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1、,第四章 距离测量与直线定向,卷尺量距,丈量工具,钢尺 规格:尺宽1015mm，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字，全长都刻有毫米分划。 分类：刻线尺，端点尺。（按尺的零点刻划位置）,丈量工具,2.皮尺 规格:用麻线或加入金属丝织成的带状尺，长度有20m、30m、 50m等。 分划：基本分划为厘米，每十厘米及整米处刻有注字。 分类：按尺的零点刻划位置，一般都为端点尺。,3.花杆、测钎和垂球 花杆又称标杆，用来标点和定线。 测钎，用粗铁丝做成，用来标定尺段 端点位置和计算尺段数。 垂球，用来对点、标点和投点。,直线定线,将所量尺段标定在待测二点间一条直
2、线上的工作称为直线定线。,目视定线一般量距用目视定线。,（2）经纬仪定线精密量距应用经纬仪定线。,距离丈量,平坦地区量距量距精度不高时可采用整尺法量距，直接将钢尺沿地面丈量，不用加温度改正和用弹簧秤标定施加拉力。 D=nl+l,倾斜地面距离丈量视地形情况可用水平量距法(a图)或倾斜量距法(b图)。,一、地形分类,距离丈量,二、丈量实施,距离丈量,三、计算方法及技术要求,为了提高精度，一般采用往返丈量。 量距精度以相对误差表示，通常化为分子为1的分数形式：,两点间水平距离为：,平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/2000；在困难地区相对误差不应大于1/1000。,钢尺量距的误差分析及注意事项,影
3、响钢尺量距精度的因素很多，主要有定线误差、尺长误差、温度测定误差、钢尺倾斜误差、拉力不均误差、钢尺对准误差、读数误差等。现择其主要者讨论如下。,（1）尺长误差 钢尺名义长度与实际长度之差产生的尺长误差对量距的影响，是随着距离的增加而增加的。在高精度量距时应加尺长改正，并要求钢尺检定误差1mm。,（2）温度误差 钢尺的长度随温度而变化，当丈量时温度和标准温度不一致时，将产生温度误差。一般量距时，当温度变化小于10时，可以不加改正，但精密量距时，必须加温度改正。所以量距宜在阴天进行，最好用半导体温度计测量钢尺的自身温度。,（3）定线误差 在量距时由于钢尺没有准确地安放在待量距的直线方向上，所量的是
4、折线而不是直线，造成量距结果偏大，如图4-4所示。,钢尺量距的误差分析及注意事项,一般丈量时，要求花杆定线偏差不大于0.1m，仪器定线偏差不大于57cm。,钢尺量距的误差分析及注意事项,（4）尺子倾斜和垂曲误差 钢尺量距时若钢尺不水平，或钢尺测量距离时两端高差测定有误差，对测量会产生误差，使距离测量值偏大。因此，丈量时，必须注意尺子水平，整尺段悬空时，中间应有人托一下尺子。在精密量距时，可用普通水准仪测定高差即可。,（5）拉力不均误差 在一般丈量中，只要保持拉力均匀即可，而在精密量距时应使用弹簧秤控制拉力，使钢尺在丈量时所受拉力与检定时拉力相同。,（6）钢尺对准及读数误差 在量距时，由于钢尺对
5、点误差、测钎安置误差及读数误差都会使量距产生误差。这些误差是偶然误差，所以量距时，应仔细认真。并采用多次丈量取平均值的方法，以提高量距精度。此外，钢尺基本分划为1mm，一般读数也到毫米，若不仔细会产生较大误差，所以测量时要认真仔细。,视距测量,视距测量,视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。最简单的视距装置是测量仪器(如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分划板上刻制上、下对称的两条短线，称视距丝。如图4-5。视距测量中的视距尺可用普通水准尺，也可用专用视距尺。,视距测量精度一般为1/2001/300，精密视距测量可达1/2000。由于视距
6、测量用一台经纬仪即可同时完成两点间平距和高差的测量，操作简便，所以当地形起伏较大时，常用于碎部测量和图根的加密。,视距测量原理,1.视线水平时,视距尺,焦距,物镜,调焦透镜,焦距,待测距离D为： 从凸透镜L1成像原理可得：,视距测量原理,1.视线水平时,D=D+f1+,D=Kl+c,令f1/p=K ,f1+C 则,式中：K视距乘常数；c视距加常数；l尺间隔（N-M）。 在仪器设计时，选择适当参数，可使K=100，c值很小，可忽略不计，所以视线水平时视距测量公式为：D=Kl=100l,视距测量原理,1.视线水平时,视线水平时，高差由图4-7可得：,h=i-s,式中：i仪器高 s中丝读数。,视距测
7、量原理,2.视线倾斜时,视距测量原理,2.视线倾斜时,A、B两点水平距离为：,D=Dcos=Klcos2,视距测量原理,2.视线倾斜时,A、B两点高差为：,在实际工作中，可以使中丝读数等于仪器高i,则上式可简化为:,h=Dtg+i-s,或,（此时的中丝高称为便利高）,视距测量的观测与计算,1视距测量的施测 （1）如教材图4-11所示，在A点安置经纬仪，量取仪器高i，在B点竖立视距尺。 （2）盘左（或盘右）位置，转动照准部瞄准B点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算出尺间隔l。 （3）转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直角。 （4）根据尺间隔l、垂直
8、角、仪器高i及中丝读数v，计算水平距离D和高差h。,视距测量的观测与计算,2视距测量的记录与计算,视距测量的观测与计算,计算示例:,视距测量误差及注意事项,影响视距测量精度的因素有以下几方面： 视距尺分划误差,乘常数K不准确的误差,竖直角测量误差,视距丝读数误差,视距尺倾斜误差,外界气象条件对视距测量的影响 大气折光的影响视线穿过大气时会产生折射，从直线变为曲线，造成误差。由于视线靠近地面，折光大，所以规定视线应高出地面1m以上。 大气湍流的影响空气的湍流使视距成像不稳定，造成视距误差。当视线接近地面或水面时这种现象更为严重。所以视线要高出地面1m以上。 除此以外，风和大气能见度对视距测量也会产生影响。风力过大，尺子会抖动，空气中灰尘和消气会使视距尺成像不清晰，造成读数误差，所以应选择良好的天气进行测量。,
