《测量学》课件 第四章 距离测量与直线定向.ppt

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1、《测量学》课件南京工业大学地理信息与测绘工程系第四章距离测量与直线定向主要内容：钢尺量距一般方法和精密方法、尺长方程式、视距测量、直线定向主要目的：使学生了解距离丈量的方法，视距测量的公式，掌握精密量距时尺长的改正，理解标准方向的概念，掌握坐标方位角的推算。重点内容：尺长方程式、坐标方位角的推算距离：是指两点间的水平直线长度。分类：直接量距法——钢尺量距光学量距法——视距测量物理量距法——光电测距1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向1、一般方法（l/l000～1/3000）（1

2、）定点（2）直线定线：当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，采取分段丈量。（3）量距量距工具：钢尺、测钎、标杆、弹簧秤和温度计，量距方法：①平坦地面的量距方法：A、B两点之间的水平距离为②倾斜地面的量距方法：沿地面丈量倾斜距离D´，用水准仪测定两点间的高差h，计算水平距离D。或1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距③高低不平地面的量距方法当地面高低不平时，为了能量得水平距离，前、后尺手同时抬高并拉紧钢尺，使尺悬空并大致水平(如为整尺段时则中间有一人托尺)，同时

3、用垂球把钢尺两个端点投影到地面上，用测钎等作出标记，分别量得各段水平距离li然后取其总和，得到A、B两点间的水平距离D。这种方法称为水平钢尺法量距。（4）成果计算相对误差：1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距（1）钢尺检定尺长方程式（2）定线经纬仪定线（3）量距丈量时，拉伸钢尺置于相邻两木桩顶上，并使钢尺有刻划线的一侧贴切十字线。后尺手将弹簧秤挂在尺的零端，以便施加钢尺检定时的标准拉力。两端同时根据十字丝交点读取读数，估读到0.5mm，并计算尺段长度。前、后移动钢

4、尺2～3cm，同法再次丈量，每一尺段要读三组数，由三组读数算得的长度较差应小于3mm，取平均值作为该尺段的观测结果。每一尺段应记温度一次，估读至0.5℃。如此继续丈量至终点，即完成一次往测。完成往测后，应立即返测。1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距（4）测定桩顶间高差用水准测量的方法测出各桩顶间的高差，以便进行倾斜改正。（5）成果计算①尺长改正钢尺在标准拉力、标准温度下的实际长度为l´，则有②温度改正丈量一个尺段l的温度改正数Δl1为：③倾斜改正要将l改算成水平

5、距离D，故要加倾斜改正数Δlk④计算全长将各个改正后的尺段长和余长相加起来，便得到AB距离的全长。1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距3、钢尺量距误差（1）钢尺误差尺长误差属系统误差，是累积的。因此钢尺须经过检定，以求得尺长改正值。（2）人为误差①钢尺倾斜误差和垂曲误差当地面高低不平、按水平钢尺法量距时，钢尺没有处于水平位置或因自重导致中间下垂而成曲线时，都会使所量距离增大，因此丈量时必须注意钢尺水平。②定线误差使丈量结果偏大。一般丈量时，要求定线偏差不大于0.1

6、m，可以用标杆目估定线。当直线较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距③拉力变化的误差一般量距中只要保持拉力均匀即可，而对较精密的丈量工作则需使用弹簧秤。④丈量本身的误差（3）外界条件的影响外界条件的影响主要是温度的影响，钢尺的长度随温度的变化而变化，当丈量时的温度和标准温度不一致时，将导致钢尺长度变化。按照钢的膨胀系数计算，温度每变化l℃，约影响长度为1/80000。一般量距时，当温度变化小于l0℃时可以不加改正，但精密量距时必

7、须考虑温度改正。1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-1钢尺量距1、原理：（1）视线水平时的距离与高差公式如图所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺。若尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那末尺上MN的长度可由上、下视距丝读数之差求得。图1视距测量原理1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-2视距测量（1/200-1/300）l为视距间隔，p为视距丝的间距，f为物镜焦距，δ为物镜至仪器中

8、心的距离。由相似三角形m´n´F与MNF可得：则A、B两点间的水平距离为令，，则同时，由图可以看出A、B的高差h=i-v1.钢尺量距2.视距测量3.光电测距4.全站型电子速测仪5.直线定向4-2视距测量（1/200-1/300）（2）视线倾斜时的距离与高差公式将视距间隔MN换算为与视线垂直的视距间隔，就可按上式倾斜距离D′，再根据D′和竖直角α算出水平距离D及高差h。因此解决这个问题的关键在于求出M