距离测量和直线定向课件.ppt
2023/3/17,距离测量和直线定向,2023/3/17,为什么要进行距离测量和直线定向？,如果能测出两点之间的水平距离并确定这两点连成的直线方向，就能确定两点在平面直角坐标系的相对位置。如果已知某点的绝对位置，则能进一步确定另一点的绝对位置。,2023/3/17,主要内容,概述钢尺量距视距测量光电测距直线定向作业,2023/3/17,第一节 概述,距离测量：测量中的距离是指两点间水平距离，如果测量的是倾斜距离，则需改化成水平距离。钢尺量距：钢尺量距分一般方法和精密方法。视距测量：用望远镜的视距丝对立于直线端点上的尺子进行读数来进行。光电测距：通过测定电磁波的传播时间来测距。直线定向直线定向指确定直线与标准方向之间的水平角。,2023/3/17,第二节 钢尺量距,直线定线钢尺量距的一般方法（钢尺量距的精密方法）（尺长方程式）钢尺量距的误差来源,2023/3/17,直线定线,当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，为能沿着直线方向进行距离丈量工作，需在直线方向上标定若干个点，作为分段丈量的依据。目视定线经纬仪定线纵丝法分中法,2023/3/17,钢尺量距的一般方法（1）,准备工作主要工具：钢尺、垂球、测钎、测杆等。工作人员：拉尺员、读数员、记录员。场地要求：比较平坦、并进行定线。,2023/3/17,钢尺量距的一般方法（2）,在平坦地面进行一般方法的量距时，先丈量若干整尺段（整尺段数n等于后尺手手中的测钎数），最后量得余长q。,A,测钎,2023/3/17,钢尺量距的一般方法（3）,检核：为了防止错误和提高丈量精度，一般丈量要求往返相对较差K不大于。,量距分往测和返测。,计算往返平均值。,2023/3/17,倾斜地面距离丈量的方法,垂球投点分段直接量平距,测得斜距全长后根据高差求平距,2023/3/17,钢尺量距的误差来源,尺长误差温度变化误差拉力误差丈量本身的误差垂曲误差倾斜误差定线误差,2023/3/17,第三节 视距测量,视线水平时视线倾斜时,2023/3/17,视距测量的原理（视线水平时）,其中，即，有令，则 一般 C=0，K=100，于是。,2023/3/17,视距测量的原理（视线倾斜时）,（1）水平距离 与视准轴垂直位置相应的尺间隔 倾斜距离 水平距离（2）高差 高差主值 则有 或,S,D,2023/3/17,第四节 光电测距,概述相位法测距原理光电测距的技术指标和主要附件电磁波测距改正计算NTS362R全站仪测距,2023/3/17,相位法光电测距仪的基本工作原理,发射信号,接收信号,2023/3/17,相位法光电测距仪的基本工作原理,调制光全程的相位变化值为对应的距离值为,S往,S返,2023/3/17,相位法光电测距仪的基本工作原理,可以被看作一根“光尺”的长度。光电测距仪就是用这根“光尺”去测量距离。括号中的 表示“光尺”的整尺段数，为不足一个“光尺”长的余长。且有实际上，相位式光电测距仪中的相位计只能测定全程相位移尾数，而无法测定整周期数。,2023/3/17,相位法光电测距仪的基本工作原理,为了解决扩大测程与提高精度的矛盾，可以采用一组测尺配合测距，以短测尺(又称精测尺)保证精度，用长测尺(又称粗测尺)保证测程，这就如同钟表上用时、分、秒针互相配合来确定十二小时内的准确时间一样。,2023/3/17,光电测距仪的主要技术指标,标称精度：在一定条件下能达到的精度。光电测距仪的标称精度表达式为：式中：a非比例误差；b比例误差；s测距长度。测程：在满足测距精度的条件下，测距仪所能达到的最大测量距离。测尺频率：采用载波相位法测距的测距仪一般有3个以上测尺频率，其中一个是精测频率，其余都是粗测频率。测距时间：测距时间是指按下测距仪测距功能键，到测定距离的反应时间。不同的测距仪测距时间不同，一般在12秒。,2023/3/17,光电测距仪的主要附件：反射棱镜,测距时，反射棱镜安置在欲测距离的另一端，作用是将测距仪发出的电磁波或激光脉冲反射回到测距仪。,立方角锥棱镜,反射棱镜原理,2023/3/17,光电测距仪的主要附件：棱镜框与基座,2023/3/17,光电测距仪的主要附件：其他附件,温度计气压计对讲机,2023/3/17,电磁波测距改正计算：加常数,为仪器等效发射面偏离仪器对中线的距离，称为仪器加常数，一般为0，但可能会因电路参数漂移而产生变化，因此需要定期检验。为反射棱镜等效反射面偏离反射棱镜对中线的距离，称为棱镜常数。反射棱镜常数根据棱镜的型号不同而不同，通常为030mm,并且不会在使用过程中变化。仪器加常数和棱镜常数改正，一般是在测量工作前在仪器上设置，测距时全站仪内置的计算程序自动改正，得到加了仪器常数和棱镜常数的实际距离。,2023/3/17,电磁波测距改正计算：乘常数改正,针对由于测距仪的频率发生变化引起的误差而加的改正数。频率变化对测量距离的影响，与被测距离D成正比，因此该项改正叫做乘常数改正。实践中一般通过在基线场与精确距离对比求定该常数。,2023/3/17,电磁波测距改正计算：气象改正,针对气象要素（如温度、气压等）的变化而引起光速的变化而加的改正数。气象改正一般是在测量场地实地测量气压、温度值输入全站仪，此后测量的距离即是经过气象改正的距离。精度要求不高或者温度气压接近标准值时，可不考虑此项改正。,2023/3/17,NTS362R全站仪测距,2023/3/17,NTS362R全站仪测距步骤,选择测距模式仪器参数设置选择反射体类型棱镜常数设置设置大气改正距离测量,2023/3/17,第五节 直线定向,标准方向（基本方向）的种类表示直线方向的方法几种方位角之间的关系正反坐标方位角坐标方位角的推算,2023/3/17,标准方向的种类,真子午线方向(真北）通过地球表面某点的真子午线的切线方向。磁子午线方向（磁北）磁针在地球磁场的作用下，自由静止时其轴线所指的方向。坐标纵轴方向（坐标北）过地面某点平行于该高斯投影带中央子午线的方向。,2023/3/17,表示直线方向的方法方位角,方位角由过直线起点的标准方向起，顺时针量至某直线所经过的水平角，称为方位角。角值由0 360。真方位角A由真子午线北端起算的方位角，称为真方位角。磁方位角Am由磁子午线北端起算的方位角，称为磁方位角。坐标方位角由坐标纵轴北端起算的方位角，称为坐标方位角。由于同一个高斯投影带内，各点的坐标纵轴方向相互平行，不同直线之间坐标方位角的推算比较方便，坐标方位角最常用，一般简称为方位角。,2023/3/17,几种方位角之间的关系,真方位角与磁方位角之间的关系 磁偏角：过地面点某点的真子午线与磁子午线之间的夹角。磁北方向偏于真北方向以东，称东偏，取正值；否则取负值。A=Am+真方位角与坐标方位角之间的关系 子午线收敛角：过地面点的真子午线方向与中央子午线之间的夹角。坐标纵轴方向偏于真子午线方向以东，称东偏，取正值；否则取负值。A=+,2023/3/17,正反坐标方位角,直线有方向，直线的方向是相对的。如A、B两点间的直线，若将AB作为正方向，则BA就是反方向；也可将BA作为正方向，那么AB就是反方向。一条直线可按正反两个方向来定向。按正方向定向的方位角称为正方位角；否则称为反方位角。正反坐标方位角之间相差180,2023/3/17,坐标方位角的推算（1）,为右角 为左角,2023/3/17,坐标方位角的推算（2）,已知，测得，试求其他各边的坐标方位角。解：,2023/3/17,=153627+495456+2032736+823814-24752+1144825-180=2833746,2023/3/17,思考题,名词解释:直线定线、直线定向、棱镜常数、真方位角、磁方位角、坐标方位角、正坐标方位角、反坐标方位角 确定直线的方向可选用哪三种方向作为标准方向？常见的方位角有哪些？它们之间有什么关系？,2023/3/17,作业（1）,已知地面上A点的磁偏角为-310，子午线收敛角为+105，由罗盘仪测得直线AB的磁方位角为6345，试求直线AB的坐标方位角。并绘出关系略图。,2023/3/17,作业（2）,如图所示，已知AB边的坐标方位角AB=13748，多边形各内角的观测值标在图中，请推算多边形各边的坐标方位角。,2023/3/17,作业（3）：已知测站A点高程为30.00m，仪器高为1.50m，视线水平时，竖盘读数为90，望远镜上仰时竖盘读数减小。视距测量观测成果如下表，请完成计算。,2023/3/17,感谢您的关注!,
