2距离测量与直线定向.ppt
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1、第四章 距离测量与,第 二 章 距离测量与直线定向 学 习 要 点,卷尺量距 视距测量 电磁波测距 直线定向,距离测量方法概述,距离测量是测量的三项基本工作之一: 测定地面点之间的水平距离。 距离测量的主要方法有: 钢卷尺量距 主要指钢卷尺量距 视距测量 利用测量仪器的视距丝测距 电磁波测距 测距仪和全站仪测距 三角测量法 利用三角形的边角关系求距离,距离测量概述,卷尺量距概述,2-1 距离测量,精密量距方法 量距相对精度:110000140000 主要用途:大型设备安装和较精密工程 的放样等。,一般量距方法 量距相对精度: 1200015000 主要用途:图根导线边长丈量、一般工 程的距离放
2、样。,一、量距工具,钢尺(分普通量距和精密量距) 测距仪和全站仪 光学视距仪 GPS测距 其它辅助工具 钢尺是用钢制成的带状尺,尺的宽度约1015 mm,厚度约0.4mm,长度有20 m、30 m、50 m等几种。 钢尺有卷放在圆盘形的尺壳内的,也有卷放在金属尺架上的,如图4-1所示。钢尺的基本分划为厘米,在每厘米、每分米及每米处印有数字注记。,钢尺的维护 钢尺易生锈,丈量结束后应用软布擦去尺上的泥和水,涂上机油以防生锈。 钢尺易折断,如果钢尺出现卷曲,切不可用力硬拉。 丈量时,钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺后手握紧尺夹加力,没有尺夹时,可以用布或者纱手套包住钢尺代替尺夹,切不可手握尺盘或
3、尺架加力,以免将钢尺拖出。 在行人和车辆较多的地区量距时,中间要有专人保护,以防止钢尺被车辆碾压而折断。 不准将钢尺沿地面拖拉,以免磨损尺面分划。 收卷钢尺时,应按顺时针方向转动钢尺摇柄,切不可逆转,以免折断钢尺。,二、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,为使量距工作方便起见,可分成几段进行丈量。这种把多根标杆标定在已知直线上的工作称为直线定线。一般量距用目估定线, 精密量距用经纬仪定线。,1.目估定线,目测定线适用于钢尺量距的一般方法。 设A、B两点互相通视,要在A、B两点的直线上标出分段点1、2点。先在A、B点上竖立标杆,甲站在A点标杆后约一米处,指挥乙左右移动标杆,直到
4、甲从A点沿标杆的同一侧看到A、2、B三支标杆成一条线为止。 同法可以定出直线上的其他点。两点间定线,一般应由远到近,即先定1点,再定2点。,2.经纬仪定线,经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法。 设A、B两点互相通视,将经纬仪安置在A点,用望远镜纵丝瞄准B点,制动照准部,望远镜上下转动,指挥在两点间某一点上的助手,左右移动标杆,直至标杆像为纵丝所平分。 为减小照准误差,精密定线时,可以用直径更细的测钎或垂球线代替标杆。,1.一般方法量距,三、钢尺量距 1.一般方法量距: 直 目估定线,保证量距时沿直线方向进行 平 地面平整,钢尺水平 准 每尺段端点标志精确,(1) 平坦地面的距离丈量 丈量工作一
5、般由两人进行。 清除待量直线上的障碍物后,在直线两端点A、B竖立标杆,后尺手持钢尺的零端位于A点,前尺手持钢尺的末端和一组测钎沿AB方向前进,行至一个尺段处停下。,后尺手用手势指挥前尺手将钢尺拉在AB直线上, 后尺手将钢尺的零点对准A点,当两人同时把钢尺拉紧后,前尺手在钢尺末端的整尺段长分划处竖直插下一根测钎(如果在水泥地面上丈量插不下测钎时,也可以用粉笔在地面上划线做记号)得到1点,即量完一个尺段。 前、后尺手抬尺前进,当后尺手到达插测钎或划记号处时停住,再重复上述操作,量完第二尺段。 后尺手拔起地上的测钎,依次前进,直到量完AB直线的最后一段为止。 最后一段距离一般不会刚好是整尺段的长度,
6、称为余长。丈量余长时,前尺手在钢尺上读取余长值,则最后A、B两点间的水平距离为 D AB= nL0 + L0,在平坦地面丈量距离时,可把尺子放在地面上进行 丈量至少往返测各一次 量距精度以相对误差表示,并将其换算为分子为1的分数形式,精度一般不低于1/2000 |往测 返测 | / 往返均值 = 1 / M,(2) 倾斜地面的距离丈量 平量法 沿倾斜地面丈量距离,当地势起伏不大时,可将钢尺拉平丈量。 丈量由A点向B点进行,甲立于A点,指挥乙将尺拉在AB方向线上。 甲将尺的零端对准A点,乙将钢尺抬高,并且目估使钢尺水平,然后用垂球尖将尺段的末端投影到地面上,插上测钎。 若地面倾斜较大,将钢尺抬平
7、有困难时,可将一个尺段分成几个小段来平量,如图中的ij段。,2.精密方法量距,2.精密方法量距:,精密量距时采取的措施: 1.用检定过的钢尺; 2.经纬仪定线; 3.钉尺段桩,逐段量测; 4.对钢尺施加固定拉力; 5.对量距结果加三项改正数:,尺长鉴定,钢尺长度方程式,钢是弹性体,在拉力作用下会变形(伸长),简单的尺长鉴定,在平坦的地面(宜在室内,使两尺温度相同)把待检定的尺子与高精度的标准尺比较而求得k,l,lt,检定场:在平整的条形场地两端地面埋设两个稳定的标志,其间距比待检定钢尺长度n倍略短一些。高精度测量两标志的间距作为标准长度S标准。,设尺子的温度膨胀系数已知。用待检定的尺子(先假定
8、k=0),在工作时的正常拉力下,测量检定场两标志的间距S。从而可得,钢尺尺长鉴定,尺号: 015,名义长度 : 30m,膨胀系数:0.012,距离测量的误差源,尺长误差 系统 温度的影响 部分系统,部分偶然 倾斜的影响 系统 拉力不准引起的误差 部分系统,部分偶然 尺子垂曲与反曲引起的误差 系统 定线误差 系统 读数误差 偶然,四、电磁波测距,1941年瑞典物理学家Bergstrand在研究光速时开发了高精度测量t的技术 1948年瑞典AGA厂推出了第一台光波测距仪 随着需求的增长和光学、微电子学的发展使电磁波测距的技术迅速发展。进一步推进了测量学的发展 尽管GPS应用很广,短程电磁波测距仪仍
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