第四章距离测量与直线定向讲解.ppt

同济大学出版社 制作 覃辉 第4章 距离测量与直线定向 主 要 内 容 基本要求： 明确距离测量和直线定向的目的，钢尺量距一般方法。掌握坐标方位角和各种方位角间换算以及使用罗盘仪测定直线磁方位角的方法。 重点： 钢尺量距、直线定向。 难点： 方位角 第一节 钢尺量距 量距工具 皮尺 钢尺 钢尺是用钢制成的带状尺，尺的宽度约10～15 mm，厚度约0.4mm，长度有20 m、30 m、50 m等几种。 根据零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻划尺两种。 第一节 钢尺量距 第一节 钢尺量距 第一节 钢尺量距 直线定线 第一节 钢尺量距 第一节 钢尺量距 第一节 钢尺量距 钢尺量距的一般方法 1) 平坦地面的距离丈量 第一节 钢尺量距 钢尺量距的误差分析及注意事项 1) 钢尺量距的误差分析 钢尺量距的主要误差来源有下列几种： ① 尺长误差 ② 温度误差 ③ 钢尺倾斜和垂曲误差 ④ 定线误差 ⑤ 拉力误差 ⑥ 丈量误差 第二节 视距测量 视距测量是一种间接测距方法; 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。 第三节 电磁波测距仪 电磁波测距（EDM） 电磁波测距是用电磁波(光波或微波)作为载波，传输测距信号，以测量两点间距离的一种方法。 EDM具有测程长精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地形限制等优点。 光电测距仪基本原理 信号往返所产生的相位移为 问题 相位测距仪的相位计只能测定0～2 π的相位变化 只能测出 ΔN= Δφ/2π，无法测定相位的整周期数 N 第四节 直线定向 第四节 直线定向 3）三种方位角的关系 （1）A与Am大关系 磁偏角（δ）——真北方向和磁北方向间的水平夹角 磁北方向偏于真北方向东侧——东偏，δ为正 磁北方向偏于真北方向西侧——西偏，δ为负 我国境内磁偏角值+6°～-10° （2） A与的α关系 子午收敛角（γ） 真北方向和坐标北方向间的水平夹角 坐标北方向偏于真北方向东侧——东偏， γ为正; 西偏， γ为负 子午收敛角——L0某点所在投影带中央子午线的经度——L、B某点的大地经度和纬度 （3） α与Am的关系 罗盘仪是测量直线磁方位角的仪器 特点 构造简单，使用方便，但精度不高，外界环境对仪器的影响较大 利用磁针确定直线方向的一种仪器 用途 当测区内没有国家控制点可用 需要在小范围内建立假定坐标系的平面控制网时 用罗盘仪测量磁方位角，作为该控制网起始边的坐标方位角 罗盘仪的构造与使用 本 章 小 结 本 章 小 结 钢尺量距 量距工具 直线定线 钢尺量距的一般方法、相对误差计算 视距测量 视准轴水平时的视距计算公式 视准轴倾斜时的视距计算公式 电磁波测距（了解） 直线定向 标准方向分类 表示直线方向的方法 三种方位角之间的关系 用罗盘仪测定磁方位角 结 束 2）使用方法 在测站安置经纬仪，将测距仪主机连接于经纬仪上，并接好电池。对中(一般用光学对中)，整平。 安置反光棱镜于测点上，对中(光学)、整平， 使棱镜和觇牌瞄向测距仪。 经纬仪瞄准觇牌中心，测距仪瞄准棱镜中心。 打开测距仪电源开关，测距仪进行自检。读取经纬仪竖盘读数，在测距仪上输入竖盘读数(竖直角或天顶角)、棱镜常数、气像元素(温度和气压)、测距次数等。 按下测距键，几秒后即可得到斜距。 按下平距键，则显示对应的平距。 确定地面点的平面位置，仅量两点的水平距离是不够的，还必须确定该直线的方向 要确定一条直线的方向 -选定一个标准方向作为定向的依据 -测出该直线与标准方向间的水平角 确定地面直线与标准方向间的水平夹角称为直线定向 标准方向的分类—三北方向 1) 真子午线北方向 可以应用天文测量方法或者陀螺经纬仪来测定地表任 一点的真子午线方向。 2) 磁子午线北方向 可以应用罗盘仪来测定。 3) 坐标纵轴北方向 在一般测量中，常采用坐标纵轴方向作为标准方向，可使测区各点的标准方向都相互平行 方位角 方位角就是以标准方向北端为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角，取值范围是由0°到360°。 正、反坐标方位角的关系即：?12= ?21 ±180° 三种方位角 真方位角——以真子午线作为标准方向所确定的方位角，用A表示 磁方位角——以磁子午线作为标准方向所确定的方位角，用Am表示 坐标方位角——以坐标纵轴作为标准方向所确定的方位角，用α表示 磁针 刻度盘 望远镜 基座 罗盘读数示意图 基本要求： 明确距离测量和直线定向的目的，钢尺量距一般方法。掌握视距测量方法，掌握坐标方位角和各