1、測量學,徐州師范大學城市與環(huán)境學院,紀亞洲 電話：05165667012 郵箱： QQ:63879292,引：在確定地面點的位置時，不僅要進行角度測量，確定目標方向與坐標北方向的夾角，而且還必須進行距離測量，確定已知點與待測點之間的距離。,第 四 章 距離測量與直線的定項 學 習 要 點,鋼尺量距 視距測量 電磁波測距原理 直線的定向,4-1 鋼尺量距,精密量距方法 量距相對精度：110000140000 主要用途：砼、鋼結構等較精密工程的 放樣等。,一般量距方法 量距相對精度： 1200015000 主要用途：圖根導線邊長丈量、一般工 程的距離放樣。,一、鋼尺測距方法分類,二、鋼尺測距一般方

2、法 （一）鋼尺距離測量的工具 鋼尺，標桿，測釬，垂球，拉力計，溫度計。 1.鋼尺： 鋼制尺帶，寬1015mm，厚度0.20.4mm，長度20m，30m，50m幾種。一般老式的鋼尺最基本的分化為厘米，并且只在起點一分米內有毫米刻劃，在每米、分米處有數(shù)字注記。,根據(jù)鋼尺起點的不同，可分為端點尺和刻線尺。端點尺的零點在尺子的一端，適合測量建筑物內部；刻線尺的起點位于尺前端的一刻線處，適合測量建筑物外部。,2.標桿 標桿主要用于直線的定線。它是木制或鋁合金制的桿子，長2-3m，直徑3-4cm的，桿上涂以20 cm間隔的紅、白漆，以便遠處清晰可見。,3.測釬 測釬用粗鐵絲制成， 用來標志所量尺段的起、

3、迄點和計算已量過的整 尺段數(shù)。測釬一組為6根 或ll根。,4.其它輔助設備 此外，除上述工具外，進行距離測量還需要以下工具：垂球，溫度計，和彈簧秤。 垂球用來投點； 彈簧秤用以控制拉力； 溫度計用于測定溫度。,（二）直線定向 當兩個地面點之間的距離較長或地勢起伏較大時，為使量距工作方便起見，可分成幾段進行丈量。這種把多根標桿標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：標定順序,由遠及近,（三）量距方法 1.平坦地區(qū)的距離丈量 標出起點和終點（用木樁和鐵釘）； 準備場地，清除障礙； 丈量（兩人進行，定向，不足尺長的處理） 距離的計算D=nl+q(n整尺段數(shù)目,l鋼尺的長度,

4、q不 足一尺的長度）,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?shù)貏萜鸱淮髸r，可將鋼尺拉平丈量。丈量由A向B進行，甲立于A點，指揮乙將尺拉在AB方向線上。甲將尺的零端對準A點，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，可將一尺段分成幾段來平量。,2.傾斜地區(qū)的距離丈量 （2）斜量法 當傾斜地面的坡度均勻時，可以沿著斜坡丈量出AB的斜距L，測出地面傾斜角，然后計算AB的水平距離D。,三、鋼尺精密測距方法 目前已經(jīng)被淘汰,4-2 視距測量,視距測量利用測量望遠鏡的視距絲，間接測定 距離和高差的方法。,優(yōu)

5、點：測量速度快，不受地 形限制。 不足：精度低，距離相對誤 差一般約為1/300，高 差一般為分米級。 用途：主要用于地形圖測繪 (地形點的距離與高差)。,一、概述,二、視距測量的原理,十字絲板上有兩根視距絲，它們在物鏡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.視線水平時視距測量公式,二.視線傾斜時視距測量公式,四.視線傾斜時視距測量公式,三.視距測量觀測和計算,觀測：在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平、量儀器高； 在測點豎水準尺，瞄準(要求三絲都能讀數(shù))。,讀數(shù)：每個測點讀四個讀數(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 豎盤讀數(shù) L 讀至

6、分,五.視距測量觀測和計算,視距測量通常只測盤左（或盤右），測量前 要對豎盤指標差進行檢驗與校正。,距測量表,視距測量表,4-3 電磁波測距,一、概況 1、按載波分,2、按測程分 短程 15km,（B 用 ppm表示 mm/km）,微波測距儀 激光測距儀 紅外光測距儀,二、原理,三、時間的測定 （一）光電脈沖法時間的測定,時間測定：1、脈沖計數(shù)測時 2、模擬數(shù)字測時（電容充電）,已知： 時標脈沖頻率： f=15 Mhz 電磁波速度： v=310 8 m/s 時標脈沖個數(shù)： n=100 求：距離 D,D= 1/f nv / 2= 1000 米,脈沖測距舉例,（二）相位法時間的測定,由測距儀的發(fā)射

7、系統(tǒng)發(fā)出一種連續(xù)的調制光波，測出該調制光波在測線上往返傳播所產(chǎn)生的相依移，以測定距離D。紅外光電測距儀一般都采用相位測距法。,方向觀測法,本講大綱 1.溫故而知新； 2.直線的定向； 3.誤差基本知識（因高數(shù)還沒學完，推遲）； 4.小區(qū)控制測量概述； 5.導線測量與計算。,方向觀測法,上講內容回顧： 1. 測距的分類方法； 2.鋼尺的分類與使用條件； 3.名詞解釋直線的定線； 4.視距法距離丈量的優(yōu)缺點； 5.光電測距儀測距的原理與公式。,4-4 直線定向,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

8、磁于午線方向 磁子午線方向是磁針在地球 磁場的作用下，磁針自由靜止時 其軸線所指的方向。磁子午線方 向可用羅盤儀測定。,一、標準方向的種類,3 坐標縱軸方向 第一章已述及，我國采用高斯平面直角坐標系，每一6帶或3帶內都以該帶的中央子午線為坐標縱軸，因此，該帶內直線定向，就用該帶的坐標縱軸方向作為標準方向。如假定坐標系，則用假定的坐標縱軸(X軸)作為標準方向。,二、表示直線方向的方法 測量工作中，常采用 方位角或象限角來表示直線的方向。 1.方位角 由標準方向的北端起，順時針方向量到某直線的夾角，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 由標準方向的北端或

9、南端起，順時針或逆時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、北西來表示。,象限角與方位角的關系： 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系 1 真方位角與磁方位角之間的關系 由于地磁南北極與地球的南北極并不重合，因此，過地面上某點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行換算 A=Am+ 東偏取正值，西偏取

10、負值。我國磁偏角的變化大約在十6到一10之間,2 真方位角與坐標方位角之間的關系。 第一章中述及，中央于午線在高斯平面上是一條直線，作為該帶的坐標縱軸，而其它于午線投影后為收斂于兩極的曲線，地面點M、N等點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。在中央于午線以東地區(qū)，各點的坐標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)，為負值。 3.坐標方位角與磁方位角的關系 若已知某點的磁偏角與子午線收斂角，則坐標方位角與磁方位角之間的換算式為 a=Am+ + ,四、 正、反坐標方位角 測量工作中的直線都是具有一定方向的。直線12的點1是起點，點2是終點；通過起點1的坐標縱軸方向與直線12所夾的坐標方位角12，稱為直線12的正坐標方位角。過終點2的坐標縱軸方向與直線21所夾的坐標方位角，稱為直線12的反坐標方位角(是直線21的正坐標方位角)。正、反坐標方位角相差180，即由于地面各點的真(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，給測量計算帶來不便，故測量工作中均采用坐標方位角進行直線定向。,五、 坐標方位角的推算 為了整個測區(qū)坐標系