距離測(cè)量與直線定向.ppt

1、測(cè)量學(xué),徐州師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,紀(jì)亞洲 電話：05165667012 郵箱： QQ:63879292,引：在確定地面點(diǎn)的位置時(shí)，不僅要進(jìn)行角度測(cè)量，確定目標(biāo)方向與坐標(biāo)北方向的夾角，而且還必須進(jìn)行距離測(cè)量，確定已知點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn)之間的距離。,第 四 章 距離測(cè)量與直線的定項(xiàng) 學(xué) 習(xí) 要 點(diǎn),鋼尺量距 視距測(cè)量 電磁波測(cè)距原理 直線的定向,4-1 鋼尺量距,精密量距方法 量距相對(duì)精度：110000140000 主要用途：砼、鋼結(jié)構(gòu)等較精密工程的 放樣等。,一般量距方法 量距相對(duì)精度： 1200015000 主要用途：圖根導(dǎo)線邊長(zhǎng)丈量、一般工 程的距離放樣。,一、鋼尺測(cè)距方法分類(lèi),二、鋼尺測(cè)距一般方

2、法 （一）鋼尺距離測(cè)量的工具 鋼尺，標(biāo)桿，測(cè)釬，垂球，拉力計(jì)，溫度計(jì)。 1.鋼尺： 鋼制尺帶，寬1015mm，厚度0.20.4mm，長(zhǎng)度20m，30m，50m幾種。一般老式的鋼尺最基本的分化為厘米，并且只在起點(diǎn)一分米內(nèi)有毫米刻劃，在每米、分米處有數(shù)字注記。,根據(jù)鋼尺起點(diǎn)的不同，可分為端點(diǎn)尺和刻線尺。端點(diǎn)尺的零點(diǎn)在尺子的一端，適合測(cè)量建筑物內(nèi)部；刻線尺的起點(diǎn)位于尺前端的一刻線處，適合測(cè)量建筑物外部。,2.標(biāo)桿 標(biāo)桿主要用于直線的定線。它是木制或鋁合金制的桿子，長(zhǎng)2-3m，直徑3-4cm的，桿上涂以20 cm間隔的紅、白漆，以便遠(yuǎn)處清晰可見(jiàn)。,3.測(cè)釬 測(cè)釬用粗鐵絲制成， 用來(lái)標(biāo)志所量尺段的起、

3、迄點(diǎn)和計(jì)算已量過(guò)的整 尺段數(shù)。測(cè)釬一組為6根 或ll根。,4.其它輔助設(shè)備 此外，除上述工具外，進(jìn)行距離測(cè)量還需要以下工具：垂球，溫度計(jì)，和彈簧秤。 垂球用來(lái)投點(diǎn)； 彈簧秤用以控制拉力； 溫度計(jì)用于測(cè)定溫度。,（二）直線定向 當(dāng)兩個(gè)地面點(diǎn)之間的距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏較大時(shí)，為使量距工作方便起見(jiàn)，可分成幾段進(jìn)行丈量。這種把多根標(biāo)桿標(biāo)定在已知直線上的工作稱為 直線定線。一般量距用目視定線。 注意：標(biāo)定順序,由遠(yuǎn)及近,（三）量距方法 1.平坦地區(qū)的距離丈量 標(biāo)出起點(diǎn)和終點(diǎn)（用木樁和鐵釘）； 準(zhǔn)備場(chǎng)地，清除障礙； 丈量（兩人進(jìn)行，定向，不足尺長(zhǎng)的處理） 距離的計(jì)算D=nl+q(n整尺段數(shù)目,l鋼尺的長(zhǎng)度,

4、q不 足一尺的長(zhǎng)度）,2.傾斜地區(qū)的距離丈量 （1）平量法 沿傾斜地面丈量距離，當(dāng)?shù)貏?shì)起伏不大時(shí)，可將鋼尺拉平丈量。丈量由A向B進(jìn)行，甲立于A點(diǎn)，指揮乙將尺拉在AB方向線上。甲將尺的零端對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)，乙將尺子抬高，并且目估使尺子水平，然后用垂球尖將尺段的末端投于地面上，再插以插釬。若地面傾斜較大，將鋼尺抬平有困難對(duì)，可將一尺段分成幾段來(lái)平量。,2.傾斜地區(qū)的距離丈量 （2）斜量法 當(dāng)傾斜地面的坡度均勻時(shí)，可以沿著斜坡丈量出AB的斜距L，測(cè)出地面傾斜角，然后計(jì)算AB的水平距離D。,三、鋼尺精密測(cè)距方法 目前已經(jīng)被淘汰,4-2 視距測(cè)量,視距測(cè)量利用測(cè)量望遠(yuǎn)鏡的視距絲，間接測(cè)定 距離和高差的方法。,優(yōu)

5、點(diǎn)：測(cè)量速度快，不受地 形限制。 不足：精度低，距離相對(duì)誤 差一般約為1/300，高 差一般為分米級(jí)。 用途：主要用于地形圖測(cè)繪 (地形點(diǎn)的距離與高差)。,一、概述,二、視距測(cè)量的原理,十字絲板上有兩根視距絲，它們?cè)谖镧R光心處的張角基本是不變的。兩根視距絲在物方象的間距與距離成正比,三.視線水平時(shí)視距測(cè)量公式,二.視線傾斜時(shí)視距測(cè)量公式,四.視線傾斜時(shí)視距測(cè)量公式,三.視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算,觀測(cè)：在測(cè)站安置經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平、量?jī)x器高； 在測(cè)點(diǎn)豎水準(zhǔn)尺，瞄準(zhǔn)(要求三絲都能讀數(shù))。,讀數(shù)：每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀四個(gè)讀數(shù) 上絲讀數(shù) a 讀至毫米 下絲讀數(shù) b 讀至毫米 中絲讀數(shù) l 讀至厘米 豎盤(pán)讀數(shù) L 讀至

6、分,五.視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算,視距測(cè)量通常只測(cè)盤(pán)左（或盤(pán)右），測(cè)量前 要對(duì)豎盤(pán)指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。,距測(cè)量表,視距測(cè)量表,4-3 電磁波測(cè)距,一、概況 1、按載波分,2、按測(cè)程分 短程 15km,（B 用 ppm表示 mm/km）,微波測(cè)距儀 激光測(cè)距儀 紅外光測(cè)距儀,二、原理,三、時(shí)間的測(cè)定 （一）光電脈沖法時(shí)間的測(cè)定,時(shí)間測(cè)定：1、脈沖計(jì)數(shù)測(cè)時(shí) 2、模擬數(shù)字測(cè)時(shí)（電容充電）,已知： 時(shí)標(biāo)脈沖頻率： f=15 Mhz 電磁波速度： v=310 8 m/s 時(shí)標(biāo)脈沖個(gè)數(shù)： n=100 求：距離 D,D= 1/f nv / 2= 1000 米,脈沖測(cè)距舉例,（二）相位法時(shí)間的測(cè)定,由測(cè)距儀的發(fā)射

7、系統(tǒng)發(fā)出一種連續(xù)的調(diào)制光波，測(cè)出該調(diào)制光波在測(cè)線上往返傳播所產(chǎn)生的相依移，以測(cè)定距離D。紅外光電測(cè)距儀一般都采用相位測(cè)距法。,方向觀測(cè)法,本講大綱 1.溫故而知新； 2.直線的定向； 3.誤差基本知識(shí)（因高數(shù)還沒(méi)學(xué)完，推遲）； 4.小區(qū)控制測(cè)量概述； 5.導(dǎo)線測(cè)量與計(jì)算。,方向觀測(cè)法,上講內(nèi)容回顧： 1. 測(cè)距的分類(lèi)方法； 2.鋼尺的分類(lèi)與使用條件； 3.名詞解釋直線的定線； 4.視距法距離丈量的優(yōu)缺點(diǎn)； 5.光電測(cè)距儀測(cè)距的原理與公式。,4-4 直線定向,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，真子午線方向是用天文測(cè)量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定的。 2

8、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(pán)儀測(cè)定。,一、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類(lèi),3 坐標(biāo)縱軸方向 第一章已述及，我國(guó)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，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。,二、表示直線方向的方法 測(cè)量工作中，常采用 方位角或象限角來(lái)表示直線的方向。 1.方位角 由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針?lè)较蛄康侥持本€的夾角，稱為該直線的 方位角。取值范圍0-360度。 （用a表示，三種）,北,2.象限角 由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端或

9、南端起，順時(shí)針或逆時(shí)針量到某直線的水平角（用R表示），取值范圍090度。象限角不但要描述大小，還要描述方位。一到四象限分別用北東、南東、南西、北西來(lái)表示。,象限角與方位角的關(guān)系： I 象限： R=a II 象限： R=180-a III象限： R=a-180 IV象限： R=360-a,三、幾種方位角之間的關(guān)系 1 真方位角與磁方位角之間的關(guān)系 由于地磁南北極與地球的南北極并不重合，因此，過(guò)地面上某點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向常不重合，兩者之間的夾角稱為磁偏角，磁針北端偏于其子午線以東稱東偏，偏于其子午線以西稱西偏。直線的真方位角與磁方位角之間可用下式進(jìn)行換算 A=Am+ 東偏取正值，西偏取

10、負(fù)值。我國(guó)磁偏角的變化大約在十6到一10之間,2 真方位角與坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系。 第一章中述及，中央于午線在高斯平面上是一條直線，作為該帶的坐標(biāo)縱軸，而其它于午線投影后為收斂于兩極的曲線，地面點(diǎn)M、N等點(diǎn)的真子午線方向與中央于午線之間的夾角，稱為 子午線收斂角，角有正有負(fù)。在中央于午線以東地區(qū)，各點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸偏在真子午線的東邊，為正值；在中央于午線以西地區(qū)，為負(fù)值。 3.坐標(biāo)方位角與磁方位角的關(guān)系 若已知某點(diǎn)的磁偏角與子午線收斂角，則坐標(biāo)方位角與磁方位角之間的換算式為 a=Am+ + ,四、 正、反坐標(biāo)方位角 測(cè)量工作中的直線都是具有一定方向的。直線12的點(diǎn)1是起點(diǎn)，點(diǎn)2是終點(diǎn)；通過(guò)起點(diǎn)1的坐標(biāo)縱軸方向與直線12所夾的坐標(biāo)方位角12，稱為直線12的正坐標(biāo)方位角。過(guò)終點(diǎn)2的坐標(biāo)縱軸方向與直線21所夾的坐標(biāo)方位角，稱為直線12的反坐標(biāo)方位角(是直線21的正坐標(biāo)方位角)。正、反坐標(biāo)方位角相差180，即由于地面各點(diǎn)的真(或磁)于午線收斂于兩極，并不互相平行，致使直線的反真(或磁)方位角不與正真(或磁)方位角差180，給測(cè)量計(jì)算帶來(lái)不便，故測(cè)量工作中均采用坐標(biāo)方位角進(jìn)行直線定向。,五、 坐標(biāo)方位角的推算 為了整個(gè)測(cè)區(qū)坐標(biāo)系