1、第四章 距離測量,直線定向,第四章 距離測量,4.1卷尺丈量 4.2視距測量 4.3光電測距 4.4直線定向,第一節(jié) 卷尺丈量,一、所用主要工具 ：鋼尺、皮尺,鋼尺：,端點(diǎn)尺,刻線尺,輔助工具,花桿,測釬,垂球,溫度計(jì),彈簧秤,第一節(jié) 卷尺丈量,二、直線定線：在地面上標(biāo)定出位于同一直線上的若干點(diǎn)，以便分段丈量。 分為目視定線和經(jīng)緯儀定線兩種。,1、目視定線,2、經(jīng)緯儀定線,三、鋼尺量距的一般方法 1、平地量距 2、斜坡量距,第一節(jié) 卷尺丈量,1、平地量距,DAB=n l+q,2、斜坡量距,DAB=li,DAB=L cos,L,四、鋼尺量距的記錄方法與精度,AB,往,650,36.537,336

2、.537,650,36.428,336.428,336.482,相對誤差K=D往D返 D平=1 M,1 3087,K限=1 2000 或 1 1000,返,量距的誤差分析,定線誤差,傾斜誤差,溫度誤差,尺長誤差,精密量距：一般指量距精度要求高于12000的量距。,1 量距步驟： （1）定線: 經(jīng)緯儀定線，鋼尺概量一整尺（約小5cm）打下木樁，樁頂標(biāo)點(diǎn)定直線。 （2）測定樁頂間高差 （3）量距：精確到0.1毫米，測得斜距 （4）成果整理：進(jìn)行尺長、溫度、傾斜改正，必要時(shí)進(jìn)行距離改化。,五、鋼尺量距的精密方法,鋼尺出廠時(shí)都附有尺長方程式，注有溫度、拉力、尺長。 刻劃長度稱名義長度。 實(shí)際的尺長方程

3、式為：,其中： 名義長度； 溫度t時(shí)的實(shí)際長度； 尺長改正數(shù)； 檢定時(shí)的溫度； 測量時(shí)的實(shí)時(shí)溫度； 鋼尺的膨脹系數(shù)，一般為（1.161.25）,2 鋼尺的檢定,3 距離改正,三項(xiàng)改正數(shù)： 1 尺長改正： Dl=D(l-l0)/l0 ，l實(shí)際長度， l0名義長度 2 溫度改正： Dt=D (tt0)， 為膨脹系數(shù)，一般取0.000012/C 3 傾斜改正： Dh=-h2/2D 4 最終距離： D= D+ Dl + Dt + Dh,第四章 距離測量,4.1卷尺丈量 4.2視距測量 4.3光電測距 4.4直線定向,視 距 測 量,一、視距測量的概念：,使用帶有視距絲的儀器間接地同時(shí)測定地面上兩點(diǎn)間的

4、距離和高差。所用儀器是經(jīng)緯儀（有時(shí)可用水準(zhǔn)儀）和水準(zhǔn)尺。,經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀,二、視距測量的原理和公式,視準(zhǔn)軸水平時(shí),p,n,i,D=kn h=il,二、視距測量的原理和公式,2、視準(zhǔn)軸傾斜時(shí),M,N,M,N,D=Kn cos2 h=D tg +i-l,i,l,D tg ,三、視距測量方法,（1）將經(jīng)緯儀安置在測站A，進(jìn)行對中和整平。 （2）量取儀器高i （3）將視距尺立于欲測的B點(diǎn)上，分別讀出上、下視距絲和中絲讀數(shù)l，將下絲讀數(shù)減上絲讀數(shù)得視距間距n。 （4）在中絲不變的情況下讀取豎直度盤讀數(shù)，并將豎盤讀數(shù)換算為豎直角。 （5）根據(jù)測得的n、i和l計(jì)算水平距離D和高差h，再根據(jù)測站的高程計(jì)算出測

5、點(diǎn)的高程。,四、視距測量誤差主要來源,視距讀數(shù)誤差 豎直角測量誤差 標(biāo)尺傾斜誤差 大氣垂直折光的影響,第四章 距離測量,4.1卷尺丈量 4.2視距測量 4.3光電測距 4.4直線定向,光電測距儀:以激光和紅外光為載波 微波測距儀:以微波為載波的測距儀 光電測距儀: 通過測定光波在兩點(diǎn)間傳播的時(shí)間來計(jì)算距離 按測定傳播時(shí)間方式的不同，可分為相位式測距儀和脈沖式測距儀； 按測程的大小，可分為遠(yuǎn)程(20 km以上)、中程(5-20km)和短程(5 km以下)三類。,（一）相位式光電測距儀的基本原理 D = c t /2 c = c0 / n,t = N T + T 調(diào)制頻率為f, T = 1 / f

6、 = cT = c/f c = f = /T T = (/2)T D = （N + /2） /2,各型號的大致相同 主要有：照準(zhǔn)頭 控制器 反光鏡 等組成。,二、測距儀的構(gòu)造,ND3000/2000紅外測距儀,三、測量距離的步驟,將測距儀和反射鏡分別安置在測段兩點(diǎn)上。 望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)反光鏡相應(yīng)位置，反射鏡面與入射光線垂直。 打開開關(guān)，檢查光電信號的強(qiáng)弱，合乎要求后開始測距。 記錄若干次讀數(shù)，為一測回。并記錄大氣溫度和氣壓。,四、光電測距成果整理,1、儀器常數(shù)改正 乘常數(shù)改正SK=KS 加常數(shù)改正SC=C 2、氣象改正SA=AS 3、傾斜改正S=S (COS-1) 最終平距 D=S+SK + SC

7、+ SA + S,4 水平距離向橢球面的化算 D = D（1 + Hm / R)-1 Hm ：兩中心高程均值 5 橢球面距離向高斯平面的化算 d = (ym2 / 2R2)D ym ：兩端點(diǎn)高斯橫坐標(biāo)自然值的均值 D = D + d,（三）光電測距的誤差來源 1 調(diào)制頻率誤差 2 氣象參數(shù)誤差 3 對中誤差 4 測相誤差 5 光速誤差 6 照準(zhǔn)誤差 7 儀器加常數(shù)測定誤差 8 周期誤差,總結(jié)：三種測距方法的比較,第四章 距離測量,4.1卷尺丈量 4.2視距測量 4.3光電測距 4.4直線定向,第四節(jié)：直線定向,直線定向：確定直線的方向稱為直線定向。,一、標(biāo)準(zhǔn)方向,1 真子午線方向：地面上某點(diǎn)指向地球北極的方向。,磁偏角,子午線收斂角,3、坐標(biāo)縱軸（x軸） ：高斯克呂格平面直角坐標(biāo)的坐標(biāo)縱軸方向,2、磁子午線方向：磁針在地球磁場的作用下自由靜止時(shí)所指的方向。,X,Y,方位角、正、反方位角,方位角：從直線一端的北方向開始順時(shí)針至該直線的水平角。,根據(jù)所取的標(biāo)準(zhǔn)方向不同，方位角可分為：,真方位角 磁方位角 坐標(biāo)方位角,正、反坐標(biāo)方位角相差180度。,坐標(biāo)方位角的推算,若已知直線12的方位角12，12和23間的水平角2 左（或2右 ），來推算直線23的方位角 23 。 推算公式 23 = 12 2 左 180 23 = 12 2 左 180,21,1 坐標(biāo)的正算,已知A