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1、讲题讲题:距离测量与直线定向距离测量与直线定向内容提要:第四章：距离测量与直线定向第四章：距离测量与直线定向 4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 4.2 4.2 4.2 4.2 电磁波测距简介电磁波测距简介电磁波测距简介电磁波测距简介 4.3 4.3 4.3 4.3 直线定向及方位角测量直线定向及方位角测量直线定向及方位角测量直线定向及方位角测量 第四章第四章 距离测量距离测量(distance measure)(distance measure)与直线定向与直线定向(line orientation)(line orientation)一般在精度上：一般在精度上：电磁波测距电磁波测距EDM(e
2、lectro-magnetic distance measuring)钢尺量距钢尺量距(steel tape measuring)视距法测距视距法测距(stadia measurement)。4.1 钢尺量距钢尺量距(steel tape measuring)一、量距工具一、量距工具有：钢尺有：钢尺(steel tape)(steel tape)、标杆、标杆(measuring bar)(measuring bar)、垂球垂球(plumb bob)(plumb bob)、测钎、测钎(measuring rod)(measuring rod)、温度计温度计(thermometer)(thermo
3、meter)、弹簧秤、弹簧秤(spring spring balancebalance)。二、钢尺量距二、钢尺量距最基本的要求最基本的要求平、准、直。平、准、直。按精度分：一般量距和精密量距按精度分：一般量距和精密量距（一）一般量距步骤（一）一般量距步骤1 1定线定线(line alignment)(line alignment)按精度分：目估法和经纬仪法。按精度分：目估法和经纬仪法。目估法定线示意图目估法定线示意图2丈量丈量（1 1）喊）喊“预备预备”、“好好”前后尺手同时读数，相前后尺手同时读数，相减。减。（2 2）在山区，可用平量法、斜量法。）在山区，可用平量法、斜量法。平量法平量法斜量
4、法斜量法AB测钎测钎SAB=n+为整尺段长为整尺段长 为余长为余长3内业成果整理内业成果整理（1 1）丈量精度用）丈量精度用“相对误差相对误差”来衡量：来衡量：要求：要求：一般量距：一般量距：K1/3000(K1/3000(平坦平坦)，1/10001/1000（山区）。（山区）。（二）精密量距步骤（二）精密量距步骤（*）1、经纬仪定线。、经纬仪定线。在桩顶画出十字线。在桩顶画出十字线。2、精密丈量。、精密丈量。（1 1）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。（2 2）前读尺员发）前读尺员发“预备预备”，后读尺员发，后读尺员发“好好”；此时前后尺手同时读数。此时前后尺手同
5、时读数。（3 3）移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，）移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三次较差不超限时（一般不得超过三次较差不超限时（一般不得超过23mm23mm），取），取平均值作为尺段结果。每测完一尺段，用温度平均值作为尺段结果。每测完一尺段，用温度计读取一次温度。计读取一次温度。（4）要进行往返测量。）要进行往返测量。记录格式见表。记录格式见表。3测量各桩顶间高差。测量各桩顶间高差。4内业成果整理内业成果整理某某钢钢尺的尺尺的尺长长方程式：方程式：钢钢尺在尺在t温度温度时时的的实际长实际长度；度；钢钢尺的名尺的名义长义长度度钢尺使用时的温度；钢尺使用时的温度；钢尺检定时的温
6、度钢尺检定时的温度 检检定定时时，钢钢尺尺实际长实际长与名与名义长义长之差；之差；钢尺的膨胀系数钢尺的膨胀系数 斜距斜距 的各项改正：的各项改正：（1）尺长改正）尺长改正故斜距故斜距 经改正后为：经改正后为：（2）温度改正）温度改正（3）倾斜改正）倾斜改正 4.2 电磁波测距（电磁波测距（EDM）简介）简介 一、一、电磁波测距（电磁波测距（electro-magnetic distance measuring）的基本原理）的基本原理B测距仪测距仪(EDM instrument)反光棱镜反光棱镜(reflector)全站仪、棱镜照片全站仪、棱镜照片二、分类1按测程分：短程、中程、远程。按测程分：
7、短程、中程、远程。2按传播时间按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。位法测距。3 3按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。光源、激光光源。4 4按测距精度分：按测距精度分：级、级、级、级、级。级。注：测距误差及标称精度注：测距误差及标称精度测距仪测距误差可表示为：测距仪测距误差可表示为：式中，式中，A固定误差；固定误差；B比例误差系数。比例误差系数。如：某测距仪出厂时的标称精度：如：某测距仪出厂时的标称精度：（5510-6D）mm，简称，简称“5+5”三、使用三、使用一般安装在经纬仪上使用。一般安装在
8、经纬仪上使用。1、常数预置、常数预置（1）设置棱镜常数（设置棱镜常数（设置棱镜常数（设置棱镜常数（PRISMPRISM）。）。）。）。一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为-30mm-30mm-30mm-30mm。（2 2）置乘常数。）置乘常数。）置乘常数。）置乘常数。输入气温、气压或用有关公式计算出值后输入气温、气压或用有关公式计算出值后输入气温、气压或用有关公式计算出值后输入气温、气压或用有关公式计算出值后,再输入。再输入。再输入。再输入。2、倾斜改正、倾斜改正 有：有：有：有：，由测距仪自动改正。，
9、由测距仪自动改正。，由测距仪自动改正。，由测距仪自动改正。1、墓志铭2、当我老了4.3 直线定向及方位角测量直线定向及方位角测量 直线定向（直线定向（line orientation）：）：确定地面直线与确定地面直线与标准方向间的水平夹角。标准方向间的水平夹角。一标准方向（基本方向）分类一标准方向（基本方向）分类1、真子午线方向（、真子午线方向（ture meridian direction）地面上任一点在其真子午线处的切线方向。地面上任一点在其真子午线处的切线方向。2、磁子午线方向（、磁子午线方向（magnetic meridian direction）地面上任一点在其磁子午线处的切线方地面
10、上任一点在其磁子午线处的切线方向。向。3、轴子午线、轴子午线(坐标纵轴坐标纵轴)方向方向(ordinates axis direction)地面上任一点与其高斯平面直地面上任一点与其高斯平面直角坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。角坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。磁偏角磁偏角(magnetic declination)地面上同一点地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。磁子午线方向在真子午线方向东侧，称为东偏，磁子午线方向在真子午线方向东侧，称为东偏，为正。反之称为西偏，为正。反之称为西偏，为负。为负。子午线收敛角子午线收
11、敛角(mapping angle)当轴子午线当轴子午线方向在真子午线方向以东，称为东偏，方向在真子午线方向以东，称为东偏，为正。为正。反之称为西偏，反之称为西偏，为负。可见在中央子午线上，为负。可见在中央子午线上，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，两者的夹角即为两者的夹角即为。二方位角二方位角(azimuth)1定义：定义：由子午线北端顺时针方向量到测线上由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，称为该直线的方位角。其范围为的夹角，称为该直线的方位角。其范围为00360360。有：真方位角有：真方位角(tureture meridian azimut
12、h)meridian azimuth)磁方位角（磁方位角（magnetic meridian azimuthmagnetic meridian azimuth）坐标方位角坐标方位角(grid bearing)(grid bearing)简称：方向角简称：方向角 标准方向标准方向 方位角名称方位角名称 测定方法测定方法真北方向真北方向(真子午线方向真子午线方向)真方位角真方位角A A 天文或陀螺仪测定天文或陀螺仪测定磁北方向磁北方向(磁子午线方向磁子午线方向)磁方位角磁方位角AmAm 罗盘仪测定罗盘仪测定坐标纵轴坐标纵轴(轴子午线方向轴子午线方向)坐标方位角坐标方位角 坐标反算而得坐标反算而得标
13、准方向O OP PP PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐标标纵纵轴轴 2分类及关系：分类及关系：（1 1）真方位角磁方位角）真方位角磁方位角mm磁偏角磁偏角坐坐标方位角标方位角子午线收敛角子午线收敛角（2 2）同一直线正反坐标方位角相差）同一直线正反坐标方位角相差180180，即：，即：图形：正反方位角关系图及例题图形：正反方位角关系图及例题XYABABBAAB例例1 1已知已知 CDCD=78=7820202424，JKJK=326=32612123030，求求 DC DC ，KJKJ：解：解：DCDC=258=25820202424 KJKJ=146=14612123030 1.1.正反方位角正反方位角三方位角测量三方位角测量n n真方位角真方位角可用天文观测方法或用陀螺可用天文观测方法或用陀螺经纬仪经纬仪(gyro(gyro theodolitetheodolite)来测定。来测定。n n磁方位角磁方位角可用罗盘仪（可用罗盘仪（compasscompass）来测）来测定。不宜作精密定向。定。不宜作精密定向。n n坐标方位角坐标方位角由由2 2个已知点坐标经个已知点坐标经“坐标坐标反算反算”求得。求得。