建筑工程测量第四章距离测量及直线定向

1、 第一节第一节 钢尺量距与直线定线钢尺量距与直线定线一、量距的工具一、量距的工具1钢尺钢尺 钢尺又称钢卷尺是丈量地面点间水平距离的工具；钢尺又称钢卷尺是丈量地面点间水平距离的工具； 长度有长度有20m、30m和和50m等几种；等几种； 钢尺又分为刻线尺和端点尺两种。钢尺又分为刻线尺和端点尺两种。 2标杆标杆 测杆用木料或铝合金制成，直经约测杆用木料或铝合金制成，直经约3-4cm、全长有、全长有2m或或3m。漆成。漆成20cm红、白相间的色段，下端装有尖头铁脚，测杆是测量照准标红、白相间的色段，下端装有尖头铁脚，测杆是测量照准标志，主要用于标定直线方向。志，主要用于标定直线方向。3测钎测钎 测钎

2、一般用粗钢丝制成，上部弯成小圆环下部磨尖，直径测钎一般用粗钢丝制成，上部弯成小圆环下部磨尖，直径36mm，长度，长度3040cm。测钎用于标定尺端点的位置和计算整尺段数。测钎用于标定尺端点的位置和计算整尺段数。4锤球、弹簧秤和温度计锤球、弹簧秤和温度计 锤球用金属制成，上大下尖呈圆锥形，上端中心系一细绳。锤球用锤球用金属制成，上大下尖呈圆锥形，上端中心系一细绳。锤球用于标定铅垂线。于标定铅垂线。 弹簧秤用于控制钢尺拉力，温度计用于测定量距时的温度。弹簧秤用于控制钢尺拉力，温度计用于测定量距时的温度。量距工具量距工具工作步骤：工作步骤：1 直线定线：将分段点标定在一条直线上2 量距3 数据整理辅

3、助工具辅助工具锤球二、直线定线二、直线定线 如果所测的距离较长，则需将其分成几段，然后分段测量，用测钎或标杆标定直线分段点的位置的工作，称为直线定线。目估定线法目估定线法2）. 两点间互不通视定线两点间互不通视定线 1）. 两点间目估定线两点间目估定线 P55 将经纬仪安置于将经纬仪安置于A A点，瞄准点，瞄准B B点，然后点，然后在在ABAB的视线上的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点略短的尺段端点1 1，2 2，。在各尺段端点打入。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面木桩，桩顶高出地面5cm5cm10cm10cm，在每个桩顶，在每个桩顶刻划十

4、字线（或钉入钉子），其中一条在刻划十字线（或钉入钉子），其中一条在ABAB方方向上，另一条垂直向上，另一条垂直ABAB方向，以其交点作为钢尺方向，以其交点作为钢尺读数的依据。读数的依据。A1325B43）经纬仪定线法（一般用于精密量距）经纬仪定线法（一般用于精密量距）平坦地面的距离丈量的方法整尺法整尺法第二节第二节 钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法A、B两点间的水平距离为：qnlD式中：n 尺段数； l 钢尺的尺长； q 不足一整尺的余长。距离丈量要求：“直、平、准”， 1/10001/5000LcosD 倾斜地面的距离丈量的方法斜量法平量法：距离累加即可K=|K=|往测往测 返测返测 |

5、 / | / 往返均值往返均值 = 1 / = 1 / M M 为了提高测量精度，防止丈量错误，需往返丈量，取其平均值。返测时应重新定线。用相对误差K衡量测量精度。在平坦地区 K不应大于1/2000；在困难地区 K不应大于1/1000。AB往测返测M1 1DDDDK（D为测量距离）第三、四节第三、四节 钢尺检定、量距的精密方法钢尺检定、量距的精密方法丈量精度在1/100001/40000以上A321B2、量距、测高差、量距、测高差 然后用检定过的钢尺用弹簧秤加标准拉力，丈量每一线段长度。丈量同时应测出钢尺温度或现场温度，并用水准仪测量每一线段两端点的高差。应往返测。1、 经纬仪经纬仪定线定线

6、先清理场地，用钢尺概量、经纬仪定线定出略小于一整尺段的长度，并做好标记（划十字丝）。 量距是用经过量距是用经过检定的钢尺检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，一人，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。记录及观测温度。 量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的标准拉力量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的标准拉力(30 m(30 m钢尺为钢尺为100 N,50 m100 N,50 m钢尺为钢尺为150 N)150 N)。前、后读数员应。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到同时在钢尺上读数，估读到0.5mm0.5mm。每尺段要移动钢尺三每尺段要移动钢尺三次不同位置（次不同位置（23cm23cm），三

7、次丈量结果的互差不应超过，三次丈量结果的互差不应超过3mm3mm，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。 每一尺段应读记一次温度，估读每一尺段应读记一次温度，估读0.50.5度；记录温度。度；记录温度。 随之进行返测。随之进行返测。 观测各桩顶高差进行倾斜改正。高差测量往返观测，观测各桩顶高差进行倾斜改正。高差测量往返观测，30m30m长的尺段高差长的尺段高差=510mm=510mm，取其平均值作为观测结，取其平均值作为观测结果。果。经过检定的钢尺长度可用尺长方程示经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：000)(lttlllt温度为温度为t t时的钢

8、尺实际长度；时的钢尺实际长度；钢尺的名义长度；钢尺的名义长度；尺长改正值，即温度在尺长改正值，即温度在 时钢尺全长改正时钢尺全长改正数，等于实际长度减去名义长度；数，等于实际长度减去名义长度；钢尺膨胀系数，一般取钢尺膨胀系数，一般取=1.25=1.25 钢尺检定时的温度钢尺检定时的温度( (20) )；量距时的温度。量距时的温度。tl0ll0tt105)(10C0t1 1、尺长方程式、尺长方程式钢尺的检定钢尺的检定 2 钢尺的检定方法 （1）比长检定法 钢尺检定最简单的方法就是比长检定法，该法是用一根已有尺长方程式的钢尺作为标准尺，使作业尺与其比较从而求得作业钢尺的尺长方程式的方法。 （2）基

9、线检定法 即在国家测绘机构已经测定的已知精确长度的基线场进行量距。 设基线长度为D，丈量结果为D，钢尺名义长度为 ，则尺长改正数为 再将结果改化为标准温度时的尺长改正数，即得到标准尺长方程式。0l0lDDDl例1： 某钢尺的名义长度为50m,当温度为10时，其真实长度为49.994m。求该钢尺的尺长方程式。解：根据题意 =50m, = -10, = 49.994 - 50=0.006m，则10该钢尺的尺长方程式为 =500.006+1.2510-550(10)该钢尺的尺长方程式为： =500.006+1.2510-550(t20)tl0ll0tt tl 例2 设1号标准尺的尺长方程式为 ，被检

10、定的2号钢尺，其名义长度也为30m，当两尺末端刻画对齐并施加标准拉力后，2号钢尺比1号钢尺短0.007m，比较时的温度为24，求2号作业钢尺的尺长方程式。 解：根据比较结果，可以得出 007. 012ttll即：002. 030007. 0)008. 0009. 0(004. 030007. 0)20301025. 124301025. 1 (004. 030007. 0)2024(301025. 1004. 0305552tl故2号钢尺的尺长方程式为)24(301025. 1002. 03052tlt例3：设基线长为120.230m，用名义长度为30m的作业钢尺丈量基线的结果是120.303

11、m，丈量时的温度为 ，求作业钢尺的尺长方程式。 解：根据题意，全长的差值为： 一整尺段的改正数为 0lDDDlC14120.230 120.3030.073018. 030303.120073. 0l 所以，作业钢尺在检定温度为时的尺长方程式为)14(301025. 1018. 0305tl作尺长改正尺长改正整尺段的尺长改正：0lll任一长度的尺长改正：lllld0温度改正温度改正 丈量时的温度与钢尺检定时的温度不同，尺长会发生变化。lttlt)(0钢尺膨胀系数式中：,1/0000125. 00C3.3.钢尺量距的成果整理钢尺量距的成果整理标准拉力下的实际长度为 ,名义长度为l0l倾斜改正倾斜

12、改正lhdlhlhlhllhllhlldlh2- 1)8121( 1)1( )(244222/1222/122任一距离丈量值改正后的水平距离为：htdilllld再计算往还测距离及其平均值，最后计算相对误差K360，减360； 若前360 （41720 360）= 5720 45=3418040（ 10360）= 350= 10050 = 4618012510 = 10050 18013630 = 10= 5720 18024720 前进方向前进方向五、五、 象限角象限角 某直线的象限角是由直线起点的标准方向北某直线的象限角是由直线起点的标准方向北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至该直端或南

13、端起，沿顺时针或逆时针方向量至该直线的线的锐角锐角，用，用R R表示。表示。（北）（北）（西）（西）y（东）（东）（南）（南）xoRO1RO3RO2RO4O1O2O3O41234O1=RO1O2=180RO2O3=180 RO3O4=360RO4坐标正算坐标正算 当已知直线起始点坐标当已知直线起始点坐标、直线的长度和方位角，需、直线的长度和方位角，需求直线终点坐标时，称为求直线终点坐标时，称为坐标正算。坐标正算。y1y2ox1x2123 设设1、2点坐标分别为点坐标分别为x1、y1（已知），（已知）， x2、y2，方位角方位角 12，边长，边长S12，则，则x12 = S12cos 12, y12= S12sin 12x2=x1+ x12, y2=y1+ y12 P83表表4-4 坐标正、反算坐标正、反算当已知直线两端点坐标，要求反算该直线的边长和当已知直线两端点坐标，要求反算该直线的边长和方位角时，