建筑工程测量(第四章)距离测量与直线定线.ppt
第四章 距离测量与直线定向,4.1 钢尺量距 4.2 视距测量 4.3 电磁波测距简介 4.4 全站仪及其使用 4.5 直线定向,重点与难点：全站仪及其使用、直线定向,第四章 距离测量与直线定向,距离测量的主要任务是测量水平距离。,水平距离是指地面上两点垂直投影在同一水平面上 的直线距离。,距离测量的方法,1、电磁波测距2、钢尺量距3、视距法测距,（根据精度不同进行划分）,图4-1,4.1 钢尺量距,一、量距工具,钢尺,测钎（测针）,标杆,二、直线定线,定义：确定直线的走向 地面上两点间的距离超过一整尺长 地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作 需要在两点的连线（或延长线）上标定出若干个点,按精度要求的不同，直线定线分为：,目估定线,经纬仪定线,目估定线：,经纬仪定线方法：,借线法,A,B,三、钢尺量距的一般方法,1平坦地面上的量距方法,钢尺量距时，一般还应由B点量至A点进行返测。,返测时应重新进行定线。,量距精度通常用相对误差K来衡量，相对误差K应化为分子为的分数形式。,在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不应大于1/3 000；在量距较困难的地区，其相对误差也不应大于1/2 000。,A,B,2倾斜地面上的量距方法,（1）平量法,A,B,L1,L2,L3,A,L4,L5,L6,DAB=L1+L2+L3,LAB=L4+L5+L6,（2）斜量法,hAB,B,DAB,例4-1 用30m长的钢尺往返丈量A、B两点间的水平距离，丈量结果分别为：往测4个整尺段，余长为9.98m；返测4个整尺段，余长为10.02m。计算A、B两点间的水平距离DAB及其相对误差K。,解：,四、钢尺量距的误差及注意事项,1尺长误差,新购置的钢尺必须经过检定，以便进行尺长改正。,2定线误差,当待测距离较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。,3拉力误差,精密量距时，必须使用弹簧秤。,4钢尺垂曲误差,垂曲误差会使量得的长度大于实际长度,5钢尺不水平的误差,用平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大。因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。,精密量距时，测出尺段两端点的高差，进行倾斜改正，可消除钢尺不水平的影响。,6丈量误差,在量距时应尽量认真操作，以减小丈量误差。,7温度改正,第四章 距离测量与直线定向,4.1 钢尺量距 4.2 视距测量 4.3 电磁波测距简介 4.4 全站仪及其使用 4.5 直线定向,4.2 视距测量,一、视距测量原理,进行视距测量，要用到视距丝和视距尺。,视距丝即望远镜内十字丝分划板上的上下两根短丝，它与中丝平行且等距离。,视距尺是有刻划的尺子，和水准尺基本相同。,1视线水平时的水平距离和高差公式,A,B,n,m,p,n,m,M,N,n,D,h,l,i,式中 K视距乘常数，通常K=100；,c 视距加常数，常数c值接近零。,n 视距间隔=上丝读数-下丝读数,2视线倾斜时的水平距离和高差公式,A、B两点间的高差h为：,E,M,N,M,N,n,n,LKn,D,h,h,i,i,l,HA,HB,E,M,N,N,n,i,l,一、视距测量的观测与计算,L,1、在测站上架设仪器（对中、整平），量取仪器高i,2、（盘左）瞄准目标尺，读取上丝、中丝、下丝读数、竖盘读数,例题：已知HA=36.428m，i=1.45m，观测值：上丝读数为1.426m，下丝读数为0.995m，中丝读数为1.211m，竖盘读数为9242试计算DAB和HB。,解：,=43.00m,=-1.79m,第四章 距离测量与直线定向,4.1 钢尺量距 4.2 视距测量4.3 电磁波测距简介 4.4 全站仪及其使用 4.5 直线定向,4.3 电磁波测距简介,一、电磁波测距的基本原理,测距仪(EDM instrument),反光棱镜(reflector),D,=ct/2,通过测定光波在AB之间传播的时间t，根据光波在大气中的传播速度c，按上式计算距离D。,二、测距仪分类,1按测程分：短程、中程、远程。2按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。3按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。4按测距精度分：级、级、级。,注：测距误差及标称精度,式中，A固定误差；B比例误差系数。如：某测距仪出厂时的标称精度：（5510-6D）mm，简称“5+5”,测距仪测距误差可表示为：,第四章 距离测量与直线定向,4.1 钢尺量距 4.2 视距测量 4.3 电磁波测距简介4.4 全站仪及其使用 4.5 直线定向,一、全站仪构造,4.4 全站仪及其使用,全站仪使用,屏幕布置,二、角度测量,1、仪器安置(对中、整平、开机),2、初始角度设置,全站仪使用,瞄准目标,选：置零,确认,选：锁定,瞄准目标,确认,选：置盘,瞄准目标,输入角度,确认,3、角度观测,三、距离测量,全站仪使用,1、仪器安置(对中、整平、开机),2、距离观测,选择距离 观测模式,选：测量,瞄准目标,选：模式,选：测量,全站仪使用,星键模式,模式,注释,第四章 距离测量与直线定向,4.1 钢尺量距 4.2 视距测量 4.3 电磁波测距简介 4.4 全站仪及其使用4.5 直线定向,4.5 直线定向,确定直线与标准方向之间的关系，称为直线定向。,标准方向,A,B,一、标准方向,1 真子午线方向 通过地球表面某点的 真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向，真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。,2磁于午线方向 地面上任一点在其磁子午线处的切线方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。3坐标纵轴方向 高斯投影带所在中央子午线方向。(亦称轴子午线 方向),三个方向间的关系：,1真子午线方向 地球两极,2磁子午线方向 地磁两极,3坐标纵轴方向(轴子午线方向),子午线收敛角,+磁偏角,地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。,中央子午线上，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，两者的夹角即为,二、方位角,由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线水平夹角,称为该直线的方位角,方位角值从0-360。,角值范围：0360,1,2,标准方向,顺时针,N,标准方向 方位角名称 测定方法,真北方向(真子午线方向)真方位角A 天文或陀螺仪测定,磁北方向(磁子午线方向)磁方位角Am 罗盘仪测定,坐标纵轴(轴子午线方向)坐标方位角 坐标反算而得,三种方位角间的关系,12,A12,Am12,1.真方位角A2.磁方位角Am3.坐标方位角，方向角,A12=Am12+,A12=12-,三、坐标方位角,1正、反坐标方位角,正、反坐标方位角间的关系为：,x(N),y,O,A,B,x,AB,x,BA,2坐标方位角的推算,1,2,3,4,x,12,2,x,23,21,3,x,34,32,其中：2 为前进方向的右侧，称为右角 3为前进方向的左侧，称为左角,推算坐标方位角的一般公式为：,如果360，应自动减去360；如果0，则自动加上360。,四、象限角,1象限角,由坐标纵轴的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线的锐角，称为该直线的象限角，用R表示，其角值范围为090。,x(N),y(E),O,RO1,1,(S),(W),2,RO2,3,RO3,4,RO4,第象限,2坐标方位角与象限角的换算关系,RO1,O1,在第象限:,在第象限:,在第象限:,在第象限:,本章主要内容复习:,（1）理解水平距离概念。（2）掌握钢尺丈量距离方法。（3）掌握全站仪使用方法。（4）掌握方位角概念、推算等。,思考题：P861、8、11、12,
