距离丈量和直线定向

2、钢尺精密量距的方法
（1）准备工作
（2）丈量方法
由5人组成，2人拉尺，2人读数，1人做温度和长度记录。 每段在标准拉力下估读至0.5mm，丈量三次，长度差小于3m m。取平均值。完成整个丈量后再马上返测。
（3）成果计算
1）尺长改正数
ll
l l0
l
l 观测长度
2）温度改正数 lt
lt a(t t0 )l
3 29.9910 0.0695 29.9215
平
29.9213
均
(五)钢尺量距的注意事项
误差
尺长误差 温度变化误差 拉力误差 尺子不水平误差 定线误差 丈量本身的误差
第四节 视距测量
一、概述 视距测量是一种能同时测定两点间水平距离与高差的
测量方法。这种方法的精度较低，因而只能用在精度要求 较低的测量工作中。 二、视距测量原理 （一） 视线水平测距原理
（1）在测站上安置仪器,量取仪器高并记入手簿。 （2）转动经纬仪，用盘左照准标尺，读取上、下丝标尺读 数。 （3）调节竖直度盘指标水准管使气泡居中，读取竖盘读数 计算竖直角a和中丝读数。 （4）用公式计算水平距离和高差 注：实际工作中读数的要求，编程计算。
四、视距测量误差及注意事项
1.读数误差:测量距离不宜过大 2.垂直折光影响:视线应尽可能离地面1m以上. 3.标尺倾斜引起的误差:尽可能把标尺竖直 4.视距常数K的误差 注:较好的观测条件下平距的相对误差在1/300～1/200
尺段 丈量 前尺读数 后尺读 尺段长度 温度
次数
/m
数/m
/m
/C
高差 /m
温度 高差 尺长 改正后的 改正 改正 改正 长度/m /mm /mm /mm
1 29.9905 0.0705 29.9200
2 29.9915 0.0690 29.9225 26.5 -0.160 +2.4 -0.4 +1.5 29.9248 A-1
第四章 距离测量与直线定向
第一节 地面点的标志
测量工作的基本内容是确定地面点的点位。 用于标定地面点的标志，其种类和形式很多，应根据测 量的要求和使用时间的长短等具体情况选取。
临时标志
永久标志
其它标志
所谓水平距离是指 地面两点间垂直投影到 水平面的距离
第二节 直线定线
直线定线的定义： 在直线方向上竖立若干标杆，来标定直线的位置和走向的 工作称之为直线定线。
3）倾斜改正数 4）全长计算
lh
lh
h2 2l
h测点间高差
D l ll lt lh
相对误差在限差范围内，取往、返测平均值，否则， 重测。
精密量距记录计算手簿
钢尺号：226 检定长度：30.0015m 检定温度:20°C 计算者:张伟大
名义长度:30m 膨胀系数:0.0000125/°C 检定拉力:100N 日期:2000.5.20
第六节 光电测距仪简介
一、光电测距仪的基本工作原理 光电测距仪是通过测量光波在待测距离上往、返一次所
经过的时间t，间接地确定两点间距离D的一种仪器。
光电测距仪可 分为脉冲式和 相位式两种。
脉冲式测距仪具有功率大、测程远等优点，但测距的 绝对精度较低，一般只能达到米级，不能满足地籍测量和工 程测量所需的精度要求。目前具有高精度测距的是相位式光 电测距仪。
两人同时抬尺前进，后尺手走到插测钎处停下，重复上面作 业，量出第二尺段，后尺手拔起测钎套入铁环内，再继续前 进。依同法量至终点。若末一段不足一整尺时，应利用尺端 刻有毫米的分划线量出零数。其两点间的水平距离为：
直线全长＝尺长×测钎数＋不足整尺的零数
2、串尺法：当量距的精度要求较高时，采用串尺法进行。如 下图所示：
A
1
2
3
45
6
7
B
丈量前，按直线定线方法，在AB直线上，定出若干小于尺长 的尺段，如A1、12、‥‥‥7B。从一端开始依次分别丈量各 尺段的长度。丈量时，在尺段的两端点上将钢尺拉紧、拉平、 拉稳后，前、后尺手在这一瞬间各自读出尺上读数，记录员 将两个读数分别记在手薄中。如前尺手读数为29.430m，后 尺手读数为0.058m，这一尺段的长度为：
第五节 直线定向与罗盘仪的使用
一、直线定向的概念
欲确定一条直线的方向，必须选定一条标准方向作为依 据。确定地面上一条直线与标准方向之间的关系（夹角）称 为直线定向。
通常采用的标准方向有以下三种：
（一）真子午线方向（真北方向）
（二）磁子午线方向（磁北方向）
（三）坐标纵线方向（坐标北方向）
上述三种方向，简称“三北方向”。即通过地面上一点，有 三条南北方向线都可作为直线定向的标准方向。
为了进行校核和提高丈量精度，对一条直线都要求进行往 返丈量。丈量精度是用相对误差表示：以往返丈量之差（较 差）与其平均值之比，化为分子为1的分数表示，称为相对误 差K，即：
K＝｜D 往－D返｜/D平＝△D/D平＝1/(D平/ △D）
钢尺量的相对误差：在平坦地区不大于1/3000，地势变 化较大的地区应达到1/2000，在困难地区不低于1/1000。如 果超过允许误差，应重测，直至符合要求为止。如果符合丈 量精度要求时，取往返丈量的平均值作为最后结果。
间。用象限角时必须在 直线的角值前冠以直线 所在的象限名称。
N
Ⅳ
Ⅰ
R04
R01
W
O
E
R03 R02
Ⅲ
Ⅱ
S
四、 罗盘仪的构造和使用
罗盘仪是利用磁针确定直线方向的仪器，可以直接测定地面 上一条直线的磁方位角。
（一）罗盘仪的构造
罗盘仪是由罗盘盒、 望远镜、水准器、球 窝轴和脚架等组成。 如书上图4－19所示。
（二） 标杆（测杆、花杆） 标杆用木材（玻璃钢）制成，长度为2m或3m，用红白油
漆交替漆20cm的小段，杆的底部装有铁尖以便插入地中，或 对准点的中心，作为观测觇标用。
（三）测钎 一般用钢丝制成。作为量矩的辅 助工具，它是用来标定尺段的端点位置和统计 所量整尺段数目。 （四）垂球 垂球多用钢制成。当地面坡度较 大时，用以垂直投点来标定测尺的端点位置。
2、高差测定原理
如上图所示，视准轴水平的经纬仪可当作水准仪，测定 高差的方法与水准仪相似。此时，中丝在标尺上的读数b为 前视读数，后视读数为直接量得的测站桩顶与仪器横轴中心 的距离，，称为仪器高。A、B间的高差计算公式为： h＝ i－b
（二）视线倾斜时测定原理
1、水平距离测定原理
（1） 根据实测尺间隔l求假想尺间隔l’
29.430m－0.058m＝29.372m
为了提高丈量精度，对同一尺段需丈量三次。三次串尺 丈量的差数，一般不超过5mm，然后取平均值作为该尺段长度 的丈量结果。
A
1
2
3
45
6
7
B
（二） 倾斜地面的距离丈量
丈量距离的地面一般是倾斜的或高低不平的，其丈量 方法有下列两种。
1、平量法：沿倾斜地面丈量距离，地势起伏较为复杂，但尺 段两端的高差不大时，一般都将钢尺拉平丈量，如图所示：
一、用目测法进行直线定线有以下几种情况： 1、在两点间定线
A
D
C
B
2、在两点延长线上定线
A
B
3、过山头定线 甲
C
A C
A C2
C1
C
乙
D D
D2 D1
D
B B
4、过山谷定线 A
1 二、仪器定线法
B
2
3
4
第三节 距离丈量
一、距离丈量的工具 水平距离是确定点位的三要素之一。测定相邻点间水
平距离的工作，称为距离丈量。 常用的丈量工具有以下几种：
A
B
1 2
平量法量距
将钢尺的一端对准地面点位，另一端抬高拉成水平，对准地面 点上垂球架的铅垂线或竖立的标杆。
2、斜量法：当倾斜地面的坡度比较均匀时，如图所示： B
L
a
A
C
D
可沿斜坡丈量出AB的斜距L，用测坡器测出地面倾斜角 a， 然后计算出AB的水平距离D。 D＝L·cos(a)
（三）距离丈量的精度
（四） 钢尺量距离的精密方法
1、尺长方程式 钢尺上所标注的长度称为钢尺的名义长度，一般与实际长 度不一样，两者之差称为尺长改正数。
lt l0 l a(t t0 )l0
lt 钢尺在温度为t°C时的长度 l 尺长改正数
l0 钢尺的名义长度 a 钢尺的膨胀系数
t0 钢尺检定时的标准温度
t 钢尺使用时的温度
相位式光电测距仪就是通过测量调制光在测线上往返传播 所产生的相位移，间接地测定时间t求出距离D。
D
2
N
2
特点:测程长,精度高,受地型限制小,作业效率高. 按测程分:短程(<3Km),中程(3-5Km),远程(>15Km) 按精度分: Ⅰ级(Md|≤5mm),Ⅱ(5mm≤|Md|≤10mm),Ⅳ(Md≥10mm) 按光源分:激光,红外线
由于
△MFN∽△m’Fn’， m’n’＝p
所以：d/l＝f/p 即： d＝(f/p) ×l
又因为： D＝d＋f＋ δ＝ (f/p) ×l＋（f＋ δ）
令：f/p＝K， f＋ δ＝c 则：D＝K ×l＋c
K为视距乘常数，c为视距加常数。对于内对光望远镜，为了便于 算计，设计仪器时选择适当的f与p值，使K＝100。而c≈0。即对于 内对光望远镜其公式为： D＝K ×l。
对地面上一条直线的定 向，就是要测定该直线与任 一标准方向线的夹角。这种 夹角有两种表示方法：即方 位角和象限角。
二、方位角 （一）方位角的概念
真 子 午 线
偏角图
由标准方向的北端按顺时 针方向量到一直线的水平角， 称为该直线的方位角。方位 4 角的范围在0°－360°之间。