第四章距離測(cè)量與直線定向

第四章距離測(cè)量與直線定向確定地面點(diǎn)位必須知道兩點(diǎn)之間的距離，兩點(diǎn)之間的距離有斜距和水平距離。測(cè)量上所說的距離通常指水平距離，即地面上兩點(diǎn)的連線在水平面上的投影長(zhǎng)度。如圖4-1所示。為測(cè)求兩點(diǎn)間的距離而進(jìn)行的工作叫距離測(cè)量。其方法因量距精度要求不同和地面起伏狀況的不同有所區(qū)別。常用的測(cè)距方法有：鋼卷尺量距、視距測(cè)量、光電測(cè)距。圖4-1水平距離概念第一節(jié)鋼尺量距鋼尺量距是用鋼卷尺沿地面直接丈量?jī)傻孛纥c(diǎn)間的距離。鋼尺量距簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但工作量大，受地形條件限制，適合于平坦地區(qū)的距離測(cè)量。一、量距工具(a)(b)(c)(d)主要量距工具為鋼尺，還有測(cè)釬、垂球等輔助工具。0刻線尺 端點(diǎn)尺(b)鋼尺又稱鋼卷尺，由帶狀薄鋼條制成。如圖4-2(a)所示為手柄式，圖4-2 或1mm，在分米和米的刻畫處，分別注記數(shù)字。按尺的零點(diǎn)位置可分為刻線尺和端點(diǎn)尺兩種。刻線尺是從尺上里端刻的一條橫所示。使用鋼尺時(shí)必須注意鋼尺的零點(diǎn)位置，以免發(fā)生錯(cuò)誤?？商兹氕h(huán)中，在小圈上系一醒目的紅布條，在丈量時(shí)用它標(biāo)定尺終端地面位置。垂球是由金屬制成的似圓錐形，上端系有細(xì)線，是對(duì)點(diǎn)的工具，如圖4-2(d)。二、尺長(zhǎng)方程式由于鋼尺制造誤差、溫度變化的影響，致使鋼尺的名義長(zhǎng)度(尺上注明的長(zhǎng)度)不等于該尺的實(shí)際長(zhǎng)度，用這樣的鋼尺量距，其結(jié)果含有一定誤差。因此在精密量距工作中必須對(duì)使用的鋼尺進(jìn)行檢定，求出鋼尺在標(biāo)準(zhǔn)拉力、溫度條件下的實(shí)際長(zhǎng)度，鋼尺鑒定可送到國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)去檢定，經(jīng)檢定的鋼尺，在鑒定書中給出鋼尺的尺長(zhǎng)方程式，即鋼尺尺長(zhǎng)與溫度變化的函數(shù)關(guān)系式。其形式為：t0。l=l+l+a.l(tt0。(4-1)l—鋼尺在溫度t時(shí)的實(shí)長(zhǎng)；tl—鋼尺名義長(zhǎng)度；ol—鋼尺在溫度t時(shí)檢定所得的尺長(zhǎng)改正數(shù)；0a—鋼尺的膨脹系數(shù)，其值常取0.0000125/1?C；t—鋼尺量距時(shí)的溫度；t—鋼尺檢定時(shí)的溫度，一般為20?C。o上式未考慮由于拉力變化產(chǎn)生的誤差，測(cè)量時(shí)應(yīng)施加與檢定時(shí)的拉力相同，30m鋼尺為98N。三、量距方法(一)鋼尺水平量距方法1、量距方法鋼尺水平量距是將鋼尺兩端位于同一水平，直接量取兩點(diǎn)間水平距離。地勢(shì)起伏較大，鋼尺較短，一尺量不完，需分成多次進(jìn)行丈量。如圖4-4所示，丈量時(shí)在直線方向上確BBA定分段點(diǎn)的工作叫直線定線。精度低時(shí)可采用花桿定線，一般施工中多采用經(jīng)緯儀定線法，一邊定線，一邊量距。量距工作一般由五人共同完成，一人觀測(cè)指揮定線；一人持鋼尺的起始端，叫后尺手，常叫后鏈；一人持鋼尺的終端叫前尺手，常叫前鏈；一人站在尺段中間協(xié)助工作，叫中鏈；一人記錄。雖然各有分工，但必須互相密切配合，才能順利完成量距工作。如圖4-5所示，置鏡于A點(diǎn)，后視直線另一端點(diǎn)B，確定直線方向后，關(guān)閉水平盤制動(dòng)，開始量距。后鏈拉著鏈拉著鋼尺沿AB方向前行，于此同時(shí)，觀測(cè)者縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡指揮定線，前鏈根據(jù)尺長(zhǎng)及地形條件在地面上確定分段點(diǎn)1，且測(cè)釬斜45°插入地面，后鏈和前鏈分別在A點(diǎn)和1點(diǎn)吊垂線，讓鋼尺刻劃邊沿貼近垂球線，沿A1方向?qū)摮咛?，拉直，前、后鏈同時(shí)在尺lllA23Blln上讀取相應(yīng)讀數(shù)，由記錄者填入表中，用前后尺讀數(shù)相減求出尺段長(zhǎng)。此后，以同樣的方法逐段丈量，一直到B點(diǎn)，以上為往測(cè)。將各段距離相加得AB間水平距離：D=l+l+……+l，同時(shí)為了提高丈量的精度，再由B點(diǎn)逐段測(cè)回至A點(diǎn)，稱為AB12n返測(cè)。記錄格式見表4-1。丈量當(dāng)中，關(guān)鍵是鋼尺要抬平，施加標(biāo)準(zhǔn)拉力或接近標(biāo)準(zhǔn)拉力，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握。地形起伏處，每尺段兩點(diǎn)均應(yīng)吊垂球；下坡處，后點(diǎn)可不吊垂球；上坡處，前點(diǎn)可不吊垂球；地勢(shì)平坦處鋼尺可鋪平丈量(如平整后的建筑基底平面)。2、成果處理與精度評(píng)定為了避免錯(cuò)誤和判斷丈量結(jié)果的可靠性，并提高丈量精度，距離丈量要求往返丈量。丈量。用往返丈量距離差平衡量它的精度，此比值用分子等于1，分母為一整數(shù)的分?jǐn)?shù)形式來表示，稱為相對(duì)誤差K，即：D=D一D往表表4-1尺段前尺讀數(shù)(m)A118.93629.2412B25.456∑73.633鋼尺量后尺讀數(shù)(m)0.0700.0430.0600.173距手薄尺段長(zhǎng)(m)18.86629.19825.39673.460K=D=1(4-2)DN平一般情況下，普通量距規(guī)定精度K1/2000，如果超限應(yīng)重新丈量。若相對(duì)誤差在規(guī)定范圍內(nèi)，可取往返平均值作為最后觀測(cè)結(jié)果。D+DD=往返平2(4-3)【例題4-1】丈量一直線段，D=73.460m,D=73.438m，試計(jì)算該直線的往返長(zhǎng)度，并檢驗(yàn)是否合乎精度要求？D=73.460-73.438D==73.449m平2(二)鋼尺傾斜量距一般方法B當(dāng)?shù)孛嫫露染鶆驎r(shí)，如圖4-6所示，B高差h。按式4-4計(jì)算兩點(diǎn)水平距離。lhlDlh(4-4)AD(三)鋼尺傾斜量距精密方法D距可以丈量地面兩點(diǎn)斜距加以溫度改正、尺長(zhǎng)改正、傾斜改正求得直線的水平距離。如圖4-6所示，欲丈量A、B兩點(diǎn)間水平距離，方法如下：1、量距方法(1)安置經(jīng)緯儀于直線一端點(diǎn)，照準(zhǔn)另一端點(diǎn)進(jìn)行定線。首先沿直線標(biāo)定一系列木樁。要求相鄰樁間距略小于鋼尺全長(zhǎng)。樁頂高出地面的高度應(yīng)以鋼尺懸空丈量時(shí)不接觸地面，樁頂畫“+”，以交點(diǎn)作為丈量尺段的依據(jù)。(2)用水準(zhǔn)儀測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的高差2~3次，相互間誤差小于5mm，取平均值即(3)用溫度計(jì)實(shí)測(cè)丈量時(shí)的溫度，估讀至0.5°C。(4)丈量時(shí)要在鋼尺始端用拉力器施加標(biāo)準(zhǔn)拉力(30m拉力為98N)。(5)在標(biāo)準(zhǔn)拉力下終端和始端同時(shí)讀數(shù)，讀數(shù)估讀至0.5mm，終端減始端等于兩點(diǎn)實(shí)際傾斜距離。一般丈量三次，每次應(yīng)順丈量方向移動(dòng)鋼尺若干厘米后，再開始丈量。三次丈量結(jié)果之差在2mm以內(nèi)取平均值作為兩點(diǎn)實(shí)測(cè)斜距的結(jié)果。2、成果計(jì)算與精度評(píng)定由于地面傾斜、高低不平、距離較長(zhǎng)時(shí)，同樣需要分段丈量，每一段地面傾斜不同，因此兩點(diǎn)的高差不同，丈量時(shí)的溫度不同，所以應(yīng)分段改正?！纠}4-2】某尺段兩點(diǎn)的斜距取三次丈量的平均值為24.786m，量距時(shí)的溫度為25.5?C，測(cè)的兩點(diǎn)高差為0.460m,該鋼尺尺長(zhǎng)方程式為：l=30+0.007+12.510?6×30(t-20°C)mt求該尺段實(shí)際水平距離是多少？(1)尺長(zhǎng)改正數(shù)由于量距時(shí)鋼尺不標(biāo)準(zhǔn)，故量出的距離也存在誤差必須加以改正，尺長(zhǎng)改正數(shù)按式(4-4)計(jì)算：ld=+d(4-4)ll0d尺段長(zhǎng)；l—鋼尺名義長(zhǎng)度；0l—尺長(zhǎng)改正數(shù)。(2)溫度改正數(shù)溫度的變化會(huì)引起鋼尺長(zhǎng)度的變化，鋼尺檢定是在標(biāo)準(zhǔn)溫度20°C下求得尺長(zhǎng)改正值，丈量時(shí)的溫度高于標(biāo)準(zhǔn)溫度或低于標(biāo)準(zhǔn)溫度會(huì)使尺長(zhǎng)產(chǎn)生新的尺長(zhǎng)誤差，所以要對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行溫度改正。溫度改正數(shù)按式(4-5)計(jì)算：(4-5)t(4-5)t式中：a—鋼尺的膨脹系數(shù)，一般取12.5×10-6；d—尺段長(zhǎng)；t—丈量時(shí)的溫度。td=+12.5×10-624.786(25.5-20)=+0.002mt(3)傾斜改正數(shù)實(shí)測(cè)斜距l(xiāng)要改化為水平距離，根據(jù)兩點(diǎn)的高差和距離求得傾斜改正數(shù)對(duì)觀測(cè)結(jié)果加以改正，其改正數(shù)為負(fù)號(hào)。傾斜改正數(shù)按式(4-6)計(jì)算：(4-6)(4-6)h2dh的高差；d—尺段長(zhǎng)。實(shí)際水平距離D=d+d+d+d=24.786+0.006+0.002-0.004=24.790mlth(4)全長(zhǎng)與精度計(jì)算各尺段經(jīng)改正后水平距離相加得總長(zhǎng)度，丈量精度可用式(4-2)計(jì)算相對(duì)誤差，相對(duì)誤差在限差范圍內(nèi)，取往返測(cè)平均值為最后結(jié)果。四、鋼尺量距誤差來源及注意事項(xiàng)鋼尺量距誤差產(chǎn)生的主要原因：尺長(zhǎng)誤差、定線誤差和傾斜誤差、拉力變化誤差、溫度變化誤差、對(duì)點(diǎn)和投點(diǎn)誤差等。1、尺長(zhǎng)誤差鋼尺出廠時(shí)，刻劃間的尺長(zhǎng)不標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差，精度較高的量距，鋼尺必須經(jīng)過檢定才能使用。2、定線誤差和傾斜誤差直線定線不準(zhǔn)，偏離直線方向或丈量時(shí)目估鋼尺不水平，使距離量長(zhǎng)。因此用經(jīng)緯儀定線，保證沿直線進(jìn)行丈量。3、拉力變化誤差通常30m鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)拉力為98N，丈量時(shí)拉力過大，鋼尺伸長(zhǎng)，將距離量短了，拉力過小，將距離量長(zhǎng)了。因此丈量時(shí)的拉力應(yīng)盡量接近標(biāo)準(zhǔn)拉力，但不要認(rèn)為一定要把尺身拉直是合格的。精度要求較高時(shí)應(yīng)使用拉力器施加標(biāo)準(zhǔn)拉力。4、溫度變化誤差由于溫度變化引起鋼尺的伸長(zhǎng)和縮短使量距產(chǎn)生誤差。精度較高的量距應(yīng)加溫度改正。5、丈量本身的誤差丈量時(shí)鋼尺端點(diǎn)不能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)地面點(diǎn)、讀數(shù)湊整誤差、插測(cè)釬不準(zhǔn)的誤差等。這些誤差均屬于偶然誤差，量距時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)。6、丈量前，要認(rèn)清鋼尺的零點(diǎn)及末段位置，不要用錯(cuò)。7、讀數(shù)要細(xì)心，不要讀錯(cuò)，如把6讀成9；記錄應(yīng)清晰，嚴(yán)禁涂改。如有聽錯(cuò)、記錯(cuò)，應(yīng)將錯(cuò)誤數(shù)字劃取，將正確的數(shù)字寫于其上方。8、鋼尺不能在地面上拖拉，量距時(shí)不許車輛碾過或行人踐踏。鋼尺如果打卷不可用力硬拉，以免折斷。9、外業(yè)工作完畢后，應(yīng)用軟布擦去鋼尺上的泥土和水，涂上機(jī)油，以防生銹。第二節(jié)視距測(cè)量一、視距測(cè)量的概念視距測(cè)量是根據(jù)幾何光學(xué)原理，利用儀器望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)的視距絲在標(biāo)尺上截取讀數(shù)，應(yīng)用三角公式計(jì)算兩點(diǎn)距離，可同時(shí)測(cè)定地面上兩點(diǎn)間水平距離和高差的測(cè)量方法。視距測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是，操作方便、觀測(cè)快捷，一般不受地形影響。其缺點(diǎn)是，測(cè)量視距和高差的精度較低，測(cè)距相對(duì)誤差約為1/200~1/300。盡管視距測(cè)量的精度較低，但還是能滿足測(cè)量地形圖碎部點(diǎn)的要求，所以在測(cè)繪地形圖時(shí)，常采用視距測(cè)量的方法測(cè)量距離和高差。二、視距測(cè)量的計(jì)算公式(一)望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)測(cè)量平距和高差的計(jì)算公式點(diǎn)豎立視距尺，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，水平視線與標(biāo)尺垂直，中絲讀數(shù)為v，上下視距絲在視距尺上A、B的位置讀數(shù)之差稱為視距間隔，用L表示。1、水平距離計(jì)算公式設(shè)儀器中心到物鏡中心的距離為6，物鏡焦距為f，物鏡焦點(diǎn)F到N點(diǎn)的距離為d，由圖4-7可知M、N兩點(diǎn)間的水平距離為D=d+f+6，根據(jù)圖中相似三FFiNM角形成比例的關(guān)系得兩點(diǎn)間水平距離為：D=D=L+f+6p(4-7)：i—儀器高，地面點(diǎn)至儀器橫軸中心的高度。(二)望遠(yuǎn)鏡視線傾斜時(shí)測(cè)量平距和高差的公式：i—儀器高，地面點(diǎn)至儀器橫軸中心的高度。(二)望遠(yuǎn)鏡視線傾斜時(shí)測(cè)量平距和高差的公式距測(cè)量時(shí)，需要望遠(yuǎn)鏡傾斜才能照準(zhǔn)視距標(biāo)尺讀取讀數(shù)，此時(shí)視準(zhǔn)軸不垂直于視距標(biāo)尺，不能用式4-8計(jì)算距離和高差。如圖4-8所示，下面介紹視準(zhǔn)軸傾斜時(shí)求水平距離和高差的計(jì)算公式。N視線傾斜時(shí)豎直角為，上下視距絲在視距標(biāo)尺上所截的位置為A,B，視距間隔為L(zhǎng)，求算M、N兩點(diǎn)間的水平距離D。首先將視距間隔L換算成相當(dāng)于視線垂直時(shí)的視距間隔A'B'之距離，按式4-8求出傾斜視線的距離D′，其次利用傾斜視線的距離D′和豎直角計(jì)算為水平距離D。因上下絲的夾角0很小，則認(rèn)為∠AA'O和∠BB'O為90°，設(shè)將視距尺旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)三角函數(shù)得視線傾斜時(shí)水平距離計(jì)算式為式(4-10)，兩點(diǎn)高差計(jì)算公式為式(4-11)。0則視線水平時(shí)水平距離公式：D=KL(4-8)式中K—視距乘常數(shù)其值等于100。2、高差的計(jì)算公式：中絲讀數(shù)v求得，即：(4-9)(4-9)M圖4-8視線傾斜時(shí)視距原理M將(4-10)式代入(4-11)式化簡(jiǎn)后得:1h=KLsin2+iv2式中：L—上、下視距絲在標(biāo)尺上的讀數(shù)之差。(4-10)(4-11) (4-12)v—十字絲的中絲在標(biāo)尺上的讀數(shù)。K—視距乘常數(shù)(K=100)。a—視線傾斜時(shí)的豎直角。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，在實(shí)際工作中，通常使中橫絲照準(zhǔn)標(biāo)尺上與儀器同高處，使i=v，則上述計(jì)算高差的公式簡(jiǎn)化為：1h=KLsin2a(4-13)2現(xiàn)在視距測(cè)量的計(jì)算工具主要是電子計(jì)算器，最好使用程序型的計(jì)算器，事先將視距計(jì)算公式和高差計(jì)算公式輸入到計(jì)算器中，使用快捷方便，不容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤。三、視距測(cè)量觀測(cè)方法1、如圖4-8所示，將經(jīng)緯儀安置于M點(diǎn)，量取儀器高度i(儀器橫軸中心至地面點(diǎn)的距離)，在N點(diǎn)豎立視距尺。2、望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)N點(diǎn)視距尺，使中絲讀數(shù)為儀器高，分別讀取上、下絲讀數(shù)。3、轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤水準(zhǔn)管定平螺旋，使氣泡居中(或打開豎盤自動(dòng)歸零裝置)。讀取豎盤讀數(shù)。4、根據(jù)視距間隔、豎直角，按式(4-10)、式(4-13)計(jì)算水平距離和高差四、視距測(cè)量的誤差及注意事項(xiàng)影響視距測(cè)量精度的因素很多，但主要有以下幾個(gè)方面，在測(cè)量時(shí)應(yīng)加以注意。1、視距尺傾斜誤差視距公式是在視距尺鉛垂豎直的條件下推得的，視距尺傾斜對(duì)視距測(cè)量的影響與豎直角的大小有關(guān)，豎直角越大對(duì)視距測(cè)量的影響越大，特別在山區(qū)測(cè)量時(shí)，應(yīng)盡量扶直視距尺。2、讀數(shù)誤差的影響用視距絲在視距尺上讀數(shù)的誤差是影響視距測(cè)量精度的主要因素。讀數(shù)誤差與視距尺最小分劃的寬度、距離遠(yuǎn)近、望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)及成像的清晰程度等因素有關(guān)。所以在作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用厘米刻劃的板尺。應(yīng)根據(jù)測(cè)量精度限制最遠(yuǎn)視距，使成像清晰，消除視差，讀數(shù)仔細(xì)。3、外界條件的影響實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)視線接近地面，垂直折光引起視距尺上的讀數(shù)誤差較大。因此觀測(cè)時(shí)應(yīng)盡可能使視線離地面1米以上以減少大氣折光的影響。避免在烈日強(qiáng)光等不利天氣條件下進(jìn)行觀測(cè)。第三節(jié)全站型電子速測(cè)儀的使用一、概述全站型電子速測(cè)儀簡(jiǎn)稱全站儀，是角度測(cè)量和距離測(cè)量的一體化機(jī)，它是由電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀、微處理器及一些附加設(shè)備構(gòu)成，是電、磁、光、機(jī)的綜合多功能測(cè)量?jī)x器。全站儀與光電測(cè)距儀的區(qū)別是測(cè)距測(cè)角同時(shí)進(jìn)行，能自動(dòng)顯示如斜距、水平距離、高程、坐標(biāo)等測(cè)定數(shù)據(jù)。望遠(yuǎn)鏡的光軸和光電測(cè)距儀的光軸是同軸的。一次照準(zhǔn)可完成角度和距離的觀測(cè)。通過機(jī)內(nèi)綜合性軟件可進(jìn)行野外數(shù)據(jù)記錄、成果處理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向輸送，例如把野外采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理軟件和繪圖軟件，再經(jīng)繪圖機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)圖自動(dòng)化。近些年來光電技術(shù)和電腦的發(fā)展使全站儀的功能日趨完善，目前全站儀已在工程建設(shè)中被廣泛使用。二、全站儀的基本常識(shí)(一)儀器精度儀器的標(biāo)稱精度表達(dá)式為：DDmD—測(cè)距中誤差(mm)；a—標(biāo)稱精度中的固定誤差(mm)；b—標(biāo)稱精度中的比例誤差系數(shù)(ppm)；D—測(cè)距長(zhǎng)度(km)；【例題4-3】某儀器標(biāo)稱精度為mD=士(3+2ppm?D)mm；D(二)儀器分級(jí)按儀器標(biāo)稱精度分級(jí)，當(dāng)測(cè)距長(zhǎng)度為1km時(shí)分級(jí)如下：DDD(三)測(cè)距常數(shù)由于每臺(tái)儀器的電器元件性能差異，使得測(cè)量值與實(shí)際距離有誤差，此誤差稱為測(cè)距常數(shù)。這種誤差在出廠前都進(jìn)行了檢測(cè)，給出常數(shù)值或調(diào)整為零。在使用中若發(fā)現(xiàn)測(cè)量距離總存在相同誤差應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行檢查。(四)反射鏡常數(shù)如圖4-9所示，反射鏡(又稱棱鏡)是測(cè)量距離的合作目標(biāo)，主要作用是將儀器發(fā)射的測(cè)距光經(jīng)棱鏡返回到主機(jī)接收。測(cè)距光經(jīng)棱鏡折射速度會(huì)減慢，因此顯示的距離比實(shí)際的距離長(zhǎng)，應(yīng)加以改正，此改正稱為棱鏡折射率改正值，如果反射棱鏡頂點(diǎn)位于測(cè)點(diǎn)的鉛垂線上，那么，棱鏡折射率改正值即為棱鏡常數(shù)，但實(shí)際頂點(diǎn)的位置不位于測(cè)點(diǎn)的鉛垂線上，因此應(yīng)做加減改正。以上兩項(xiàng)改正值稱為棱鏡常數(shù)。棱鏡常數(shù)一般為-30mm、-40mm、0mm，使用儀器時(shí)必須確認(rèn)棱鏡常數(shù)。(五)氣溫、氣壓改正測(cè)距儀的測(cè)距光通過大氣層時(shí)，由于大氣的狀態(tài)不同速度也不同，因此使實(shí)測(cè)距離產(chǎn)生誤差，這是因?yàn)閮x器生產(chǎn)是在某一特定氣溫下調(diào)整的，只有在這一溫度下，所測(cè)距離才是正確的，因此實(shí)際測(cè)距時(shí)應(yīng)輸入當(dāng)前溫度與氣壓，使儀器自動(dòng)進(jìn)行改三、全站型電子速測(cè)儀的使用下面以索佳SET230R為例介紹全站儀的基本使用方法。(一)SET230R全站儀各部件及其名稱圖4-10是SET230R全站儀。2 5381674垂直微動(dòng)手輪；12垂直制動(dòng)鈕；13照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；14水平微動(dòng)手輪；15水平制動(dòng)(二)鍵盤基本操作如圖4-11所示。1、開機(jī)和關(guān)機(jī)開機(jī)：按{ON}。關(guān)機(jī)：按住{ON}后按照明鍵。2、顯示窗照明的開和關(guān)，按照明鍵。3、軟鍵操作鍵盤下方有{F}~{F}四個(gè)軟鍵，每一個(gè)軟鍵在顯示窗下方對(duì)應(yīng)一個(gè)功能或數(shù)14字、字母。{FUNC}改變測(cè)量模式菜單頁，按住{FUNC}片刻，可返回上一頁，可選三個(gè)菜單頁，即可選擇不同的功能或數(shù)字、字母。4、{BS}鍵，每按一次可刪除光標(biāo)左邊的一個(gè)字符。5、{ESC}鍵，取消輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)容；返回前一顯示。6、{SFT}鍵，字母大小寫轉(zhuǎn)換7、{}，確認(rèn)或接收輸入的數(shù)據(jù)內(nèi)容；將光標(biāo)移至下一行；選取選項(xiàng)。8、{▲}/{▼}向上或向下移動(dòng)光標(biāo)，{?}/{?}向左或向右移動(dòng)光標(biāo)，或者選取其他選項(xiàng)。(三)儀器參數(shù)設(shè)置(介紹主要選項(xiàng))開機(jī)后，進(jìn)入狀態(tài)模式顯示，按{F}進(jìn)入配置模式的參數(shù)設(shè)置。4觀測(cè)條件：照明鍵{SFT}{照明鍵{SFT}電源開關(guān)顯示屏{ESC}顯示屏光標(biāo)移動(dòng)鍵軟鍵軟鍵測(cè)距模式選項(xiàng)：斜距、平距、高差。傾斜改正選項(xiàng)：Yes(H、V)、Yes(V)、NO。該項(xiàng)設(shè)置是對(duì)儀器整平后存在的微小傾角而引起的誤差自動(dòng)對(duì)垂直角和水平角值進(jìn)行補(bǔ)償。視準(zhǔn)改正選項(xiàng)；Yes、NO。該項(xiàng)設(shè)置可以對(duì)由于橫軸和視準(zhǔn)軸引起的視準(zhǔn)誤差自動(dòng)改正。C&Rcm選項(xiàng)：K=0.142、K=0.20、NO。手設(shè)垂角選項(xiàng)：NO、Yes。豎角模式選項(xiàng):天頂距、垂直角、垂直900。最小顯示選項(xiàng):1″、5″。坐標(biāo)格式選項(xiàng):NEZ、ENZ。儀器設(shè)置：亮度選項(xiàng)；1、2、3、4、5。對(duì)比度選項(xiàng)；1、2、3、4、5、6、7、8、9、10?；謴?fù)功能選項(xiàng)；關(guān)、開。EDM接受調(diào)節(jié)選項(xiàng)；自動(dòng)、不調(diào)節(jié)。單位設(shè)置：溫度選項(xiàng)；0C、0F。氣壓選項(xiàng)；hpa、mmHg、inchHg。角度選項(xiàng)；degree、gon、mil。距離選項(xiàng)；meter、feet、inch。健功能定義；對(duì)測(cè)量模式下的軟鍵功能進(jìn)行定義，方便使用者對(duì)不同的工作預(yù)設(shè)功能，提高工作效率。在測(cè)量模式下選改正功能，進(jìn)行EDM設(shè)置。測(cè)距模式選項(xiàng)；均值精測(cè)、單次精測(cè)、跟蹤測(cè)量、重復(fù)精測(cè)。反射器選項(xiàng)；反射片、無棱鏡、棱鏡。棱鏡常數(shù)、溫度、氣壓在編輯狀態(tài)下輸入。(四)常用測(cè)量功能1、水平角度測(cè)量(1)單次水平角度測(cè)量步驟：照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)1；按{置零}二次。顯示0?00′00″；照準(zhǔn)目標(biāo)2；所顯示118?32′20″為水平角。(2)水平角度重復(fù)測(cè)量功能步驟：選擇{倍角}功能，進(jìn)入重復(fù)測(cè)量，照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)1后，按{OK}，照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)2后，按{OK}第二次照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)1后，按{OK}，如圖4-12。顯示內(nèi)容：重復(fù)測(cè)量角值的和數(shù)、重復(fù)測(cè)量次數(shù)、重復(fù)測(cè)量角度的平均值。2、距離測(cè)量測(cè)距前進(jìn)行四項(xiàng)設(shè)置：測(cè)距模式、反射鏡類型、棱鏡常數(shù)改正值、氣象改正值。步驟：照準(zhǔn)目標(biāo)，在測(cè)量模式下，按{距離}，開始距離測(cè)量，測(cè)距開始后，儀器閃動(dòng)顯示測(cè)距模式，棱鏡常數(shù)改正值，氣象改正值等信息。一聲短聲響后，顯示出距離“S”，、垂直角“ZA”、和水平角“HAR”的測(cè)量值。3、坐標(biāo)測(cè)量進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量前，需將測(cè)站坐標(biāo)，儀器高和目標(biāo)棱鏡高等數(shù)據(jù)輸入儀器：(1)在測(cè)量模式下按下{坐標(biāo)}后進(jìn)入坐標(biāo)測(cè)量。(2)選取“測(cè)站坐標(biāo)”按{編輯}輸入測(cè)站坐標(biāo)，儀器高和目標(biāo)棱鏡高。(3)按{OK}結(jié)束。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)按紀(jì)錄。4、設(shè)置后視坐標(biāo)方位角：(1)選取{坐標(biāo)測(cè)量}→{測(cè)站定向}→{后視定向}→{角度定向}直接輸入角度?；蜻x取“后視”后按{編輯}輸入后視點(diǎn)的坐標(biāo)。(2)按{OK}，顯示測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)。在按{OK}設(shè)置測(cè)站坐標(biāo)、后視定向。(3)照準(zhǔn)后視點(diǎn)后按{Yes}設(shè)置后視點(diǎn)坐標(biāo)方位角。(4)照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)上的棱鏡。(5)在{坐標(biāo)測(cè)量}下選取“測(cè)量”。屏幕顯示目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值。第四節(jié)直線定向?yàn)榱舜_定地面兩點(diǎn)在平面位置的相對(duì)關(guān)系，僅測(cè)得兩點(diǎn)間水平距離是不夠的，還須確定該直線的方向。在測(cè)量上，直線方向是以該直線與基本方向線之間的夾角來確定的。如圖4-13所示,確定直線方向與基本方向之間的關(guān)系，稱為直線定向。PM圖4－13直線定向概念NN'0S圖4－14真子午線、磁子午線NxYAaM圖4－15子午線收斂角一、基本方向的種類(一)真子午線方向通過地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午線方向，如圖4-14所示。真子午線方向可用天文觀測(cè)方法或陀螺經(jīng)緯儀來確定。(二)磁子午線方向磁針在地球磁場(chǎng)的作用下自由靜止時(shí)所指的方向，即為磁子午線方向，如圖NNA1A4AA4-14所示。由于地磁南北極與地球南北極不重合，因此地面上某點(diǎn)的磁子午線與真子午線也并不一致，它們之間的夾角稱為磁偏角，用符號(hào)6表示，如圖4-14所示。磁子午線方向偏于真子午線方向以東稱為東偏，偏于西稱西偏，并規(guī)定東偏為正、西偏為負(fù)。磁偏角的大小隨地點(diǎn)的不同而異，即使在同一地點(diǎn)，由于地球磁場(chǎng)經(jīng)常變化，磁偏角的大小也有變化。我國(guó)境內(nèi)磁偏角值在+6°(西北地區(qū))和-10°(東北地區(qū))之間。磁子午線方向可用羅盤儀來測(cè)定。由于地球磁極的變化，磁針受磁性物質(zhì)的影響，定向精度不高，所以不適合作為精確定向的基本方向?？勺鳛樾^(qū)域獨(dú)立測(cè)區(qū)的基本方向。(三)坐標(biāo)縱軸方向以通過測(cè)區(qū)內(nèi)坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸OX軸正方向?yàn)榛痉较?，測(cè)區(qū)內(nèi)其它各點(diǎn)的子午線均與過坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸平行。這種基本方向稱為坐標(biāo)縱軸方向。通過地面某點(diǎn)M的真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向之間的夾角稱為子午線收斂角y。坐標(biāo)縱軸方向偏于真子午線方向以東者為東偏，y角為正，西偏y角為負(fù)，如圖4-15所示。某點(diǎn)的子午線收斂角值，可根據(jù)該點(diǎn)的高斯平面直角坐標(biāo)在有關(guān)計(jì)算表中查得。二、直線方向的表示方法(一)方位角從過直線段一端的基本方向線的北端起，以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到該直線的水平角度，稱為該直線的方位角。方位角的角值為0?~360°取值。如圖4-16所示，因基本方向有三種，所以方位角也有三種，真方位角、磁方位角、坐標(biāo)方位角。4以真子午線為基本方向線，所得方位角稱為真方位4角，一般以A表示。以磁子午線為基本方向線，則所得方位角稱為磁方位角一般以A來表示。磁以坐標(biāo)縱軸為基本方向線所得方位角，稱為坐標(biāo)方位角(有時(shí)簡(jiǎn)稱方位角)，通常以a來表示。(二)象限角90°的角度來確定。從過直線一端的基本方向線的北端或南端，依順時(shí)針 (或逆時(shí)針)的方向量至直線的銳“R”表示。象限角的角值為0?~90°。如圖4-17所示,NS為經(jīng)過OW(西)3oR31R1R22為地面直線，則R、R、R、R分別為四條直線的象限角。若基本方向線為真子1234午線，則相應(yīng)的象限角為真象限角。若基本方向線為磁子午線，則相應(yīng)的象限角為磁象限角。僅有象限角的角值還不能完全確定直線的位置。因?yàn)榫哂心骋唤侵?例如50°)的象限角，可以從不同的線端(北端或南端)和不同的方向(向東或向西)來度量。所以在用象限角確定直線的方向時(shí)，除寫出角度的大小外，還應(yīng)注明該直線所在象限名稱：北東、南東、南西、