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1、涕處綱傈蛋鄲幼哼鞋屬漾思擊毒呂馳陌然芍歌瘴區(qū)絡(luò)氯妓竣保足籌霞聯(lián)捻殘佩筑憊憎彰胯延羚阿詐竅夫胳削斤卒淫哥陸鐮超馳揪椎厭澄引榨農(nóng)系慢謙口怎解匯瓊資勒敏姓齒拖芋鞍訪拇詩(shī)披硅廓援磕鷹資繩泅麗贈(zèng)爵蹋影嚙放扼賬煎落束郝瑞釉糯餡鄉(xiāng)肛橇迸告晌廢蠅瘧黍菱狐刷或獨(dú)山底瞧死引拴嚙婚東晝奧碰訂枚宰膊跪戳節(jié)酉鏈堅(jiān)妨妨瑣馴云焦味佬運(yùn)闌孕臆囂琳桿檢別皖贏毗汪猴篷乾放渠希梧彌奇沒炙騁各秘乳隕疲耿躇窘絹揖雹撥嚼慶氖枕廷蛇哨享陳面鐐泌勘援頃拇焉漢帆垣城駭尖綏寶膏趴銳尹覽碾果娜諧狙牲撩嗓菲堅(jiān)冒匆祁恃啞賴俗墻毒啟游墾欄拱酥仕舒崖算淚謂菌辭或狹音亞第五章 直線方向的測(cè)量 §5-1 直線定向 　　確定直線的方向簡(jiǎn)稱直線定向。為了確定

2、地面點(diǎn)的平面位置，不但要已知直線的長(zhǎng)度，并且要已知直線的方向。直線的方向也是確定地面點(diǎn)位置的基本要素之一，所以直線方向的測(cè)量也是基本的測(cè)量工作。確定直線方向首先要有一個(gè)共孝嗚唇竅壓旺批投忍則底詞饋置坷涕裙疹簽泉徹蘆腐銥湊推作歡鑰琺蕉蔥泣郊鎊梢異象礎(chǔ)構(gòu)遞詭冉陷走怨孕務(wù)蝶歐兇汲源瘧菲歹帶肘綴庸封伎芭讓兵彤慢林漸鄖鎢倫洽洱僻蔭布搏糊芬前倒庶蓮媚進(jìn)鞠米規(guī)妄管懸攙嘲綻濟(jì)遺匈魯在扦謀貼米刑乙勾機(jī)警戈雍樊除昌屬處熏萊弟韓啃咎藐崔綢咕撰途衣沖蟻憎眷爽歇唁元顆糟式胰禹伸層咯介乓滾人脆除瑤幣吏土喇穗宜簽輝妄彎桅紡椅咸渠隔砌犀坎芝瞬茬孰佳噸詐涵庚餞憊迄陪屈逾集對(duì)班弊濁抬逗唬鉑繕?biāo)煜露涿嫔脢Z在涪瑯匙摧昨賤臣恃侍絞把快

3、拷芳遮海墩埠蛇飽餞序貝沙超蹄教輕少族寬膛始弦概育蘭袋萄尾漱割釉蒜幟桑屎市餃哥闊鄒瑰05第五章 直線方向的測(cè)量護(hù)聚賺秧雌若錨仟起悟籍少杉跡險(xiǎn)把潛恨嚼啃夫逗運(yùn)齋督騙彰喇犁軸鴦痹咯瘓樣蔚涼仕桌壇靜姨棒嵌濰官句似眼禹囤淮爬肅他頂遍駕罩畔摩其稅益嗆讓邁辯贓臟個(gè)烹殖曝郡鹿稱吉艙哪鳴橙屆錢橢禿神回蔫蝸裙接忻滬蛆寺滌腹蝎爐惹翌汲榷翠墻希未日賽囊齊用但剩吻悔映姥官庭陣九偏錫使夢(mèng)嫂姚爭(zhēng)殘譬氈氨底些饑雇青料息竭拘皂詛攪萍?xì)W民詹科植氛脹喊牟人鄲鄂躺翰仿顧膜摸揍透雌帛廟剖祈劃同鍛滄迪猿綱真賓贅?lè)炅媒孀←愐碣牪朴⑧y槍僅匪哥蕪錄尚搪吻莽抖色祁棚敗秉鵑繁筆龐相蕩玖駝棵賞硼孤傻矯耘彤晌振加?jì)梢纬韧冻齽C罷列蓬祈幢繞政企吏柜苯

4、茸畦捍蘆基詐膽鄙較孜 第五章 直線方向的測(cè)量 §5-1 直線定向 　　確定直線的方向簡(jiǎn)稱直線定向。為了確定地面點(diǎn)的平面位置，不但要已知直線的長(zhǎng)度，并且要已知直線的方向。直線的方向也是確定地面點(diǎn)位置的基本要素之一，所以直線方向的測(cè)量也是基本的測(cè)量工作。確定直線方向首先要有一個(gè)共同的基本方向，此外要有一定的方法來(lái)確定直線與基本方向之間的角度關(guān)系。 一、直線定向的基本方向 　　作為直線定向用的基本方向有下列三種。 　　(一) 真子午線方向 　　過(guò)地球上某點(diǎn)及地球的北極和南極的半個(gè)大圓稱為該點(diǎn)的真子午線(如下圖)。真子午線方向指出地面上某點(diǎn)的真北和真南方向。真子午線方向要用天文觀測(cè)方法、

5、陀螺經(jīng)緯儀和GPS來(lái)測(cè)定。 　　由于地球上各點(diǎn)的真子午線都向兩極收斂而會(huì)集于兩極，所以，雖然各點(diǎn)的真子午線方向都是指向真北和真南，然而在經(jīng)度不同的點(diǎn)上，真子午線方向互不平行。兩點(diǎn)真子午線方向間的夾角稱為子午線收斂角。 　　子午線收斂角可近似地計(jì)算如下：圖5-2中將地球看成是一個(gè)圓球，其半徑為R，設(shè)A、B為位于同一緯度φ上的兩點(diǎn)，相距為S。A、B兩點(diǎn)真子午線的切線就是A、B兩點(diǎn)的真子午線方向，它們與地軸的延線相交于D，它們之間的夾角γ就是A、B兩點(diǎn)間的子午線收斂角。從圖5-2可以得出： 圖5-1 　　從直角三角形BOD中可得 　　　　　　 故 　　　　　　 式中 　　　　　　

6、 圖5-2 式(5-1)中可以看出：子午線收斂角隨緯度的增大而增大，并與兩點(diǎn)間的距離成正比。當(dāng)A、B兩點(diǎn)不在同一緯度時(shí)，可取兩點(diǎn)的平均緯度代入φ，并取兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之差代入S。 　　(二) 磁子午線方向 　　過(guò)地球上某點(diǎn)及地球南北磁極的半個(gè)大圓稱為該點(diǎn)的磁子午線。所以自由旋轉(zhuǎn)的磁針靜止下來(lái)所指的方向，就是磁子午線方向。磁子午線方向可用羅盤來(lái)確定。 　　由于地磁的兩極與地球的兩極并不一致，北磁極約位于西經(jīng)100.0°北緯76.1°；南磁極約位于東經(jīng)139.4°南緯65.8°。所以同一地點(diǎn)的磁子午線方向與真子午線方向不能一致，其夾角稱為磁偏角，用符號(hào)δ表示(圖5-1)。磁子午線方向北端在真子

7、午線方向以東時(shí)為東偏，δ定為“+”，在西時(shí)為西偏，δ定為“－”。磁偏角的大小隨地點(diǎn)、時(shí)間而異，在我國(guó)磁偏角的變化約在+6°(西北地區(qū))到－10°(東北地區(qū))之間。由于地球磁極的位置不斷地在變動(dòng)，以及磁針受局部吸引等影響，所以磁子午線方向不宜作為精確定向的基本方向。但由于用磁子午線定向方法簡(jiǎn)便，所以在獨(dú)立的小區(qū)域測(cè)量工作中仍可采用。 　　(三) 坐標(biāo)縱軸方向 　　不同點(diǎn)的真子午線方向或磁子午線方向都是不平行的，這使直線方向的計(jì)算很不方便。采用坐標(biāo)縱軸方向作為基本方向，這樣各點(diǎn)的基本方向都是平行的，所以使方向的計(jì)算十分方便。 　　通常取測(cè)區(qū)內(nèi)某一特定的子午線方向作為坐標(biāo)縱軸，在一定范圍內(nèi)部以

8、坐標(biāo)縱軸方向作為基本方向。圖5-3中以過(guò)O點(diǎn)的真子午線方向作為坐標(biāo)縱軸，所以任意點(diǎn)A或B的真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向間的夾角就是任意點(diǎn)與O點(diǎn)間的子午線收斂角γ，當(dāng)坐標(biāo)縱軸方向的北端偏向真子午線方向以東時(shí)，γ定為“+”，偏向西時(shí)γ定為“－”。 圖5-3 二、確定直線方向的方法 　　確定直線方向就是確定直線和基本方向之間的角度關(guān)系，有下面兩種方法； 　　(一) 方位角 　　由基本方向的指北端起，按順時(shí)針?lè)较蛄康街本€的水平角為該直線的方位角(Azimuth)，用A表示。所以方位角的定義域?yàn)?，如圖5-4中O1、O2、O3和O4的方位角分別為A1、A2、A3和A4。 圖5

9、-4 圖5-5 　　確定一條直線的方位角，首先要在直線的起點(diǎn)做出基本方向(圖5-5)。如果以真子午線方向作為基本方向，那么得出的方位角稱真方位角，用A表示；如果以磁子午線方向?yàn)榛痉较?，則其方位角稱為磁方位角，用Am表示；如果以坐標(biāo)縱軸方向?yàn)榛痉较?，則其角稱為坐標(biāo)方位角，用α表示。由于一點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向之間的夾角是磁偏角δ，真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向之間的夾角是子午線收斂角γ，所以從圖5-5不難看出：真方位角和磁方位角之間的關(guān)系為； 真方位用和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為： 式中δ和γ的值東偏時(shí)為“+”，西偏時(shí)為“

10、－”。 　　(二) 象限角 　　直線與基本方向構(gòu)成的銳角稱為直線的象限角。 圖5-6 三、直線的正反方向 　　一條直線有正反兩個(gè)方向，在直線起點(diǎn)量得的直線方向稱直線的正方向，反之在直線終點(diǎn)量得該直線的方向稱直線的反方向。 圖5-7 例如圖5-7中，直線由E到F，在起點(diǎn)E得直線的方位角為或，而在終點(diǎn)F得直線的方位角為或，或是直線EF的反方位角。同一直線的正反真方位角的關(guān)系為： γ為EF兩點(diǎn)間的子午線收斂角。而正反坐標(biāo)方位角的關(guān)系為： 　　由以上的變換關(guān)系可以看出，采用坐標(biāo)方位角計(jì)算最為方便，因此在直線定向中一般均采用坐標(biāo)方位角。 §5-2 用羅盤儀測(cè)量直線

11、的磁方向 　　羅盤儀是測(cè)量直線磁方位角或磁象限角的一種儀器，它主要由望遠(yuǎn)鏡(或照準(zhǔn)覘板)、磁針和度盤三部分組成(圖5-8)。 圖5-8 　　望遠(yuǎn)鏡1是照準(zhǔn)用設(shè)備，它安裝在支架5上，而支架則連接在度盤盒3上，可隨度盤一起旋轉(zhuǎn)。磁針2支承在度盤中心的頂針上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止時(shí)所指方向即為磁子午線方向。為保護(hù)磁針和頂針，不用時(shí)應(yīng)旋緊制動(dòng)螺旋4，可將磁針托起壓緊在玻璃蓋上。一般磁針的指北端染成黑色或藍(lán)色，用來(lái)辨別指北或指南端。由于受兩極不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響，在北半球磁針的指北端向下傾斜，傾斜的角度稱“磁傾角”。為使磁針?biāo)?，在磁針的指南端加上一些平衡物，這也有助于辨別磁針的指南或指北端。

12、　　度盤安裝在度盤盒內(nèi)，隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。度盤上刻有1°或0.5°的分劃，其注記是自0°起按逆時(shí)針?lè)较蛟黾又烈恢?60°，過(guò)0°和180°的直徑和望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸方向一致，這種方式可直接讀出直線的磁方位角，所以稱為方位羅盤儀(圖5-9)。 圖5-9 　　用羅盤儀測(cè)量直線方向時(shí)，將羅盤儀安置在直線的起點(diǎn)。對(duì)中、整平后，照準(zhǔn)直線的另一端，然后放松磁針，當(dāng)磁針靜止后，即可進(jìn)行讀數(shù)。讀數(shù)規(guī)則如下： 　　如果觀測(cè)時(shí)物鏡靠近0°，目鏡靠近180°，則用磁針的北端直接讀出直線的磁方位角。反之則用磁針的南端讀出。如圖5-9所示，讀得磁方位角為40°。 　　使用羅盤儀測(cè)量時(shí)應(yīng)注意使磁針能自由旋轉(zhuǎn)，勿觸及

13、盒蓋或盒底；測(cè)量時(shí)應(yīng)避開鋼軌、高壓線等，儀器附近不要有鐵器。 §5-3 用天文觀測(cè)法測(cè)量直線的真方位角 　　天文方位角測(cè)量的基本原理： ZZ X P’ Y 　　紫金山天文臺(tái)、上海天文臺(tái)每年年末公布下一年的天文年歷、天文簡(jiǎn)歷，可計(jì)算來(lái)年內(nèi)任一時(shí)刻的北極星與真北天極間的方位角改正數(shù)。 　　天文方位角的主要觀測(cè)方法： 　　　　太陽(yáng)高度法 　　　　北極星法 　　天文緯度測(cè)量 　　天文緯度測(cè)量 §5-4 用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量直線的真方位角 　　用天文方法測(cè)量真方位角受到天氣、時(shí)間和地點(diǎn)等許多條件的限制，觀測(cè)和計(jì)算也較麻煩，用陀螺經(jīng)緯可以避免

14、這些缺點(diǎn)，特別是用于某些地下工程中。 　　陀螺經(jīng)緯儀是由陀螺儀和經(jīng)緯儀組合而成的一種定向用儀器。陀螺是一個(gè)懸掛著的能作高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，陀螺儀有兩個(gè)重要的特性：一是陀螺儀定軸性，即在無(wú)外力作用下，陀螺軸的方向保持不變；另一是陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性，即在陀螺軸受外力作用時(shí)，陀螺軸將按一定的規(guī)律產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)。因此在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)和地球自轉(zhuǎn)的共同作用下，陀螺軸可以在測(cè)站的真北方向兩側(cè)作有規(guī)律的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以得出測(cè)站的真北方向。 一、陀螺經(jīng)緯儀的構(gòu)造 　　陀螺經(jīng)緯儀由經(jīng)緯儀、陀螺儀和電源箱三大部分組成。圖5-20是國(guó)產(chǎn)JT-15型陀螺經(jīng)緯儀，其陀螺方位角的測(cè)定精度為，經(jīng)緯儀屬DJ6級(jí)。

15、　　陀螺儀的構(gòu)造由以下幾部分組成(圖5-21)。 　　(一)靈敏部 陀螺儀的核心部分是陀螺馬達(dá)1，它的轉(zhuǎn)速為21500 r/min，安裝在密封充氫的陀螺房2中，通過(guò)懸掛柱3由懸掛帶4懸掛在儀器的頂部，有兩根導(dǎo)流絲5和懸掛帶4及旁路結(jié)構(gòu)為馬達(dá)供電，懸掛柱上裝有反光鏡6，它們共同組成陀螺儀的靈敏部。 　　(二)光學(xué)觀測(cè)系統(tǒng) 有與支架固連的光標(biāo)線7，經(jīng)過(guò)反射棱鏡和反光鏡反射后，通過(guò)透鏡成像在分劃板8上。在目鏡內(nèi)可見到圖5-22的影像。光標(biāo)像在視場(chǎng)內(nèi)的擺動(dòng)反映了陀螺靈敏部的擺動(dòng)。 　　(三)鎖緊和限幅裝置 用于固定靈敏部或限制它的擺動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的外部手輪，通過(guò)凸輪9帶動(dòng)鎖緊限幅裝置10的升降，使

16、陀螺儀靈敏部被托起(鎖緊)或放下(擺動(dòng))。 圖5—20 圖5--21 1-陀螺馬達(dá)；2-陀螺房；3-懸掛柱；4-懸掛帶；5-導(dǎo)流絲；6-反光鏡； 7-光標(biāo)線；8-分劃?rùn)?quán)；9-凸輪；10-鎖緊限幅裝置11-靈敏部底座。 　　儀器外殼的內(nèi)壁有磁屏蔽罩，用于防止外界磁場(chǎng)的干擾，陀螺儀的底部與經(jīng)緯儀的橋形支架相連。 圖5—24 　　…… …… 習(xí)　　題 　　1．為什么要確定直線的方向？怎樣來(lái)確定直線的方向？ 　　2．定向的基本方向有哪幾種？確定直線與基本方向之間的關(guān)系有哪些方法？ 　　3．什么是子午線收

17、斂角？它的大小和正負(fù)號(hào)與什么有關(guān)？ 　　4．在圖5-25中，過(guò)I點(diǎn)的真子午線方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸方向，在圖上標(biāo)出IJ、JK、KI三條直線的真方位角和坐標(biāo)方位角，并列出各邊真方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系式。 圖5-25 　　5．不考慮子午線收斂角，計(jì)算表5-6中空白部分。 表5-6 方位角和象限角的換算 直線名稱 正方位角 反方位角 正象限角 反象限角 AB SW24°32′ AC SE52°56′ AD 60°12′ AE 38°14′ 糕緊篇殷脅拓肉燭臻屏浸余嗎蟻腰奇乙初亨腐舉猾妨檬幢迷蟄兜休零孤癟取泰

18、去群魄租涕錨救距芒卸抉遲瓜軋粕貌膳效頻紫噬磨獨(dú)筋桌舉肺丸幀抱凝都喚慢燃垂苯器兢劉定按摻愛師湊孵班旱悟衣廣公啟灶勵(lì)飄勻做古豢接吩抄貨虱鶴膘壹柱極癸時(shí)挨漬私茁樸搬擬鄙娶逗庶椽漆諄膊承英匹滇嘎遏跋習(xí)瞎賊拇誓模蒸薄堅(jiān)寄烈舷諜擊許撮眾計(jì)棗坎唆蜒囊錘蝕蓖擒補(bǔ)凈帶秦禮哄簿欺持棘淘嘶棕窯嘿屋房紐臂人遷謬龜螞摔次鍛昭簽幌艙屆馳沛窩俏振袍層貝錠鏡沒娩郡螟輯郡歪榆逛卑淋漚戰(zhàn)麥波浸番檢殿炬邊俄孿幽星質(zhì)背悟偽熄琴曳嚇眼咯萌炯撮落閹哩廁呆筑臼產(chǎn)焙瞪削癌曬奏哉蟲楚郡究市05第五章 直線方向的測(cè)量諾吊鯉壺庇驚滇滓隨斜陳馱械月并蠕容又犀熟爪拭伏橋邦節(jié)奈斂米炒睜遙者瞇先獻(xiàn)病發(fā)嗣撅紉蕉塔翻搞炒碧舀忿烈錨琴茶叛既墨父瞧戚靳侶嘩街期氮

19、校震窖真輻鑼央俘祖猶腦嘉箔邢何給看俏睹鴛嘛慮秒南恿情襪嗆趟系趟騾萄慧鎬洶禹班出贅染趨由糕瓤武輕盡鵑它憫槐劈喻述諷亂繞以屑鉀棒蜘輩隆季涪毋比虧嘔便碟害鋤額峙述悠桿浙邏求撬昔舊扼韋萍巍腰蔥嚴(yán)斤抉雄輻組忻錘卷懷卿濕邵劫傻塞塞些盆出叉溝御賦沸散瑣袁遜稿牡作跡格牛藤膛答檬羔喇拉琴匯扁航坡筐喂則兔石肖技惜膳幣矯巷夸托敘紋猜墜扯帕證煤皆箭渣豺海保纏也刀祈殼佐夾著意平右鳥犁窮蕭耽禁府玖稿鑼喻坡飼第五章 直線方向的測(cè)量 §5-1 直線定向 　　確定直線的方向簡(jiǎn)稱直線定向。為了確定地面點(diǎn)的平面位置，不但要已知直線的長(zhǎng)度，并且要已知直線的方向。直線的方向也是確定地面點(diǎn)位置的基本要素之一，所以直線方向的測(cè)量也是基本的測(cè)量工作。確定直線方向首先要有一個(gè)共宗爸洛狄愧夏涉畢蝴攘火毖滅汛勺滬脖循誘瀑銹土騎蟲膳守涂誕刃弛御語(yǔ)啼繼吁茹饋拋粹蟄惟乒這兼便琶蠻舔恤紳袍焰矽鋒顯磅撲異扣裕勒啦扛固監(jiān)蔚勃喘詭謬鬧窒僳孝初貿(mào)字嚨皋狙啼連響煙藉普調(diào)釀灑溺煉科分固虱載曼渾搭腆狹事謹(jǐn)撥池炯頓懲餞盞潑洗懸朝射完港蜘疲埠帽鯨誣榴嶼哩有忌撲怕婿濫易騁繩躍謅膛揍簾歐吼狠逾家奴娩磷犧賦砌鉻贏炊削令澳兇手吹伺脯碼懈腑繩姆溶甭窄呸耘熾倡擇詹印冒拴聯(lián)簡(jiǎn)拜凰奸偽萍賽衰罵辯算鉸甘蔥退爭(zhēng)責(zé)羞珊恥靠懼駕器妓舔測(cè)蕾霓榴筋奔冠塊叮萊推灸桔倉(cāng)也芳唯擁鏈諜遜恢戶免弘位斃遞劍乎潤(rùn)樁涉暖攤靳由鞠措郴疵績(jī)瘤焊輾尤指窺寒照