第二章距离测量和直线定向

测量学

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第二章距离测量和直线定向第二章距离测量和直线定向主要内容：

1.明确距离的概念，理解距离测量精度的表示方法。2.理解直线定线的概念，掌握直线定线的方法。3.理解并掌握直线定向的概念及标准方向的种类。4.了解方位角和象限角相关的计算方法。

测量学1、距离测量原理：

地面上两点之间的距离是指这两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长。在测区面积不大的情况下，可用水平面代替水准面。两点间连线投影在水平面上的长度称为水平距离，不在同一水平面上的两点间连线的长度称为两点间的倾斜距离。

测量学钢尺量距：其精度约为1/1000至1/5000视距测量：测距精度约为1/200至1/300光电测距：其精度在几千分之一到几十万分之一第二章距离测量和直线定向第二章距离测量和直线定向钢尺量距的工具有：钢尺、测钎、标杆、垂球、弹簧秤或拉力计等。钢尺的种类：按长度来分，有20m、30m和50m几种规格；按零刻线的位置来分，有端点尺：钢尺起始端金属环的顶部为钢尺的零点；刻线尺：钢尺的零点在钢尺起始端进来一段后的零刻划位置。

测量学钢尺垂球测钎标杆弹簧秤2、钢尺量距：

钢尺丈量工作一般需要3人，分别担任前司尺员、后司尺员和记录员。丈量方法因地形不同而有所不同。当地面两点之间的距离大于钢尺的一个尺段时，就需要在直线方向上标定若干个分段点。

测量学直线定线：将分段点标定在一条直线上的工作。目测定线经纬仪定线第二章距离测量和直线定向第二章距离测量和直线定向测量学目测法定线：适用于钢尺量距的一般方法。做法:在A、B两点上各竖立一根花杆。由远到近进行。观测者位于A点之后单眼目估AB视线，指挥中间持花杆者左右移动花杆至直线上定点。第二章距离测量和直线定向测量学经纬仪定线：适用于钢尺量距的精密方法。做法:在A点上安置经纬仪，用望远镜的纵丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上下转动，指挥在两点中间某一分段点的左右移动标杆，直至标杆的像为纵丝所平分。3、钢尺量距——施测单尺丈量时先进行往测，丈量时钢尺的零端为后尺，弹簧秤在前尺，前后端均挂在拉力杆上。丈量时，将尺沿测线铺平（不扭转尺面），前尺、后尺分别对准尺段两端点的十字标志，由后尺发出“准备”呼号，此前时，后尺同时用力拉紧钢尺，当弹簧秤指到要求的拉力时（30m钢尺，标准拉力为100N），后尺立即喊“好”并同时读数（前、后尺），这样第一组读数完成后，错动钢尺，重复上述操作读第二组数，直到完成要求的读数次数，记录员要及时检查各次测数的距离较差不应大于2mm。当符合要求后，即向前丈量第二个尺段，依次类推量完一条导线边的距离。

测量学第二章距离测量和直线定向3、钢尺量距——施测在丈量一条导线边的前、后均应记录钢尺温度，接着第二条导线边的往测。返测在全部完成往测后逐条进行，也可往测一条边，接着返测一条边。（1）平坦地面量距

测量学第二章距离测量和直线定向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。3、钢尺量距——施测（1）平坦地面量距丈量时后司尺员持钢尺零点端，前司尺员持钢尺末端，把尺子放在地面上进行。为了防止错误和提高丈量结果的精度，需进行往、返丈量。一般用相对误差来表示成果的精度。

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平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/30003、钢尺量距——施测（2）倾斜地面量距平量法：当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。

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在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/10003、钢尺量距——施测（2）倾斜地面量距斜量法：当倾斜地面坡度均匀，可以沿斜坡丈量其斜距L、高差h或倾角α。

测量学第二章距离测量和直线定向4、光电测距原理光电测距的基本原理是通过测定光波或微波在待测距离两端点间往返一次的传播时间t和其在大气中的传播速度c，来计算两点间的距离D。

测量学第二章距离测量和直线定向优点：测程远、精度高、操作简便、作业速度快和劳动强度低。以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距仪，按其所采用的载波可分为：微波测距仪：采用微波段的无线电波作为载波；光电测距仪：采用光波作为载波，又可分为以下两类：激光测距仪，用激光作为载波；红外测距仪，用红外光作为载波。测量学第二章距离测量和直线定向手持激光测距仪：外形小巧，只有手掌大小，且操作简单，适用于不同的距离测量。内置的精密计算系统（3mm），无需反射棱镜。光电测距仪测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度。按测定传播时间方式的不同，分为：脉冲式光电测距仪：通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间t，按公式求得距离。精度较低，误差约为±0.5m。相位式光电测距仪：通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位移来求出距离D。测量精度比较高。

测量学第二章距离测量和直线定向5、直线定向确定两点之间的相对位置，除了确定距离，还需确定两点之间直线的方向。

测量学第二章距离测量和直线定向5、直线定向定义：确定地面直线与标准方向间的水平夹角。

测量学第二章距离测量和直线定向5、直线定向（1）3种标准方向：真北方向：过地面点真子午线的切线北端所指示的方向。可采用天文测量或陀螺经纬仪测定。坐标北方向：坐标纵轴（X轴）正向所指的方向。常取与高斯直角坐标系中的X坐标轴平行的方向。磁北方向：磁针自由静止所指的方向。可用罗盘仪测定。

测量学第二章距离测量和直线定向一般情况下，此“三北”方向是不一致的。地球磁场南、北极与地球的南、北极不一致。5、直线定向（2）2种偏角：子午线收敛角：过一点的真子午线与坐标纵轴间的夹角，用γ表示。其符合规定：东偏为正，西偏为负。磁偏角：过一点的磁子午线与真子午线间的夹角，用δ表示。其符合规定：东偏为正，西偏为负。

测量学第二章距离测量和直线定向（3）3种方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°~360°。真方位角：由真北方向起算的方位角，用A表示。坐标方位角：由坐标北方向起算的方位角，用α表示。磁方位角：由磁北方向起算的方位角，用Am表示。

测量学第二章距离测量和直线定向（4）正反坐标方位角：测量中所定义的直线是有方向的，若设直线AB的方位角为正方位角，则BA的方位角即为负方位角。由于在同一高斯平面直角坐标系内各点处坐标北方向均是平行的，所以一条直线的正反坐标方位角相差180°。

测量学第二章距离测量和直线定向（5）象限角：表示直线方向的方法除了方位角外，还有象限角。定义：直线与标准方向所夹的锐角。

测量学第二章距离测量和直线定向象限由方位角α求象限角R由象限角R求方位角α

编号名称1东北（NE）R=αα=R2南东（SE）R