第四章 距离测量与直线定向 第四章 距离测量与直线定向 教学目标： 使学生掌握精密钢尺量距的方法及方位角的计算。 重点难点： 重点：方位角的概念及计算。 难点：尺长方程式的含义。 4.1 钢尺量距(steel tape measuring) 4.1 钢尺量距(steel tape measuring) 一、量距工具 钢尺： 2.标杆（花杆） ： 杆上红白相间 20 厘米色段，杆下铁脚，用途（照准标志） 3.测钎（又称测针） 用于标定尺端端点的位置，也可以做照准标志（用途） 二、直线定线 当地面上两点间的距离超过尺长全长时，量距前必须在通过直线两端点的竖直面内，定出若干中间点，并竖立标杆或测钎标明直线方向，以便分段丈量，这种工作称为直线定线。 按要求精度不同，可用目估定线或经纬仪定线的方法。 1、目估定线 2、经纬仪定线 三、一般量距方法 钢尺量距的一般方法，精度要求较低时使用。方法简便，常采用边定线边丈量的方法。简述如下： 1、平坦地区的距离丈量 至少两人，标定直线方向，边定线边丈量，前尺手持端喊“预备” ；尺后手持尺零端，待尺“竖、平、稳”后，喊“好” ，前尺手插测钎，尺后手拔测钎，n 个测段 1后，测零尺段。 精度评定：()DDDDDDK=+=平均返往返往121 若 KK容，精度合格。 一般方法中，K容一般为 1/3000，量距困难地区为 1/1000，量距精度取决于工程的要求和地面起伏情况。 2、倾斜地面的距离丈量 平量法：两次均由高向低丈量，为方便分小段量，用垂球。 斜量法：坡度均匀或坡度较大时用 22hLD=或cos= LD 四、钢尺的检定 1、尺长方程式： 钢尺由于材料和刻划误差的影响，或由于变形，其实际长度往往不等于名义长度（即刻划长度） ，这就需要加尺长改正数。刚尺由于拉力和温度的影响，也会使长度改变，所以丈量时需施加标准拉力避免错误。于是： ()000lttlll+= 钢尺出厂和检定时， 都要注明标准温度、 标准拉力和尺长改正或尺的实际长度。 五、钢尺量距的精密方法 （一） 、准备工作： 1、清理场地 2、直线定线 3、测桩顶间高差 二、成果计算： 1、尺长改正： 2、温度改正： 3、倾斜改正： 4、全长计算： 2六、钢尺量距的注意事项 1. 应用经过检定的钢尺量距； 2. 前、后尺动作要配合好，定线要直、平、竖、稳； 3. 测钎要竖直插下，前、后测钎部位一致； 4. 读数要细心，记录应清楚； 5. 钢尺易折断，防止打环、扭曲、拖拉、并严禁车辗、人踏，以免损坏。易锈、用完需擦净、涂油。 4.2 视距测量 4.2 视距测量 视距测量是利用望远镜内视距离装置， 根据几何光学原理同时测定水平距离和高差的一种方法。此法具体操作简单、迅速，不受地形限制等优点。虽精度较低（1/300 左右） ，但能满足测定一般碎部的精度要求，因此被广泛地应用于碎部测量中。 一、视距测量原理 经纬仪、水准仪、平板仪等仪器的望远镜内部都设有视距丝装置。 （即上丝和下丝） 视线水平时 D=KL h =i-v HB=HA+i-v 且 L=M-N （K 一般取100） 视线斜倾时，如图： 1、D=k L cos2 2、h =1/2kLsin2+i-v HB=HA+h 二、视距测量的观测与计算 3观测： 安置仪器于 A 点，量仪器高 I，在 B 点竖视距尺。 盘左（右） 。转动瞄准部瞄准 B 点视距尺，分别读取上、下、中丝三次读数 M、N、V，则 L=M-N。在实际操作中，常直接读数 L。 转动微动螺旋（竖盘） ，使竖盘指标水准管气泡居中，读竖盘读数，算出竖角。 根据 L、i、v 计算 D、H。 三、视距测量误差及注意事项 4.3 直线定向 4.3 直线定向 直线定向（line orientation） ：确定地面直线与标准方向间的水平夹角。 一标准方向（基本方向）分类 1、真子午线方向（ture meridian direction） 2、磁子午线方向（magnetic meridian direction ） 3、轴子午线 (坐标纵轴)方向(ordinates axis direction) 二、直线方向的表示法： 1、方位角：由标准方向的北端起，顺时针方向测量到某直线的夹角，称为该直线的方位角，角值由 0360。由等于标准方向不同，有三种： 1）真方位角：A 表示 2）磁方位角：AM表示 3）坐标方位角： 表示 如：直线 AB 的坐标方位角为 AB，反坐标方位角为 BA。AB=BA180。 2、象限角 由坐标纵线的北端或南端起，顺时针或逆时针至直线所夹的锐角。并注出象限名称，称为该直线的象限角。用 R 表示，角值 090。 3、方位角与象限角的换算 4 5直线方向 R R 北东象限 R R 南东象限 R=180- =R 南西象限 R=-180 =180+R 北西象限 R=360- =360-R