第4章距离丈量与直线定向PPT课件

1、 二. 直线的定线 在两点之间的直线上设立一些方向标志（如木桩、标杆等），并使这些标志与直线两端点成为一条直线，此工作为直线定线。 直线定线分为 精度较高的经纬仪直线定线； 一般情况下用花杆目视定线。 第1页/共41页 定线方法 两点间的定线 两点相互通视、两点不通视、跨越沟谷定线等。 延长直线定线 延长距离较短、延长距离较长。第2页/共41页第二节 钢尺量距 一. 丈量工具 钢尺：20、30、50米。最小分划值1毫米 测钎：0.30.5米 垂球： 标杆（花杆）：23米 第3页/共41页 二. 一般量距方法（精度1/5000） 1.平坦地区的距离丈量 往返丈量法。 (1).往测 由AB 其中

2、L钢尺长度 n测段数 q1余长1qLnDAB第4页/共41页（2）.返测 由BA（3）.计算平均值D和相对误差K 2qLnDBA2)(BAABDDDABBADDD11130005000DkDDDk容第5页/共41页 例 已知：DAB=430+15.309=135.309m DBA=430+15.347=135.347m求：D, K 解：D=(135.309+135.347)/2=135.328m K=0.038/135.328=1/3500第6页/共41页2.倾斜地面的距离丈量 平量法（分段丈量法） 斜量法第7页/共41页三.钢尺精密量距的方法 定线、量距、测量桩顶高度、尺段长度计算、计算全长

3、。 1.影响钢尺长度变化的三个因素制造原因、温度变化、拉力变化。 2.尺段长度计算 应考虑尺长改正、温度改正、倾斜改正的影响。htdllllD第8页/共41页 3.钢尺检定 尺长方程式 钢尺在 温度时的实长 钢尺的名义长度 尺长改正数 钢尺的膨胀系数=1.210-5 钢尺检定时的温度，一般 钢尺量距时的温度 例： Lt=30+0.005+1.210-5（t-20）30m 000tlllltt tl0ll0tttCt200第9页/共41页4.钢尺精密量距基本步骤（精度1/1万-1/5万） (1).量距工具 鉴定钢尺、弹簧称、温度计、经纬仪、水准仪。 (2).距离测量 定线 尺段丈量 一定拉力，两

4、端三读法，互差2mm 取平均值 记录温度 t1=25.8CmL8540.293)8540.298545.298535.29(1第10页/共41页 测定相邻两点的高差 每段往返测量 |h-h|10mm 取平均值 h1 = - 0.152m(3).成果整理 每测段水平距离Di的计算 htdiillllD第11页/共41页idllll00尺长改正数：itlttl)(0：温度改正数34282iihlhlhl倾斜改正数：式中当高差较小时倾斜改正只取第一项第12页/共41页 例 已知： 求：D1 解：mtlmhCtlt30)20(102 . 1005. 030152. 0,8 .25,8540.29511

5、112110010112)()(lhlttllllDm8582.29)8540.292/()152. 0(8540.29)208 .25(102 . 130/ )8540.29005. 0(8540.2925第13页/共41页全长计算 往测 DAB=D往=398.2830米 返测 DBA=D返=398.2950米 平均值 D=（DAB+DBA）/2=398.2890米 相对误差 K=D/D=0.0120/398.2890=1/32000第14页/共41页四.钢尺丈量误差与注意事项 1.钢尺（仪器）误差 尺长误差：计算改正 检定误差：0.3毫米 2.观测误差 定线误差：0.050.07米 拉力误

6、差：100N第15页/共41页 倾斜误差：计算改正 对点投点误差：0.3毫米3.外界条件 垂曲误差：垂距0.2米 温度误差：计算改正 风力误差：风力4级4.注意事项(P57) 第16页/共41页 第三节 光电测距仪简介 一. 概况 二. 测距原理：通过测定电磁波（无线电波或光波）在测线两端点间往返传播的时间t，按下列公式算出距离D。 三. 测距方式：脉冲式测距、相位式测距ctD21第17页/共41页 第四节 视距测量 根据光学原理，利用望远镜中的视距丝（上下丝）同时测定地形点距离和高差的一种方法。 使用仪器经纬仪、视距尺。 一.视距测量的原理 1.视线水平 水平距离D的公式CKLDAB第18页

7、/共41页 其中 K乘常数为100 C加常数，内对光望远镜 C=0 L视距间隔L=（下丝-上丝） 实用公式 DAB=KL 高差 hAB=i-V其中i仪器高V中丝读数第19页/共41页,-mnFMNFdlfpfdlpD dffA BDlfpfK fCpDKl CDKlA Bh i viv 由相似三角形与可得：由图看出：则两点间的水平距离为：令则式中K、C视距乘常数和视距加常数。K100,C接近于零，所以有同时，由图可以看出两点的高差式中：仪器高； 瞄准高，即十字丝中丝在尺上的读数。第20页/共41页 2.视线倾斜 水平距离 其中-倾斜视线的竖直角 高差 2cosABDKLtanABABhDiv

8、sin22ABKLhiv 第21页/共41页例题已知：HA=50.00m,L=1.380m =-10,i=1.42m,V=1.53m 求：DAB hAB HB 解:DAB = KLCOS2 =1001.380COS2(-10)=133.84m hAB=DABtg+i-V =133.84tg(-10)+1.42-1.53 =-23.71m HB= HA+ hAB=26.29m第22页/共41页二.视距测量步骤 1.经纬仪置A点，量仪器高i 2.瞄B，中丝读数V 3.读上,下丝计算L 4.测量竖直角第23页/共41页第五节 直线定向 一. 直线定向的概念：确定直线与标准方向之间的角度（水平夹角）关

9、系称为直线定向。 二. 标准方向的种类（三北方向） 1.真子午线方向（真北方向） 定义 通过地球表面某一点的真子午线的切线北端所指的方向。用天文测量方法或陀螺经纬仪测定。 第24页/共41页 子午线收敛角定义 地面上某点的中央子午线与真子午线之间的夹角，用“”表示。中央子午线（坐标纵轴）XY坐标纵轴方向坐标纵轴方向第25页/共41页 计算公式 其中 L同纬度上两点间的弧长 两点平均纬度 坐标轴偏于真子午线以东者为正值； 坐标轴偏于真子午线以西者为负值。 测定方法 天文测量、陀螺仪、精度可达秒级。tanRL第26页/共41页 定义 在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。用罗盘仪测定

10、。 磁偏角定义 地面上某点的真子午线方向与磁子午线方向之间的夹角，用“”表示。 真子午线磁子午线磁偏角2.磁子午线方向（磁北方向） 第27页/共41页 磁子午线偏于真子午线以东者称为东偏，为正值； 磁子午线偏于真子午线以西者称为西偏，为负值。 测定方法 罗盘、精度到分。 第28页/共41页 3.坐标纵轴方向（坐标北或轴北） 定义 在一坐标系中，其坐标纵轴所指的方向。如在高斯-克吕格平面直角坐标系中，X坐标轴（中央子午线）方向为坐标北方向。中央经线上真北与轴北一致。磁坐偏角m（或）定义 坐标北与磁北之间的夹角。第29页/共41页三、方位角与象限角 1.方位角 （1）.方位角定义 由标准方向北端起

11、，沿顺时针方向量到某直线的水平角，称为该直线的方位角。种类 A真方位角 Am磁方位角 坐标方位角第30页/共41页（2）.几种方位角之间的关系 真方位角（A）与磁方位角（Am）之间的关系 mAAmA 真方位角与坐标方位角之间的关系 A 坐标方位角与磁方位角的关系 若已知磁偏角和子午线收敛角，则mmAA第31页/共41页 （3）.正、反坐标方位角 同一直线上的各点坐标方位角相等，且正、反坐标方位角相差180。1801221第32页/共41页 （4）.坐标方位角的推算（补充内容）1801iii1801iiiii 为左角 为右角通式为 1801nn180212232112212332第33页/共41

12、页ABC200ABA=50B=60 C=70 第34页/共41页例 已知：AB =200，观测 A=50,B=60, C=70 求: BC, CA和CB，AC 并把它们标在图上 解：3303603018070801808018060200180CACABCCAABBCCB第35页/共41页计算校核： 1503605101803301802601808018020018050330180ACACCAACBCCBCAABA第36页/共41页2. 象限角 （1）. 象限角的定义 以直线端点的子午线北端或南端起算，量至直线的锐角。用“R”表示，并注出所在象限的名称。第37页/共41页（2）.表示方法 第象限：R1=北东4540 第象限：R2=南