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园林测量_第四章_距离测量与直线定向
下丝 0.934 尺间隔/m 竖盘读数 0.834 80º 26' 竖直角 9º 34'
仪器型号:TDJ6
测点 1 上丝 1.768 横丝 1.35
仪器高:1.42m
高程/m 33.92
水平距离/m 高差/m 81.10 13.74
2
3
2.182
2.440
1.42
2.15
0.660
1.862
1.522
第一节 距离丈量
第一节 距离丈量
二、直线定线 如果两点间距离较长(超过一整尺段长)或地势起伏较大,使直线丈量发生困 难,需要在直线的方向上标定若干个点,作为分段量距的依据,这项工作称 为直线定线。 直线定线的方法有目估定线和仪器定线两种。一般情况,目估定线就能满足 距离丈量的精度要求,如果精度要求较高,可采用经纬仪定线。 下图为两点间目估定线示意图,A,B两点互相通视,在A,B两点上各竖立 一根标杆,甲站在A点标杆后约1m处,乙持标杆在b点附近(Aa距离小于一个 整尺长度),甲指挥乙左右移动标杆,直到甲观测到A,b,B三处的标杆在一 条直线上为止。同法定出直线AB上的其他各点。
第二节 视距测量
视距测量是根据几何光学和三角测量原理,利用望远镜内的视距丝,配合
视距尺,间接测定两点间水平距离和高差的一种方法。精度1/200~1/300, 视距测量操作简便迅速、不受地形起伏限制,被广泛应用于地形测量中。
一、视距测量的原理 (一)视准轴水平时的视距测量原理 欲测定A,B两点间的水平距离D和高差h,可在A点安置经纬仪(或水准仪) 在B点竖立视距尺,调整仪器使望远镜视线水平,瞄准B点的视距尺。 得 D=Kl+C。K为视距乘常数,通常为100;C为视距加常数,通常为0。 l为尺间隔,为上丝读数-下丝读数。 因此,在视准轴水平时,水平距离D=Kl。 高差h=i-v i为仪器高 v为横丝(中丝)读数
日期:
.
视距尺上读数/m
上丝
横丝
下丝
尺间隔/m
º
'
º
'
水平距离/m
高差/m
第四节 直线定向
要确定地面上两点在平面上的相对位置,除了需要测量两点之间的距 离外,还要测定两点连线的方向。一条直线的方向,是用该直线与基本方 向之间所夹的水平角来表示的。
确定一直线与基本方向间角度关系的工作称为直线定向。 一、基本方向的种类
第四节 直线定向
二、直线方向的表示方法 (一)方位角 1.方位角的概念 由基本方向的北端起,沿顺时针方向到某一直线的水平夹角,称为该直线的 方位角,角值范围0º ~360º 。如图。 2.方位角的种类 (1)真方位角:以真子午线方向为基本方向的,称为真方位角,用A表示。 (2)磁方位角:以磁子午线方向为基本方向的,称为磁方位角,用Am表示。 (3)坐标方位角:以坐标纵轴为基本方向的,称为坐标方位角,用表示。 :磁偏角 :子午线收敛角 m:磁坐偏角 三种方位角之间的关系: A = Am + A=+ = Am + -
课堂实训4-1
视距测量
五、注意事项 1.观测竖直角之前要打开补偿器锁紧轮到ON的位置,观测完毕转回到OFF。 2.读取上、横、下三丝读数时,要注意消除视差,视距尺要立直并保持稳 定。 六、上交资料 每人上交视距测量记录表一份。 表4-3 视距测量记录表
仪器型号:
测站 目标 仪高
观测者:
记录者:
竖盘读数 竖直角
| D | 136 .369 136 .401 1 1 K 136 .385 4262 3000 D
故AB的长度为136.385m。
第一节 距离丈量
表4-1 普通钢尺量距记录手簿
直线编号 方向 整尺段长/m 余长/m 16.369 往 4×30 AB 16.401 返 4×30 5.123 往 3×30 BC 5.175 返 3×30 5.169 往 3×30 BC 5.182 返 3×30 全长/m 往返平均数/m 相对误差 备注 136.369 136.385 1/4262 136.401 95.123 相对误差超 95.149 1/1829 限,重测 95.175 95.169 95.176 1/7321 95.182
第一节 距离丈量
三、钢尺量距的一般方法 (一)平坦地面的量距
此工作可以在直线定线结束后进行,也可边定线边丈量。见下图。 丈量时,后司尺员拿着钢尺的零点一端在起点A处,并在A点插上一根测钎,前司 尺员拿着钢尺的另一端和一组测钎走到a处。后司尺员将钢尺的零分划对准起点A, 前司尺员控制钢尺通过a,两人同时将钢尺拉紧、拉平、拉稳,前司尺员立即将测 钎垂直插入整尺段处的地面,完成第一尺段的丈量。然后,后司尺员拔起A处测钎, 两人共同把尺子提离地面前进,后司尺员到a点插测钎处停止,重复上述步骤。最 后一段不是一个整尺长度,称为余长,丈量并记录该段长度q。 地面上两点间的水平距离:D=nl+q 式中:n为整尺段数,l为钢尺一整尺的长度,q为不足一整尺的余长。
D '2 h 2
B h
A
D
C
平量法
斜量法
第一节 距离丈量
(三)丈量精度 为了校核和提高丈量精度,一段距离至少要丈量两次,即往返各丈量一次或 同向丈量两次。如符合精度要求,则取往、返测距离的平均值作为结果。 距离丈量的精度用相对误差K来衡量。相对误差 D 1 K 为往、返测距离之差的绝对值与它们的平均值之 N D 比,并化为分子为1的分数,分母越大,精度越高。 在平坦地区,钢尺量距的相对误差 K≤1/3000;在量距困难地区,K≤1/1000。 如果超出该范围,应重新进行丈量。 【例4-2】在平坦地区丈量AB长度,往测距离为136.369m,返测为136.401m, 求AB丈量结果及其丈量精度。 解:求往、返测距离的平均值 D =(D往+D返)/2=(136.369+136.401)/2=136.385m,则丈量精度为
测钎 l
l c
l d
l e
B
f
l
A
l
b 例4-1:如图,l=30m,n=6,q=16.369m,
求AB的距离。 解:DAB=nl+q=6×30+16.369=196.369m
a
第一节 距离丈量
(二)倾斜地面的量距 1.平量法 当地面倾斜,且尺段两端高差不大时,可将钢尺拉平丈量。丈量时,应由 高向低整尺段丈量或分段丈量。如图,将钢尺一端抬高,目估水平,用垂 球投点在地面上,然后在尺上读数。各段距离的总和,即为AB的水平距离。 2.斜量法 当地面倾斜均匀且坡度较大时,可沿地面直接量出AB的斜长D',用经纬 仪测出AB的倾斜角,按下面的共识将斜距改算成水平距离D:D=D'cos。 如果未测倾斜角,而是测定了A、B两点见的高差h,则D=
0.578
88º 11'
95º 27'
1º 49'
-5º 27'
152.05
57.28
4.82
-6.19
25.00
13.99
第二节 视距测量
三、视距常数的测定(请大家自学)
经纬仪的望远镜为内对光,加常数C=0,不作检测。
乘常数 K 1 ( K1 K 2 K 3 K 4 )
K 100 1 100 N 若精度小于等于1/1000,则K值仍取100;否则,应采用K的实测值。
第四章 距离测量与直线定向
4.1 距离丈量
4.2 视距测量 分,主要内容包括距离丈量、 视距测量和直线定向等基本知识。 学习时,应在理解距离概念的基础上,结合实际 操作练习,掌握钢尺一般量距、普通视距测量的观测、 记录、计算及其精度要求;了解钢尺精密量距的有关 内容;熟记直线定向、基本方向的种类、方位角和象 限角等基本概念,熟悉罗盘仪的构造,掌握测定直线 磁方位角的方法。另外,能应用所学知识减少距离测 量误差,提高观测精度。
第一节 距离丈量
距离是指地面上两点投影到水平面上的水平长度。 距离测量是测量工作基本内容之一,方法有三种,即直接丈量、视距测量
和电磁波测距。本节介绍的是距离丈量。
一、丈量工具 丈量距离的工具通常有钢尺、皮尺、玻璃纤维卷尺和辅助工具。 1.钢尺又称钢卷尺,长度有20米、30米、50米等。根据零分划位置的不同, 钢尺分为端点尺和刻线尺两种,使用时应注意零点的位置。 2.皮尺是用麻线织成的带状尺,基本分划为cm,尺端铜环的外端为尺子的 零点。皮尺的伸缩性较大,只能用于较低精度的量距。 3.高精度玻璃纤维卷尺是用玻璃纤维束和聚氯乙烯树脂等材料制造,精度 略高于钢尺。 4.距离丈量的辅助工具有:测钎、标杆、垂球、温度计和弹簧秤等。 (1)测钎用于标定尺段端点位置和计算整尺段数,也可作为瞄准的标志。 (2)标杆长2~3m,用来标定点位和直线定线。 (3)垂球是对点和投点的工具。 (4)温度计和弹簧秤是精密丈量时的工具,用于测定丈量时的环境温度和钢 尺两端的拉力。
第二节 视距测量
(二)视准轴倾斜时的视距测量原理
若地面上两点间的高差较大,必须使视准轴倾斜才能照准视距尺。
通过推导,得视准轴倾斜时的水平距离为 D=Klcos2,为竖直角
1 Kl sin 2 i v 视准轴倾斜时的高差为 h 2
二、视距测量的方法
第二节 视距测量
(一)视距测量观测水平距离、高差的方法
第四节 直线定向
在一般的情况下,三北方向是不一致的。 (4)磁偏角:地面上某点的真子午线方向与磁子午线方向的夹角。 磁北在真子午线以东称为东偏,取正值,以西者称为西偏,取负值。 (5)子午线收敛角:地面某点的真子午线方向与坐标纵轴方向之间的夹角。 坐标北在真子午线以东者,取正值;以西者,取负值。 (6)磁坐偏角m:磁子午线和坐标纵轴之间的夹角。
1.在A点立经纬仪,对中、整平后量取仪器高i(至厘米);在B点立视距尺。 2.用经纬仪盘左位置瞄准视距尺,消除视差,读取下丝读数a、上丝读数b(至毫米)和横 丝读数v(至厘米);打开补偿器锁紧轮,读取竖直度盘读数。将观测数据记入表中。 (二)计算水平距离和高差的方法 【例4-4】根据表中记录,计算测站A到1点的水平距离和高差,求出1点高程。 解: D=Klcos2=100×0.834×cos2 9º 34'=81.10m h=0.5Klsin2+i-v=0.5×100×0.834×sin(2×9º 34')+1.42-1.35=13.74m H1=HA+hA1=20.18+13.74=33.92m 经纬仪普通视距测量手簿 测站:A 测站站高程:20.18m