土木工程测量课件第四章 直线定向和距离测量

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1、第四章直线定向和距离测量第一节直线定向第二节钢尺量距第三节视距测量第四节光电测距（自修）第五节全站仪测量（自修）4.1.1直线定向确定地面上一条直线与标准方向间水平角的工作§4-1直线定向一、标准方向真北方向：过地面上某点的真子午线切线方向的北端（天文测量方法和陀螺经纬仪）磁北方向：过地面上某点的磁子午线切线方向的北端（罗盘仪）坐标北方向：高斯投影带中央子午线北端或平面直角坐标系坐标纵轴北端（各点的坐标北方向彼此平行）二、直线定向的方法1.方位角：由标准方向的北端起顺时针至某一直线的水平角。角值由o°~360°NAO1分类

2、：真方位角A：由真子午线北端起算的方位角。它是用天文观测方法或用陀螺经纬仪测定。磁方位角Am：由磁子午线北端起算的方位角。它是用罗盘仪测定的。坐标方位角：由坐标纵轴北端起算的方位角。三种方位角之间的关系磁偏角：磁北与真北间的夹角。以真北为准，判断磁北的位置，东正西负。子午线收敛角：轴北与真北间的夹角。以真北为准，判断轴北的位置，东正西负。磁坐偏角m：轴北与磁北间的夹角。以轴北为准，判断磁北的位置，东正西负。A=Am+A=＋＝Am+－2.象限角地面直线与子午线南端或北端构成的锐角，并冠以所在象限的名称

3、，以R表示。真象限角、磁象限角、坐标象限角图4－18例如R01=NE39°24’R02=SE25°12’R03=SW68°56’R04=NW71°35’N14032坐标方位角与坐标象限角的关系直线方向由方位角求象限角R由象限角R求方位角北东（NE）第I象限南东（SE）第II象限南西（SW）第III象限北西（NW）第IV象限R＝NER＝SE（180°－）R＝SW（－180°）R＝NW（360°－）＝R＝180°－R＝180°+R＝360°－R4.1.2坐标方位角的计算一、由已知点的坐标反算坐标方位角RAB

4、=arctan△yAB／△xAB△yAB=yB-yA△xAB=xB-xARAB—象限角并判断象限？AB与RAB的关系二、正、反坐标方位角：同一直线的正、反坐标方位角之间相差180°，即BA＝AB±180°三、坐标方位角推算α前=α后+β左-180°或α前=α后-β′右+180°4.2.1距离测量概述一、水平距离在测区面积不大的情况下（半径小于10km的范围），可以不考虑地球曲率的影响，用水平面代替水准面。两点间连线垂直投影在水平面上的长度称为水平距离。§4-2钢尺量距二、直线量距的一般方法，精度及其适用范围1、直接量

5、距：用长度标准直接与被测距离比较，从而获得被测距离长度。（皮尺、钢尺、铟瓦基线尺）2、间接量距：根据已知条件，依据一定的关系式间接推算出被测距离。（视距测量、光电测距）方法精度适用范围1、步测法1/200野外踏勘、选点和小比例尺地形图的测绘2、视距法3、钢尺一般量距4、钢尺精密量距5、激光红外测距仪1/200~1/300地形测量中的碎部测量1/2000~1/3000导线测量，一般建筑轴线丈量1/5000~1/2万精密导线测量，工业厂房主要轴线的测量测程：2KM～20KM精度：(3mm+2PPM)三、距离测量一般方法（一）

6、、地面点的标定1、临时标志2、永久标志（二）、直线定线：将待测距离上的分段点标定在同一条直线上的工作。1、定线的目的：保证待测距离的直线性2、定线的方法：花杆目视定线经纬仪正倒镜分中法（三）、直线定线的实施1、在两点间定线2、在两点的延长线上定线3、两点不通视时的定线：逐渐趋近法4.2.2钢尺量距一、钢尺量距的一般方法1、平量法2、斜量法：图4－1平坦地面的距离丈量D=nL0+△L0在平坦地面丈量距离时，可把尺子放在地面上逐段进行丈量至少往返测各一次。量距精度以相对误差表示，并将其换算为分子为1的分数形式，精度一般不低于1

7、/3000

8、往测–返测

9、/往返均值=1/MAB平坦地面测量算例：整尺段数为3，余长:往测24.890m,返测24.840mD=nL0+△L0往测距离为：174.890m,返测为174.840m平均为174.865m，相对误差为：

10、174.890-174.840

11、/174.865=1/3500

12、往测–返测

13、/往返均值=1/MAB倾斜地面的距离丈量平量法如果地面起伏不大，丈量时将尺子一端抬高，并用目估法使尺子大致水平，然后用测钎（或垂球）将尺子的端点投到地面上。将量得的各段水平距离求和即为所量距离。倾斜地面的距离丈量斜量法当坡

14、度变化均匀时，AB的斜距L，测出地面的倾角δ，则水平距离l为：l=L×cosδ。如果未测倾角δ，而是测定了A、B两点间的高差h，按直角三角形计算。数据处理误差计算：往、返测较差：D=D往－D返往、返测相对较差：容许相对较差：测规铁路城市公路容许相对较差1/20001/3000平地：1/3000山地：1