第五章距离测量
距离丈量
直线定向
坐标方位角推算
距离丈量的方法
电磁波测距 钢尺量距
视距法测距
5.1 钢尺量距
1工具
量距工具：
钢卷尺、布卷尺(皮尺)、测绳、光电测距仪和光学视距仪等
辅助工具：测钎和花杆等
（1）钢尺：钢尺是钢制的带尺
规格：尺宽10~15mm，长度有20m、30m、50m等
分划：基本分划为厘米，每厘米及每分米处有注记，全长都刻有毫米
分划。

分类：刻线尺和端点尺
（2）皮尺：皮尺是麻线与细金属丝织成的带状尺。

长度有20m、30m、50m等。

基本分划为厘米，每10厘米及整米处刻有注字。

一般都为端点尺。

（3）绳尺：又称测绳，是内含金属丝的绳子，外用棉线包裹。

（4）标杆：又称花杆，用以标定点位或直线的方向，由坚实不易弯曲的木杆制成，也有用铝合金制成的金属标杆。

（5）测钎：在测量距离过程中，用以标志所量尺段的起止点，计算整尺段数。

2直线定向
直线定线即在两点的直线方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向上。

直线定线按精度要求可用目测定线，也可用经纬仪或其他定线仪器进行定线。

两点间定线
两点延长线上定线
经纬仪定线
整尺法测量
（1）定出两端点（2）定线（3）丈量
A
B 测钎
❑
D AB=n + q 为整尺段长
q为余长
3 距离丈量
一般规定，往、返测相对误差应不大于
1/2000，在量距困难的地区，其相对误差也不应大于1/1000。

如精度满足要求，可取往、返测距离的平均值作为丈量的最后结果。

半尺法
倾斜地面的直线丈量（1）平量法：
（2）斜量法：
①按高差计算：
②按倾斜角计算：
4 钢尺量距的成果改正
人为误差：定线误差、拉力误差、读数误差在量距时由于钢尺没有准确地安放在待量距直线方向上，所量是折线而不是直线。

5 钢尺量距注意事项：
（1）距离丈量的三个基本要求是：“直、平、准”。

（2）丈量时尺身要置水平，尺要拉紧。

（3）钢尺在拉出和收卷时，要避免钢尺打卷。

（4）尺子用过后，要用软布擦干净后上油。

5.2 视距测量
视距测量是用望远镜内的视距丝装置，根据光学原理同时测定距离和高差的一种方法。

这种方法具有操作方便、速度快、一般不受地形限制等优点。

虽然精度较低（普通视距测量仅能达到
1/200~1/300的精度），但能满足测定碎部点位置的精度要求。

所以视距测量被广泛地应用于地形测图中。

一、视距测量原理
视距测量所用的仪器主
要有经纬仪、水准仪和
平板仪等。

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平面上的上下两根短丝，它与横丝平行且等距离。

视距尺是有刻划的尺子，和水准尺基本相同。

n
m
视距丝
十字丝
视距丝
水平视线
水平距离计算公式为：
高差计算公式为：v
i h -=l ——尺间隔，上、下丝读数之差，m ；i ——仪器高，m ；
v ——十字丝中丝在视距尺（或
水准尺）上的读数，m ；n D 100=
在A点安置经纬仪，在B点竖立视距尺，用望远镜照准视距尺，当望远镜视线水平时，视线与尺子垂直。

如果视距尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那么视距尺上MN的长度，可由上、下视距丝读数之差求得。

上、下视距丝读数之差
称为视距间隔或尺间隔，用l表示。

则有：D=kl+C
式中K——视距乘常数，通常K=100；
C——视距加常数。

高差：h=i-v
倾斜视线
水平距离计算公式为：
高差计算公式为：v i kl h -+=α2sin 2
1α2cos Kl D =α——竖直角。

显然，当视线水平时，竖直角为零。

K ——视距乘常数，其值一般为100；其余符号同前。

5.3 电磁波测距通过直接或间接地测定测距信号在被测距离上的往返传
播时间t
2D ，同时求
定测距信号在大气中的传播速度v，即可按下式求得距离D：
D
t
v
D
2
2
1
⨯
⨯
=
电磁波测距的分类
按照载波的不同：
以激光和红外光为载波的测距仪叫光电测距仪
以微波为载波的测距仪叫微波测距仪
按照测定传播时间方式：分为相位式测距仪和
脉冲式测距仪
按照测程的大小：分为远程（20 km以上）、中程（5-20km）和短程（5 km以下）三类。

5.4 直线定向
一、直线定向的概念
1、直线定向：确定直线与标准方向之间的角度关系。

2、标准方向的种类
（1）真子午线方向：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。

真子午线北端所指的方向为真北方向，它可以用天文观测的方法来确定。

（2）磁子午线方向：地球表面某点上磁针所指的方向为该点的磁子午线方向。

磁针北端所指的方向为磁北方向，可用罗盘仪测定。

（3）坐标纵轴方向：测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向。

3、真、磁子午线的关系：
磁偏角：真、磁子午线之间的夹角，叫磁偏角。

东偏：磁子午线偏真子午线以东为东偏；（正）
西偏：磁子午线偏真子午线以西为西偏；（负）
二、方位角
由标准方向的北端顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。

以真子午线方向为标准方向的，称为真方位角，用A表示；以磁子午线方
向为标准方向的，称为磁方位角，用Am表示；以坐标纵线为标准方向的，称为坐标方位角，简称方位角，用α表示。

由于任何地点的坐标纵线都是平行的，因此，任何直线的正坐标方位角（如α
Ａ
Ｂ）和它的反方位角（如α
ＢＡ
）均相差180°。

180±=AB BA αα
三、象限角
象限角是从子午线的一端（北端或南端）计算到某一直线的锐角。

象限角的取值范围为0°-90°，用R表示。

平面直角坐标系分为四个象限，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示。

由于象限角可以自北端或南端量起，所以表示直线的方向时，不仅要注明其角度大小，而且要注明其所在象限。

象限名称由方位角α求象限角R 由象限角R求方位角αⅠ 北东（NE）R=αα=R
Ⅱ 南东（SE）R=180°-αα=180°-R
Ⅲ 南西（SW）R=α-180°α=180°+R
Ⅳ 北西（NW）R=360°-αα=360°-R
1、正、反坐标方位角 直线1-2 ：点1是起点，点2是终点。

α12—正坐标方位角； α21—反坐标方位角。

α21α12
x
y o x
x 12 1802112-=αα 180±=正反αα所以一条直线的正、反
坐标方位角互差180º。

第三节坐标方位角的推算。