第四章 距離測(cè)量及直線定向

第四章距離測(cè)量及直線定向2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室1第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室2第4章距離測(cè)量與直線定向距離測(cè)量是測(cè)量三項(xiàng)基本工作之一.距離測(cè)量的方法主要有:1.鋼尺(皮尺)量距.2.視距測(cè)量3.光電測(cè)距要確定地面點(diǎn)的平面位置,還必須測(cè)定直線的方向,即直線定向第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室3視距測(cè)量圖第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室4利用調(diào)制波波長測(cè)距B測(cè)距儀反光棱鏡S電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距圖A第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室5

第4章距離測(cè)量與直線定向

§4.1鋼尺量距§4.2視距測(cè)量§4.3紅外線測(cè)距儀及全站儀§4.4

直線定向

第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室6§4.1鋼尺量距1.鋼卷尺

尺長與規(guī)格：20米、30米、50米，鋼質(zhì)，涂塑或不涂塑。刻度與注記：毫米刻度，注記厘米、分米、米。零分劃位置有不同，分刻線尺和端點(diǎn)尺兩種。

4.1.1量距用的工具:鋼卷尺，花桿，測(cè)釬一般量距方法量距相對(duì)精度1200015000精密量距方法量距相對(duì)精度1100001400002.花桿

定線用（量距時(shí)標(biāo)定直線量距的前進(jìn)方向）3.測(cè)釬

量距時(shí)在地面標(biāo)定尺段端點(diǎn)位置。第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室7端點(diǎn)尺刻線尺測(cè)釬花桿皮尺測(cè)繩鋼卷尺第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室84.1.2直線定線1.兩點(diǎn)間目估定線2.兩點(diǎn)間互不通視定線3.經(jīng)緯儀定線:

如果量距要求的精度較高,可在其端點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀定線.第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室94.1.3丈量方法（往返丈量)）距離用下式計(jì)算：D=nl+Δl

式中：l——整尺段的長度；n——丈量的整尺段數(shù)；

l——零尺段長度。

往返丈量較差

D=D往-D返距離平均值

D平=（D往-D返）相對(duì)誤差

K=1.在平坦地面丈量第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室102.傾斜地面丈量SDh

(1)斜量法:地面坡度均勻，將量得的傾斜距離S歸算成水平距離D。高差h用水準(zhǔn)儀測(cè)定。或水平距離：(2)在傾斜地面平量第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室11量距相對(duì)精度可達(dá)11萬14萬。

3.鋼尺量距的精密方法精密量距時(shí)采取的措施：

1.用檢定過的鋼尺；2.經(jīng)緯儀定線；3.釘尺段樁(概量得)，用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁間高差；4.對(duì)鋼尺施加固定拉力，并測(cè)量溫度；5.對(duì)量距結(jié)果加三項(xiàng)改正數(shù)。第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室12三項(xiàng)改正數(shù)4.1.4鋼尺量距的成果整理每尺段經(jīng)改正后的水平距離：

總的水平距離：

第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室134.1.5鋼尺檢定

目的：求得鋼尺兩端點(diǎn)刻劃間的實(shí)際長度。方法：用鋼尺對(duì)一段精確的標(biāo)準(zhǔn)長度進(jìn)行丈量，從而求得鋼尺的尺長改正數(shù)。該檢定場(chǎng)地也稱為“比尺場(chǎng)”。

。。。。L比尺場(chǎng)示意圖

0——鋼尺名義長(m)；t0——標(biāo)準(zhǔn)溫度，一般取20℃；d——尺長改正值(mm)；t——丈量時(shí)溫度(℃)

——鋼的膨脹系數(shù)，1.2×10-5/℃；1.尺長方程式：

=0+d+(t-t0)×0第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室14§4.2視距測(cè)量4.2.1視距測(cè)量概述視距測(cè)量是一種間接測(cè)距方法;它利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字絲分劃板上的視距絲及刻有厘米分劃的視距標(biāo)尺(地形塔尺或普通水準(zhǔn)尺)，根據(jù)光學(xué)原理可以同時(shí)測(cè)定兩點(diǎn)間的水平距離和高差.其中測(cè)量距離的相對(duì)誤差約為1/300，低于鋼尺量距；測(cè)定高差的精度低于水準(zhǔn)測(cè)量;視距測(cè)量廣泛用于地形測(cè)量的碎部測(cè)量中。第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室154.2.2視準(zhǔn)軸水平時(shí)的視距計(jì)算公式AB為待測(cè)距離，在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，B點(diǎn)豎立視距尺，設(shè)望遠(yuǎn)鏡視線水平，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)的視距尺，此時(shí)視線與視距尺垂直。第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室164.2.3三角高程測(cè)量公式(1)水平距離公式:(2)初算高差:(3)高差公式:第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室17§

4.3紅外測(cè)距的測(cè)距原理

基本公式:c0—光在真空中的速度ng—光在大氣中傳輸?shù)恼凵渎师—光波在AB間往返傳輸時(shí)間第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室18§

4.4直線定向4.4.1直線定向的概念確定地面上兩點(diǎn)之間的相對(duì)位置，僅知道兩點(diǎn)之間的水平距離是不夠的，還必須確定此直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角。確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度稱為直線定向。

第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室19標(biāo)準(zhǔn)方向的種類

1．真子午線方向

通過地球表面某點(diǎn)真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午線方向，真子午線方向是用天文測(cè)量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定的。

2．磁于午線方向

磁子午線方向是磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。磁子午線方向可用羅盤儀測(cè)定。

第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室20標(biāo)準(zhǔn)方向的種類

3．坐標(biāo)縱軸方向(中央子午線方向)第一章已述及，我國采用高斯平面直角坐標(biāo)系，每一6°帶或3°帶內(nèi)都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸方向。因此，該帶內(nèi)直線定向，就用該帶的坐標(biāo)縱軸方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向。如假定坐標(biāo)系，則用假定的坐標(biāo)縱軸(X軸)作為標(biāo)準(zhǔn)方向。

第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室214.4.2表示直線方向的方法

測(cè)量工作中，常采用方位角來表示直線的方向。

由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針方向量到某直線的夾角，稱為該直線的方位角，其角值從0°~360°。

由不同的標(biāo)準(zhǔn)方向所得到的方位角，分別為：真方位角：A磁方位角：Am坐標(biāo)方位角：α標(biāo)準(zhǔn)方向OP第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室22坐標(biāo)方位角與磁方位角的關(guān)系

若已知某點(diǎn)的磁偏角δ與子午線收斂角γ，則坐標(biāo)方位角與磁方位角之間的換算式為

—為磁坐偏角第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室23

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸(中央子午線)方向時(shí)，直線的方位角稱為坐標(biāo)方位角(，簡稱方向角)。XYABAB例1：已知CD=782024，JK=3261230，求DC，KJ：各點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸方向都是平行的，所以，一條直線有兩個(gè)相差180的方位角，互稱為正、反方位角。1、正、反方位角關(guān)系BAABBA=AB180解：DC=2582024KJ=14612304.4.3正、反坐標(biāo)方位角及其推算第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室242312B1已知：AB=7620，B=18542，1=21108，2=15045求：B1、12、2312ABAB12B解：B1=BA+B=AB+B-180

=7620+18542-180=820212=1B+1=B1-180+1=1131023=21+2=12-180+2=8355方位角推算公式：方位角的推算如出現(xiàn)大于360應(yīng)減去360如出現(xiàn)負(fù)值，應(yīng)加上360第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

2008年11月28日天津城市建設(shè)學(xué)院土木系測(cè)量教研室