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1、第04章距离测量与直线定向现在学习的是第1页，共39页一、钢尺量距一、钢尺量距(1)量距工具量距工具 n1)钢尺钢尺长度20m，30m，50m。现在学习的是第2页，共39页2)辅助工具辅助工具现在学习的是第3页，共39页(2)直线定线直线定线n确定分段丈量的分段点在待量直线端点的连线上。1)目测定线目测定线2)经纬仪定线经纬仪定线 现在学习的是第4页，共39页(3)钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法 1)平坦地面的距离丈量平坦地面的距离丈量先量整尺段长，最后量余长。DAB=n尺段长+余长 需往、返丈量，返测时应重新定线。往、返丈量距离的相对误差K=|DABDBA|/D1/3000。现在学习的
2、是第5页，共39页2)倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量 平量法吊垂球线投影。斜量法量斜距，测高差或竖角化算为平距。D=S cos=S2h2现在学习的是第6页，共39页(4)钢尺量距的精密方法钢尺量距的精密方法 n一般方法量距，相对误差为1/10001/5000，n精密方法量距，相对误差为1/100001/40000，n主要工具：钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹等。n钢尺应经检验尺长方程式n量距时应使用弹簧秤施加鉴定时的拉力(15kg)。n距离应进行温度与尺长改正。n经纬仪定线现在学习的是第7页，共39页现在学习的是第8页，共39页(5)钢尺量距的误差分析钢尺量距的误差分
3、析 1)尺长误差尺长误差 钢尺名义长度与实际长度不符的误差。具有积累性，丈量距离越长，误差越大。2)温度误差温度误差 温度变化1，丈量30m距离的影响为0.4mm。3)钢尺倾斜和垂曲误差钢尺倾斜和垂曲误差 地面不平坦，钢尺不水平或中间下垂而成曲线，所量长度实际长度。整尺段悬空时，中间应有人托住钢尺。现在学习的是第9页，共39页4)定线误差定线误差n使所量距离为一组折线，丈量结果偏大。n丈量30m的距离，偏差为0.25m时，量距偏大1mm。5)拉力误差拉力误差n钢尺丈量拉力应与检定拉力相同。n拉力变化2.6kg，尺长改变1mm。6)丈量误差丈量误差n插测钎不准，前、后尺手配合不佳，余长读数不准n
4、丈量中应尽量准确对点，配合协调。现在学习的是第10页，共39页二、视距测量二、视距测量 利用望远镜十字丝分划板视距丝，厘米分划视距标尺，根据光学原理测定两点间的距离和高差。视距测量的相对误差约为1/300，低于钢尺量距；测定高差的精度低于水准测量。主要用于地形测量的碎部测量中。现在学习的是第11页，共39页(1)视准轴水平时的视距计算公式视准轴水平时的视距计算公式 d/f=l/p，d=lf/p=Kl，K=f/p，K=100D=d+f+=Kl+C，C=f+相对于Kl，C一般很小，可以忽略不计，DKl。例如：D=Kl=100(1.3851.190)=19.5m 同同时时可可计计算高差：算高差：hA
5、B=iv现在学习的是第12页，共39页(2)视准轴倾斜时的视距计算公式视准轴倾斜时的视距计算公式 l=l cos，S=Kl=Kl cosD=Scos=Klcos2h=Ssin=Klcossin=0.5Klsin2=Dtannh+v=h+i，h=h+iv=0.5KLsin2+iv=Dtan+iv现在学习的是第13页，共39页(3)视距测量的误差分析视距测量的误差分析 1)读数误差读数误差 nS=Kl，视距间隔l的读数误差被扩大100倍，读数误差为lmm，对距离的影响为0.lm。n标尺读数前应先消除视差，上、下丝读数应几乎同时进行。n视距测量的距离不能太长，距离越长，标尺1cm分划的长度在望远镜十
6、字丝分划板上的成像长度越小，读数误差越大。2)标尺不竖直误差标尺不竖直误差n标尺偏离铅垂线方向da角时，对水平距离的影响 现在学习的是第14页，共39页n目估使标尺竖直的误差da=1，Kl=100m，=5，dD=0.15m，=30，dD=0.76m。结论：标尺倾斜对测定水平距离的影响随视准轴竖直角的增大而增大。在山区测量时应特别注意将标尺竖直。3)竖直角观测误差竖直角观测误差 n对水平距离的影响较小，主要影响高差 nKl=100m，d=1，=5，dD=0.03m。现在学习的是第15页，共39页4)大气折光的影响大气折光的影响n近地面大气折光使视线产生弯曲，日光照射下，大气湍流会使成像晃动，风力
7、使标尺摇动，使视距测量产生误差。n视距测量时，不要使视线太贴近地面，成像晃动剧烈或风力较大时，应停止观测。n阴天且有微风时是观测最有利的气象条件。现在学习的是第16页，共39页三、三、光电测距光电测距 n通过测定光波在两点点传播的时间计算距离n测程远、精度高、作业速度快、受地形起伏影响小 现在学习的是第17页，共39页光电测距仪的基本原理光电测距仪的基本原理 测量光波在待测距离上往、返传播一次所需的时间t2D，nD=0.5Ct2D；C=C0/n，C0=299792458m/s1.2m/s，真空光速。n1，大气折射率n=f(,t,p)，是光波长，大气温度t，大气压力p的函数现在学习的是第18页，
8、共39页 相位式光电测距仪相位式光电测距仪 测量正弦光波在待测距离上往返传播的相位差解算t2D。n频率为 f 的正弦光波振荡一周期的相位移2，发射正弦光波经2D距离后的相位移=2N+n正弦光波经t2D秒钟后振荡的相位移=2f t2Dt2D=(N+/2)/f=(N+N)/f，N=/2现在学习的是第19页，共39页nD=0.5Ct2D=0.5C(N+N)/f=0.5CT(N+N)=0.5S(N+N)S=C/f=CT正弦波波长，0.5S正弦波半波长，测尺。n调制频率f 越大，测尺长0.5S越短。现在学习的是第20页，共39页电子相位计将两个正弦波比相测量相位差，求出不足一周期小数N=/2，测不出整周
9、数 N。距离D=0.5S(N+N)存在多值解，只有当D 0，P 0，P点高斯横坐标y0，P 0。APQ=PQ+P3)PQ与AmPQ的关系nPQ=AmPQ+PP(3)三种方位角的关系三种方位角的关系1）APQ与AmPQ的关系nP磁偏角。磁偏真东面为正，磁偏真西面为负。我国P+610APQ=AmPQ+P现在学习的是第33页，共39页用陀螺经纬仪测定真子午线方位角用陀螺经纬仪测定真子午线方位角现在学习的是第34页，共39页现在学习的是第35页，共39页n日本索佳日本索佳陀螺全站仪陀螺全站仪nGP1-2A自动陀螺全站仪自动陀螺全站仪n测量无须手工记录、记时或计算。n所有工作通过全站仪的键盘或者SF10外接键盘操作完成。n真方位角观测中误差为20，观测时间约20分钟，陀螺部分的重量为3.8kg现在学习的是第36页，共39页（4）坐标正反算坐标方位角正反方位角正反方位角XYABABBAAB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 现在学习的是第37页，共39页坐标方位角的推算坐标方位角的推算实际工作中，需要通过已知坐标方位角和观测角来推算各直线的坐标方位角现在学习的是第38页，共39页现在学习的是第39页，共39页