第四章 距离测量与直线定向.ppt

面向21世纪多媒体课程教材MultimediaTextbookSeriesfor21stCentury 测量学 研制栾乔林TelQ 1077723EMAILluanqiaolin 前言 本课件是在众多测量学文字教材的基础上 结合我校多年来教学实践及野外测量经验研制而成 以文本 动画 语音 图象 图形和视频为基本素材 借助多媒体工具 提供全新的教学手段 内容充实 文字流畅 本课件分为测量基础篇和地籍测量篇 适用于土地资源管理 农业资源与环境 园林 园艺 农学 草业科学以及城市规划 工程管理 土木工程 水电工程等专业 由于作者水平有限 错误在所难免 恳请批评指正 课程目录 五 测量误差的基本知识 一 绪论 二 水准测量 三 经纬仪与角度测量 四 距离测量与直线定向 测量学基础 十 施工测量 九 地形图的识读与应用 八 大比例尺地形图测绘 七 GPS技术与应用 六 小地区控制测量 第四章距离测量与直线定向 一 距离丈量 五 直线定向 四 光电测距 二 钢尺量距误差 三 视距测量 课程目录 本章目录 学习提示 了解距离测量的仪器和工具重点掌握 钢尺量距精密方法视距测量的观测与计算直线定向掌握概念 直线定线 串尺法 尺长改正 温度改正 倾斜改正 视距测量 光电测距 标称精度 方位角 坐标方位角 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 一 距离丈量 距离丈量工具点的标定与直线定线距离丈量的一般方法钢尺量距的精密方法 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 一 距离丈量 距离丈量工具 钢尺皮尺测绳标杆测钎锤球 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 钢尺 皮尺 钢尺 用钢制成的带尺基本分划 cm或mm基本长度 20m 30m 50m基本特点 精度高 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 钢尺 端点尺 刻线尺 用钢制成的带尺基本分划 cm或mm基本长度 20m 30m 50m基本特点 精度高 皮尺 测绳 皮尺用麻丝和金属丝制成的软带尺基本分划 cm 端点尺 基本长度 20m 30m 50m基本特点 精度低测绳由细麻绳和金属丝制成的线状绳尺基本分划 m基本长度 20m 30m 50m基本特点 精度较低 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 皮尺 标杆 测钎 锤球 标杆 测钎 锤球 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 标杆 测钎 锤球 花杆 测钎 锤球 花杆用作标定直线 测钎用作标志尺段端点的位置和计算已量过的整尺段数 垂球在斜坡上量距时用来投点 一 距离丈量 距离丈量工具点的标定与直线定线 点的标定直线定线 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 点的标定 指确定点在地面上的位置永久性标志临时性标志 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 直线定线 目估定线 将标杆竖立在通过两端点的竖直面内的工作 经纬仪定线 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 目估定线 经纬仪定线 一 距离丈量 距离丈量工具点的标定与直线定线距离丈量的一般方法 平坦地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 平坦地面的距离丈量 n 整尺段数l 整尺长q 余长 D n l q 前尺手 后尺手 往测 前尺手 后尺手 返测 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 倾斜地面的距离丈量 平量法 DAB A1 12 23 3B 水平 前尺手 后尺手 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 倾斜地面的距离丈量 斜量法 D L cosa 倾斜角 倾斜距离 水平距离 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 钢尺量距的记录方法与精度 AB 往 6 50 36 537 336 537 6 50 36 428 336 428 336 482 1 3087 返 精度要求 用相对误差K来表示 K D往 D返 D平均 1 N 平坦地区 K 1 3000起伏地区 K 1 2000 D平均 D往 D返 2 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 例题 直线AB往测长235 66m 返测长235 72m 则相对误差为 一 距离丈量 距离丈量工具点的标定与直线定线距离丈量的一般方法钢尺量距的精密方法 钢尺量距方法精密量距计算 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 钢尺量距方法 串尺法 DA1 29 430 0 058 29 372m 拉紧 拉平 拉稳 前尺手 后尺手 OKOK读数读数58mm29 430 A 1 拉紧 拉平 拉稳 拉紧 拉平 拉稳 OKOK读数读数58mm29 430 OKOK读数读数58mm29 430 OKOK读数读数58mm29 430 同一尺段 串动钢尺丈量三次 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 钢尺量距方法 步骤钢尺检定 尺长方程式 经纬仪定线串尺法丈量各段距离测定尺温测量各桩顶间的高差精密量距计算 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 精度量距计算 尺长改正 L L L0 L0 LL0 钢尺的名义长度L 标准条件下钢尺的实际长度 L 丈量长度L时的尺长改正数 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 精度量距计算 温度改正 Lt a t t0 Lt0 钢尺检定时的温度t 钢尺丈量时的温度A 钢尺的膨胀系数 Lt 丈量长度L时的温度改正数 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 精度量距计算 倾斜改正 Lh h2 2L L 钢尺的丈量的斜距h 一尺段两端点间的高差 Lh 丈量长度L时的倾斜改正数 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 二 钢尺量距误差 尺长误差定线误差温度误差拉力误差钢尺不水平误差钢尺垂曲误差丈量本身的误差 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 三 视距测量 视距测量原理视距测量的观测与计算视距测量的误差及注意事项 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 三 视距测量 视距测量原理 视线水平时的视距测量原理及计算公式视线倾斜时的视距测量原理及计算公式 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 经纬仪和水准仪 上丝 下丝 尺间隔 视距测量概述 视距测量根据几何光学和三角学原理 利用仪器望远镜内视距装置及视距尺 测定两点间的水平距离和高差的一种测量方法操作方便 速度快 不受地面高低起伏影响精度低1 200 1 300视距测量的仪器和工具经纬仪视距尺 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线水平时的视距测量原理 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线水平时的计算公式 h i v i 仪器高v 觇标高 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线水平时的计算公式 k f p 100c f 0 FQ Fo MN mnd l f pd f p lD d f f p l f D kl c kl 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线倾斜时的视距测量原理 将竖直尺间隔化为倾斜尺间隔将倾斜距离化为水平距离 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线倾斜时的计算公式 D D cos klcos2 h h i v Dtan i v 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视线倾斜时的计算公式 90 2 90 90 2 90 D kl klcos l M Q QN MQcos QNcos lcos 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 三 视距测量 视距测量原理视距测量的观测与计算 视距测量的观测视距测量的计算方法 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视距测量观测 在测站上安置经纬仪 对中 整平 并量取仪器高在待测点上竖立视距尺盘左 盘右分别瞄准视距尺 读取上 下 中丝读数及竖盘读数 计算水平距离及高差 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 例题 在视距测量中 观测数据如图所示 HA 100 000米i 0 79米 4 40 试计算AB间的水平距离DAB及B点的高程HB cos 4 40 0 9934 tan4 40 0 0816 答 DAB KLcos a 100 0 5 0 9934 49 669mHB HA Dtana i v 100 000 4 054 0 79 1 450 103 394m 视距测量的计算方法 D klcos2 h Dtan i v 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 三 视距测量 视距测量原理视距测量的观测与计算 视距测量的误差及注意事项 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 视距测量误差及注意事项 读数误差视距尺倾斜引起的误差视距常数k不准确的误差垂直折光的影响 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 四 光电测距 光电测距概述光电测距原理光电测距仪的使用光电测距仪测距误差光电测距成果整理 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 光电测距概述 光电测距采用光波作为载波来测定两点间的水平距离和高差测程长 精度高 效率高 受地形限止小光电测距分类短程 3km 中程 3 15km 远程 15km 级 5mm 级 5 10mm 级 5 10mm 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 光电测距原理 通过测定光波在测线两端点间往返传播的时间 借助光在空气中的传播速度 从而计算出两点间距离 D 1 2 C t2D 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 脉冲法测距原理 功率大测程远精度低 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 相位法测距原理 精测尺粗测尺 D N N 2 Ls N N 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 相位法测距原理 精测尺10m显示米位及米以下距离值粗测尺1000m显示百米位 十米位距离值精测显示5 875粗测显示38仪器显示的距离为385 875m 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 光电测距仪的使用 安置测距仪 对中 整平开机自检经纬仪照准觇板中心 测量竖直角测距仪瞄准棱镜中心 测量水平距离和高差 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 光电测距仪测距误差分析 标称精度公式mD A B D A 固定误差B 比例误差 误差分析周期误差固定误差比例误差 5mm 5ppm ppm 百万分之一 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 光电测距成果整理 仪器本身误差引起的改正周期误差改正剩余加常数误差改正仪器乘常数误差改正气象改正倾斜改正 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 五 直线定向 标准方向种类直线方向的表示方法几种方位角之间的关系罗盘仪测定磁方位角 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 五 直线定向 标准方向种类 直线定向概述真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴线方向 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 直线定向概述 确定直线与标准方向的水平夹角称为直线定向 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 真子午线方向 通过地球表面某点的子午线的切线方向称为该点的真子午线方向 天文测量方法或陀螺经纬仪测定 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 磁子午线方向 磁针在地球磁场的作用下 自由静止时其轴线所指的方向称为该点的磁子午线方向罗盘仪测定 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 坐标纵轴线方向 直角坐标系中的纵坐标轴方向天文测量方法或陀螺经纬仪测定在测量工作中 一般采用坐标纵轴方向作为标准方向 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 五 直线定向 标准方向种类直线方向的表示方法 方位角 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 方位角 由标准方向的北端起 顺时针量至已知直线的水平角0 360 种类真方位角 真磁方位角 磁坐标方位角 正反坐标方位角 AB BA 180 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 坐标方位角的计算 AB Ac Ac AB Ac BA 180 路线方向B A C 为左角 前 后 180 左 右 0 360 课程目录 本章目录 坐标方位角的推算 若已知直线12的方位角 12 12和23间的水平角 2左 或 2右 来推算直线23的方位角 23 推算公式 23 12 2左 180 23 12 2左 180 23 21 方位角计算 aAB为60 且 1为95 23 2为130 45 求aCD aBA aBC aCB aCD 解 aBA aAB 180 240 aBC aBA 1 144 37 aCB aBC 180 324 37 aCD aCB 2 360 95 22 五 直线定向 标准方向种类直线方向的表示方法几种方位角之间的关系 真方位角与磁方位角关系真方位角与坐标方位角关系坐标方位角与磁方位角关系 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 真方位角与磁方位角之间的关系 真 磁 A M 磁偏角 东偏为正西偏为负 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 真 A 子午线收敛角 真方位角与磁方位角之间的关系 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 坐标方位角与磁方位角的关系 磁 M 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 五 直线定向 标准方向种类直线方向的表示方法几种方位角之间的关系罗盘仪测定磁方位角 罗盘仪的构造罗盘仪测定磁方位角 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 罗盘仪的构造 磁针 刻度盘 望远镜 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 罗盘仪测定磁方位角 直线方向 磁北方向 磁方位角 距离测量与直线定向 课程目录 本章目录 复习思考题 距离丈量的方法有哪几种 各适用于什么情况 距离丈量时 为什么要进行直线定线 直线定线的方法有哪几种 钢尺量距时可能产生的误差有哪些 如何提高量距的精度 试述光电测距的原理 何谓光电测距仪的加常数和乘常数