与直线定向
距离测量与直线定向—距离测量(工程测量)
h i v
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
h i v
3、视线倾斜时视距测量公式
D Kl cos2 h D tan i v 1 Kl sin 2 i v
2
4、视距测量步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整平量、取仪器高i ）；
距离测量
距离测量概述：
距离测量是测量的三项基本工作之一，指测量两点间的水平长度。
距离测量的主要方法有 1. 视距测量—利用测量仪器的视距丝测距； 2. 钢尺量距—主要指钢卷尺量距； 3. 电磁波测距—测距仪、全站仪测距； 4. 卫星测距—GNSS测量
一、视距测量
1、视距测量原理 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。
视距丝
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
K D往 -D返 = 1 1
12（D往 +D返）
D D
M
一般量距：K≤1/2000(平坦)
例：一条直线往测长327.47米，返测长327.35米，则其相对误 差为：
所以这次丈量结果是合格的，其最后成果是327.41米。若超过 限差要求，则应重测一次，取不超限的往返测进行计算。
2）倾斜地面上的钢尺量距
V1 V2
S1 S2 B2 B1
三、 电磁波测距
1、测距原理
光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上往、返传播的时间t2D，计 算待测距离D：
第4章距离测量与直线定向
4.1 钢尺量距
如果两点间高差较大，但地面坡度比较均匀，大致成一倾斜面，如图所示， 则可沿地面丈量倾斜距离L，用水准仪测定两点间的高差h，则水平距离D的 计算公式为
D L2 h2
为了防止错误和提高丈量精度，通常要进行往返丈量，一般用相对误差来 衡量距离丈量结果的精度。钢尺量距的精度与测区的地形和工作条件有关。 对于图根导线，钢尺量往返之差的相对误差不得大于1/3 000。符合限差规 定时取平均值作为最终丈量结果。
4.1 钢尺量距
2、经纬仪定线 当直线定线精度要求较高时，可用经纬仪等角度测量仪器定线。如图
所示，欲在 AB直线上确定出1、2点的位置，可将经纬仪安置于A点， 用望远镜照准B点，固定照准部制动螺旋，然后将望远镜向下俯视， 将十字丝交点投测到AB线上相应点，打下木桩，并在桩顶钉小钉以 确定出1点的位置。同法标定出2点的位置。
4.1 钢尺量距
1．目估定线 在一般量距中，通常采用目估法定线。如图所示，设A和B为地面上相互通
视、待测距离的两点。现要在直线AB上定出等分段点1、2，具体方法为：先 在A、B两点上竖立标杆，甲站在A杆后约1 m处，指挥乙左右移动标杆，直 到甲在A点沿标杆的同一侧看见A、1、B三点处的花杆在同一直线上。用同 样方法可定出点2。直线定线一般应由远到近，即先定分段点1，再定分段点2。 为了不挡住甲的视线，乙应持标杆站立在直线方向的左侧或右侧。
如果地面两点间距离较长，一整尺不能量完，或由于地面起伏不平， 不便用整尺段直接丈量，就须在两点间加设若干中间点，而将全长分 做几小段。这种在某直线段的方向上确定一系列中间点的工作，称为 直线定线，简称定线。定线方法有目估定线、经纬仪定线和拉线定线， 一般量距时用目估定线，精密量距时用经纬仪定线，距离不长时可用 拉线定线。
《工程测量》第五章距离测量与直线定向
作法： “比尺场”为理想的砼条形场地，埋有尺段标志。将
待检定的钢尺，用精密量距的方法，对该标准距离L
进行丈量。通过对量距结果的整理，得出该钢尺的
尺长方程式。
。比尺场示意图 。
。
。
L
尺长方程式： = 0+d+(t-t0)×0
0—— 钢尺名义长(m)； d—— 尺长改正值(mm)；
t0—— 标准温度，一般取20℃； t ——丈量时温度(℃)
设A、B两点互相通视，要在A、B两点的直线上标 出分段点1、2点。
先在A、B点上竖立标杆，甲站在A点标杆后约一 米处，指挥乙左右移动标杆，直到甲从在A点 沿标杆的同一侧看到A、2、B三支标杆成一条 线为止。
经纬仪定线
设A、B两点互相通视，将经纬仪安置在A点，用 望远镜纵丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上 下转动，指挥在两点间某一点上的助手，左右 移动标杆，直至标杆像为纵丝所平分。
钢尺有卷放在圆盘形的尺壳内的，也有卷放在 金属尺架上的。钢尺的基本分划为毫米，在每 厘米、每分米及每米处印有数字注记。
根据零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻划尺 两种。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点； 刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。
钢尺量距的辅助工具有：
•测钎(measuring rod) •标杆(measuring bar) •垂球(plumb bob)
高差一般为分米级。 用途：主要用于碎部测量。
(地形点的距离与高差)。
二、视距测量原理：
1、视线水平时
D 100l
hiS
l __上下丝间隔(视距间隔)(l =m-n)
i__仪器高 s__中丝读数
m
nl S
m
i
距离测量与直线定向
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5.3.3 视线倾斜时的视距公式
DLcos
llcos
DKlcos2 hvhi 编h辑ppD t tan
•两点间高差的计算公式：
h Dtani v 或·：h 1kl sin2i v
2
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视距测量步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整 平）；
（2）另一点B上竖立标尺； （3）经纬仪瞄准B点的标尺； （4）读数（上丝、中丝、下丝以及竖盘读数）
lt (tt0)l
式中 ： 0.0000/110C 2,钢 5 尺膨胀系数
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3、倾斜改正
lh d l (l 2 h 2 )1/2 l
l[(1 h 2 )1/2 1] l2
l[(1
h2 2l2
1 8
h4 l4
) 1]
h2 -
2l
任一距离丈量值改正后的水平距离为：
lh
d
由于只要一次安置，仪器便可以完成在该测站上所 有的测量工作，故被称为“全站仪”(Totalstation)。
编辑ppt
日本索佳SET2000全站仪
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目镜 水准管
仪器中心标志
拓普• 康G垂T直S制-1动0,微5动N旋全钮站仪 手柄
概略瞄准器
光学对中器
圆水准器 脚螺旋
串行接口
物镜
键盘
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（2）气象改正
✓ 气象改正实用公式
0.029p D028.210.0037t
P—观测时气压，mPa； t—观测时温度,0C； △D0---每100m为单位的改正值。 测距仪光源不同，参考气象元素不同，推出实用公
式也不一。
直线定向的标准方向
直线定向的标准方向直线定向是一种常见的导航技术，它通过一定的方法和工具来确定方向，使人或物体能够沿着特定的直线路径前进。
在许多领域，如建筑、航空、航海、野外探险等，直线定向都扮演着重要的角色。
本文将介绍直线定向的标准方向，以帮助读者更好地理解和运用这一技术。
首先，直线定向的标准方向是指在特定环境下确定直线路径的方法和规则。
在实际操作中，我们可以利用各种工具和技术来实现直线定向，比如地图、指南针、GPS等。
这些工具可以帮助我们确定方向，并且在一定程度上保证直线路径的准确性。
其次，直线定向的标准方向需要考虑一些因素。
比如地形、地貌、气候等因素都会对直线定向产生影响。
在山区、沙漠、森林等复杂环境中，我们需要更加细致地分析和判断，以确保直线路径的准确性和安全性。
此外，还需要考虑到风向、日照等因素对方向的影响，以及如何通过调整方向来适应这些影响。
另外，直线定向的标准方向还需要我们具备一定的技能和知识。
比如如何使用地图和指南针来确定方向，如何分析地形地貌来选择最佳路径，如何应对突发情况等。
这些都需要我们不断学习和实践，以提高自己的直线定向能力。
最后，直线定向的标准方向是一个不断发展和完善的过程。
随着科技的进步，我们可以利用更先进的工具和技术来实现更精准的直线定向。
比如利用卫星定位系统、无人机等，可以更加方便快捷地实现直线定向。
但与此同时，我们也需要不断总结经验，总结失败的教训，以不断完善直线定向的标准方向。
总之，直线定向的标准方向是一个复杂而又重要的课题。
通过不断的学习和实践，我们可以更好地掌握直线定向的技能，从而在实际应用中取得更好的效果。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
距离测量与直线定向
2）注意事项
垂直折光 竖直尺子 测定乘常数
选择有利观测时间
4.3 光电测距
概述 脉冲式光电测距仪 相位式测距仪
4.3.1光电测距简介
光电测距仪（EDM）分类
载波 微波
光电 激光 红外
脉冲 相位
测
程 长中 短
载波数
单双三
发射目标 漫反射 合作目标 有源反射器
精度指标 Ⅰ级 Ⅱ级
4.3.2光电测距的基本原理
ct
电磁波测距基本原理
发射波
测距仪
接收波
反射器
通过直接或间接地测定电磁波在被测距离上 往返传播的时间，同时求定电磁波在大气中传播 的速度，即可按 D 12v求t得2D 距离。
脉冲法测距
D 1 ct 2
2） 相位式光电测距仪
一、相位式测距仪原理：
通过测定调制光在测线两端点间往返传 播所产生的相位移，测定调制波长的相 对值来求出距离
4.1.4.精密方法
解释: 名义长度、实际长度
尺长方程式
l t = l l+ tΔ=l +l0α+×Δ（ lt -+t0α）(t-t0)l0
式中：lt—钢尺在温度t时的实际长度； l—钢尺上所刻的长度，即名义长度； Δl—尺长改正数，即钢尺在温度t0时的改正数； α—钢尺的膨胀系数，值约为11.6×10-6～12.5×10-6 t0—钢尺检定时的温度。 t—钢尺使用时的温度。
1）视线水平时的视距测量公式
2） 视线倾斜时视距测量公式
l ′ = l cos α
D = D′ cosα h+v=h’+ i h’=D.TANα ① 平距公式 Ｄ＝k l cos2α ② 高差公式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
工程测量第四章--__距离测量与直线定向
§4.1 直线定向
§4.2 钢尺量距
§4.3 视距测量
§4.4 光电测距仪
§4.5 全站仪简介
§4-1直线定向
一、直线定向的概念： 测定直线与标准方向间的水平角度的工作称为。 二、标准方向的种类
2
标准方向有三种 真子午线方向（真北 ） 磁子午线方向（磁北 ） 坐标纵轴方向（坐标北）
4
247°20´
3
解：
1 = 46°＋180°－125°10´ = 100°50´ = 100°50´＋180°＋136°30´
α23 =α12＋180°－β2 α34 =α23＋180°＋β3
（417°20´－360°） = 417°20´ >360° = 57°20´ = 57°20´＋180°－247°20´ α45=α34＋180°－β4 = －10° <0° （－ 10°＋360°） = 350°
d f l p
f d l p
f D d f l f p
*
*
f D l f p f 令 K , c f 则有
p
D Kl c
式中 K——视距乘常数，通常K=100；
c ——视距加常数，常数c值接近零 。 故水平距离为
D Kl 100l
乙 甲
（2）经纬仪法定线 在A安臵经纬仪，对中、整平，十字丝竖丝瞄准另一 点B，固定照准部，然后望远镜往下打，指挥另一人在 视线上用测钎定点。 此法可用于一般量距和精密钢尺量距。
二、距离丈量 一般量距方法
一般量距方法 适用条件：当量距精度要求为1/2000～1/3000时采用。 定线方法：目测法或经纬仪法。 w当地面平坦时,可将钢尺拉平,直接量测水平距离; w对于倾斜地面，一般采用 “平量法” ; w当地面两点之间坡度均匀时也可采用“斜量法”. 1、平坦地面的距离丈量 丈量：在地面平坦量距，可将钢尺拉平、拉直、用力 均匀，并整尺段地丈量，要进行往返丈量。
直线定向的方法
直线定向的方法
直线定向是利用一个已知的直线和其他已知的关于该直线的信息，来确定另外一条直线的位置和方向。
在平面几何中，直线定向方法有以下几种常用的方式：
1. 平行线定向法：利用已知直线与平行线之间的关系来确定另外一条直线的位置和方向。
例如，已知两条平行线L和L'，以及直线L上的一点P，通过从P处引一条与L'垂直的直线，与L'的交点Q即可确定直线L'的位置和方向。
2. 垂直线定向法：利用已知直线与垂直线之间的关系来确定另外一条直线的位置和方向。
例如，已知两条垂直线L和L'，以及直线L上的一点P，通过从P处引一条与L垂直的直线，与L'的交点Q即可确定直线L'的位置和方向。
3. 角平分线定向法：利用已知直线的角平分线与其他直线的交点位置来确定另外一条直线的位置和方向。
例如，已知直线L 上的两个不重合的角α和β，通过从角α和β的顶点处引出角平分线，两个角平分线的交点即为直线L'的位置。
4. 交线定向法：利用已知直线与其他直线的交点位置来确定另外一条直线的位置和方向。
例如，已知直线L与两条不平行的直线L1和L2的交点P和Q，通过从P和Q处分别引出一条直线，两条直线的交点即为直线L'的位置。
以上是一些常用的直线定向方法，不同的问题可能需要采用不
同的方法来确定直线的位置和方向。
在实际应用中，还可以结合已知的直线角度、长度等信息进行定向。
直线定向名词解释
直线定向名词解释直线定向是一种导航或定位方法，通过测量和计算来确定物体相对于目标直线的位置和方向。
它主要依赖于直线定向仪、测距仪和计算机等设备来完成。
直线定向主要应用于地理勘测、测绘、地理信息系统以及导航等领域。
在地理勘测和测绘中，直线定向可以用来确定地物在地图上的位置和方向。
在地理信息系统中，直线定向可以用来精确定位和定向地图数据，以及提供导航指引。
在导航领域，直线定向可以用来确定船只、飞机或汽车等的位置和航向，以及提供精确的导航指引。
直线定向的基本原理是以已知的直线为基准，通过测量和计算来确定目标物体与基准直线的相对位置和方向。
对于航空或航海导航，直线定向常常以地球表面上的经线或航向为基准直线。
而在地理勘测和测绘中，基准直线通常是已知的测量线或边界线。
直线定向依靠测量和计算技术来确定目标物体的位置和方向。
测量技术包括全站仪、全息望远镜、GPS等设备的使用，可以测量目标物体与基准直线的距离、角度、高度等参数。
计算技术包括三角学、几何学和传感器融合等方法，可以根据测量数据计算出目标物体的准确位置和方向。
直线定向的优点是精度高、速度快，适用于长距离和复杂地形环境下的定位和导航。
它可以提供准确的位置和方向信息，帮助人们进行地图制作、导航规划和地理勘测等工作。
然而，直线定向也存在一些限制和挑战。
首先，直线定向需要相对准确的基准直线和测量数据，如果基准直线存在误差或测量数据不准确，可能导致定位和导航结果的不准确。
其次，直线定向的精度和可靠性受到环境条件和设备性能的限制，比如天气、地形和传感器精度等因素会对定位结果产生影响。
最后，直线定向的应用范围相对有限，对于需要高精度和即时性的定位和导航场景可能不太适用。
综上所述，直线定向是一种基于直线测量和计算的导航和定位方法，可以用于地理勘测、测绘、地理信息系统和导航等领域。
它通过测量和计算来确定目标物体相对于基准直线的位置和方向，具有精度高、速度快等优点，但也存在一定的局限性和挑战。
直线定向的概念
直线定向的概念
直线定向是指确定一条直线在空间中的方向。
在日常生活中，我们经常需要确定直线的方向，例如在旅行中确定方向、在建筑中确定墙壁的方向等。
在直线定向中，我们需要确定一个标准方向，通常使用地球的北极或某个特定的方向作为标准方向。
然后，我们可以通过测量直线与标准方向之间的夹角来确定直线的方向。
直线定向的主要方法有以下几种：
1. 方位角定向：通过测量直线与标准方向之间的夹角来确定直线的方向。
这个夹角被称为方位角，通常用度或弧度来表示。
2. 象限角定向：通过测量直线与标准方向之间的象限角来确定直线的方向。
象限角是指直线与标准方向之间的夹角所在的象限，通常用数字表示。
3. 方位角和象限角的组合定向：通过测量直线与标准方向之间的方位角和象限角来确定直线的方向。
直线定向在日常生活中有许多应用，例如在旅行中使用指南针确定方向、在建筑中确定墙壁的方向等。
在测量学和导航学中，直线定向也是一个重要的概念，被广泛应用于地图制作、建筑测量、航空航天导航等领域。
任务4距离测量与直线定向
二、直线方向的表示方法
1、方位角
1）方位角的定义 从直线起点的标准
方向北端起，顺时针方向 量至直线的水平夹角，称 为该直线的方位角；其角 值范围为0°~ 360°。
标准方向北端
2
方位角
2
2
2
1
2
2
真子午线方向
标
准
方
磁子午线方向
向
坐标纵轴方向
真方位角（A） 磁方位角（Am）
坐标方位角（ α ）
坐标北 真北 磁北
(l 2
1
h2)2
l
l(1
h2 l2
)
1 2
l
将上式 (1 成级lh 数l(1： 2hl22
h
2
)
1 2
l2
h4 8l 4
)
1
项展开
h2 h4 2l 8l 3
Ｌ
取第一项
lh
h2 2l
每一尺段改正后的水平距离为：
d l ld lt lh
例题：用尺长方程为
lt 30m 0.0025m 1.25105 C1 (t 200C)30m
某点的真子午线的切 线方向，称为该点的 真子午线方向。
P1 P2
真子午线的切线方向
真子午线方向 是用天文测量方 法或用陀螺经纬 仪测定的。
陀螺仪GP1-2A
2．磁子午线方向
磁子午线方向是
P P´
磁针在地球磁场的作
用下，磁针自由静止
A
时其轴线所指的方向。
P—北极 P´—磁北极
磁子午线方向可用罗盘仪测定。
• 2、经纬仪定线：在直线一个端点安置经纬仪后，对 中、整平，用望远镜十字丝竖丝瞄准另一端点目标 ，固定照准部。观测员指挥另一测量员持测钎由远 及近，将测钎按十字丝纵丝位置垂直插入地下，即 得各分段点。
距离测量与直线定向—直线定向(工程测量)
四、象限角
四、象限角
坐标方位角与象限角的换算关系
直线定向
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
方位角 0°~ 90° 90°~ 180° 180°~ 270° 270°~ 360°
由坐标方位角 推算坐标象限角
R=α
R=180°－ α
R=α－ 180°
三、正反坐标方位角
测量工作中的直线都是具有一定方向的，一条直线存在正、 反两个方向，如下图所示，我们把直线前进方向称为直线的 正方向。就直线AB而言，点A是起点，B点是终点。通过起 点A的坐标纵轴北方向与直线AB所夹的坐标方位角αAB,称为 直线AB的正坐标方位角；过终点B的坐标方位角αBA，称为 直线AB的反坐标方位角(是直线BA的正坐标方位角)。
正、反坐标方位角互差180°，即
αAB=αBA±180°
α正=α反±180°
三、正反坐标方位角
x
N
N
αAB
A
αBA
B
O
y
四、象限角
测量上有时用象限角来确定直线的方向。所谓象限角，就是 由标准方向的北端或南端起量至某直线所夹的锐角，常用R 表示。角值范围0°~90°。 为了表示直线的方向，应分别注明北偏东、北偏西或南偏 东、南偏西。如北东85°，南西47°等。显然，如果知道了 直线的方位角，就可以换算出它的象限角，反之，知道了象 限也就可以推算出方位角。
项目四 距离测量和直线定向
任务二 直线定向
确定地面点两点之间的相对位置，仅知道两点之间的水 平距离是不够的，还必须确定此直线的方向。 要确定一条直线的方向，首先要选定一个标准方向作为 定向的依据，然后测出该直线与标准方向间的水平角， 则该直线的方向也确定了。 确定直线与标准方向之间的水平角的工作叫直线定向。
直线定向名词解释
直线定向名词解释什么是直线定向？直线定向是指在地理学中，通过使用地图上的直线来测定方向或者确定地理位置的一种方式。
在直线定向中，直线作为最基本的工具，用来测量方向、测算距离和确定位置，以帮助人们在地理空间中进行导航和定位。
直线定向的基本原理直线定向是基于几何学中的直线公理和直角三角学原理等基本原理建立起来的。
直线定向的基本原理包括：1.直线公理：直线是由无限个点组成的无限长线段，它没有弯曲和拐弯的性质，是地图上测量和表示方向的主要手段。
2.方向测量：在直线定向中，人们可以使用工具如罗盘、经纬仪等来测量和表示方向。
方向的测量可以通过将直线与地图上的参考方向（如正北方向）相对比来进行。
3.距离测算：直线定向也可以通过直线的长度来测算地点之间的距离。
距离的测算可以通过直线的比例尺来进行，比例尺是地图上距离和实际距离的比值。
4.位置确定：通过使用直线和方向测量的结果，可以确定地图上的位置。
人们可以使用已知坐标点或者地标作为参考点，通过测量和计算来确定其他位置的坐标。
直线定向的应用直线定向在地理学和导航领域有着广泛的应用。
以下是一些直线定向应用的例子：1.导航和定位：直线定向被用于导航和定位系统中。
例如，当使用GPS导航仪进行驾驶导航时，仪器会基于地图上的直线测量和方向信息来确定车辆的位置和导航路线。
2.勘测和地图制作：直线定向是测绘和地图制作的基础。
通过使用直线和方向测量来确定地点的坐标，并根据测绘原理来制作地图。
3.探险和登山：在探险和登山活动中，直线定向被用于确定行进方向、测量行程和标记重要地点。
4.城市规划：直线定向可以帮助城市规划师确定建筑物和道路的位置，以及解决城市发展中的导航和交通问题。
5.自然保护和环境研究：直线定向可以帮助研究人员确定野生动植物的迁徙路径和分布范围，以及环境变化对生态系统的影响。
直线定向的优势和局限性直线定向作为一种基本的定向方法具有一些优势和局限性：优势: - 直线测量简单明了，易于理解和操作。
第四章--距离测量与直线定向.
第四章 距离测量与直线定向确定地面点位必须知道两点之间的距离，两点之间的距离有斜距和水平距离。
测量上所说的距离通常指水平距离，即地面上两点的连线在水平面上的投影长度。
如图4-1所示。
为测求两点间的距离而进行的工作叫距离测量。
其方法因量距精度要求不同和地面起伏状况的不同有所区别。
常用的测距方法有：钢卷尺量距、视距测量、光电测距。
第一节 钢尺量距钢尺量距是用钢卷尺沿地面直接丈量两地面点间的距离。
钢尺量距简单，经济实惠，但工作量大，受地形条件限制，适合于平坦地区的距离测量。
一、量距工具主要量距工具为钢尺，还有测钎、垂球等辅助工具。
钢尺又称钢卷尺，由带状薄钢条制成。
如图4-2（a ）所示为手柄式，图4-2（b ）为盒式钢卷尺。
钢尺长度有20m ,30m ,50m 几种。
尺的最小刻画为1cm 、5mm 或1mm ，在分米和米的刻画处，分别注记数字。
按尺的零点位置可分为刻线尺和端点尺两种。
刻线尺是从尺上里端刻的一条横线作为零点，如图图4-2 钢尺量距工具（a ） （b ）（c ） （d ）图4-1 水平距离概念图4-3 钢尺分划0 刻线尺（b ）4-3(a )所示。
端点尺是从尺的端点为零开始刻划，如图4-3（b ）所示。
使用钢尺时必须注意钢尺的零点位置，以免发生错误。
测钎是用粗铁丝制成，如图4-2(c )所示。
长为30cm 或40cm ，上部弯一小圈，可套入环中，在小圈上系一醒目的红布条，在丈量时用它标定尺终端地面位置。
垂球是由金属制成的似圆锥形，上端系有细线，是对点的工具，如图4-2（d ）。
二、尺长方程式由于钢尺制造误差、温度变化的影响，致使钢尺的名义长度（尺上注明的长度）不等于该尺的实际长度，用这样的钢尺量距，其结果含有一定误差。
因此在精密量距工作中必须对使用的钢尺进行检定，求出钢尺在标准拉力、温度条件下的实际长度，钢尺鉴定可送到国家计量机构去检定，经检定的钢尺，在鉴定书中给出钢尺的尺长方程式，即钢尺尺长与温度变化的函数关系式。
直线定向的概念
直线定向的概念直线定向是指利用各种手段和方法，确定地球上某一点与参考线、参考点的关系，以及确定该点在地理坐标系或平面坐标系中的位置。
它是地理测量的基本内容之一，也是地理信息系统、地图制图和空间数据处理的基础。
直线定向主要包括航空摄影定向和测地融合定向两种方法。
航空摄影定向是利用空中摄影测量技术，通过航空相机在飞机上拍摄地面照片，然后进行后续的摄影测量和计算，确定航空照片上各点的摄影测量和地面坐标之间的对应关系。
这样就可以确定航空照片上各点的位置和相对位置关系，为地理信息系统和地图制图提供了重要的数据。
测地融合定向是指利用全球导航卫星系统（如GPS）等现代测量技术和方法，对地球上某一点进行定位和定向。
通过精密的测量仪器和技术手段，可以获取点的位置和方位角等数据，从而确定该点在地理坐标系或平面坐标系中的位置。
直线定向是一种高精度的定位和测量方法，具有以下特点：1. 高精度：直线定向采用现代测绘仪器和技术手段，可以实现高精度的定位和测量，使得测量结果更加准确可靠。
2. 高效率：直线定向采用自动化的数据处理和计算方法，在短时间内可以获取大量的测量数据，并进行快速而准确的处理和计算。
3. 多功能：直线定向不仅可以确定点的位置和方位角，还可以获取点的高程和形状信息等，提供了丰富的地理信息数据。
直线定向在地理测量、地图制图和空间数据处理中具有重要的作用和应用价值：1. 地理测量：直线定向可以用于大地测量、工程测量和水文测量等各种测量工作，为地理信息系统和地图制图提供基础数据。
2. 地图制图：直线定向可以提供地理坐标和平面坐标的数据，用于地图制图和制作不同比例尺的地图，为地理信息系统和导航定位等应用提供数据支持。
3. 地理信息系统：直线定向可以为地理信息系统提供空间数据和地理数据，用于地理空间分析、地理空间模型建立和地理数据库管理等方面的应用。
4. 公共安全：直线定向可以用于防止灾害、灾害响应和灾害评估等方面，提供实时监测和预警的数据支持。
工程测量项目教学专题三直线定向
望远镜测角技术需要配合测角装 置使用，如测角器、编码器等， 以提高测量精度和自动化程度。
全站仪测角技术
全站仪是一种集测距、测角、 数据处理等功能于一体的测量 仪器。
全站仪测角技术是通过全站仪 观测目标，测量角度的方法。
全站仪测角技术具有自动化程 度高、精度稳定、操作简便等 优点，广泛应用于地形测量、 施工测量等领域。
误差传播定律
误差传播定律
误差会随着测量量的变化而变化， 当一个或多个量发生变化时，误
差也会相应地发生变化。
线性关系
当测量量之间存在线性关系时， 误差之间也存在着线性关系。
非线性关系
当测量量之间存在非线性关系时， 误差之间也存在着非线性关系。
误差控制方法
提高仪器精度
选用高精度测量仪器，并定期 进行仪器校准和维护，以减小
无人机技术
无人机搭载高分辨率相机，可获取高精度影像， 为直线定向提供更多数据源。
惯性导航技术
利用惯性传感器进行导航定位，提高直线定向的 精度和稳定性。
智能化测量系统的研究
自动化测量系统
通过自动化设备实现测量数据的自动采集、处理和输出，提高工 作效率。
智能化数据处理技术
利用人工智能和机器学习技术对测量数据进行智能分析和处理，提 高数据处理效率和精度。
GPS定位定向技术
GPS定位定向技术是利用GPS卫星信 号确定目标的位置和方向。
GPS定位定向技术需要配合接收设备 使用，如GPS接收器、天线等，同时 需要考虑信号遮挡、多路径效应等因 素对测量精度的影响。
GPS定位定向技术具有全球覆盖、精 度高、实时性强等优点，广泛应用于 导航、地形测量、施工测量等领域。
智能化决策支持系统
基于测量数据和模型，为决策者提供智能化决策支持，提高决策的 科学性和准确性。
直线定向的概念
直线定向的概念引言直线定向是一种导航技术，用于确定目标点与参考点之间的直线方向。
这种定向方法适用于许多领域，包括航海、汽车导航和航空导航等。
直线定向为我们提供了一个简单且准确的方式来达到预定的目的地。
原理直线定向的原理基于直线方程的运用。
在平面坐标系中，我们可以知道两点之间的直线方程为y = kx + b。
通过已知的两个坐标点，我们可以计算出直线的斜率k，然后利用其中一个点的坐标和斜率，求出直线的截距b。
这样，我们就得到了直线的方程。
实际应用航海导航直线定向在航海导航中被广泛使用。
在航海中，船只需要确定它们与目标之间的直线方向，然后沿着这条直线航行，以便最快地到达目的地。
船上常常使用罗盘和海图来帮助确定方向，并计算出直线方程。
汽车导航汽车导航系统中的直线定向是通过全球定位系统（GPS）实现的。
汽车导航系统收集车辆所在位置的GPS坐标，并将其与目标坐标进行比较。
通过计算出目标点与当前位置之间的直线方向，导航系统可以为驾驶员提供正确的导航指示。
航空导航直线定向在航空导航中也起着重要的作用。
飞行员使用导航仪器来计算目标点与当前位置之间的直线方向。
这些导航仪器可以显示出飞机在二维和三维空间中的位置，并提供正确的航向指示。
直线定向的优点和局限性优点•直线定向提供了一种简单而准确的方式来确定目标点与参考点之间的直线方向。
•直线定向适用于各种领域，并且可以通过不同的仪器和技术实现。
局限性•直线定向仅提供了目标点与参考点之间的直线方向，而未考虑具体路径的情况。
•直线定向在实践中可能受到地形、天气等因素的影响，从而导致定向的不准确性。
总结直线定向是一种准确且实用的导航技术。
它在航海、汽车导航和航空导航等领域都有广泛的应用。
直线定向的原理基于直线方程的运用，可以通过已知的坐标点计算出直线的方程。
尽管直线定向有其局限性，但它仍然是一种简单而有效的定向方法。
在现代的导航系统中，直线定向仍然扮演着重要的角色，帮助我们以最快的方式到达目的地。
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第四章：距离测量(distance measure)
与直线定向(line orientation)
一般在精度上：
电磁波测距EDM(electro-magnetic distance measuring)
钢尺量距(steel tape measuring)
视距法测距(stadia measurement)。
§4.1 钢尺量距(steel tape measuring)
一． 量距工具
有：钢尺(steel tape)、标杆(measuring bar)、垂球(plumb bob)、测钎(measuring rod)、温度计(thermometer)、弹簧秤(spring balance)。
二．钢尺量距
钢尺量距最基本的要求——平、准、直
按精度分：一般量距和精密量距
（一）一般量距步骤
1．定线(line alignment)。
按精度分：目估法和经纬仪法。
2．丈量。
（1）喊“预备”、“好”前后尺手同时读数。
（2）在山区丈量时，可采用平量法、斜量法。
3．内业成果整理。
丈量精度用“相对误差”来衡量： ()XXX D D D D K /121=+-=返往返
往
要求：一般量距≤1/3000(平坦)，≤1/1000（山区）。
（二）精密量距步骤（*）
1． 经纬仪定线。
在桩顶画出十字线。
2．精密丈量。
（1） 前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。
（2） 前读尺员发“预备”，后读尺员发“好”；此时前后尺手同时读数。
（3） 移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三次较差不超限时（一
般不得超过2~3mm ），取平均值作为尺段结果。
每测完一尺段，用温
度计读取一次温度。
（4） 要进行往返测量。
记录格式见课本。
3．测量各桩顶间高差。
4．内业成果整理
某钢尺的尺长方程式：)(000t t l l l l t -+∆+=α
t l ——钢尺在t 温度时的实际长度；0l ——钢尺的名义长度
l ∆ ——检定时，钢尺实际长与名义长之差；α ——钢尺的膨胀系数 t ——钢尺使用时的温度；0t ——钢尺检定时的温度
斜距l 的各项改正：
（1）尺长改正
l l l l k ∆=∆0
（2）温度改正
)(0t t l l t -=∆α
（3）倾斜改正
34
282l
h l h l h --=∆
故斜距l 经改正后为：h t k l l l l l ∆+∆+∆+=ˆ
（见例题）
§4.2 电磁波测距（EDM ）简介
一、 电磁波测距（electro-magnetic distance measuring ）的基本原理
s=ct/2
二、 分类
1．按测程分：短程、中程、远程。
2．按传播时间t 的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。
3．按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。
4．按测距精度分：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
注：测距误差及标称精度
测距仪测距误差可表示为：
)(:)(222
D B A m D B A m D D ⋅+±=⋅+=简写为
式中，A ——固定误差；B ——比例误差系数。
如：某测距仪出厂时的标称精度：±（5＋5×10-6D ）mm ，简称“5+5” 三、使用
1．一般安装在经纬仪上使用。
见使用说明书。
2． 常数预置
（1） 设置棱镜常数。
一般原配棱镜为零。
（2） 置乘常数。
输入气温、气压或用有关公式计算出值后,再输入。
（3）
3．倾斜改正。
有：αcos 斜平D D =,由测距仪自动改正。
§4.3 直线定向及方位角测量
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 ）——地面上任一点在其真子午线处的切线方向。
2、磁子午线方向（magnetic meridian direction ）——地面上任一点在其磁子午线处的切线方向。
3、轴子午线 (坐标纵轴)方向(ordinates axis direction)——地面上任一点与其高斯平面直角坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。
磁偏角(magnetic declination)δ——地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角δ。
磁子午线方向在真子午线方向东侧，称为东偏，δ为正。
反之称为西偏，δ为负。
子午线收敛角(mapping angle)γ——当轴子午线方向在真子午线方向以东，称为东偏，γ为正。
反之称为西偏，γ为负。
可见在中央子午线上，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，两者的夹角即为γ。
二．方位角（azimuth ）
1．定义：由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，称为该直线的方位角。
其范围为0°～360°。
有：真方位角A(ture meridian azimuth)、磁方位角（magnetic meridian azimuth ）、坐标方位角(grid bearing)
2．分类及关系：
（1）真方位角Ａ＝磁方位角Ａm ＋磁偏角δ＝坐标方位角α＋子午线收敛角γ
（2）同一直线正反坐标方位角相差180°，即：
0180±=反正αα
(见图和例题)
三．方位角测量
真方位角——可用天文观测方法或用陀螺经纬仪(gyro theodolite)来测定。
磁方位角——可用罗盘仪（compass）来测定。
不宜作精密定向。
坐标方位角——由2个已知点坐标经“坐标反算”求得。