一人測溫度兼記錄，共5人。 丈量時(shí)，后尺手掛彈簧秤于鋼尺的零端，前尺手執(zhí)尺子的末端，兩人同時(shí)拉緊鋼尺，把鋼尺有刻劃的一側(cè)貼切于木樁頂十字線的交點(diǎn)，待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)拉力時(shí)，由后尺手發(fā)出“預(yù)備”口令，兩人拉穩(wěn)尺子，由前尺手喊“好”。在此瞬間，前、后讀尺員同時(shí)讀取讀數(shù)，估讀至0.5mm，并計(jì)算尺段長度。 *

6、 前、后移動(dòng)鋼尺一段距離，同法再次丈量。 每一尺段測三次，讀三組讀數(shù)，由三組讀數(shù)算得的長度之差要求不超過2mm，否則應(yīng)重測。 如在限差之內(nèi)，取三次結(jié)果的平均值，作為該尺段的觀測結(jié)果。 同時(shí)，每一尺段測量應(yīng)記錄溫度一次，估讀至0.5。 如此繼續(xù)丈量至終點(diǎn)，即完成往測工作。 完成往測后，應(yīng)立即進(jìn)行返測。 *鋼尺號(hào)碼：No12 鋼尺膨脹系數(shù):125105 鋼尺檢定時(shí)溫度t0：20 鋼尺名義長度l0：30m 鋼尺檢定長度l：30.005m 鋼尺檢定時(shí)拉力：100N 尺段編號(hào)實(shí)測次數(shù)前尺讀數(shù)/m后尺讀數(shù)/m尺段長度/m溫度/ 高差/m溫度改正數(shù)/mm傾斜改正數(shù)/mm尺長改正數(shù)/mm改正后尺段長/mA-1

7、129.4350 0.0410 29.3940+25.5+0.36+1.9-2.2+4.929.39762 510 580 9303 025 105 920平均 29.39301-2129.9360 0.0700 29.8660+26.0+0.25+2.2-1.0+5.029.87142 400 755 6453 500 850 650平均 29.86522-3129.9230 0.0175 29.9055 +26.5-0.66+2.3-7.3+5.029.90572 300 250 050 3 380 315 065平均 29.90573-4129.9235 0.0185 29.9050+2

8、7.0-0.54+2.5-4.9+5.029.90832 305 255 0503 380 310 070平均 29.90574-B115.9755 0.0765 15.8990+27.5+0.42+1.4-5.5+2.615.89752 540 555 9853 805 810 995平均 15.8890總和134.9686+10.3-20.9+22.5134.9805精密量距記錄計(jì)算表*（3）成果計(jì)算 將每一尺段丈量結(jié)果經(jīng)過尺長改正、溫度改正和傾斜改正改算成水平距離，并求總和，得到直線往測、返測的全長。 往、返測較差符合精度要求后，取往、返測結(jié)果的平均值作為最后成果。 1）尺段長度計(jì)算 根

9、據(jù)尺長、溫度改正和傾斜改正，計(jì)算尺段改正后的水平距離。 尺長改正： 溫度改正： 傾斜改正： 尺段改正后的水平距離： 例4-3 已知鋼尺的名義長度l0=30 m，實(shí)際長度l=30.005 m，檢定鋼尺時(shí)溫度t0=20，鋼尺的膨脹系數(shù)=1.25105。A1尺段，l=29.3930m，t=25.5，hAB=+0.36m，計(jì)算尺段改正后的水平距離。解:* 2）計(jì)算全長 將各個(gè)尺段改正后的水平距離相加，便得到直線AB的往測水平距離。 在本例中 往測的水平距離Df為： 返測的水平距離Db為：取平均值作為直線AB的水平距離DAB：其相對(duì)誤差為： 相對(duì)誤差如果在限差以內(nèi)，則取其平均值作為最后成果。若相對(duì)誤差超

10、限，應(yīng)返工重測。*五、鋼尺量距的誤差及注意事項(xiàng) 1尺長誤差 新購置的鋼尺必須經(jīng)過檢定，以便進(jìn)行尺長改正。 2定線誤差 當(dāng)待測距離較長或精度要求較高時(shí)，應(yīng)用經(jīng)緯儀定線。 3拉力誤差 精密量距時(shí)，必須使用彈簧秤。 4鋼尺垂曲誤差 垂曲誤差會(huì)使量得的長度大于實(shí)際長度，故在鋼尺檢定時(shí)，亦可按懸空情況檢定，得出相應(yīng)的尺長方程式。在成果整理時(shí)，按此尺長方程式進(jìn)行尺長改正。 5鋼尺不水平的誤差 用平量法丈量時(shí)，鋼尺不水平，會(huì)使所量距離增大。因此，用平量法丈量時(shí)應(yīng)盡可能使鋼尺水平。 精密量距時(shí)，測出尺段兩端點(diǎn)的高差，進(jìn)行傾斜改正，可消除鋼尺不水平的影響。 6丈量誤差 在量距時(shí)應(yīng)盡量認(rèn)真操作，以減小丈量誤差。 7溫度改正 精度要求