2016山西省石楼职中建筑工程测量（高教版）教案：第四章 距离测量与直线定向.docVIP

建筑工程测量 第四章 距离测量与直线定向 [学习目的]：1、了解距离测量的目的。 2、理解标准方向线有三种。 3、掌握钢尺精密量距。 [教学任务与内容]：1、钢尺量距 2、视距测量 3、直线定向 4、坐标正、反算 5、电子测距 [学 时]：4学时。 [教学条件]：多媒体教室。 方法——钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测量。 §4.1 钢尺量距 (1) 量距工具 1) 钢尺——长度20m，30m，50m。 2) 辅助工具 (2) 直线定线 确定分段丈量的分段点在待量直线端点的连线上 。 1) 目测定线 2) 经纬仪定线 (3) 钢尺量距的一般方法 1) 平坦地面的距离丈量 先量整尺段长，最后量余长。 DAB=n×尺段长+余长 需往、返丈量，返测时应重新定线。 往、返丈量距离的相对误差K=|DAB－DBA|/D≤1/3000。 例如， DAB=162.73m， DBA=162.78m， 相对误差K=|162.73－162.78|/162.755=1/3255 1/3000 2) 倾斜地面的距离丈量 ① 平量法——吊垂球线投影。 ② 斜量法——量斜距，测高差或竖角化算为平距。 D=S cosα=√S2－h2 (4) 钢尺量距的精密方法 一般方法量距，相对误差为1/1000~1/5000，精密方法量距，相对误差为1/10000~1/40000，主要工具：钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹等。 钢尺应经检验——尺长方程式，量距时应使用弹簧秤施加鉴定时的拉力(15kg)。 距离应进行温度与尺长改正。 (5) 钢尺量距的误差分析 1) 尺长误差 钢尺名义长度与实际长度不符的误差。具有积累性，丈量距离越长，误差越大。 2) 温度误差 温度变化1℃，丈量30m距离的影响为0.4mm。 3) 钢尺倾斜和垂曲误差 地面不平坦，钢尺不水平或中间下垂而成曲线，所量长度实际长度。整尺段悬空时，中间应有人托住钢尺。 4) 定线误差 使所量距离为一组折线，丈量结果偏大。丈量30m的距离，偏差为0.25m时，量距偏大1mm。 5) 拉力误差 钢尺丈量拉力应与检定拉力相同。拉力变化2.6kg，尺长改变1mm。 6) 丈量误差 插测钎不准，前、后尺手配合不佳，余长读数不准丈量中应尽量准确对点，配合协调。 §4.2 视距测量 望远镜十字丝分划板视距丝，厘米分划视距标尺。根据光学原理测定两点间的距离和高差视距测量的相对误差约为1/300，低于钢尺量距测定高差的精度低于水准测量。主要用于地形测量的碎部测量中。 (1) 视准轴水平时的视距计算公式 l——视距间隔。 相似三角形原理：d/f=l/p，d= lf/p=Kl，K=f/p，K=100 D=d+f+δ=Kl+C，C= f+δ 相对于Kl，C一般很小，可以忽略不计，D≈Kl。 例如：D=Kl=100(1.385－1.190)=19.5m 高差：hAB=i－v (2) 视准轴倾斜时的视距计算公式 l’=l cosα，S=Kl’=Kl cosα D=Scosα=Klcos2α h’= Ssinα=Klcosαsinα=0.5Klsin2α=Dtanα h+v=h’+i，h= h’+i－v=0.5KLsin2α+i－v= Dtanα+i－v (3) 视距测量的误差分析 1) 读数误差 S=Kl’，视距间隔l的读数误差被扩大100倍读数误差为lmm，对距离的影响为0.lm。标尺读数前应先消除视差，上、下丝读数应几乎同时进行。视距测量的距离不能太长，测量的距离越长，标尺1cm分划的长度在望远镜十字丝分划板上的成像长度越小，读数误差越大。 2) 标尺不竖直误差 标尺偏离铅垂线方向dα角时，对水平距离的影响 目估使标尺竖直的误差dα=1°， Kl=100m，α=5°，dD=0.15m， α=30°，dD=0.76m。 结论：标尺倾斜对测定水平距离的影响 随视准轴竖直角的增大而增大。在山区测量时应特别注意将标尺竖直。 3) 竖直角观测误差 对水平距离的影响较小，主要影响高差 Kl=100m，dα= 1′， α=5°，dD=0.03m。 4) 大气折光的影响 近地面大气折光使视线产生弯曲，日光照射下，大气湍流会使成像晃动，风力使标尺摇动，使视距测量产生误差。视距测量时，不要使视线太贴近地面，成像晃动剧烈或风力较大时，应停止观测。阴天且有微风时是观测最有利的气象条件。 2