土木工程测量 距离测量与直线定向幻灯片.ppt

第五章 直线定向 土木工程测量 课件 中南大学土木建筑学院道路工程系 1 测量要素之一 直线的方向 为了确定地面点的平面位置 不但要已知直线的长度 并且要已知直线的方向 直线定向 lineorientation 确定地面直线与标准方向间的水平夹角 测量的基本工作之一 确定直线方向首先要有一个共同的标准方向 此外要有一定的方法来确定直线与标准方向之间的角度关系 2 一 标准方向的种类 作为直线定向用的标准方向有下列三种 真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向 3 1 真子午线方向 truemeridiandirection 过地球上某点及地球的北极和南极的半个大圆称为该点的真子午线 truemeridian 真子午线方向指出地面上某点的真北和真南方向 真子午线在P点的切线方向称为P点的真子午线方向 测量方法 真子午线方向可用天文测量方法或陀螺经纬仪测定 4 子午线收敛角 mappingangle 两点真子午线方向间的夹角称为子午线收敛角 子午线收敛角随纬度的增大而增大 并与两点间的距离成正比 5 2 磁子午线方向 magneticmeridiandirection 过地球上某点及地球南北磁极的半个大圆称为该点的磁子午线 所以自由旋转的磁针静止下来所指的方向 就是磁子午线方向 磁子午线方向可用罗盘来确定 6 磁偏角 magneticdeclination 地磁的两极与地球的两极并不一致 北磁极约位于西经100 0 北纬76 1 南磁极约位于东经139 4 南纬65 8 同一地点的磁子午线方向与真子午线方向不一致 其夹角称为磁偏角 用符号 表示 磁子午线方向北端在真子午线方向以东时为东偏 定为 在西时为西偏 定为 7 真子午线方向 磁子午线方向 8 磁偏角 续 磁偏角的大小随地点 时间而异 在我国磁偏角的变化约在 6 西北地区 到 10 东北地区 之间 由于地球磁极的位置不断变动 且磁针受局部吸引等影响 所以磁子午线方向不宜作为精确定向的标准方向 但简便 所以在独立的小区域测量工作中仍可采用 9 3 坐标纵轴方向 ordinatesaxisdirection 不同点的真子午线方向或磁子午线方向都是不平行的 这使直线方向的计算很不方便 采用坐标纵轴方向作为基本方向 这样各点的标准方向都是平行的 所以使方向的计算十分方便 通常取测区内某一特定的子午线方向作为坐标纵轴 在一定范围内部以坐标纵轴方向作为标准方向 10 3 坐标纵轴方向 续 图5 3中以过O点的真子午线方向作为坐标纵轴 所以任意点A或B的真子午线方向与坐标纵轴方向间的夹角就是任意点与O点间的子午线收敛角 当坐标纵轴方向的北端偏向真子午线方向以东时 定为 偏向西时 定为 11 坐标纵轴方向 中央子午线 坐标纵轴 12 13 二 确定直线方向的方法 1 方位角方位角 由基本方向的指北端起 按顺时针方向量到直线的水平角为该直线的方位角 whole circlebearing 0 360 真方位角 如果以真子午线方向作为基本方向 那么得出的方位角称真方位角 磁方位角 如果以磁子午线方向为基本方向 则其方位角称为磁方位角 坐标方位角 如果以坐标纵轴方向为基本方向 则其方位角称为坐标方位角 14 标准方向方位角名称 真北方向 真子午线方向 真方位角A 磁北方向 磁子午线方向 磁方位角Am 坐标纵轴 轴子午线方向 坐标方位角 15 16 O1 O2 O3和O4的方位角分别为A1 A2 A3和A4 17 二 确定直线方向的方法 续 2 象限角象限角 直线与基本方向构成的锐角 0 90 3 象限角R与方位角A之间的关系 第I象限R A第 象限R 180 A第 象限R A 180 第 象限R 360 A 18 I II IV III N E 1 2 3 4 A O 1 2 A 3 A 4 A 1 2 3 4 NE38 SE42 SW53 NW61 R R R R S W 19 三 几种方位角间的关系 真方位角与磁方位角的关系真方位角与坐标方位角的关系坐标方位角与磁方位角的关系 20 四 直线的正反方向 直线的正方位角与直线的反方位角 一条直线有正反两个方向 在起点量得的直线方向为直线的正方向 在终点量得的直线方向为直线的反方向 从起点量得的直线方位角为正方位角 反之 为反方位角 21 真方位 坐标方位 直线的正反方向间的角值关系 1 方位角 2 象限角 22 五 坐标方位角的推算 如果 180 小于 右 应先加360 再减 右 23 左角推算公式 推算坐标方位角一般公式 为左角取正号 为右角取负号 24 已知 12 300 各观测角 如图 求各边坐标方位角 2