单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章,距离测量与直线定向,第四章,距离测量,4.1,卷尺丈量,4.2,视距测量,4.3,光电测距,4.4,直线定向,第一节 卷尺丈量,一、所用主要工具,：钢尺、皮尺,皮尺,钢尺,钢尺：,端点尺,刻线尺,3,4,5,6,7,8,9,10,0,9cm,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,9cm,辅助工具,花杆,测钎,垂球,温度计,弹簧秤,第一节 卷尺丈量,二、直线定线,：,在地面上标定出位于同一直线上的若干点，以便分段丈量。,分为,目视定线,和,经纬仪定线,两种,。,1,、目视定线,A,B,1,2,3,2,、经纬仪定线,A,B,1,2,三、钢尺量距的一般方法,1,、平地量距,2,、斜坡量距,第一节 卷尺丈量,1,、平地量距,A,B,1,2,3,L,L,L,q,D,AB,=,nL+q,2,、斜坡量距,L,1,L,2,L,3,D,AB,=L,i,D,AB,=L,cos,L,四、钢尺量距的记录方法与精度,测线,整尺段数,零尺段,总长度,平均长度,精度,AB,往,650,36.537,336.537,650,36.428,336.428,336.482,相对误差,K=(D,往,D,返,),D,平,=1,M,1 3087,K,限,=1,2000,或,1,1000,返,量距的误差分析,定线误差,A,B,倾斜误差,温度误差,尺长误差,精密量距,：一般指量距精度要求高于,1,2000,的量距。,1.,量距步骤：,（,1,）定线,:,经纬仪定线，钢尺概量一整尺（约小,5cm,）,打下木桩，桩顶标点定直线,。,（,2,）测定桩顶间高差,（,3,）量距,：精确到,0.1,毫米，测得斜距,（,4,）成果整理：,进行尺长、温度、倾斜改正，必要时进行距离改化。,五、钢尺量距的精密方法,钢尺出厂时都附有尺长方程式，注有温度、拉力、尺长。刻划长度称名义长度。,实际的,尺长方程式,为：,其中：,名义长度；温度,t,时的实际长度；,尺长改正数；检定时的温度；,测量时的实时温度；,钢尺的膨胀系数，一般为（,1.161.25,）,2,、,钢尺的检定,3,、,距离改正,三项改正数：,1.,尺长改正：,D,l,=D,(l-l,0,)/l,0,，,l,实际长度，,l,0,名义长度,2.,温度改正：,D,t,=D,(tt,0,),，,为膨胀系数，一般取,0.000012/C,3.,倾斜改正：,D,h,=-h,2,/2D,4.,最终距离,：,D=,D+,D,l,+,D,t,+,D,h,第四章,距离测量,4.1,卷尺丈量,4.2,视距测量,4.3,光电测距,4.4,直线定向,视 距 测 量,一、视距测量的概念,：,使用带有,视距丝,的仪器间接地同时测定地面上两点间的,距离,和,高差,。所用仪器是经纬仪（有时可用水准仪）和水准尺。,经纬仪和水准仪,视距丝,上丝,下丝,尺间隔,二、视距测量的原理和公式,视准轴水平时,A,B,m,M,g,G,f,d,p,D,h,n,i,D=,kn,；,h=i,l,F,l,二、视距测量的原理和公式,2,、视准轴倾斜时,A,B,D,h,M,N,M,N,D=Kn cos,2,h=D tg+i-l,D,C,i,l,D tg,三、视距测量方法,（,1,）将经纬仪安置在测站,A,，,进行对中和整平。,（,2,）量取仪器高,i,（,3,）,将视距尺立于欲测的,B,点上，分别读出上、下视距丝和中丝读数,l,，,将下丝读数减上丝读数得视距间距,n,。,（,4,）,在中丝不变的情况下读取竖直度盘读数，并将竖盘读数换算为竖直角,。,（,5,）,根据测得的,n,、,、,i,和,l,计算水平距离,D,和高差,h,，,再根据测站的高程计算出测点的高程。,视 距 测 量 记 录 表,测区 观测者 记录者,年月日 天 气 测站名称 测站高程,仪器高 乘常数 加常数 指标差,x=,四、视距测量误差主要来源,视距读数误差,竖直角测量误差,标尺倾斜误差,大气垂直折光的影响,第四章,距离测量,4.1,卷尺丈量,4.2,视距测量,4.3,光电测距,4.4,直线定向,光电测距仪,:,以激光和红外光为载波,微波测距仪,:,以微波为载波的测距仪,光电测距仪,:,通过测定光波在两点间传播的时间来计算距离,按测定传播时间方式的不同，可分为相位式测距仪和脉冲式测距仪；,按测程的大小，可分为远程,(20 km,以上,),、中程,(5-20km),和短程,(5 km,以下,),三类。,一、相位式光电测距仪的基本原理,D=c t/2,c=c,0,/n,D,t=N T+T,调制频率为,f,T=1/f,=,cT,=c/f c=f=/T,T=(/2)T,D=,（,N+/2,）,/2,D,各型号的大致相同。,主要由：,照准头,控制器,反光镜,等组成。,二、测距仪的构造,ND3000/2000,红外测距仪,经纬仪,+,光电测距仪,电子经纬仪,+,光电测距仪,测距仪用反射棱镜,三、测量距离的步骤,将测距仪和反射镜分别安置在测段两点上。,望远镜瞄准反光镜相应位置，反射镜面与入射光线垂直。,打开开关，检查光电信号的强弱，合乎要求后开始测距。,记录若干次读数，为一测回。并记录大气温度和气压。,光电测距,一体式测距仪（全站仪）,因三轴合一，仪器结构更紧凑；,使测距、测角结果自动显示；,仪器操作简便；,内置微处理器和相关软件包，通过全站仪的操作键盘完成相关计算，如相关改正、水平距离计算、高差计算、三维坐标计算等；,可与计算机通讯、进行数据传输；,已在线路勘测、土木工程放样等中广泛采用,。,光电测距,一体式测距仪（全站仪）,全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统，能自动显示测量结果，能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于仪器较完善地实现了测量和处理过程的电子一体化，通常称之为全站型电子速测仪（,Electronic Total Station,）或简称全站仪。,光电测距,一体式测距仪（全站仪）,Leica,Topcon,南方,光电测距,一体式测距仪（全站仪）,测量机器人的来临,度盘读数自动化！,目标照准自动化！,基座安平自动化！,仪器对中自动化？,仪高量取自动化？,光电测距,光电测距,五、光电测距的误差来源,1.,调制频率误差,2.,气象参数误差,3.,对中误差,4.,测相误差,5.,光速误差,6.,照准误差,7.,仪器加常数测定误差,8.,周期误差,总结：三种测距方法的比较,方法,特点,卷尺丈量,劳动强度大，工作效率低，受地形影响大，精度为,1/10001/4000,视距测量,观测速度快，操作方便，不受地形限制，测程小,精度为,1/2001/300,精密测量,1/2000,。广泛应用在地形测量中。,光电测距,观测速度快，测程大，不受地形影响，精度极高,。,第四章,距离测量,4.1,卷尺丈量,4.2,视距测量,4.3,光电测距,4.4,直线定向,P,第四节：直线定向,直线定向,：确定直线的方向称为直线定向。,确定直线与标准方向之间水平夹角的工作。,一、标准方向,1.,真子午线方向：,地面上某点指向地球北极的方向。,真子午线上一点的切线方向,又叫真北方向,用天文测量或用陀螺经纬仪测量。,3,、坐标纵轴,（,x,轴）,：,高斯,克吕格平面直角坐标的坐标纵轴方向,2,、磁子午线,方向,：,磁针在地球磁场的作用下自由静止时所指的方向。,P,X,Y,方位角,：,自标准方向北端起算，顺时针转至某直线的水平夹角，范围：,0360,度,根据所取的标准方向不同，方位角可分为：,真方位角,磁方位角,坐标方位角,正、反坐标方位角（,对于,A,点来说的,）相差,180,度。,由于真,(,磁,),方位角在各点上不相同，而各点的坐标北方向是相同的，因此测量上方位角是指坐标方位角。,二、方位角、正、反方位角,N,N,AB,A,B,BA,坐标方位角的推算,若已知直线,12,的方位角,12,，,12,和,23,间的水平角,2,左,（或,2,右,），来推算直线,23,的方位角,23,。,推算公式,23,=,12,2,左,180,1,2,3,12,23,2 左,2 右,21,1.,坐标的正算,推算公式,：,三、坐标正、反算,x,y,B,A,已知,A,点的坐标 、，直线,AB,的平距 和坐标方位角 ，计算,B,点的坐标 ，。,已知,A,点的坐标 、，,B,点的坐标 、，计,算直线,AB,的平距 和坐标方位角 。,推算公式：,2.,坐标的反算,3.,方位角值确定,根据,x,、,y,值判断：,象限,方位角,x,y,+,+,-,+,-,-,+,-,