测量第4章教案

2020/6/1,1,第四章距离测量与直线定向距离测量方法有钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测量等。钢尺量距是用钢卷尺沿地面直接丈量距离；视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺按几何光学原理进行测距；电磁波测距是用仪器发射并接收电磁波，通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离；GPS量距是利用两台GPS接收机接收空间轨道上卫星发射的精密测距信号，通过距离空间交会的方法解算出两台GPS接收机之间的距离。,2020/6/1,2,第一节钢尺量距一、量距工具、钢尺钢尺是用钢制成的带状尺，尺的宽度约1015mm，厚度约0.4mm，长度有20m、30m、50m等几种。根据零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻划尺两种。,2020/6/1,3,、其它辅助工具测钎、标杆、垂球精密量距时还需要：弹簧秤、温度计、尺夹。,2020/6/1,4,二、直线定线,标定各尺段端点在已知直线上的工作称为直线定线。,1、目测定线,2020/6/1,5,2、经纬仪定线,2020/6/1,6,、平坦地面量距,A、B两点间的水平距离为：,式中：n尺段数；l钢尺的尺长；q不足一整尺的余长。,三、钢尺量距的一般方法,2020/6/1,7,为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、返测长度之差与全长平均数之比，并化成分子为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相对误差K：,平坦地区钢尺量距相对误差1/3000困难地区钢尺量距相对误差1/1000,钢尺量距.,2020/6/1,8,平量法,、倾斜地面量距,2020/6/1,9,2020/6/1,10,四、钢尺量距的精密方法用一般方法量距，其相对误差只能达到1/10001/5000，当要求量距的相对误差更小时，例如1/100001/40000，这就要求用精密方法进行丈量。精密方法量距的主要工具为：钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹等。五、钢尺量距的误差分析及注意事项、钢尺量距的误差分析钢尺量距的主要误差来源有下列几种：尺长误差,2020/6/1,11,温度误差按照钢的膨胀系数计算，温度每变化1，丈量距离为30m时对距离影响为0.4mm。钢尺倾斜和垂曲误差定线误差拉力误差若拉力变化2.6kg，尺长将改变1mm。丈量误差2、钢尺的维护钢尺易生锈，丈量结束后应用软布擦去尺上的泥和水，涂上机油以防生锈。钢尺易折断，如果钢尺出现卷曲，切不可用力硬拉。,2020/6/1,12,丈量时，钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺后手握紧尺夹加力，没有尺夹时，可以用布或者纱手套包住钢尺代替尺夹，切不可手握尺盘或尺架加力，以免将钢尺拖出。在行人和车辆较多的地区量距时，中间要有专人保护，以防止钢尺被车辆碾压而折断。不准将钢尺沿地面拖拉，以免磨损尺面分划。收卷钢尺时，应按顺时针方向转动钢尺摇柄，切不可逆转，以免折断钢尺。,2020/6/1,13,普通视距测量的精度一般为1/2001/300，精密视距测量可达1/2000。由于操作简便，不受地形起伏限制，可同时测定距离和高差，被广泛用于测距精度要求不高的地形碎部测量中。,第二节视距测量,2020/6/1,14,一、视距测量原理,视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜十字丝分划板上的视距丝配合标尺（普通水准尺或专用视距尺）读数来完成的。,2020/6/1,15,视线水平时：上丝在标尺上的读数为a，下丝在标尺上的读数为b，视距间隔n（n=a-b），则水平距离D有：,h2,固定值（约3423）,1,2,A,D1,i,h2,K为视距乘常数，通常情况下k=100,二、视线水平时的距离和高差公式,2020/6/1,16,测站点到立尺点的高差为：,i仪器高，是桩顶到仪器水平轴的高度；l中丝在标尺上的读数。,2020/6/1,17,三、视线倾斜时的距离和高差公式,图中,设,则,i,原理：,2020/6/1,18,倾斜距离D为：,o,A,i,D,B,l,D,h,计算：,水平距离D为：,2020/6/1,19,例题：如上图，在A点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为l=1.400m，a=1.558m，b=1.242m，=327,试求A、B两点间的水平距离和高差。,解：1）尺间距,2）水平距离,3）高差,2020/6/1,20,四、视距测量的观测与计算步骤：1、量取仪器高i，精确到cm2、读取中丝读数3、读取上、下丝读数，相减得视距间隔n4、读取竖盘读数，求出竖直角5、用公式计算平距和高差,五、视距测量的误差1、视距尺分划误差系统误差或偶然误差，误差一般为0.5mm，引起的距离误差为：,2020/6/1,21,2、乘常数K值的误差K值应在1000.1之间3、竖直角测量误差对视距测量有影响4、视距丝读数误差距离越远，误差越大5、视距尺倾斜对视距测量的影响若视距尺倾斜，设倾角为。对视距测量公式微分，得视距测量误差为：,则相对误差为：,2020/6/1,22,大气折光的影响测量时，视线应高出