直線方向的測量第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章直線方向的測量第一節(jié)

直線定向第二節(jié)

羅盤儀的構(gòu)造和使用第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月本章要求

教學(xué)目的：掌握直線定向、方位角的概念及方位角的計算方法；理解方位角和象限角的換算；了解磁偏角和子午線收斂角的含義及用羅盤儀測定磁方位角的方法，了解用太陽高度法、陀螺經(jīng)緯儀法測量直線的真方位角的過程。

教學(xué)重點：方位角的概念及坐標(biāo)方位角的計算方法。

教學(xué)難點：子午線收斂角、磁偏角的概念；真方位角的測量等。第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月為了確定地面點的平面位置，不但要已知直線的長度，并且要已知直線的方向。直線的方向也是確定地面點位置的基本要素之一，所以直線方向的測量也是基本的測量工作。定義：確定直線方向與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系。第一節(jié)直線定向第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月直線定向的目的A(XA,YA)B(XB,YB)XDAB

ΔXAB

ΔYAB

aAB

第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月確定直線方向首先要有一個共同的基本方向，此外要有一定的方法來確定直線與基本方向之間的角度關(guān)系。在測量工作中以子午線方向為標(biāo)準(zhǔn)方向。作為直線定向用的基本方向有下列三種：

真子午線磁子午線軸子午線（坐標(biāo)縱軸）一、直線定向的基本方向第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1、真子午線方向過地球上某點及地球的北極和南極的半個大圓稱為該點的真子午線。真子午線方向指出地面上某點的真北和真南方向。地球上各點的真子午線都向兩極收斂而會集于兩極，在經(jīng)度不同的點上，真子午線方向互不平行。第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

真子午線方向是用天文測量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。陀螺儀GP1-2A第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月子午線收斂角

兩點真子午線方向間的夾角稱為子午線收斂角。子午線收斂角隨緯度的增大而增大，并與兩點間的距離成正比。

第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2、磁子午線方向過地球上某點及地球南北磁極的半個大圓稱為該點的磁子午線。所以自由旋轉(zhuǎn)的磁針靜止下來所指的方向，就是磁子午線方向。磁子午線方向可用羅盤來確定。第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

磁子午線方向可用羅盤儀測定。

DQL-1型森林羅盤儀DQL-1B型森林羅盤儀第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月磁偏角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°。同一地點的磁子午線方向與真子午線方向不一致，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“－”。第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月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變動，且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。但簡便，所以在獨立的小區(qū)域測量工作中仍可采用。

第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3、坐標(biāo)縱軸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(biāo)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(biāo)縱軸，在一定范圍內(nèi)部以坐標(biāo)縱軸方向作為基本方向。第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5-3中以過O點的真子午線方向作為坐標(biāo)縱軸，所以任意點A或B的真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向間的夾角就是任意點與O點間的子午線收斂角γ，當(dāng)坐標(biāo)縱軸方向的北端偏向真子午線方向以東時，γ定為“+”，偏向西時γ定為“－”。

第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月確定直線方向（確定直線和基本方向之間的角度關(guān)系）有兩種方法：方位角：由基本方向的指北端起，按順時針方向量到直線的水平角為該直線的方位角（0o~360o）象限角：直線與基本方向構(gòu)成的銳角。

二、確定直線方向的方法第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月方位角分為：真方位角：由真子午線方向的指北端起，按順時針方向量到直線的水平角。磁方位角：由磁子午線方向的指北端起，按順時針方向量到直線的水平角。坐標(biāo)方位角：由坐標(biāo)縱軸方向的指北端起，按順時針方向量到直線的水平角。第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月O1、O2、O3和O4的方位角分別為A1、A2、A3和A4第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月各種方位角間的關(guān)系真方位角與磁方位角的關(guān)系

真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系

第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月由于地面各點的真北（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角表示直線方向會給方位角的推算帶來不便，所以在一般測量工作中，常采用坐標(biāo)方位角來表示直線方向。正反坐標(biāo)方位角：一條直線有正反兩個方向，在起點量得的直線方向為直線的正方向，相應(yīng)的方位角為正方位角；反之，在終點量得的直線方向為直線的反方向，相應(yīng)的方位角為反方位角。

第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月正、反坐標(biāo)方位角的關(guān)系直線1-2：點1是起點，點2是終點。α12—

正坐標(biāo)方位角；α21—

反坐標(biāo)方位角。α21α12xyoxx12

直線2-1：所以一條直線的正、反坐標(biāo)方位角互差180o

第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月坐標(biāo)方位角的推算

α12已知，通過連測求得12邊與23邊的連接角為β2（右角）、23邊與34邊的連接角為β3（左角），現(xiàn)推算α23、α34。1234xxxα23α34α12β2β3前進(jìn)方向第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1234xxα23α12β2α21前進(jìn)方向xα34β3α32由圖中分析可知：第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月推算坐標(biāo)方位角的通用公式：注意：

計算中，若α前>360°，減360°；若α前<0°，加360°。當(dāng)β角為左角時，取“＋”；若為右角時，取“－”。第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：已知α12=46°，β2、β3及β4的角值均注于圖上，試求其余各邊坐標(biāo)方位角。

α23=α12＋180°－β2

4x23146°125°10′5136°30′247°20′解：α34=α23＋180°＋β3=417°20′>360°（417°20′－360°）=57°20′α45=α34＋180°－β4

<0°（－10°＋360°）=350°=100°50′=46°＋180°－125°10′=100°50′＋180°＋136°30′=－10°=57°20′＋180°－247°20′前進(jìn)方向第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月象限角：直線與基本方向構(gòu)成的銳角稱為直線的象限角，并冠以所在象限的名稱，以R表示。

直線方向由方位角α求象限角R由象限角R求方位角α

北東（NE）第I象限南東（SE）第II象限南西（SW）第III象限北西（NW）第IV象限R＝α

R＝180°－αR＝α

－180°R＝360°－αα

＝Rα

＝180°－Rα

＝180°+Rα

＝360°－R方位角與象限角的關(guān)系第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

羅盤儀的構(gòu)造與使用

一、羅盤儀的構(gòu)造羅盤儀是利用磁針確定直線方向的一種儀器，通常用于獨立測區(qū)的近似定向，以及林區(qū)線路的勘測定向。右圖為DQL-1型羅盤儀構(gòu)造圖。它主要由望遠(yuǎn)鏡、羅盤盒、基座三部分組成。第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月望遠(yuǎn)鏡：瞄準(zhǔn)設(shè)備，觀測時用來瞄準(zhǔn)直線的方向。羅盤盒：羅盤盒有磁針和刻度盤。磁針安裝在度盤中心頂針上，可自由轉(zhuǎn)動，為減少頂針的磨損，不使用時可用固定螺旋將磁針升起固定在玻璃蓋上。

刻度盤為金屬圓盤，全圓刻度為360o，最小刻劃為1o，從1o起逆時針方向每隔10o注一數(shù)字。基座：是一種球臼接頭螺旋，擺動羅盤盒使水準(zhǔn)器氣泡居中，再旋緊球臼連接螺旋，度盤處于水平位置。

第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、羅盤儀的使用1、安置羅盤儀于直線的一端點上。2、對中：用垂球?qū)χ小?、整平：誤差2°。4、用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)直線的另一端點。5、松開磁針的固定螺旋，使磁針自由轉(zhuǎn)動，靜止時讀出磁針北端所指的度盤讀數(shù)。羅盤讀數(shù)示意圖第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1.直線定向——確定直線方向與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系。2.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。3.坐標(biāo)方位角——