距離測量與直線定向-直線定向（工程測量）

項目四距離測量和直線定向

確定地面點兩點之間的相對位置，僅知道兩點之間的水平距離是不夠的，還必須確定此直線的方向。要確定一條直線的方向，首先要選定一個標準方向作為定向的依據(jù)，然后測出該直線與標準方向間的水平角，則該直線的方向也確定了。確定直線與標準方向之間的水平角的工作叫直線定向。任務二直線定向

一、標準方向線直線定向時，常用的標準方向有：（一）真子午線方向（真北方向）（二）磁子午線方向（磁北方向）（三）坐標縱軸方向（軸北方向）一、標準方向線（一）真子午線方向（真北方向）過地球南北極的平面與地球表面的交線叫真子午線。通過地球表面某點的真子午線的切線方向，稱為該點的真子午線方向。真子午線方向是用天文測量的方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。指向北極星的方向可近似作為真子午線方向。在國家小比例尺測圖中采用它作為定向的基準。一、標準方向線（二）磁子午線方向（磁北方向）磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，自由靜止時磁針軸線所指的方向，指向北端的方向稱為磁子午線方向。磁北方向可用羅盤儀測定，在小面積大比例尺測圖中常用磁子午線方向作為定向的基準。一、標準方向線（二）磁子午線方向（磁北方向）由于地磁的兩極與地球的兩極并不一致，北磁極約位于西經(jīng)100.0°北緯76.1°；南磁極約位于東經(jīng)139.4°南緯65.8°。所以同一地點的磁子午線方向與真子午線方向不能一致，其夾角稱為磁偏角，用符號δ表示。磁子午線方向北端在真子午線方向以東時為東偏，δ定為“+”，在西時為西偏，δ定為“－”。磁偏角的大小隨地點、時間而異，在我國磁偏角的變化約在+6°(西北地區(qū))到－10°(東北地區(qū))之間。

由于地球磁極的位置不斷地在變動，以及磁針受局部吸引等影響，所以磁子午線方向不宜作為精確定向的基本方向。但由于用磁子午線定向方法簡便，所以在獨立的小區(qū)域測量工作中仍可采用。一、標準方向線（二）磁子午線方向（磁北方向）一、標準方向線（三）坐標縱軸方向（軸北方向）不同點的真子午線方向或磁子午線方向都是不平行的，這使直線方向的計算很不方便。采用坐標縱軸方向作為基本方向，這樣各點的基本方向都是平行的，所以使方向的計算十分方便。通常取測區(qū)內(nèi)某一特定的子午線方向作為坐標縱軸，在一定范圍內(nèi)部以坐標縱軸方向作為基本方向，稱為坐標縱軸方向。一、標準方向線（三）坐標縱軸方向（軸北方向）地面上各點真子午線方向與高斯—克格平面直角坐標系坐標縱線之間的夾角稱為子午線收斂角，用γ表示。坐標縱線北偏向真子午線以東，稱為東偏，規(guī)定r為“＋”；反之，稱為西偏，規(guī)定r為“－”。地面各點子午線收斂角大小隨點的位置的不同而不同，由赤道向南北方向逐漸增大。真子午線磁子午線坐標縱線-δγ二、方位角測量工作中，常采用方位角表示直線的方向。從直線起點的標準方向北端起，順時針方向量至該直線的水平夾角，稱為該直線的方位角。方位角取值范圍是0?～360?。因標準方向有三種，因此對應的方位角也有三種：（一）真方位角（二）磁方位角（三）坐標方位角二、方位角（一）真方位角由真子午線方向的北端起，順時針量到直線間的夾角，稱為直線的真方位角，一般用A表示。（二）磁方位角由磁子午線方向的北端起，順時針量到直線間的夾角，稱為直線的磁方位角，用Am表示。（三）坐標方位角從坐標縱軸方向的北端起順時針量到某直線的水平角，稱為該直線的坐標方位角，用α表示，通常簡稱為方向角。三、正反坐標方位角測量工作中的直線都是具有一定方向的，一條直線存在正、反兩個方向，如下圖所示，我們把直線前進方向稱為直線的正方向。就直線AB而言，點A是起點，B點是終點。通過起點A的坐標縱軸北方向與直線AB所夾的坐標方位角αAB,稱為直線AB的正坐標方位角；過終點B的坐標方位角αBA，稱為直線AB的反坐標方位角(是直線BA的正坐標方位角)。正、反坐標方位角互差180°，即

αAB=αBA±180°

α正=α反±180°三、正反坐標方位角ABxyαABNNOαBA四、象限角測量上有時用象限角來確定直線的方向。所謂象限角，就是由標準方向的北端或南端起量至某直線所夾的銳角，常用R表示。角值范圍0°~90°。為了表示直線的方向，應分別注明北偏東、北偏西或南偏東、南偏西。如北東85°，南西47°等。顯然，如果知道了直線的方位角，就可以換算出它的象限角，反之，知道了象限也就可以推算出方位角。四、象限角四、象限角坐標方位角與象限角的換算關系直線定向方位角由坐標方位角推算坐標象限角由坐標象限角推算坐標方位角北東(NE)第Ⅰ象限0°~90°R=αα=R南東(SE)第Ⅱ象限90°~180°R=180°－αα=180°－R南西(SW)第Ⅲ象限180°~270°R=α－180°α=180°＋

R北西(NW)第Ⅳ象限270°~360°R=360°－αα=360°－R四、象限角坐標方位角與象限角的換算表直線名稱方位角（α）象限角（R）AB30°ACSE30°AD260°AENW50°30°150°SW80°310°五、用羅盤儀測定磁方位角當測區(qū)內(nèi)沒有國家控制點可用需要在小范圍內(nèi)建立假定坐標系的平面控制網(wǎng)時，可