普通測(cè)量學(xué)單位：山東省農(nóng)業(yè)管理干部學(xué)院農(nóng)管系作者：房元?jiǎng)纂娫?3156110662Email:Fangyuanxun@第四章距離測(cè)量1測(cè)量距離是測(cè)量的基本工作之一，所謂距離是指兩點(diǎn)間的水平長(zhǎng)度。如果測(cè)得的是傾斜距離，還必須改算為水平距離。按照所用儀器、工具的不同，測(cè)量距離的方法有鋼尺直接量距光電測(cè)距儀測(cè)距光學(xué)視距法測(cè)距等

測(cè)量直線的距離和方向，是測(cè)量的基本工作之一。距離和方向是確定地面點(diǎn)平面未知的基本量之一。測(cè)量距離的方法有鋼尺和光電測(cè)距。要求學(xué)生掌握以上兩種測(cè)距方法，并可以測(cè)定直線的方向。第四章距離測(cè)量24.1鋼尺量距4.2普通視距測(cè)量4.3光電測(cè)距4.4鋼尺量距誤差及其注意事項(xiàng)4.5直線定向4.1鋼尺量距4.1.1鋼尺量距的工具4.1.2鋼尺量距的直線定線4.1.3一般鋼尺量距的實(shí)施4.1.4精密鋼尺量距的實(shí)施4.1.1鋼尺量距的工具1鋼尺鋼尺是鋼制的帶尺，常用鋼尺寬10mm，厚0.2mm；長(zhǎng)度有20m、30m及50m幾種，卷放在圓形盒內(nèi)或金屬架上。鋼尺的基本分劃為厘米，在每米及每分米處有數(shù)字注記。一般鋼尺在起點(diǎn)處一分米內(nèi)刻有毫米分劃；有的鋼尺，整個(gè)尺長(zhǎng)內(nèi)都刻有毫米分劃。由于尺的零點(diǎn)位置的不同，有端點(diǎn)尺和刻線尺的區(qū)別。端點(diǎn)尺是以尺的最外端作為尺的零點(diǎn)，當(dāng)從建筑物墻邊開始丈量時(shí)使用很方便。刻線尺是以尺前端的一刻線作為尺的零點(diǎn)。其他工具測(cè)釬：測(cè)釬用粗鐵絲制成，用來標(biāo)志所量尺段的起、迄點(diǎn)和計(jì)算已量過的整尺段數(shù)?；U：標(biāo)桿長(zhǎng)2-3m，直徑3-4cm，桿上涂以20cm間隔的紅、白漆，以便遠(yuǎn)處清晰可見，用于標(biāo)定直線。垂球：垂球用來投點(diǎn)。彈簧秤：控制拉力溫度計(jì)：測(cè)定溫度4.1.1鋼尺量距的工具24.1.2鋼尺量距的直線定線當(dāng)所測(cè)距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏較大時(shí)，為使量距方便，可分段丈量。為使所量線段在同一直線上，須進(jìn)行直線定線，即在直線上標(biāo)定若干點(diǎn)，使這些點(diǎn)在同一直線上。鋼尺量距的直線定線直線定線的方法有目估定線和經(jīng)緯儀定線。經(jīng)緯儀定線適用于精密量距時(shí)。4.1.3一般鋼尺量距的實(shí)施平坦地區(qū)的距離丈量?jī)A斜地面的距離丈量.1平量法當(dāng)?shù)孛嫫鸱淮髸r(shí).2斜量法當(dāng)傾斜地面坡度均勻時(shí)平坦地區(qū)的距離丈量采用整尺法量距。當(dāng)直線距離大于一個(gè)整尺段時(shí)，先用目估法標(biāo)定出略小于一個(gè)整尺段的線段。然后一個(gè)尺段一個(gè)尺段的丈量，最后量出小于一個(gè)整尺段的長(zhǎng)度，假若一個(gè)尺段長(zhǎng)為l，則所量水平距離為：D=nl+Δl。為了提高精度，應(yīng)往、返丈量取平均值。返測(cè)時(shí)應(yīng)重新定線。量距精度以相對(duì)誤差表示，通常化為分子為1的分式形式,其值應(yīng)小于1/3000。4.1.4精密鋼尺量距的實(shí)施1方法當(dāng)量距精度要求在1/10000以上時(shí)，要用精密量距法。步驟精密量距前應(yīng)先清理場(chǎng)地用鋼尺概量、經(jīng)緯儀定線定出略小于一整尺段的長(zhǎng)度，并做好標(biāo)記。然后用檢定過的鋼尺用彈簧秤加標(biāo)準(zhǔn)拉力，丈量每一線段長(zhǎng)度。丈量同時(shí)應(yīng)測(cè)出鋼尺溫度或現(xiàn)場(chǎng)溫度并用水準(zhǔn)儀往返測(cè)測(cè)量每一線段兩端點(diǎn)的高差。4.1.4精精密鋼尺尺量距的的實(shí)施2-數(shù)據(jù)據(jù)處理精密量距距成果應(yīng)應(yīng)加尺長(zhǎng)長(zhǎng)改正、、溫度改改正和高高差（傾傾斜）改改正。1.尺長(zhǎng)長(zhǎng)改正----鋼尺名名義長(zhǎng)度度l0一般不等等于實(shí)際際長(zhǎng)度，，每測(cè)段段應(yīng)加入入尺長(zhǎng)改改正。在在標(biāo)準(zhǔn)拉拉力、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溫度度下鋼尺尺實(shí)際長(zhǎng)長(zhǎng)度為l‘，其差值Δl為整尺段段的尺長(zhǎng)長(zhǎng)改正，，即Δl=l’－l0，任一長(zhǎng)度度l尺長(zhǎng)改正正公式為為：Δld=Δl/l0·l2.溫度改正正—-受受溫度變變化影響響，鋼尺尺長(zhǎng)度會(huì)會(huì)伸縮。。當(dāng)量距距時(shí)溫度度t與檢定時(shí)時(shí)溫度t0不一致時(shí)時(shí)，要進(jìn)進(jìn)行溫度度改正，，其計(jì)算算公式為為：Δlt=α(t－t0)l式中：α為鋼尺膨膨脹系數(shù)數(shù)，為0.0000125/℃。3.傾斜斜改正——-設(shè)沿沿地面量量斜距為為l，測(cè)得高差差為h，將l改算成水水平距離離，要加加傾斜改改正數(shù)，，其計(jì)算算公式為為：Δlh=d－－l=－－h(huán)2/2l綜上所述述，每一一測(cè)段改改正后的的水平距距離為：：d=l+Δld+Δlt+Δlh4.2普普通視視距測(cè)量量原理：利利用望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡內(nèi)的的視距裝裝置配合合視距尺尺，根據(jù)據(jù)幾何光光學(xué)和三三角測(cè)量量原理，，同時(shí)測(cè)測(cè)定距離離和高差差的方法法。其精精度較低低，為1/200~1/300，，只適用于于碎部測(cè)測(cè)量。計(jì)算公式式如下：：

水平平距離為為：D=Klcos2α高差為：：h=Dtgα+i––s，i：儀器高；；α：為豎直角角值。如視線水水平時(shí)D=Kl，h=i–s視距測(cè)量量方法：：在測(cè)站站A點(diǎn)安置儀儀器，在在測(cè)點(diǎn)B放置水準(zhǔn)準(zhǔn)尺，盤盤左瞄準(zhǔn)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺尺，使豎豎盤指標(biāo)標(biāo)水準(zhǔn)管管氣泡居居中后，，依次讀讀出豎盤盤讀數(shù)、、上下中中絲讀數(shù)數(shù)，依據(jù)據(jù)上述公公式計(jì)算算水平距距離和高高差。4.3光光電測(cè)測(cè)距原理：利利用儀器器發(fā)射電電磁波測(cè)測(cè)量其在在被測(cè)距距離上往往返所用用的時(shí)間間，從而而測(cè)量出出距離，，其公式式為：D=?ct，按其測(cè)距距原理有有脈沖法法和相位位法測(cè)距距兩種。。相位法法測(cè)距精精度較高高。測(cè)距儀分分類：有有微波測(cè)測(cè)距儀、、激光測(cè)測(cè)距儀和和紅外測(cè)測(cè)距儀。。有短程(＜3km)、、中程(3~15km)和遠(yuǎn)程(＞15km)之分。4.4鋼鋼尺量距距誤差及及其注意意事項(xiàng)1一、定線線誤差二、尺長(zhǎng)長(zhǎng)誤差鋼尺必須須經(jīng)過檢檢定以求求得其尺尺長(zhǎng)改正正數(shù)。尺尺長(zhǎng)誤差差具有系系統(tǒng)積累累性，它它與所量量距離成成正比。。精密量量距時(shí)，，鋼尺雖雖經(jīng)撿定定并在丈丈量結(jié)果果中進(jìn)行行了尺長(zhǎng)長(zhǎng)改正，，其成果果中仍存存在尺長(zhǎng)長(zhǎng)誤差，，因?yàn)橐灰灰蟪唛L(zhǎng)長(zhǎng)檢定方方法只能能達(dá)到0.5mm左右的精精度。一一般量距距時(shí)可不不作尺長(zhǎng)長(zhǎng)改正；；三、溫度度誤差由于用溫溫度計(jì)測(cè)測(cè)量溫度度，測(cè)定定的是空空氣的溫溫度，而而不是尺尺于本身身的溫度度，在夏夏季陽光光曝曬下下，此兩兩者溫度度之差可可大于5°C。因此，量量距宜在在陰天進(jìn)進(jìn)行，并并要設(shè)法法測(cè)定鋼鋼尺本身身的溫度度。4.4鋼鋼尺量距距誤差及及其注意意事項(xiàng)2四、拉力力誤差鋼尺具有有彈性，，會(huì)因受受拉而伸伸長(zhǎng)。量量距時(shí)，，如果拉拉力不等等于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)拉力，，鋼尺的的長(zhǎng)度就就會(huì)產(chǎn)生生變化。。精密量量距時(shí)，，用彈簧簧秤控制制標(biāo)準(zhǔn)拉拉力，一一般量距距時(shí)拉力力要均勻勻，不要要或大或或小。五、尺子子不水平平的誤差差鋼尺一般般量距時(shí)時(shí)，如果果鋼尺不不水平，，總是使使所量距距離偏大大。精密密量距時(shí)時(shí)，測(cè)出出尺段兩兩端點(diǎn)的的高差，，進(jìn)行傾傾斜改正正。用普普通水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量的的方法是是容易達(dá)達(dá)到的。。4.4鋼鋼尺量距距誤差及及其注意意事項(xiàng)3六、鋼尺尺垂曲和和反曲的的誤差鋼尺懸空空丈量時(shí)時(shí)，中間間下垂，，稱為垂垂曲。故故在鋼尺尺檢定時(shí)時(shí)，應(yīng)按按懸空與與水平兩兩種情況況分別檢檢定，得得出相應(yīng)應(yīng)的尺長(zhǎng)長(zhǎng)方程式式，按實(shí)實(shí)際情況況采用相相應(yīng)的尺尺長(zhǎng)方程程式進(jìn)行行成果整整理，這這項(xiàng)誤差差可以不不計(jì)。在凹凸不不平的地地面量距距時(shí)，凸凸起部分分將使鋼鋼尺產(chǎn)生生上凸現(xiàn)現(xiàn)象，稱稱為反曲曲。設(shè)在在尺段中中部凸起0．5m，由此而產(chǎn)產(chǎn)生的距距離誤差差，這是是不能允允許的。。應(yīng)將鋼鋼尺拉平平丈量。。4.4鋼鋼尺量距距誤差及及其注意意事項(xiàng)4七、丈量量本身的的誤差它包括鋼鋼尺刻劃劃對(duì)點(diǎn)的的誤差、、插測(cè)釬釬的誤差差及鋼尺尺讀數(shù)誤誤差等。。這些誤誤差是由由人的感感官能力力所限而而產(chǎn)生，，誤差有有正有負(fù)負(fù)，在丈丈量結(jié)果果中可以以互相抵抵消一部部分，但但仍是量量距工作作的一項(xiàng)項(xiàng)主要誤誤差來源源。綜上所述述，精密密量距時(shí)時(shí)，除經(jīng)經(jīng)緯儀定定線、用用彈簧秤秤控制拉拉力外，，還需進(jìn)進(jìn)行尺長(zhǎng)長(zhǎng)、溫度度和斜改改正。而而一般量量距可不不考慮上上述各項(xiàng)項(xiàng)改正。。但當(dāng)尺尺長(zhǎng)改正正數(shù)較大大或丈量量時(shí)的溫溫度與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溫度度之差大大于8℃℃時(shí)進(jìn)行行單項(xiàng)改改正，此此類誤差差用———根尺往往返丈量量發(fā)現(xiàn)不不了。另另外尺子子拉平不不容易做做到，丈丈量時(shí)可可以手持持一懸掛掛垂球，，抬高或或降低尺尺子的一一端，尺尺上讀數(shù)數(shù)最小的的位置就就是尺子子水平時(shí)時(shí)的位置置，并用用垂球進(jìn)進(jìn)行投點(diǎn)點(diǎn)及對(duì)點(diǎn)點(diǎn)。4.5直線線定向確定地面上兩兩點(diǎn)之間的相相對(duì)位置，僅僅知道兩點(diǎn)之之間的水平距距離是不夠的的，還必須確確定此直線與與標(biāo)準(zhǔn)方向之之間的水平夾夾角。確定直直線與標(biāo)準(zhǔn)方方向之間的水水平角度稱為直線定向。4.5.1標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方向的的種類4.5.2方方位角4.5.3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方向之之間的關(guān)系4.5.4正正、反坐標(biāo)標(biāo)方位角4.5.5坐坐標(biāo)方位角的的推算4.5.1標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方向的的種類1.真子午線線方向—通過過地球表面某某點(diǎn)的真子午午線的切線方方向。用天文測(cè)量方方法或用陀螺螺經(jīng)緯儀測(cè)定定。2.磁子午線線方向—通過過地球表面某某點(diǎn)的磁子午午線的切線方方向。磁子午線方向向可用羅盤儀儀測(cè)定。3.坐標(biāo)縱軸軸方向—高斯斯投影中每帶帶的中央子午午線的投影方方向。4.5.2方方位角由標(biāo)準(zhǔn)方向的的北端起，順順時(shí)針量至某某直線的夾角角。其值范圍圍為0~360°，有真真方位角、磁磁方位角和坐坐標(biāo)方位角。。4.5.3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方向之之間的關(guān)系1.磁偏角：：過地球上某某點(diǎn)的真子午午線與磁子午午線之間的夾夾角，以真子子午線方向?yàn)闉闇?zhǔn)，磁子午午線東偏為正正，西偏為負(fù)負(fù)，即A=Am±δ。2.子午線收斂角角：過地球上上某點(diǎn)的真子子午線與中央央子午線之間間的夾角，以以真子午線方方向?yàn)闇?zhǔn)，中中央子午線東東偏為正，西西偏為負(fù)，即即A=α12±γ。4.5.4正正、反坐標(biāo)標(biāo)方位角直線AB的坐標(biāo)方位角角為αAB，直線BA的坐標(biāo)方位角角為αBA,其關(guān)系為：αAB=αBA±180°(各點(diǎn)的坐標(biāo)縱縱軸方向互相相平行，但各各點(diǎn)的真子午午線與磁子午午線方向則沒沒有此特殊關(guān)關(guān)系)。4.5.5坐坐標(biāo)方位角的的推算α前=