《距離測(cè)量與直線(xiàn)定向》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《距離測(cè)量與直線(xiàn)定向（43頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第四章,距離測(cè)量與,第四章,距離測(cè)量,距離測(cè)量方法概述,距離測(cè)量是測(cè)量的三項(xiàng)基本工作之一：,測(cè)定地面點(diǎn)之間的,水平距離,。,距離測(cè)量的主要方法有：,鋼尺量距,主要指鋼卷尺量距,視距測(cè)量,利用測(cè)量?jī)x器的視距絲測(cè)距,電磁波測(cè)距,測(cè)距儀測(cè)距,三角測(cè)量法,利用三角形的邊角關(guān)系求距離,距離測(cè)量概述,三角高程測(cè)量：,是間接測(cè)定兩點(diǎn)間,高差,的方法。,距離測(cè)量是確定地面點(diǎn)位時(shí)的基本測(cè)量工作之一。,有卷尺（皮尺和鋼尺）量距、視距測(cè)量和電磁波測(cè)距等。,常用的距離測(cè)量方法：,各種測(cè)距方法適合于不同情況，不同精度要求，,應(yīng)視需

2、要選擇測(cè)距方法,建筑工程施工測(cè)量中，常采用鋼尺量距方法，,本章主要介紹這種方法。,4.1,直線(xiàn)丈量的工具,距離丈量常用的工具有：,鋼尺、標(biāo)桿（花桿）、測(cè)釬及垂球等。,鋼尺又稱(chēng)鋼卷尺，是用鋼制成的帶狀尺，尺的長(zhǎng)度通常有,15m,、,30m,、,50m,等幾種。,鋼尺卷,放在金屬尺架上，如上左圖所示。鋼尺的基本分劃為毫米，每米處、分米處、厘米處都有數(shù)字注記。由于尺上零點(diǎn)位置的不同，有,端點(diǎn)尺,和,刻線(xiàn)尺,之分如上右圖所示。,丈量工具,垂球,用于不平坦地面丈量時(shí)投點(diǎn)定。,測(cè)釬,用于標(biāo)定尺段的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，如圖所示。,標(biāo)桿,又稱(chēng)花桿，多用木料制成，直徑約,3cm,，長(zhǎng)度為,2,3m,，其上面每隔,2

3、0cm,涂以紅、白漆，如圖所示，用來(lái)標(biāo)定直線(xiàn)的方向。,直線(xiàn)定線(xiàn)通?？煞譃?目估定線(xiàn),和,經(jīng)緯儀定線(xiàn),兩種方法。,1,、目估定線(xiàn)：,如上圖所示，當(dāng)要測(cè)定,A,、,B,間距離時(shí)，可先在,A,、,B,兩,點(diǎn)分別豎立標(biāo)桿，一人站在,A,點(diǎn)標(biāo)桿后,1-2,米處，由,A,瞄向,B,，同時(shí)指揮另一持標(biāo)桿的人左、右移動(dòng)，使所持標(biāo)桿與,A,、,B,標(biāo)桿完全重合為止，此時(shí)立標(biāo)桿的點(diǎn)就在,A,、,B,兩點(diǎn)間的直線(xiàn)上，在此位置上豎立標(biāo)桿或插上測(cè)釬，作為定點(diǎn)標(biāo)志。同法可定出直線(xiàn)上的其他點(diǎn)。,4.2,直線(xiàn)定線(xiàn),當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)之間距離超過(guò)鋼尺的全長(zhǎng)時(shí)，用鋼尺一次不能量完，量距前就需要在直線(xiàn)方向上標(biāo)定若干個(gè)分段點(diǎn)，并豎立標(biāo)桿或

4、測(cè)釬以標(biāo)明方向，這項(xiàng)工作稱(chēng)為直線(xiàn)定線(xiàn)。,（一）定義：,（二）直線(xiàn)定線(xiàn),定線(xiàn)時(shí)相鄰點(diǎn)之間要小于或等于一個(gè)整尺段，定點(diǎn)一般按由遠(yuǎn)而近進(jìn)行。,2,、經(jīng)緯儀定線(xiàn),經(jīng)緯儀定線(xiàn),是在直線(xiàn)的一個(gè)端點(diǎn)安置經(jīng)緯儀后，對(duì)中、整平，用望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲瞄準(zhǔn)另一個(gè)端點(diǎn)目標(biāo)，固定照準(zhǔn)部。觀測(cè)員指揮另一測(cè)量員持測(cè)釬由遠(yuǎn)及近，將測(cè)釬按十字絲縱絲位置垂直插入地下，即得到各分段點(diǎn)。,目估定線(xiàn)的幾種形式,:,（,1,）兩點(diǎn)間定線(xiàn),（,2,）在直線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)上定線(xiàn),（,3,）過(guò)高地定線(xiàn),（,4,）過(guò)山谷定線(xiàn),丈量步驟如下：,后尺手手持一測(cè)釬并持尺的零點(diǎn)端位于,A,點(diǎn)，前尺手?jǐn)y帶一束測(cè)釬，同時(shí)手持尺的末端沿,AB,方向前進(jìn)，到一整尺段處停

5、下。,由后尺手指揮，使鋼尺位于,AB,方向線(xiàn)上，這時(shí)后尺手將尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn),A,點(diǎn)，兩人同時(shí)用力將鋼尺拉平，前尺手在尺的末端處插一測(cè)釬作為標(biāo)記，確定分段點(diǎn)。,然后，后尺手持測(cè)釬與前尺手一起抬尺前進(jìn)，依次丈量第二、第三、,第,n,個(gè)整尺段，到最后不足一整尺段時(shí)，后尺手以尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)測(cè)釬，前尺手用鋼尺對(duì)準(zhǔn),B,點(diǎn)并讀數(shù),q,，則,AB,兩點(diǎn)之間的水平距離為：,一、平坦地面上的丈量方法,在鋼尺一般量距中目估定線(xiàn)與尺段丈量可以同時(shí)進(jìn)行，如圖所示。,4.3,一般直線(xiàn)丈量的方法,n,整尺段數(shù),(,即后尺手手中的測(cè)釬數(shù),),；,l,鋼尺的整尺長(zhǎng)度；,q,不足一整尺段的余長(zhǎng)。,上述由,AB,的丈量工作稱(chēng)為往測(cè)，

6、其結(jié)果稱(chēng)為,D,往,。,為防止錯(cuò)誤和提高測(cè)量精度，需要往、返各丈量一次。同法，由,BA,進(jìn)行返測(cè)，得到,D,返,。,計(jì)算往、返測(cè)平均值。,計(jì)算往、返丈量的,相對(duì)誤差,K,，把往返丈量所得距離的差數(shù)除以該距離的平均值，稱(chēng)為丈量的相對(duì)精度。如果相對(duì)誤差滿(mǎn)足精度要求，則將往、返測(cè)平均值作為最后的丈量結(jié)果。,相對(duì)誤差,K,是衡量丈量結(jié)果精度的指標(biāo)，常用一個(gè)分子為,1,的分?jǐn)?shù)表示。相對(duì)誤差的分母越大，說(shuō)明量距的精度高。鋼尺量距的相對(duì)誤差一般不應(yīng)低于,/3000,，在量距較困難地區(qū)不應(yīng)低于,1/1000,。,例如：,用鋼尺丈量,A,、,B,兩點(diǎn)間的距離，往測(cè)值為,165.423m,，,返測(cè)值為,165.4

7、54m,，則,AB,距離：,D,=(165.423+165.454)/2=165.439m,相對(duì)誤差：,K=,相對(duì)誤差的分母計(jì)算時(shí)收舍至百位。該例量距精度合格，,則可取往、返結(jié)果的平均值作為兩點(diǎn)間的水平距離。,5300,1,165.439,0.031,165.439,165.454,165.423,=,-,二、傾斜地面的距離丈量,1.,平量法,在傾斜地面丈量距離，當(dāng)尺段兩端的高差不大但地面坡度變化不均勻時(shí)，一般都將鋼尺拉平丈量。,如圖，丈量由,A,向,B,進(jìn)行，后尺手立于,A,點(diǎn)，指揮前尺手將尺拉在,AB,方向線(xiàn)上，后尺手將尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn),A,點(diǎn)，前尺手將尺子抬高并目估使尺子水平，然后用垂球?qū)⒊?/p>

8、的某一刻劃投于地面上，插以測(cè)釬。,用此法進(jìn)行丈量，從山坡上部向下坡方向丈量比較容易，,因此，丈量時(shí)兩次均由高到低進(jìn)行。,2.,斜量法,當(dāng)傾斜地面的坡度比較均勻時(shí)，可以在斜坡丈量出,AB,的斜距,L,，測(cè)出地面傾角,，或,A,、,B,兩點(diǎn)高差,h,，如圖,4.7,所示，然后可以計(jì)算出,AB,的水平距離,D,，,D=Lcos,鋼尺量距的注意事項(xiàng),1.,應(yīng)用經(jīng)過(guò)檢定的鋼尺量距。,2.,前、后尺手動(dòng)作要配合好，定線(xiàn)要直，尺身要水平，尺子要拉緊，用力要均勻，待尺子穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)或插測(cè)釬。,3.,用測(cè)釬標(biāo)志點(diǎn)位，測(cè)釬要豎直插下。前、后尺所量測(cè)釬的部位應(yīng)一致。,4.,讀數(shù)要細(xì)心，小數(shù)要防止錯(cuò)把,9,讀成,6,

9、、或?qū)?21,041,讀成,21.014,等。,5.,記錄應(yīng)清楚，記好后及時(shí)回讀，互相校核。,6.,鋼尺性脆易折斷，防止打折、扭曲、拖拉，并嚴(yán)禁車(chē)輾、人踏，以免損壞。鋼尺易銹，用畢需擦凈、涂油。,精密量距方法,量距相對(duì)精度：,1,10,000,140000,主要用途：,砼、鋼結(jié)構(gòu)等較精密工程的,放樣，等。,一般量距方法,量距相對(duì)精度：,1,2000,15000,主要用途：,圖根導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)丈量、一般工,程的距離放樣。,1.,一般方法量距,4.4,鋼尺檢定,1.,一般方法量距：,直,目估定線(xiàn)，保證量距時(shí)沿直線(xiàn)方向進(jìn)行,平,地面平整，鋼尺水平,準(zhǔn),每尺段端點(diǎn)標(biāo)志精確,A,B,測(cè)釬,S,AB,=n+,為

10、整尺段長(zhǎng),為余長(zhǎng),2.,精密方法量距,2.,精密方法量距：,尺長(zhǎng)改正,溫度改正,高差改正,精密量距時(shí)采取的措施：,1,.,用檢定過(guò)的鋼尺；,2,.,經(jīng)緯儀定線(xiàn)；,3,.,釘尺段樁，逐段量測(cè)；,4,.,對(duì)鋼尺施加固定拉力；,5,.,對(duì)量距結(jié)果加三項(xiàng)改正數(shù)：,精密,量距計(jì)算例,例：,用一檢定過(guò)的,30,米鋼尺沿傾斜地面丈量,AB,距離，數(shù)據(jù)見(jiàn),下表。該鋼尺的尺長(zhǎng)方程式如下，請(qǐng)整理量距成果。,(,注：鋼尺膨脹系數(shù),=0.00001150.0000125,),=0.000012,(27.4-20),234.943=,+0.0209m,=234.943,(-1.8/30)=,-0.0141m,A-B,計(jì)

11、算：,=-2.54,2.54/(2,234.943)=,-0.0137m,D,往,=,D,+,D,k,+,D,t,+,D,h,=234.943,-0.0141+0.0209-0.0137=,234.936m,(B-A,計(jì)算略,),線(xiàn)段,端點(diǎn)號(hào),量得長(zhǎng)度,D,(m),丈量時(shí),溫度,t,尺長(zhǎng)改正,D,k,(C),溫度改正,D,t,高差改正,D,h,改正后,平 距,D,(m),(m),(m),(m),(m),AB 234.943 27.4 2.54,-0.0141 +0.0209 -0.0137,234.936,BA 234.932 27.9 2.54,-0.0141 +0.0223 -0.0137

12、,234.926,兩端點(diǎn),高差,h,精密,量距計(jì)算例題,視距測(cè)量,視 距 測(cè) 量,視距測(cè)量,利用測(cè)量望遠(yuǎn)鏡的視距絲，間接測(cè)定,距離和高差的方法。,優(yōu)點(diǎn)：,測(cè)量速度快，不受地,形限制。,不足：,精度低，距離相對(duì)誤,差一般約為,1/300,，高,差一般為分米級(jí)。,用途：,主要用于地形圖測(cè)繪,(,地形點(diǎn)的距離與高差,),。,一,.,視線(xiàn)水平時(shí)視距測(cè)量,讀數(shù)要求：,上下絲讀數(shù),a,、,b,讀至毫米，中絲,讀至厘米，,儀器高,i,量至厘米。,1.,視距公式：,2.,高差公式：,一.視線(xiàn)水平時(shí)視距測(cè)量公式,二,.,視線(xiàn)傾斜時(shí)視距測(cè)量公式,二.視線(xiàn)傾斜時(shí)視距測(cè)量公式,(4-2-8),1.,視距公式：,2.,

13、高差公式：,高差主值,(4-2-9),AB,高差,n,為水準(zhǔn)尺與視線(xiàn),垂直時(shí)的尺間隔,三,.,視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算,觀測(cè)：,在測(cè)站安置經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平、量?jī)x器高；,在測(cè)點(diǎn)豎水準(zhǔn)尺，瞄準(zhǔn),(,要求三絲都能讀數(shù),),。,讀數(shù)：,每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀四個(gè)讀數(shù),上絲讀數(shù),a,讀至,毫米,下絲讀數(shù),b,讀至,毫米,中絲讀數(shù),讀至,厘米,豎盤(pán)讀數(shù),L,讀至,分,三,.,視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算,視距測(cè)量通常只測(cè)盤(pán)左（或盤(pán)右），測(cè)量前,要對(duì)豎盤(pán)指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。,視距測(cè)量表,視距測(cè)量表,計(jì)算公式,電磁波測(cè)距,電 磁 波 測(cè) 距,B,測(cè)距儀,反光棱鏡,電磁波測(cè)距,用電磁波,(,光波或微波,),作為載波傳輸測(cè)距信號(hào)，,測(cè)量

14、兩點(diǎn)間距離的方法。,掌握電磁波測(cè)距的基本原理,測(cè)距信號(hào),：經(jīng)調(diào)制后的光波，其光強(qiáng)有周期性的變化，,利用,調(diào)制波的波長(zhǎng),測(cè)距。,相位式測(cè)距原理,測(cè)定內(nèi)、外光路的相位差，間接測(cè)定光波,傳輸時(shí)間，從而計(jì)算距離。,電子全站儀圖,電子全站儀,棱,鏡,全,站,儀,三角高程測(cè)量,三角高程測(cè)量,掌握三角高程測(cè)量的基本原理和計(jì)算方法；,熟悉三角高程測(cè)量的作業(yè)方法。,已知兩點(diǎn)之間的,水平距離,D(,或斜距,S),，,觀測(cè),垂直角,，,從而計(jì)算高差。,使用于山區(qū)或不便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的地區(qū)。,三角高程測(cè)量要求考慮地球曲率的影響。,一,.,三角高程測(cè)量原理,二,.,較遠(yuǎn)距離的三角高程測(cè)量,三,.,三角高程測(cè)量的其他特點(diǎn)

15、,三角高程測(cè)量是一種,間接測(cè)定,兩點(diǎn)之間,高差,的方法,一,.,三角高程測(cè)量原理,一,.,三角高程測(cè)量原理,B,點(diǎn)的高程：,(4-4-3),已知,AB,水平距離,D,，,A,點(diǎn)高程,H,A,，在測(cè)站,A,觀測(cè),垂直角,，則：,或,(4-4-1),(4-4-2),（,S,為斜距）,4.7,直線(xiàn)定向,確定地面上兩點(diǎn)的相對(duì)位置時(shí)，僅知道兩點(diǎn)之間的水平距離還不夠，通常還必須確定此直線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角。測(cè)量上把確定直線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的角度關(guān)系稱(chēng)為,直線(xiàn)定向,。,一 標(biāo)準(zhǔn)方向,1.,真子午線(xiàn)方向,過(guò)地球南北極的平面與地球表面的交線(xiàn)叫真子午線(xiàn)。通過(guò)地球表面某點(diǎn)的真子午線(xiàn)的切線(xiàn)向，稱(chēng)為該點(diǎn)的真子午線(xiàn)方

16、向。指向北方的一端叫真北方向，如圖,4.9,所示。,真子午線(xiàn)方向是用天文測(cè)量方法確定的。,2.,磁子午線(xiàn)方向,磁子午線(xiàn)方向是磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，自由靜止時(shí)磁針軸線(xiàn)所指的方向，指向北端的方向稱(chēng)為磁北方向，如圖,4.9,所示，可用羅盤(pán)儀測(cè)定。,3.,坐標(biāo)縱軸方向,在平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，是以測(cè)區(qū)中心某點(diǎn)的真子午線(xiàn)方向或是磁子午線(xiàn)方向作為坐標(biāo)縱軸方向，指向北方的一端稱(chēng)為軸北，即為,X,軸方向，如圖所示,二、方位角,由標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄恐聊持本€(xiàn)的夾角稱(chēng)為,該直線(xiàn)的方位角。方位角取值范圍是,0360,。,1.,方位角的種類(lèi),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方向不同有三種：若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€(xiàn)方向，則其方位角稱(chēng)為真方位角，用,A,表示。若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€(xiàn)方向，則其方位角稱(chēng)為磁方位角，用,Am,表示。若標(biāo)準(zhǔn)方向是坐標(biāo)縱軸，則稱(chēng)其為坐標(biāo)方位角，用,表示。,測(cè)量工作中，一般采用坐標(biāo)方位角表示直線(xiàn)的方向，并將坐標(biāo)方位角簡(jiǎn)稱(chēng)為方位角。,2.,三種方位角之間的關(guān)系,由于地球的南北兩極與地球的南北兩磁極不重合，所以地面上同一點(diǎn)的真子午線(xiàn)方向與磁子午線(xiàn)方向是不一致的，兩者之間的夾角稱(chēng)為磁偏角，用,表示；過(guò)同一點(diǎn)的真子午線(xiàn)方