测量学距离测量与直线定向.ppt

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1、第4章距离测量和直线定向4.1钢尺量距4.2视距测量4.3电磁波测距4.4全站仪及其应用4.5直线定向4.6用罗盘仪测定磁方位角本章内容如下：距离测量(distancemeasurement)是确定地面点位的基本测量工作之一。距离测量方法有钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测量等。钢尺量距是用钢卷尺沿地面直接丈量距离；视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺按几何光学原理进行测距；电磁波测距是用仪器发射并接收电磁波，通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离；GPS测量是利用两台G

2、PS接收机接收空间轨道上4颗卫星发射的精密测距信号，通过距离空间交会的方法解算出两台GPS接收机之间的距离。本章重点介绍钢尺量距和电磁波测距测量方法。4.1钢尺量距4.1.1丈量工具钢尺(steeltape)：尺的宽度约10～15mm，厚度约0.4mm，长度有20m、30m、50m等几种。有端点尺、刻线尺；皮尺：端点尺、刻线尺标（花）杆、测钎和垂球4.1.2直线定线目估定线：适用于钢尺量距的一般方法。经纬仪定线：适用于钢尺量距的精密方法。4.1.3钢尺量距的一般方法1.平坦地面的距离丈量往返测丈量A、B两点

3、之间的距离为2.倾斜地面的距离丈量①平量法同向丈量两次②斜量法至少丈量两次相对较差应小于1/10004.1.4钢尺量距的精密方法用一般方法量距，其相对误差只能达到1/1000~1/5000，当要求量距的相对误差更小时，例如1/10000~1/40000，就要求用精密方法进行丈量。1.直线定线：采用经纬仪定线2.量距：用经过检定、且有尺长方程式的钢尺量距3.测量桩顶高程4.尺段长度的计算ａ、尺长改正ｂ、温度改正ｃ、倾斜改正5.钢尺的检定：ａ、尺长方程式ｂ、钢尺检定的方法6.钢尺量距的误差分析定线误差、尺长误差

4、、温度误差、拉力误差、尺子不水平的误差、钢尺垂曲和反曲的误差、丈量本身的误差7.钢尺量距注意事项①钢尺易生锈，丈量结束后应用软布擦去尺上的泥和水，涂上机油以防生锈。②钢尺易折断，如果钢尺出现卷曲，切不可用力硬拉。③丈量时，钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺后手握紧尺夹加力。没有尺夹时，可以用布或者纱手套包住钢尺代替尺夹，切不可手握尺盘或尺架加力，以免将钢尺拖出。④在行人和车辆较多的地区量距时，中间要有专人保护，以防止钢尺被车辆碾压而折断。⑤不准将钢尺沿地面拖拉，以免磨损尺面分划。⑥收卷钢尺时，应按顺时针方向

5、转动钢尺摇柄，切不可逆转，以免折断钢尺。4.2视距测量(stadiameasurement)视距测量是一种间接测距方法；它利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划的视距标尺(地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以同时测定两点间的水平距离和高差；其中测量距离的相对误差约为1/300，低于钢尺量距；测定高差的精度低于水准测量和三角高程测量；视距测量广泛用于地形测量的碎部测量中。4.2.1视距测量的原理光学和三角学原理特点：具有操作方便、速度快、不受地形起伏限制的优点，但测量精度低。1.视线水平时视距测

6、量原理由图中的两个三角形相似可得：　　　故：令：，则得：D=KL+C，k为视距乘常数，一般的仪器乘常数为100；内对光望远镜的C很小，经过调整物镜焦距、调焦透镜焦距及上下丝间隔等参数后C≈0上式简化得：D=KL在平坦地区，当视线水平时，读取中丝在视距尺(即水准尺)上的读数v，量取仪器高i，则高差h为：h＝i-v2.视线倾斜时的视距测量原理水平距离公式：D=ＫＬcos2α高差公式：h=h′+i-v＝Dtanα+i-v4.2.2视距测量的观测与计算1)安置经纬仪，量仪器高ｉ，在另一个点上竖立视距尺。2)盘左瞄准

7、目标尺，分别读出上、下、中丝读数。3)转动指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数。4)计算：D=KLcos2α例：在A点安置经纬仪，B点竖立视距尺，A点的高程为HA=35.32m，仪器高i=1.39m，上下丝读数分别为1.264m、2.336m，盘左观测的竖盘读数为L=82°26′00″，竖盘指标差为x=+1′，求AB两点间的水平距离和B点的高程。解：视距间隔为l=2.336-1.264=1.072m竖直角为α＝90°-L+x＝7°35′水平距离为D=KLcos2α=105.33m中丝读

8、数为v=(上丝读数+下丝读数)/2=1.8m高差为hAB=Dtanα+i-v=+13.61mB点的高程为HB=HA+hAB=35.32+13.61=48.93m4.3电磁波测距(electro-magneticdistancemeasuring，简称EDM)电磁波测距是用电磁波(光波或微波)作为载波，传输测距信号，以测量两点间距离的一种方法。EDM具有测程长、精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地形限制等优点。补