距离测量与直线定线

1、东北大学3S与数字矿山研究中心第四章第四章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向第一节第一节 钢尺量距钢尺量距第二节第二节 直线定向直线定向第三节第三节 罗盘仪的构造与使用罗盘仪的构造与使用东北大学3S与数字矿山研究中心第一节第一节 钢尺量距钢尺量距一一、地面上点的标志、地面上点的标志 点的标志可分为临时性和永久性两种。点的标志可分为临时性和永久性两种。 临时性标志可采用木桩打入地中，桩顶略高于地面，并在临时性标志可采用木桩打入地中，桩顶略高于地面，并在桩顶钉一小钉或画一个十字表示点的位置，如下图桩顶钉一小钉或画一个十字表示点的位置，如下图a)a)所示。所示。 永久性标志可用石桩或混凝土桩，在

2、石桩顶刻十字或在混永久性标志可用石桩或混凝土桩，在石桩顶刻十字或在混凝土桩顶埋入刻有十字的钢柱以表示点位，如下图凝土桩顶埋入刻有十字的钢柱以表示点位，如下图b)b)所示。所示。 在点上竖立的观测标志在点上竖立的观测标志: :东北大学3S与数字矿山研究中心二、丈量工具二、丈量工具 通常使用的量距工具为钢尺、卷尺、皮尺和测绳，还通常使用的量距工具为钢尺、卷尺、皮尺和测绳，还有测钎、标杆和垂球等辅助工具。有测钎、标杆和垂球等辅助工具。 端点尺端点尺刻线尺刻线尺东北大学3S与数字矿山研究中心三、直线定线三、直线定线 1. 目估定线目估定线2. 经纬仪定线经纬仪定线精密丈量时精密丈量时, ,需用经纬需用

3、经纬仪定线仪定线. .在在A A点安置经纬点安置经纬仪仪,B,B点插测钎点插测钎, ,移动移动2 2号号点的测钎点的测钎, ,使它与十字使它与十字丝竖丝重合丝竖丝重合, ,得得2 2号点号点. .东北大学3S与数字矿山研究中心2. 在倾斜地面丈量在倾斜地面丈量四、丈量方法（往返丈量）四、丈量方法（往返丈量）距离用下式计算：距离用下式计算：D=nl+l 式中：式中：l整尺段的长度；整尺段的长度； n丈量的整尺段数；丈量的整尺段数； l零尺段长度。零尺段长度。 往返丈量较差往返丈量较差 D = D往往- -D返返距离平均值距离平均值 D平平= （D往往- -D返返）相对误差相对误差 K=DD /1

4、平211. 在平坦地面丈量在平坦地面丈量东北大学3S与数字矿山研究中心1影响量距成果的影响量距成果的 主要因素主要因素 (1)尺身不平。尺身不平。 (2)定线不直。定线不直。 (3)拉力不均。拉力不均。 (4)对点和投点不准。对点和投点不准。 (5)丈量中常出现的错丈量中常出现的错 误。误。 2注意事项注意事项 (1)距离丈量的三个基距离丈量的三个基本要求是：本要求是：“直、平、直、平、准准”。 (2)丈量时尺身要置水丈量时尺身要置水平，尺要拉紧。平，尺要拉紧。 (3)钢尺在拉出和收卷钢尺在拉出和收卷时，要避免钢尺打卷。时，要避免钢尺打卷。 (4)尺子用过后，要用尺子用过后，要用软布擦干净后。

5、软布擦干净后。 五、五、距离丈量的注意事项距离丈量的注意事项东北大学3S与数字矿山研究中心1.1.确定直线方向与标准方向确定直线方向与标准方向 之间的关系称为直线定向之间的关系称为直线定向 在测量工作中以子午线方在测量工作中以子午线方向为标准方向。子午线分真向为标准方向。子午线分真子午线、磁子午线和轴子午子午线、磁子午线和轴子午线三种。线三种。 东北大学3S与数字矿山研究中心2.2.直线方向常用方位角来表示直线方向常用方位角来表示 方位角就是以标准方向为起始方向顺时针转到该方位角就是以标准方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角，所以方位角的取值范围是由直线的水平夹角，所以方位角的取值范围是由

6、0到到360，如图所示。，如图所示。3.3.正、反坐标方位角的关系即：正、反坐标方位角的关系即： 1212= = 2121 180180 东北大学3S与数字矿山研究中心（一）几个基本公式（一）几个基本公式1、坐标方位角、坐标方位角(grid bearing)的推算的推算180左后前180-右后前或：东北大学3S与数字矿山研究中心 1 1 2 2 3 3 4 4 5 595951301306565128128122122 1212303012345已知：已知：1212=30=300 0，各观测角各观测角如图，求各边坐标方位角如图，求各边坐标方位角2323、3434、4545、5151。解：解：

7、23= 1212-2 21801800 0=80=800 0 34= 23-31800=1950 45=2470 51=3050 12=300（检查）（检查）东北大学3S与数字矿山研究中心由由A、B两点边长两点边长DAB和坐标方位角和坐标方位角AB，计算坐标计算坐标增量。见图有：增量。见图有： DABABXy0XABYAB其中，其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA X XAB AB =D=DAB AB cos cos ABAB Y YAB AB =D=DAB AB sin sin ABAB东北大学3S与数字矿山研究中心由由A、B两点坐标来计算两点坐标来计算AB、DAB DABABXy0

8、XABYABABABABABABABxytgyxD22AB的具体计算方法如下：的具体计算方法如下： ABABABAByyyxxx-（1）计算：）计算：东北大学3S与数字矿山研究中心 一、罗盘仪的构造一、罗盘仪的构造 罗盘仪是利用磁针确罗盘仪是利用磁针确定直线方向的一种仪器，定直线方向的一种仪器，通常用于独立测区的近通常用于独立测区的近似定向，以及林区线路似定向，以及林区线路的 勘 测 定 向 。 右 图 为的 勘 测 定 向 。 右 图 为DQL-1型罗盘仪构造图。型罗盘仪构造图。它主要由望远镜、罗盘它主要由望远镜、罗盘盒、基座三部分组成。盒、基座三部分组成。东北大学3S与数字矿山研究中心 二

9、、罗盘仪的使用二、罗盘仪的使用 将罗盘仪置于直线一端点，进行对中整平，将罗盘仪置于直线一端点，进行对中整平，照准直线另一端点后，放松磁针制动磁针。待磁照准直线另一端点后，放松磁针制动磁针。待磁针静止后，磁针在刻度盘上所指的读数即为该直针静止后，磁针在刻度盘上所指的读数即为该直线的磁方位角。线的磁方位角。 罗盘读数示意图罗盘读数示意图罗盘仪构罗盘仪构造与使用造与使用（动画）（动画）东北大学3S与数字矿山研究中心1.直线定向直线定向确定直线方向与标准方向之间的关系。确定直线方向与标准方向之间的关系。2.标准方向标准方向真子午线方向；磁子午线方向；坐标纵轴方向。真子午线方向；磁子午线方向；坐标纵轴方

10、向。3.坐标方位角坐标方位角以坐标纵轴方向为起始方向顺时针转到该直以坐标纵轴方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角。线的水平夹角。4. 正、反方位角正、反方位角一条直线的正、反坐标方位角相差一条直线的正、反坐标方位角相差180。 一、钢尺量距方法一、钢尺量距方法1. 丈量方法：标定点位丈量方法：标定点位直线定线直线定线往返丈量水平距离。往返丈量水平距离。2. 成果处理：成果处理：往返丈量较差：往返丈量较差： =D往往-D返返DD/1平21平均距离：平均距离：平平= （往往返返）相对误差：相对误差： K= 二、直线定向二、直线定向东北大学3S与数字矿山研究中心 全站仪可以进行角度（水平角、竖直角）测量；距离全站仪可以进行角度（水平角、竖直角）测量；距离测量；坐标测量。测量；坐标测量。 三、罗盘仪及使用