距離測(cè)量與直線定向-距離測(cè)量與直線定向（工程測(cè)量）

第四章距離測(cè)量與直線定向鋼尺測(cè)距水平角觀測(cè)豎直角觀測(cè)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正第一節(jié)鋼尺測(cè)距量距工具鋼尺—端點(diǎn)尺和刻線尺垂球鋼尺測(cè)釬標(biāo)桿彈簧秤直線定線標(biāo)定各尺段端點(diǎn)在同一直線上的工作稱為直線定線。1、目測(cè)定距目測(cè)定線就是用目測(cè)的方法，用標(biāo)桿將直線上的分段點(diǎn)標(biāo)定出來(lái)。直線定線2、經(jīng)緯儀定線將經(jīng)緯儀安置于A點(diǎn)，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，然后在AB的視線上用鋼尺量距，依次定出比鋼尺一整尺略短的尺段端點(diǎn)1，2，…。在各尺段端點(diǎn)打入木樁，樁頂高出地面5cm～10cm，在每個(gè)樁頂刻劃十字線，其中一條在AB方向上，另一條垂直AB方向，以其交點(diǎn)作為鋼尺讀數(shù)的依據(jù)。A1325B41、平坦地面的量距2、經(jīng)緯儀定線A、B兩點(diǎn)間的水平距離為：式中：n—尺段數(shù)；

l—鋼尺的尺長(zhǎng)；

q—不足一整尺的余長(zhǎng)。1、平坦地面的量距為了校核、提高精度，還要進(jìn)行返測(cè)，用往、返測(cè)長(zhǎng)度之差與全長(zhǎng)平均數(shù)之比，并化成分子為1的分?jǐn)?shù)來(lái)衡量距離丈量的精度。這個(gè)比值稱為相對(duì)誤差K：平坦地區(qū)鋼尺量距相對(duì)誤差不應(yīng)大于1/30002、傾斜地面丈量當(dāng)?shù)孛嫫露容^大，不可能將整根鋼尺拉平丈量時(shí)，則可將直線分成若干小段進(jìn)行丈量。每段的長(zhǎng)度視坡度大小、量距的方便而定。在困難地區(qū)鋼尺量距相對(duì)誤差不應(yīng)大于1/1000鋼尺量距的精密方法用一般方法量距，相對(duì)精度就只能達(dá)到1/1000-1/5000。當(dāng)量距精度要求較高，即量距精度要求在1/10000以上時(shí)。就必須采用較為精密的方法進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行各項(xiàng)必要修正。精密量距是用經(jīng)過(guò)檢定的鋼尺(30m鋼尺，標(biāo)準(zhǔn)拉力為100N)進(jìn)行測(cè)量，其鋼尺的實(shí)長(zhǎng)與溫度函數(shù)關(guān)系式為：尺長(zhǎng)方程經(jīng)過(guò)檢定的鋼尺長(zhǎng)度可用尺長(zhǎng)方程示：—溫度為t時(shí)的鋼尺實(shí)際長(zhǎng)度；—鋼尺的名義長(zhǎng)度；—尺長(zhǎng)改正值，即溫度在時(shí)鋼尺全長(zhǎng)改正數(shù)；—鋼尺膨脹系數(shù)，一般取α=1.25×—鋼尺檢定時(shí)的溫度；—量距時(shí)的溫度。尺長(zhǎng)方程例題：用尺長(zhǎng)方程為的鋼尺實(shí)測(cè)A—B尺段（如圖），長(zhǎng)度l=29.896m，A、B兩點(diǎn)間高差h=0.272m，測(cè)量時(shí)的溫度t=25.8°C，試求A—B尺段的水平距離。尺長(zhǎng)方程解：1）尺長(zhǎng)改正第二節(jié)視距測(cè)量普通視距測(cè)量的精度一般為1/200~1/300，但由于操作簡(jiǎn)便，不受地形起伏限制，可同時(shí)測(cè)定距離和高差，被廣泛用于測(cè)距精度要求不高的地形測(cè)量中。第二節(jié)視距測(cè)量視距測(cè)量是利用視距絲配合標(biāo)尺讀數(shù)來(lái)完成的。普通視距測(cè)量原理望遠(yuǎn)鏡十字絲環(huán)視距絲對(duì)于倒像望遠(yuǎn)鏡：下絲在標(biāo)尺上的讀數(shù)為a，上絲在標(biāo)尺上的讀數(shù)為b，視距間隔l（l=a-b），則水平距離D有：視距測(cè)量原理通常情況下k=100h2

固定值（約34°23′）l2l112AD1D2ih2視準(zhǔn)軸水平時(shí)的距離和高差公式視準(zhǔn)軸水平時(shí)的視距公式為：測(cè)站點(diǎn)到立尺點(diǎn)的高差為：i—儀器高，是樁頂?shù)絻x器水平軸的高度；v

—中絲在標(biāo)尺上的讀數(shù)。l1l22h21D1D2Aih2視準(zhǔn)軸傾斜時(shí)的距離和高差公式原理：圖中設(shè)則oAiDaa′bBvb′Lhα計(jì)算：傾斜距離L為：水平距離D為：高差h為：或oAiDaa′bBvb′Lh例題：如上圖，在A點(diǎn)量取經(jīng)緯儀高度i=1.400m，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)B點(diǎn)標(biāo)尺，中絲、上絲、下絲讀數(shù)分別為v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，α=3°27′,試求A、B兩點(diǎn)間的水平距離和高差。解：1）尺間距2）水平距離例題：如上圖，在A點(diǎn)量取經(jīng)緯儀高度i=1.400m，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)B點(diǎn)標(biāo)尺，中絲、上絲、下絲讀數(shù)分別為v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，α=3°27′,試求A、B兩點(diǎn)間的水平距離和高差。3）高差視距測(cè)量誤差及注意事項(xiàng)視距測(cè)量差1.讀數(shù)誤差2.標(biāo)尺不豎直誤差3.外界條件的影響此外還有：標(biāo)尺分劃誤差、豎直角觀測(cè)誤差、視距常數(shù)誤差等。電磁波測(cè)距儀電磁波測(cè)距儀是用電磁波（光波或微波）作為載波傳輸測(cè)距信號(hào)以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的一種方法。電磁波測(cè)距儀的分類：1光電測(cè)距儀（可見(jiàn)光、紅外光、激光）2微波測(cè)距儀（無(wú)線電波、微波）紅外測(cè)距儀第三節(jié)電磁波測(cè)距第三節(jié)電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距儀的優(yōu)點(diǎn)：測(cè)程遠(yuǎn)、精度高01受地形限制少等優(yōu)點(diǎn)0202作業(yè)快、工作強(qiáng)度低建筑工程測(cè)量中應(yīng)用較多的是短程紅外光電測(cè)距儀。REDmini紅外測(cè)距儀1、儀器簡(jiǎn)介：各種反射棱鏡經(jīng)緯儀與測(cè)距儀配接測(cè)距儀功能鍵盤REDmini紅外測(cè)距儀經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)覘牌中心的視線與測(cè)距儀瞄準(zhǔn)反射棱鏡中心的視線保持平行。調(diào)整經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡，使十字絲對(duì)準(zhǔn)反射棱鏡的覘牌中心。REDmini紅外測(cè)距儀調(diào)整測(cè)距儀望遠(yuǎn)鏡，使十字絲對(duì)準(zhǔn)反射棱鏡中心。REDmini紅外測(cè)距儀確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度稱為直線定向。標(biāo)準(zhǔn)方向真子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向第四節(jié)直線定向一、標(biāo)準(zhǔn)方向的分類1、真子午線方向通過(guò)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。真子午線的切線方向P1P2一、標(biāo)準(zhǔn)方向的分類2．磁子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。AP′PP—北極P′—磁北極一、標(biāo)準(zhǔn)方向的分類3．坐標(biāo)縱軸方向我國(guó)采用高斯平面直角坐標(biāo)系，6°帶或3°帶都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸，因此取坐標(biāo)縱軸方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向。xyoP1P2高斯平面直角坐標(biāo)系二、直線方向的表示方法1、方位角從直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄恐林本€的水平夾角，稱為該直線的方位角；其角值范圍為0°~360°。1）方位角的定義12標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角22222二、直線方向的表示方法2、象限角某直線的象限角是由直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端或南端起，沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛄恐猎撝本€的銳角，用R表示。直線R與α的關(guān)系O1O2O3O4（北）（西）y（東）（南）xoⅠⅣⅢⅡRO1RO3RO2RO4αO1αO2αO3αO41234αO1=RO1αO2=180°－RO2αO3=180°＋RO3αO4=360°－RO4一、標(biāo)準(zhǔn)方向的分類3、正、反坐標(biāo)方位角直線1-2：點(diǎn)1是起點(diǎn)，點(diǎn)