距离测量和直线定向距离测量是测量的三项基本工作之一所谓

第四章距离测量和直线定向

距离测量是测量的三项基本工作之一。所谓距离是指地面上两点垂直投影到水平面上的直线距离，是确定地面点位置三要素之一。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。距离测量按照所用仪器、工具的不同，又可分为直接测量和间接测量两种。用尺子测距和光电测距仪测距称为直接测量，而视距测量称为间接测量。

本章主要介绍尺子量距即钢尺量距和视距测量。

第一节钢尺量距

丈量距离时，常使用钢尺、皮尺、绳尺等，辅助工具有标杆、测钎和垂球等。

一、钢尺

钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽10mm，厚0.2mm；长度有20m、30m及50m几种，卷放在圆形盒内或金属架上。钢尺的基本分划为厘米，在每米及每分米处有数字注记。一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢尺，整个尺长内都刻有毫米分划。

由于尺的零点位置的不同，有端点尺和刻线尺的区别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点，当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。如图4-1所示。

图4-1 钢尺图4-2 辅助工具

（a）端点尺（b）刻线尺

2．辅助工具

量具的辅助工具有标杆、测钎、垂球等，如图4-2所示。标杆又称花杆，直径3～4cm，长2～3m，杆身涂以20cm间隔的红、白漆，下端装有锥形铁尖，主要用于标定直线方向；测钎亦称测针，用直径5mm左右的粗钢丝制成，长30～40cm，上端弯成环行，下端磨尖，一般以11根为一组，穿在铁环中，用来标定尺的端点位置和计算整尺段数；垂球用于在不平坦地面丈量时将钢尺的端点垂直投影到地面。此外还有弹簧秤和温度计，以控制拉力和测定温度。

当进行精密量矩时，还需配备弹簧秤和温度计，弹簧秤用于对钢尺施加规定的拉力，温度计用于测定钢尺量矩时的温度，以便对钢尺丈量的距离施加温度改正，如图4-2所示。

二、直线定线

当地面两点之间的距离大于钢尺的一个尺段或地势起伏较大时，为方便量矩工作，需分成若干尺段进行丈量，这就需要在直线的方向上插上一些标杆或测钎，在同一直线上定出若

干点，这项工作被称为直线定线，其方法有以下几种。

1．两点间目测定线

目测定线适用于钢尺量矩的一般方法。如图4-3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1，2等分段点。先在A，B两点上竖立花杆，甲站在A杆后约1m处，指挥乙左右移动花杆，直到甲在A点沿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2点。直线定线一般应由远到近，即先定1站立在直线方向的左侧或右侧。

图4-3 目测定线图4-4 逐渐趋近定线2．逐渐趋近定线

逐渐趋近定线适用于A，B两点在高地两侧，互不通视的量距。如图4-4所示，欲在AB 两点间标定直线，可采用逐渐趋近法。先在A、B两点上竖立标杆，甲、乙两人各持标杆分别选择在C1和D1处站立，要求B、D1、C1位于同一直线上，且甲能看到B点，乙能看到A 点。可先由甲站在C1处指挥乙移动至BC1直线上的D1处。然后，由站在D1处的乙指挥甲移动至A D1直线上的C2处，要求甲站在C2处能看到B点，接着再由站在C2处的甲指挥乙移至能看到A点的D2处，这样逐渐趋近，直到C、D、B在一直线上，同时A、C、D也在一直线上，这时说明A、C、D、B均在同一直线上。

这种方法也可用于分别位于两座建筑物上的A、B两点间的定线。

3．经纬仪定线

当直线定线精度要求较高时，可用经纬仪定线。如图4-5所示，欲在AB直线上确定出1、2、3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木桩上，并钉小钉以确定出1点的位置。同法标定出2、3点的位置。

图4-5 经纬仪定线

三、钢尺量距的一般方法 （一）平坦地面的距离丈量

丈量工作一般由两人进行。如图4-6所示，沿地面直接丈量水平距离时，可先在地面上定出直线方向，丈量时后尺手持钢尺零点一端，前尺手持钢尺末端和一组测钎沿A ，B 方向前进，行至一尺段处停下，后尺手指挥前尺手将钢尺拉在A 、B 直线上，后尺手将钢尺的零点对准A 点，当两人同时把钢尺拉紧后，前尺手在钢尺末端的整尺段长分划处竖直插下一根测钎得到1点，即量完一个尺段。前、后尺手抬尺前进，当后尺手到达插测钎处时停住，再重复上述操作，量完第二尺段。后尺手拔起地上的测钎，依次前进，直到量完AB 直线的最后一段为止。

图4-6 平坦地面的距离丈量

丈量时应注意沿着直线方向进行，钢尺必须拉紧伸直且无卷曲。直线丈量时尽量以整尺段丈量，最后丈量余长，以方便计算。丈量时应记清楚整尺段数，或用测钎数表示整尺段数。然后逐段丈量，则直线的水平距离D 按下式计算：

q nl D += （4-1） 式中：l —钢尺的一整尺段长，m

n —整尺段数

q —不足一整尺的零尺段长，m

为了防止丈量中发生错误并提高量距精度，需要进行往返丈量，若合乎要求，取往返平均数作为丈量的最后结果，丈量精度用相对误差K 表示，即

返

往平均平均

返往D D D D D D K -=

-=

/1

（4-2）

（二）倾斜地面的距离丈量 1．平量法

如果地面高低起伏不平，可将钢尺拉平丈量。丈量由A 向B 进行，后尺手将尺的零端对准A 点，前尺手将尺抬高，并且目估使尺子水平，用垂球尖将尺段的末端投于AB 方向线的地面上，再插以测钎，依次进行丈量AB 的水平距离。如图4-7所示。

图4-7 平量法

2．斜量法

当倾斜地面的坡度比较均匀时，可沿斜面直接丈量出AB 的倾斜距离D '，测出地面倾斜角α或AB 两点间的高差h ，按下式计算AB 的水平距离D 。

αcos D D '= （4-3）

或22h D D -'= （4-4）

图4-8 斜量法

四、钢尺的精密量距方法

当用钢尺进行精密量距时，钢尺必须经过检定并得出在检定时拉力与温度的条件下应有的尺长方程式。丈量前应先用经纬仪定线。如地势平坦或坡度均匀，可将测得的直线两端点高差作为倾斜改正的依据；若沿线地面坡度有起伏变化，标定木桩时应注意在坡度变化处两木桩间距离略短于钢尺全长，木桩顶高出地面2～3cm ，桩顶用“十”来标示点的位置，用水准仪测定各坡度变换点木桩桩顶间的高差，作为分段倾斜改正的依据。丈量时钢尺两端都对准尺段端点进行读数，如钢尺仅零点端有毫米分划，则须以尺末端某分米分划对准尺段一端以便零点端读出毫米数。每尺段丈量三次，以尺子的不同位置对准端点，其移动量一般在ldm 以内。三次读数所得尺段长度之差视不同要求而定，一般不超过2～5mm ，若超限，须进行第四次丈量。丈量完成后还须进行成果整理，即改正数计算，最后得到精度较高的丈量成果。

1．尺长改正1l ∆

由于钢尺的名义长度和实际长度不一致，丈量时就产生误差。设钢尺在标准温度、标准拉力下的实际长度为l ，名义长度为0l ，则一整尺的尺长改正数为

0l l l -=∆

每量一米的尺长改正数为

l l l l -=

∆米 则丈量D′距离的尺长改正数为