1、第四章 距离测量与直线定向 一 钢卷尺 皮尺和丈量工具 一 钢卷尺 第一节 卷尺量距 二 皮尺 三 辅助工具 标杆 测钎 垂球等 二 直线定线 一 两点间目测定线 二 过高地定线 三 用经纬仪定线 四 用经纬仪延长直线 三 距离丈量 一 平坦地面的丈量方法D nl l n 整尺段数 l 尺段长 二 倾斜地面的丈量方法1 斜量法 2 平量法 三 高低不平地面的丈量方法用平量法 D d1 d2 d3 dn 钢尺量距成果精度一般用相对精度来表示 相对精度平坦地区 四 钢尺量距的精密方法 1 经纬仪定线 2 量距 钢尺要用弹簧秤施加标准拉力 30米钢尺10kg 50米钢尺15kg 3 桩顶间高差测量
2、4 尺段长度计算 第二节 视距测量 根据光学原理间接测定两点间的距离和高差 一 视线水平时的测距原理尺间隔L 下丝读数 上丝读数P 两视距丝的间隔f 物镜焦距D 物镜前焦点f至尺子的距离 由于 MNF m n F所以d f L P d f P L水平距离D d f f P L f f p为视距乘常数 以K表示 f 为视距加常数 以C表示水平距离D KL 100 L设i为仪器高 v为中丝读数 则h v i高差h i v B A h 二 视准轴倾斜时的测距原理 1 水平距离的计算公式 L MN cos Lcos 倾斜距离D kL kLcos 水平距离D D cos kLcos2 2 高差的计算 h
3、 Dtg i v kLcos2 tg i v kLsin2 2 i v高程 B A h 视距测量观测步骤 1 在测站点安置经纬仪 量出仪器高 2 盘左位置 瞄准测点上的标尺 使中丝对好仪器高处 或使上丝对准一整数 1m或2m 3 使竖盘指标水准管的气泡居中 读取竖盘读数 4 利用可编程序计算器 输入观测数据 可迅速算出水平距离D和高差h fx 180P视距计算程序 Mode0 invPCL P1 EntKin1 EntKin 1 EntKin3 EntKin2 100Kin 1 90 Kout2 Kin2 cosinvx2 Kout1 invHLT 2Kin 1 Kin 2 Kout2 sin
4、 Kout1 MR Kout3 invRTNMode 程序操作步骤 仪器高1 45invMinP1上丝1 573run 下丝1 1run 中丝1 45run 盘左读数L 87 53 run 显示D 47 24run 显示h 1 746 Casiofx 3650P视距计算程序 ModemodeMode1P1 A B C D X 90 D D 100 A B cosD 2 Y Y tanD X C DAcmodemodeMode2DEG 360 制 modemodeModemode1计算 mode1Prog1 A 上丝1 573EXE B 下丝1 1EXE C 中丝1 45EXE D 盘左读数L
5、87 53 EXE X 仪器高1 45EXE 显示D 47 24EXE 显示h 1 746 第三节 光电测距 一 光电测距原理D Ct 2 C为光速 约为3 108米 秒 光电测距按采用的载波不同 分为微波测距仪 红外光电测距仪 激光测距仪 二 相位法测距通过测量连续的调制光在待测距离上往返传播所产生的相位变化 间接测定传播时间 从而求得被测距离 这种方法称为相位测距 调制光 对发光管注入交变电流 使发光管的光强随着电流的大小发生变化 调制光的频率为f 在传播距离上往返的相位延迟为 2 f t t 2 fD C t 2 C 2f 2 波长 C fD 2 2 N 2 N 2 N为整周期数 D 2
6、 N N 2相当于尺长 称为 光测尺 相位法测距仪的基本结构 测距仪的测相计只能分辨0 2 之间的相位化 而不能测出整周期数N 所以只能测量出不2 的相位尾数 另外 测距仪测量不足一个整周期的精度只能达到1 1000 例如 频率为15MHz的光尺为10m 测距 10m 频率为150MHz的光尺为1000m 测距 1000m 精度 测距 1000 说明光尺越长 精度越低 为了兼顾测程和精度 测距仪常采用多个不同频率的调制光波进行测距 用短测尺测定精确的小数 用长测尺测定距离的大数 第四节 直线定向 直线定向 确定地面上一直线与一个标准方向的角度关系 一 标准方向的种类1 真子午线方向 通过地球上
7、某点指向地球南北极的方向线 它是用天文测量的方法测定的 2 磁子午线方向 地面上某点当磁针静止时所指的方向 它可以用罗盘仪测定 3 坐标纵轴方向 直角坐标系中纵坐标轴的方向 x轴方向 高斯平面直角坐标 每一投影带内都是以该带中央子午线作为坐标纵轴 上述三种标准方向 总称 三北方向 二 直线方向的表示方法1 方位角 由标准方向的北端顺时针方向量至某一直线的水平夹角 方位角又分为真方位角 磁方位角和坐标方位角三种 用真子午线为标准方向所得的方位角为真方位角 以A表示 用磁子午线为标准方向所得的方位角为磁方位角 以Am表示 用坐标纵轴方向所得的方位角为坐标方位角 以 表示 方位角的角值在0 360
8、之间 真方位角与磁方位角之间的关系为 A Am 为磁偏角 磁子午线北端偏于真子午线以东者为东偏 角值为正 偏于真子午线以西者为西偏 角值为负 2 象限角 由标准方向的北端或南端起量至已知直线的锐角称为象限角 以R表示 象限角的角值在0 90 之间 象限角分为 象限 分别用北东 南东 南西 北西表示 方位角与象限角之间的换算关系 象限 RR 象限 180 RR 180 象限 180 RR 180 象限 360 RR 360 3 正反坐标方位角直线前进方向的坐标方位角 称为正方位角 其相反方向的坐标方位角 称为反方位角 其关系为 正反方位角理论上相差 4 罗盘仪一 罗盘仪的构造罗盘仪是用来测定直线
9、磁方位角的仪器 主要由望远镜 磁针 刻度盘三部分组成 1 望远镜 属外对光望远镜 2 磁针 由磁铁制成 有南北极之分 在南端绕有铜丝 刻度盘 共有360个分划 按逆时针方向注记 二 测定磁方位角 1 对中 移动三脚架 使垂球尖对准地面中心点2 整平 放松球窝装置 调整气泡居中3 瞄准读数 读北端读数 估读到0 5 12 21 180 容许误差范围 0 5 12 12 21 180 电子全站仪简介电子全站仪简介是一种可以同时进行角度 水平角 竖直角 测量和距离测量 由机械 光学 电子元器件组合而成的测量仪器 全站仪广泛应用于控制测量 碎部测量 施工放样 变形观测等方面的测量作业中 测角精度 DT
10、M3522 DTM350 3305 最小显示 1 5 测距精度 3mm 2ppm测程 2100m最小显示 1mm 已知点 远程水准 悬高测量 遥距测量 遥距测量 Pt Pt HD HA 面积计算 放样 软件功能 显示屏的转换 按DSP键改变屏幕内容 全站仪的基本操作1 距离测量 瞄准反射棱镜 按MSR键 2 对边测量 按RDM键 选1或2 瞄准第一点 按MSR键 再瞄准第二点 按MSR键 3 悬高测量 瞄准目标棱镜 按REM键 输入目标高 HT 再按MSR键 松开制动螺旋 转动望远镜瞄准树顶或楼顶 显示树高或楼高 4 角度测量 按 ANG 键 选1归零 选2输入角值 选3锁定水平角 选4角度复测
