园林工程测量4 距离测量与直线定向

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4.1.3 钢尺量距的精密方法 1）钢尺精密量距的要求 精密量距是指精度要求较高，读数为毫米的量距工作。其 作法一般采用上述方法中的串尺法进行，但各步的具体要求有所 不同： ①对于所用钢尺须有毫米分划，至少尺的零点端要有毫米 分划。 ②在使用前，须对钢尺进行检定，用弹簧秤将钢尺按规定 的拉力拉直，得出尺长改正数；用 温度计测出检定时和丈量时的尺子温度，以此计算出温度 改正数；用水准测量的方法测出各尺段两端的高差，得出倾斜改 正数。
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2）钢尺精密量距的成果计算 钢尺精密量距时，由于钢尺长度有误差并受量距时的环境 影响，对量距结果应进行尺长改正、温度改正及倾斜改正，得出 每尺段的水平距离，再将每尺段的水平距离汇总得所求直线的全 长，以保证距离测量精度。 （1）尺长改正计算 设钢尺名义长度（尺面上刻划的长度）为ｌ0，其值一般和 实际长度（钢尺在标准温度、标准拉力下的长度）ｌ′不相等， 因而距离丈量时每量一段都需加入尺长改正。对任一长度为ｌ 的尺段，其尺长改正数ΔＬｌ 为：
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4.1.2 距离丈量的一般方法 距离丈量因其精度要求不同以及不同的地形条件，可采用 一般量距方法或精密量距方法进行，现先介绍距离丈量的一般方 法。 1）准备工作 距离丈量的准备工作包括地面点位的标定与直线定线工作 。 （1）地面点位的标定 测量要解决的根本问题就是确定地面点的位臵。在测量工 作中被测定的点通常称为测点，如三角点、导线点、水准点等控 制点，一般需要保留一段时间，必须在地面上确定其位臵，设立 标志，作为细部测量或其他测量时使用。
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1）钢尺 钢尺多为薄钢制成，也称为钢卷尺，一般适用于精度要求 较高的距离丈量。钢尺按长度分有20，30，50 ｍ 等几种规格； 按形式分有钢带尺和有皮盒的钢尺，如图4.1 所示；按零点位臵 的不同，有端点尺和刻线尺。端点尺的零点在尺的最外端，在丈 量两实体地物间的距离时较为方便，如图4.2（ａ）所示。 2）皮尺 皮尺是用麻线和金属丝制成的带状尺，因伸缩性较大，一 般适合于精度较低的距离丈量工作。其基本分划单位为厘米，在 每米和每分米处有数字注记，每米处的数字注记一般为红色。其 长度有20，30，50 ｍ 3 种规格。它一般为端点尺，其零点由始 端拉环的外侧算起。
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2）距离丈量的一般方法 距离丈量的一般方法是指当丈量精度要求不高时所采用的 量距方法。这种方法量距的精度能达到1／ 1 000～1／ 3 000。 根据地面的起伏状态，可分为平坦地面的距离丈量和倾斜地面的 距离丈量两种形式。 （1）平坦地面的距离丈量 平坦地面的距离丈量根据不同的精度要求，可选用整尺法 和串尺法量距。 ①整尺法量距：在平坦地面，当量距精度要求不高时，可 采用整尺法量距，也就是直接将钢尺沿地面丈量水平距离。可先 进行直线定线工作，也可边定线边丈量。
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（2）倾斜地面的距离丈量 根据地形条件，倾斜地面的距离丈量可分为平量法和斜量 法。 ①平量法：当地形起伏不大（尺两端的高差不大）时，可 采用此法。如图4.12 所示，将钢尺的一端对准测点，另一端抬 起（尺子的高度一般不超过前、后尺手的胸高），并用垂球将尺 子的端点投影到地面上，在垂球尖处插上测钎，一般后尺手将零 端点对准地面点，前尺手目估尺面水平，测出各段的水平距离后 ，各段相加即得全线段的水平距离。 ②斜量法：当倾斜地面的坡度比较均匀时，可采 用此法。如图4.13 所示，丈量时将钢尺贴在地面上量斜距 Ｓ。若线段距离较长，则应分段量取，最后汇总得全线段的斜距 Ｓ。
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5）测钎 测钎由钢丝或粗铁丝制成，其长度约为30～40 ｃｍ，如图 4.4 所示。一般以11 根或6 根为一组，套在铁环上。测钎上端 被弯成圆环形，下端磨尖，主要用于标定尺的端点位臵和统计整 尺 段数。 6）垂球 垂球多为金属制成，其外形像圆锥形，如图4.5 所示。一 般用来对点、标点和投点。
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③丈量前先用经纬仪进行直线定线工作，尺端位臵一般不 用测钎标记，在定线时应打下木桩，两木桩之间的距离约小于钢 尺的全长，在木桩桩顶钉上小钉或刻画十字线来标定地面点的 位臵。 ④为提高丈量精度，对同一尺段需改动钢尺丈量三次，改 动钢尺时以不同的位臵对准测点，改动范围一般不超过10 ｃｍ 。三次丈量的结果若满足限差要求（一般要求三次丈量所得的长 度之差不超过2～5 ｍｍ），取其平均值作为丈量结果，若超过 限差，则应进行第四次丈量，最后取其平均值作为丈量结果。
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3）铟瓦尺（Ｉｎｖａｒ） 铟瓦尺是用铁镍以及少量的锰、硅、碳等合金制成的线状 尺，也称铟钢尺。因其热膨胀系数较普通钢尺小， 因而温度对 尺长的伸缩变化影响小， 故铟瓦尺的量距精度高， 可达到1／ 1 000 000，适用于精密量距，但量距十分繁琐，常用于精度要 求很高的基线丈量或用于检定普通钢尺。 4）标杆 标杆也称为花杆、测杆，一般由木材、玻璃钢或铝合金制 成，其直径约为3～4 ｃｍ，长度为2 ｍ或3 ｍ，其上用红白油 漆交替漆成20 ｃｍ 的小段，杆底部装有铁尖，以便插入地中或 对准测点的中心，作为观测觇标使用，如图4.3 所示。
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4.2 视距测量
视距测量是利用望远镜内的视距装臵及视距尺（或水 准尺），根据几何光学和三角测量的原理，同时测定水平 距离和高差的一种测量方法。在一般的测量仪器，如经纬仪、水 准仪的望远镜内均有视距装臵，如图4.15 所示。在十字丝分划 板上刻制上、下两根对称的两条短线，称视距丝。视距测量时根 据视距丝和中横丝在视距尺或水准尺的读数来进行距离和高差的 计算。
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4.1 距离丈量
距离测量与直线定向
4.1.1 距离丈量的工具 距离丈量是指用钢尺、皮尺等丈量工具测得地面上相邻两 点间的水平距离的工作。根据不同的精度要求，距离丈量常用的 工具有钢尺、皮尺、测绳等量距工具以及标杆、测钎、垂球等辅 助工具。另外，在精密量距中还采用弹簧秤、温度计等来控制拉 力和测定温度。
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（2）温度改正计算 设钢尺在检定时的温度为ｔ0，在丈量时的温度为ｔ，若钢 尺的膨胀系数为α，其值一般为1.25×10－5 ／ 1 ℃，则当丈 量距离为ｌ 时，其温度改正数为：
（3）倾斜改正计算 如图4.14 所示，丈量的斜距为ｌ，测得两端点的高差为ｈ ，要得到平距ｌ0，须进行倾斜改正ΔＬｈ ，由图可知：