距離測(cè)量和直線定向

1、距離測(cè)量和直線定向第1頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三水平距離：在測(cè)區(qū)面積不大的情況下（半徑小于10km的范圍），可以不考慮地球曲率的影響，用水平面代替水準(zhǔn)面。 兩點(diǎn)間連線垂直投影在水平面上的長(zhǎng)度稱為水平距離。地面上兩點(diǎn)間的距離是指這兩點(diǎn)沿鉛垂線方向在大地水準(zhǔn)面上投影點(diǎn)間的弧長(zhǎng)。3-1距離測(cè)量概述第2頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三一、直線量距的一般方法，精度及其適用范圍1、直接量距：用長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)直接與被測(cè)距離比較，從而獲得被測(cè)距離長(zhǎng)度。（皮尺、鋼尺、銦瓦基線尺）2、間接量距：根據(jù)已知條件，依據(jù)一定的關(guān)系式間接推算出被測(cè)距離。（視距測(cè)量、視差法

2、測(cè)距、物理測(cè)距）第3頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三方法 精度 適用范圍1、步測(cè)法1/200野外踏勘、選點(diǎn)和小比例尺地形圖的測(cè)繪2、視距法 3、鋼尺一般量距4、鋼尺精密量距5、激光紅外測(cè)距儀1/2001/300地形測(cè)量中的碎部測(cè)量1/20001/3000導(dǎo)線測(cè)量，一般建筑軸線丈量1/50001/2萬精密導(dǎo)線測(cè)量，工業(yè)廠房主要軸線的測(cè)量測(cè)程：2KM20KM精度：(3mm+2PPM)直線量距的一般方法，精度及其適用范圍第4頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三3-2 距離測(cè)量一般方法一、地面點(diǎn)的標(biāo)定1、臨時(shí)標(biāo)志2、永久標(biāo)志二、直線定線： 將待測(cè)距離上的

3、分段點(diǎn)標(biāo)定在同一條直線上的工作。第5頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三1、定線的目的：保證待測(cè)距離的直線性2、定線的方法： 花桿目視定線 經(jīng)緯儀正倒鏡分中法三、直線定線的實(shí)施1、在兩點(diǎn)間定線2、在兩點(diǎn)的延長(zhǎng)線上定線3、兩點(diǎn)不通視時(shí)的定線：逐漸趨近法第6頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三四、量距工作 1、平量法2、斜量法：圖41第7頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三五、數(shù)據(jù)處理1、精度要求： 往、返測(cè)較差：D=D往-D返 往、返測(cè)相對(duì)較差： 測(cè)規(guī)鐵路城市公路容許相對(duì)較差1/20001/3000平地：1/3000山地：1/10

4、00容許相對(duì)較差：第8頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三 2、若達(dá)到精度，最或是值為： 第9頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三六、歸化改正：目的：將基線長(zhǎng)度由基線水準(zhǔn)面歸化到施工水準(zhǔn)面上基線水準(zhǔn)面：Dm,Hm施工水準(zhǔn)面：Dg,Hg由圖中得：HmO大地水準(zhǔn)面DgDmRHg基線水準(zhǔn)面施工水準(zhǔn)面第10頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三3-3 光電測(cè)距一、電磁波測(cè)距儀的分類按載波分為：微波測(cè)距儀：采用微波段的無線電波作為載波；光電測(cè)距儀：采用光波作為載波，又分為以下兩類：激光測(cè)距儀：用激光作為載波；紅外測(cè)距儀：用紅外光作為載波。第

5、11頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三按測(cè)定時(shí)間方式的不同分為：脈沖式測(cè)距；相位式測(cè)距儀第12頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三光電測(cè)距儀按測(cè)程可分為：短程測(cè)距儀：測(cè)程小于3km，用于普通工程測(cè)量和城市測(cè)量；中程測(cè)距儀：測(cè)程為3km15km，通常用于一般等級(jí)控制測(cè)量；長(zhǎng)程測(cè)距儀：測(cè)程大于15km，通常用于國家三角網(wǎng)及特級(jí)導(dǎo)線。第13頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三按儀器的標(biāo)稱精度指標(biāo)分級(jí)儀器的標(biāo)稱精度表達(dá)式為：I級(jí)：mD|5mm II級(jí)：5mD|10mm 級(jí)：10mD|20mm第14頁，共40頁，2022年，5月20日，

6、10點(diǎn)40分，星期三二、光電測(cè)距儀測(cè)距的基本原理ADB第15頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三三、相位式光電測(cè)距儀原理框圖圖45第16頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三相位法測(cè)距的基本公式 圖46 第17頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三四、距量測(cè)量的步驟將測(cè)距儀和反射鏡分別安置于待測(cè)距離的兩端，仔細(xì)地對(duì)中。測(cè)距儀接通電源后照準(zhǔn)反射鏡，檢查經(jīng)反射鏡反回的光強(qiáng)信號(hào)，合乎要求后即可開始測(cè)距。為避免錯(cuò)誤和減少照準(zhǔn)誤差的影響，可進(jìn)行若干個(gè)測(cè)回的觀測(cè)。測(cè)距讀數(shù)值記入手簿中，接著觀測(cè)豎直角并記入手簿的相應(yīng)欄內(nèi)。由溫度計(jì)和氣壓計(jì)讀取大氣

7、溫度和氣壓值。按氣溫和氣壓進(jìn)行氣象改正，按測(cè)線的豎直角進(jìn)行傾斜改正，最后求得測(cè)線的水平距離。第18頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三五測(cè)距成果的整理長(zhǎng)度值應(yīng)化算為兩點(diǎn)間的水平距離。儀器系統(tǒng)誤差的改正包括加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正和周期誤差的改正。電磁波在大氣中傳輸時(shí)受氣象條件的影響很大，因而要進(jìn)行氣象改正。歸算改正主要有傾斜改正、歸算至參考橢球面的改正和投影到高斯平面上的改正等。 第19頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三3-4 全站儀概述全站儀，即全站型電子速測(cè)儀（Electronic Total Station），它是由電子測(cè)角、電子測(cè)距、電子計(jì)算

8、和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等組成的三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量結(jié)果能自動(dòng)顯示，并能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測(cè)量?jī)x器。全站儀較完善地實(shí)現(xiàn)了測(cè)量和處理過程的電子化和一體化，因此得到了廣泛的應(yīng)用。其基本功能是在儀器照準(zhǔn)目標(biāo)后，通過微處理器的控制，能自動(dòng)完成測(cè)距，水平方向和天頂距讀數(shù)、觀測(cè)數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)。第20頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三1提柄 2提柄固定螺絲 3儀器高標(biāo)志 4電池 5鍵盤 6三角基座制動(dòng)控制桿 7底板8腳螺旋 9圓水準(zhǔn)器校正螺絲10圓水準(zhǔn)器11顯示器12物鏡13管式羅盤插口14光學(xué)對(duì)中器調(diào)焦環(huán)15 光學(xué)對(duì)中器分劃板 16光學(xué)對(duì)中器目鏡 17水平制動(dòng)鈕 18水平微動(dòng)鈕

9、19數(shù)據(jù)輸出插口 20外接電源插口 21照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器 22照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器校正螺絲 23垂直微動(dòng)鈕 24垂直微動(dòng)手輪 25望遠(yuǎn)鏡目鏡 26望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦環(huán) 27粗照準(zhǔn)器 28儀器中心標(biāo)志第21頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三全站儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄方式：通過電纜，將儀器的數(shù)據(jù)傳輸接口和外接的記錄器連接起來，數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在外接的記錄器中；利用儀器內(nèi)部的大容量?jī)?nèi)存，記錄數(shù)據(jù)；采用插入式數(shù)據(jù)記錄卡。 第22頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三全站儀的功能測(cè)距，測(cè)角進(jìn)行自由設(shè)站，計(jì)算測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)；進(jìn)行支導(dǎo)線測(cè)量和計(jì)算；測(cè)站定向和極坐標(biāo)測(cè)量及坐標(biāo)點(diǎn)的放樣；進(jìn)行對(duì)邊測(cè)量

10、懸高測(cè)量面積測(cè)量及計(jì)算等。 第23頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三TC307全站儀第24頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三第25頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三TC307型全站儀的安置步驟如下：（1）打開腳架置于測(cè)站點(diǎn)上，并使腳架頭大致水平，將儀器安置在腳架上并旋緊連接螺旋；（2）打開電源，打開激光對(duì)中開關(guān)，移動(dòng)腳架使激光束對(duì)準(zhǔn)地面點(diǎn)，踩緊腳架；（3）旋轉(zhuǎn)腳螺旋使激光束精確對(duì)準(zhǔn)地面點(diǎn)；（4）上下抽動(dòng)腳架，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；（5）旋轉(zhuǎn)腳螺旋使電子水準(zhǔn)器居中；（6）檢查激光對(duì)中是否偏離，若有偏離，松開連接螺旋，平移儀器使

11、之對(duì)中并重新整平；（7）關(guān)閉激光對(duì)中開關(guān)。第26頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三用TC307測(cè)量距離的方法安置儀器設(shè)置儀器高和棱鏡高照準(zhǔn)目標(biāo)按DIST測(cè)距第27頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三直線定向：確定地面上一條直線與基本方向間水平角的工作稱為直線定向。3- 直線定向第28頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三基本方向：真北方向：過地面上某點(diǎn)的真子午線切線方向的北端磁北方向：過地面上某點(diǎn)的磁子午線切線方向的北端坐標(biāo)北方向：當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較大，高斯投影帶中央子午線北端或平面直角坐標(biāo)系坐標(biāo)縱軸北端。各點(diǎn)的坐標(biāo)北方向彼此平行。第

12、29頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三直線方向的表示方法1.方位角：由基本方向起順時(shí)針至某一直線的水平角稱為該直線的方位角。角值由o360 N A O 1第30頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三分類：真方位角A：由真子午線北端起算的方位角。它是用天文觀測(cè)方法或用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定。磁方位角Am：由磁子午線北端起算的方位角。它是用羅盤儀測(cè)定的。坐標(biāo)方位角：由坐標(biāo)縱軸北端起算的方位角。第31頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三2.象限角地面直線與子午線南端或北端構(gòu)成的小于90的水平角，并冠以所在象限的名稱，以R表示。圖418第32頁

13、，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三例如 R01= NE 3924 R02= SE 2512 R01= SW 6856 R01= NW 7135 N 14 0 3 2第33頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三幾種方位角之間的關(guān)系磁偏角：磁北與真北間的夾角。以真北為準(zhǔn)，判斷磁北的位置，東正西負(fù)。子午線收斂角：坐標(biāo)北與真北間的夾角。以真北為準(zhǔn)，判斷坐標(biāo)北的位置，東正西負(fù)。第34頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三第35頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三A=Am+A= Am+第36頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三正、反坐標(biāo)方位角：同一直線的正、反坐標(biāo)方位角之間相差180，即 BAAB180第37頁，共40頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)40分，星期三坐標(biāo)方位角與坐標(biāo)象限角的關(guān)系直線方向由方位角求象限角R由象限角R求方位角北東（NE）第I象限南東（SE）第II象限南西（SW）第III象限北西（NW）第IV象限RNERSE（180）