1、第四章 距離測量與直線定向,4.1 鋼尺量距 4.2 視距測量 4.3 電磁波測距簡介 4.4 全站儀及其使用 4.5 直線定向,重點與難點：全站儀及其使用、直線定向,第四章 距離測量與直線定向,距離測量的主要任務(wù)是測量水平距離。,水平距離是指地面上兩點垂直投影在同一水平面上 的直線距離。,距離測量的方法,1、電磁波測距 2、鋼尺量距 3、視距法測距,（根據(jù)精度不同進(jìn)行劃分）,圖4-1,4.1 鋼尺量距,一、量距工具,鋼尺,測釬（測針）,標(biāo)桿,二、直線定線,定義：確定直線的走向 地面上兩點間的距離超過一整尺長 地勢起伏較大，一尺段無法完成丈量工作 需要在兩點的連線（或延長線）上標(biāo)定出若干個點,

2、按精度要求的不同，直線定線分為：,目估定線,經(jīng)緯儀定線,目估定線：,經(jīng)緯儀定線方法：,借線法,A,B,三、鋼尺量距的一般方法,1平坦地面上的量距方法,鋼尺量距時，一般還應(yīng)由B點量至A點進(jìn)行返測。,返測時應(yīng)重新進(jìn)行定線。,量距精度通常用相對誤差K來衡量，相對誤差K應(yīng)化為分子為的分?jǐn)?shù)形式。,在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不應(yīng)大于1/3 000；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也不應(yīng)大于1/2 000。,A,B,2傾斜地面上的量距方法,（1）平量法,A,B,L1,L2,L3,A,L4,L5,L6,DAB=L1+L2+L3,LAB=L4+L5+L6,（2）斜量法,hAB,B,DAB,例4-1

3、 用30m長的鋼尺往返丈量A、B兩點間的水平距離，丈量結(jié)果分別為：往測4個整尺段，余長為9.98m；返測4個整尺段，余長為10.02m。計算A、B兩點間的水平距離DAB及其相對誤差K。,解：,四、鋼尺量距的誤差及注意事項,1尺長誤差,新購置的鋼尺必須經(jīng)過檢定，以便進(jìn)行尺長改正。,2定線誤差,當(dāng)待測距離較長或精度要求較高時，應(yīng)用經(jīng)緯儀定線。,3拉力誤差,精密量距時，必須使用彈簧秤。,4鋼尺垂曲誤差,垂曲誤差會使量得的長度大于實際長度,5鋼尺不水平的誤差,用平量法丈量時，鋼尺不水平，會使所量距離增大。因此，用平量法丈量時應(yīng)盡可能使鋼尺水平。,精密量距時，測出尺段兩端點的高差，進(jìn)行傾斜改正，可消除鋼

4、尺不水平的影響。,6丈量誤差,在量距時應(yīng)盡量認(rèn)真操作，以減小丈量誤差。,7溫度改正,第四章 距離測量與直線定向,4.1 鋼尺量距 4.2 視距測量 4.3 電磁波測距簡介 4.4 全站儀及其使用 4.5 直線定向,4.2 視距測量,一、視距測量原理,進(jìn)行視距測量，要用到視距絲和視距尺。,視距絲即望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字絲分劃板上的上下兩根短絲，它與中絲平行且等距離。,視距尺是有刻劃的尺子，和水準(zhǔn)尺基本相同。,1視線水平時的水平距離和高差公式,A,B,n,m,p,n,m,M,N,n,D,h,l,i,式中 K視距乘常數(shù)，通常K=100；,c 視距加常數(shù)，常數(shù)c值接近零 。,n 視距間隔=上絲讀數(shù)-下絲讀數(shù),2

5、視線傾斜時的水平距離和高差公式,A、B兩點間的高差h為：,E,M,N,M,N,n,n,LKn,D,h,h,i,i,l,HA,HB,E,M,N,N,n,i,l,一、視距測量的觀測與計算,L,1、在測站上架設(shè)儀器 （對中、整平）， 量取儀器高i,2、（盤左）瞄準(zhǔn)目標(biāo)尺，讀取上絲、中絲、下絲讀數(shù)、豎盤讀數(shù),例題：已知HA=36.428m，i=1.45m，觀測值：上絲讀數(shù)為1.426m，下絲讀數(shù)為0.995m，中絲讀數(shù)為1.211m，豎盤讀數(shù)為9242試計算DAB和HB。,解：,=43.00m,=-1.79m,第四章 距離測量與直線定向,4.1 鋼尺量距 4.2 視距測量 4.3 電磁波測距簡介 4.

6、4 全站儀及其使用 4.5 直線定向,4.3 電磁波測距簡介,一、電磁波測距的基本原理,測距儀(EDM instrument),反光棱鏡(reflector),D,=ct/2,通過測定光波在AB之間傳播的時間t，根據(jù)光波在大氣中的傳播速度c，按上式計算距離D。,二、測距儀分類,1按測程分：短程、中程、遠(yuǎn)程。 2按傳播時間t的測定方法分：脈沖法測距、相位法測距。 3按測距儀所使用的光源分：普通光源、紅外光源、激光光源。 4按測距精度分：級、級、級。,注：測距誤差及標(biāo)稱精度,式中，A固定誤差；B比例誤差系數(shù)。 如：某測距儀出廠時的標(biāo)稱精度：（5510-6D）mm，簡稱“5+5”,測距儀測距誤差可表

7、示為：,第四章 距離測量與直線定向,4.1 鋼尺量距 4.2 視距測量 4.3 電磁波測距簡介 4.4 全站儀及其使用 4.5 直線定向,一、全站儀構(gòu)造,4.4 全站儀及其使用,全站儀使用,屏幕布置,二、角度測量,1、儀器安置(對中、整平、開機(jī)),2、初始角度設(shè)置,全站儀使用,瞄準(zhǔn)目標(biāo),選：置零,確認(rèn),選：鎖定,瞄準(zhǔn)目標(biāo),確認(rèn),選：置盤,瞄準(zhǔn)目標(biāo),輸入角度,確認(rèn),3、角度觀測,三、距離測量,全站儀使用,1、儀器安置(對中、整平、開機(jī)),2、距離觀測,選擇距離 觀測模式,選：測量,瞄準(zhǔn)目標(biāo),選：模式,選：測量,全站儀使用,星鍵模式,模式,注釋,第四章 距離測量與直線定向,4.1 鋼尺量距 4.2

8、 視距測量 4.3 電磁波測距簡介 4.4 全站儀及其使用 4.5 直線定向,4.5 直線定向,確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系，稱為直線定向。,標(biāo)準(zhǔn)方向,A,B,一、標(biāo)準(zhǔn)方向,1 真子午線方向 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方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。,2磁于午線方向 地面上任一點在其磁子午線處的切線方向。 磁子午線方向可用羅盤儀測定。 3坐標(biāo)縱軸方向 高斯投影帶所在中央子午線方向。 (亦稱軸子午線 方向),三個方向間的關(guān)系：,1真子午線方向 地球兩極,2磁子午線方向 地磁兩極,3坐標(biāo)縱軸方向(軸子午線方向),子午線收斂角 ,+ 磁偏角,

9、地面上同一點的真、磁子午線方向不重合，其夾角稱為磁偏角。,中央子午線上，真子午線與軸子午線重合，其他地區(qū)不重合，兩者的夾角即為,二、方位角,由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時針方向到某直線 水平夾角,稱為該直線的方位角,方位角值從0-360。,角值范圍：0360,1,2,標(biāo)準(zhǔn)方向,順時針,N,標(biāo)準(zhǔn)方向 方位角名稱 測定方法,真北方向(真子午線方向) 真方位角A 天文或陀螺儀測定,磁北方向(磁子午線方向) 磁方位角Am 羅盤儀測定,坐標(biāo)縱軸(軸子午線方向) 坐標(biāo)方位角 坐標(biāo)反算而得,三種方位角間的關(guān)系,12,A12,Am12,1.真方位角A 2.磁方位角Am 3.坐標(biāo)方位角，方向角,A12 =Am12+ ,A12= 12 -,三、坐標(biāo)方位角,1正、反坐標(biāo)方位角,正、反坐標(biāo)方位角間的關(guān)系為：,x(N),y,O,A,B,x,AB,x,BA,2坐標(biāo)方位角的推算,1,2,3,4,x,12,2,x,23,21,3,x,34,32,其中： 2 為前進(jìn)方向的右側(cè)， 稱為右角 3為前進(jìn)方向的左側(cè)， 稱為左角,推算坐標(biāo)方位角的一般公式為：,如果360，應(yīng)自動減去360； 如果0，則自動加上360。,四、象限角,1象限角,由坐標(biāo)縱軸的北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至直線的銳角，稱為該直線的象限角，用R表示，其角值范圍為090。,x(N),y(E),O,RO1,1,(S),(W)