《工程测量教学课件第4章距离测量与直线定向08土建》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程测量教学课件第4章距离测量与直线定向08土建（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、测距技术的发展直接测距法：皮尺、钢尺光学测距方法：视距测量电磁波测距：GPS测量第第4章章距离测量与直线定向距离测量与直线定向4.1钢尺量距钢尺量距4.2光电测距光电测距和和全全站仪介绍站仪介绍4.3直线定向直线定向(重重点点/难点难点)4.1钢尺量距钢尺量距一、量距工具一、量距工具工作步骤：工作步骤：1 直线定线：将分段点标定在一条直线上2 量距3 数据整理q辅助工具辅助工具锤球二、直线定线二、直线定线如果所测的距离较长，则需将其分成几段，然后分段测量，标定直线分段点的位置的工作，称为直线定线。目估定线法目估定线法2）.两点间互不通视定线两点间互不通视定线1）.两点间目估定线两点间目估定线
2、将经纬仪安置于将经纬仪安置于A A点，瞄准点，瞄准B B点，然后点，然后在在ABAB的视线上的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点尺略短的尺段端点1 1，2 2，。在各尺段端点打。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面入木桩，桩顶高出地面5cm5cm10cm10cm，在每个桩顶，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在刻划十字线，其中一条在ABAB方向上，另一条垂方向上，另一条垂直直ABAB方向，以其交点作为钢尺读数的依据。方向，以其交点作为钢尺读数的依据。A1325B4经纬仪定线法（一般用于精密量距）经纬仪定线法（一般用于精密量距）q平坦地面的距离丈量的方法
3、整尺法整尺法三、三、钢尺量距钢尺量距的一般方法的一般方法A、B两点间的水平距离为：式中：n 尺段数； l 钢尺的尺长； q 不足一整尺的余长。距离丈量要求：“直、平、准”， 1/10001/5000q倾斜地面的距离丈量的方法斜量法平量法：距离累加即可K=|K=|往测往测 返测返测 | / | / 往返均值往返均值 = 1 / = 1 / M M为了提高测量精度，防止丈量错误，需往返丈量，取其平均值。返测时应重新定线。用相对误差K衡量测量精度。在平坦地区K不应大于1/2000；在困难地区K不应大于1/1000。AB往测返测四、四、钢尺量距精密方法钢尺量距精密方法精度在1/100001/40000
4、以上A321B2、量距、测高差、量距、测高差然后用检定过的钢尺用弹簧秤加标准拉力，丈量每一线段长度。丈量同时应测出钢尺温度或现场温度，并用水准仪测量每一线段两端点的高差。应往返测。1、经纬仪经纬仪定线定线先清理场地，用钢尺概量、经纬仪定线定出略小于一整尺段的长度，并做好标记（划十字丝）。 量距是用量距是用经过经过检定的钢尺检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。一人记录及观测温度。 量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力(30 m(30 m钢尺，标准拉力为钢尺，标准拉力为100 N)100 N)。前、后读数员应同时在
5、。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到钢尺上读数，估读到0.5mm0.5mm。每尺段要移动钢尺三次不同每尺段要移动钢尺三次不同位置（位置（23cm23cm），三次丈量结果的互差不应超过，三次丈量结果的互差不应超过3mm3mm，取三，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。 每一尺段应读记一次温度，估读每一尺段应读记一次温度，估读0.50.5度；进行温度。度；进行温度。 随之进行返测。随之进行返测。 观测各桩顶高差进行倾斜改正。高差测量往返观观测各桩顶高差进行倾斜改正。高差测量往返观测，测，30m30m长的尺段高差长的尺段高差=510mm=510mm，取
6、其平均值作为观测结，取其平均值作为观测结果。果。经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：温度为温度为t t时的钢尺实际长度；时的钢尺实际长度；钢尺的名义长度；钢尺的名义长度；尺长改正值，即温度在尺长改正值，即温度在 时钢尺全长改时钢尺全长改正数；正数；钢尺膨胀系数，一般取钢尺膨胀系数，一般取=1.25=1.25 钢尺检定时的温度；钢尺检定时的温度；量距时的温度。量距时的温度。尺长方程式尺长方程式尺长改正尺长改正整尺段的尺长改正：任一长度的尺长改正：温度改正温度改正丈量时的温度与钢尺检定时的温度不同，尺长会发生变化。3.3.钢尺量距的成果整理钢尺量距的成果整理倾斜改正
7、倾斜改正任一距离丈量值改正后的水平距离为：再计算往还测距离及其平均值，最后计算相对误差K实际长度。整尺段悬空时，中间应有人托住钢尺。4)定线误差定线误差使所量距离为一组折线，丈量结果偏大。丈量30m的距离，偏差为0.25m时，量距偏大1mm。5)拉力误差拉力误差钢尺丈量拉力应与检定拉力相同。拉力变化2.6kg，尺长改变1mm。6)丈量误差丈量误差插测钎不准，前、后尺手配合不佳，余长读数不准.丈量中应尽量准确对点，配合协调。使用钢尺量注意事项：使用钢尺量注意事项：1使用前要认清尺的零点位置，熟悉尺的注记方式；使用前要认清尺的零点位置，熟悉尺的注记方式；2要密切配合，尺子要拉紧，用力均匀，定线要直
8、，尺子水平；要密切配合，尺子要拉紧，用力均匀，定线要直，尺子水平；3读书要同时、迅速、准确、果断；读书要同时、迅速、准确、果断；尺扭环时，切勿用力拉尺，应立即将扭环解开。尺扭环时，切勿用力拉尺，应立即将扭环解开。4严防尺子被车辗。严防尺子被车辗。5尺子不可在地面上拖拉。尺子不可在地面上拖拉。4.2红外测距仪及全站仪红外测距仪及全站仪分类：分类：载波载波微波测距仪微波测距仪光电测距仪光电测距仪激光测距仪红外测距仪测程测程远程测距仪(大于15km)中程测距仪(5km15km)短程测距仪(小于5km)精度精度I级(mD5mm)II级(5mmmD10mm)III级(mD10mm) 电磁波测距仪是用电磁
9、波（光波或微波）作为载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。测时方式测时方式脉冲法相位法变频法变频法干涉法干涉法导弹、人卫、导弹、人卫、月球等空中月球等空中目标目标大地、地震大地、地震测量测量地形测量、地形测量、工程施工工程施工1、红外测距仪简介、红外测距仪简介 电磁波测距仪的优点：电磁波测距仪的优点：测程远、精度高。受地形限制少等优点。作业快、工作强度低。 测距仪的精度指标：测距仪的精度指标：式中：式中：mD 测距中误差，单位为测距中误差，单位为mm； a 固定误差，单位为固定误差，单位为mm； b 比例误差；比例误差； D 以以km为单位的距离。为单位的距离。如，某测距仪的标称精度为如
10、，某测距仪的标称精度为 当距离D为0.6km时，测距精度是测距精度是mD=8mm。2、红外测距仪的测距原理：、红外测距仪的测距原理：脉冲法测距：脉冲法测距：由测距仪的发射系统发出光脉冲，经反光镜反射后，再由测距仪的接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔的钟脉冲的个数以求得距离D。由于计数器的频率一般为300MHz(300106Hz)，测距精度为O.5m，精度较低。目前精度最高的脉冲式红外测距仪：徕卡DI3000标称精度：(35mm+1ppm)WildDI3000WildDI3000脉冲测距仪脉冲测距仪测距仪在测距仪在A点发出的调制光在待测距离上传播，经棱镜反射点发出的调制光在待测距离上传
11、播，经棱镜反射后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号与接受信号进行后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移的相位移，从而间接地求得时间，从而间接地求得时间t，再由，再由求得距离求得距离。3、相位式测距原理、相位式测距原理BAAT2D2DD相相位位法法测测距距原原理理常采用多个调制频率测距，来保证测程和精度。用短尺（精尺）常采用多个调制频率测距，来保证测程和精度。用短尺（精尺）确定精确的小数位，用长尺（粗尺）测定距离的大数。确定精确的小数位，用长尺（粗尺）测定距离的
12、大数。如果精测尺的波长为10米，则距离精度可达到1cm;粗测尺波长为10km,则相位差得出的10米位为精确的。相位计只能测出不相位计只能测出不足一周的相位差足一周的相位差N，测相精度一，测相精度一般为般为1/1000q技术：采用多个技术：采用多个“测尺测尺”组合实现测距技术过程。组合实现测距技术过程。q设计：设计：粗粗测尺测尺+精精测尺测距。测尺测距。如双频测距仪：如双频测距仪：精测尺：精测尺：1=15MHz,测尺长测尺长10m，精度为厘米级精度为厘米级粗测尺：粗测尺：2=75kHz,测尺长测尺长2000m，精度为米级精度为米级精测：5.672m粗测：1245.5m距离距离:1245.672m
13、+由此可知：由此可知： 高频保证精度高频保证精度 低频保证测程低频保证测程相位式测距原理相位式测距原理调制频率与测尺长度的关系调制频率f15MHz7.5MHz1.5MHz150kHz75kHz15kHz测尺长度/210m20m100m1km2km10km精度1cm2cm10cm1m2m10m4、ND 3000红外测距仪1) 仪器简介：主要技术参数红外光源波长：0.865m测尺长及对应的调制频率精测尺：10m，f1=14.835546MHz粗测尺1：1000m，f2=148.35546kHz粗测尺2：10000m，f2=14.835546kHz测程：2500m(单棱镜)，3500m(三棱镜)标称
14、精度：(5mm+3ppm)测量时间：正常测距3s，跟踪测距、初始测距3s，以后每次测距0.8s显示：带有灯光照明的7位数字液晶显示，最小显示距离为1mm供电：6V镍镉(NiCd)可充电电池气象改正比例系数计算公式：测距时的大气压力与空气温度测量设备2)测距边长的改正测距边长的改正仪器常数的改正仪器常数的改正加常数：加常数：发光管的发射面、接受面与仪器中心不一致；反光镜的等效反射面与反光镜中心不一致；内光路及电子元件产生的相位延迟。三者使得测得的距离与实际距离总相差一常数。其值与距离大小无关系。与棱镜的类型有关。加常数通过检定可以求得。D接收面发射面仪器中心陵镜等效反射面仪器中心内光路等效反射面
15、DdD乘常数：乘常数：测距时仪器的晶振频率与设计频率有偏移，产生了与距离成正比的系统误差。该比例因子称乘常数。通过检验求得。改正方法：改正方法：1）测距前在仪器中预置常数；2）用下式改正：气象改正气象改正（如徕卡测距仪）倾斜改正倾斜改正例：D=1352.112m,p=892.1mbt=32.5C,则D0=5.106mm,D=69.0mm测距边长的的改正5全站仪及其使用（重点）全站仪及其使用（重点）（一） 全站仪概述（二） 全站仪的功能 （三） 全站仪的基本操作方法（四） 几种全站仪介绍 （五) 光电测距的注意事项（一）（一） 全站仪概述全站仪概述q全站仪的基本功能是全站仪的基本功能是测量角度、
16、距离、坐标测量角度、距离、坐标。q全站仪具有如下全站仪具有如下特点特点：同时进行角度测量同时进行角度测量( (水平角、竖直角水平角、竖直角) ) 和距离测量和距离测量( (斜斜距距S S、平距平距D D、高差高差h) h) ； 测距系统光轴与测角系统视准轴同轴（测距系统光轴与测角系统视准轴同轴（三轴同一三轴同一）；）；显示测点的角度显示测点的角度( (方向值方向值) )、距离、高差或三维坐标；、距离、高差或三维坐标；拥有后方交会、放样、拥有后方交会、放样、偏心测量、悬高测量、对边测量、面偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算积计算等高级测量功能。等高级测量功能。拥有较大容量的内部存储器，以数据
17、文件形式存储拥有较大容量的内部存储器，以数据文件形式存储已已知点和知点和观测点的点号、点的点号、编码、三、三维坐坐标； 实现全站仪与计算机的数据通讯；实现全站仪与计算机的数据通讯； 高精度全站仪测角达高精度全站仪测角达0.50.5秒级，测距精度达秒级，测距精度达(0.1mm+0.1PPM)(0.1mm+0.1PPM)； 与计算机联合组成的智能观测系统能实现全自动与计算机联合组成的智能观测系统能实现全自动瞄准、观测、记录、存储和数据的传输，被称为测瞄准、观测、记录、存储和数据的传输，被称为测量机器人。量机器人。思考题：全站仪与经纬思考题：全站仪与经纬仪比较有何优势？仪比较有何优势？三轴同一望远镜
18、三轴同一望远镜 在全站仪的望远镜中，照准目标的在全站仪的望远镜中，照准目标的视准轴视准轴、光电、光电测距的红外光测距的红外光发射光轴发射光轴和和接收光轴接收光轴是同轴的，其光是同轴的，其光路如图所示。因此，测量时使望远镜照准目标棱镜路如图所示。因此，测量时使望远镜照准目标棱镜的中心，就能同时测定水平角、垂直角和斜距的中心，就能同时测定水平角、垂直角和斜距（二）（二） 全站仪的功能全站仪的功能全站仪一般有几种测量模式：角度测量模式角度测量模式距离测量模式距离测量模式可进行水平度盘读数设置；同时测量水平角和竖直角；垂直角坡度模式；角度放样。可进行仪器常数、棱镜常数、气象改正设置；可进行斜距、平距、
19、高差的测量；偏心测量；测距模式的设置；距离放样。方法：与经纬仪相同。方法：与经纬仪相同。当精度要求不高时（如碎步测量）当精度要求不高时（如碎步测量）当精度要求不高时（如碎步测量）当精度要求不高时（如碎步测量）只需半测回：只需半测回：只需半测回：只需半测回： 瞄准一已知点瞄准一已知点A A置零（置零（0SET0SET）瞄准瞄准B B点，记下水平点，记下水平度盘的读数。度盘的读数。 u当精度要求高时（如导线测量）当精度要求高时（如导线测量）当精度要求高时（如导线测量）当精度要求高时（如导线测量）可用可用可用可用测测回法回法回法回法步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，按步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，按
20、步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，按步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，按“置盘置盘置盘置盘”如：配置如：配置如：配置如：配置0 0 0 00 0 0 00202020230303030”，则按输入对应的软键，则按输入对应的软键，则按输入对应的软键，则按输入对应的软键 “0.02300.02300.02300.0230”-ENT-ENT-ENT-ENT，即可。，即可。，即可。，即可。一定按照测量规范操作仪器，要尊重科学，有些同学一定按照测量规范操作仪器，要尊重科学，有些同学尤其是非测绘专业的学生喜欢尤其是非测绘专业的学生喜欢“想当然想当然”。一般情况，出厂的一般情况，出厂的PRISM=0（原配单棱镜
21、）；国产南（原配单棱镜）；国产南方棱镜为方棱镜为-30mm；苏一光的原配三；苏一光的原配三棱棱镜组为镜组为-30mm。如果采用别的如果采用别的棱棱镜，则需设置棱镜常数，一旦设置好后，镜，则需设置棱镜常数，一旦设置好后，关机即保存。关机即保存。PSMPSM、PPMPPM设置设置设置设置测距、坐标、放样前。测距、坐标、放样前。测距、坐标、放样前。测距、坐标、放样前。1 1）棱镜常数（）棱镜常数（）棱镜常数（）棱镜常数（PSMPSM）的设置。）的设置。）的设置。）的设置。2 2）大气改正数（）大气改正数（）大气改正数（）大气改正数（PPMPPM）（乘常数）设置。）（乘常数）设置。）（乘常数）设置。）
22、（乘常数）设置。输入测量时的气温（输入测量时的气温（TEMP）、气压（）、气压（PRESS），或），或经计算后，输入经计算后，输入PPM的值。的值。坐标测量模式坐标测量模式放样模式放样模式输入测站点坐标，照准定向点输入定向方位角，或者输入测站和定向点的坐标，以及仪器高和目标高，照准待定点，就可直接测定未知点坐标。设置已知数据（包括测站坐标、后视方向或后视点坐标、棱镜高）；坐标测量操作。放样模式有两个功能，即测定放样点和利用内存中已知数据设置新点。三维坐标测量三维坐标测量如图，将全站仪安置在已知如图，将全站仪安置在已知点点A，棱镜设置在待定点棱镜设置在待定点P，输入输入A点已知坐标及仪器点已知坐
23、标及仪器高和高和P点棱镜高后，先后视点棱镜高后，先后视已知点已知点B并输入并输入B点坐标点坐标（后视已知点是为了设置方（后视已知点是为了设置方向位角）然后瞄准向位角）然后瞄准P点处棱点处棱镜并进行观测，仪器即可显镜并进行观测，仪器即可显示待定示待定P的三维坐标。的三维坐标。APB全站仪的功能全站仪的功能1)1)输入输入输入输入A A测站测站测站测站X X，Y Y，HH，仪器高，仪器高，仪器高，仪器高i i，P P点棱镜高点棱镜高点棱镜高点棱镜高t t。2)2)瞄准后视点，并输入后视瞄准后视点，并输入后视瞄准后视点，并输入后视瞄准后视点，并输入后视点坐标。点坐标。点坐标。点坐标。3)3)瞄准目标
24、棱镜点，按测量键。瞄准目标棱镜点，按测量键。瞄准目标棱镜点，按测量键。瞄准目标棱镜点，按测量键。放样测量放样测量将要测设的角度和边长将要测设的角度和边长（或坐标值）输入全站仪，（或坐标值）输入全站仪，在放样过程中仪器显示角在放样过程中仪器显示角度和边长的实测值与放样度和边长的实测值与放样值之差，根据显示的偏离值之差，根据显示的偏离值及符号调整棱镜位置，值及符号调整棱镜位置，直至偏离值为零，此时棱直至偏离值为零，此时棱镜所处位置即为要测设的镜所处位置即为要测设的点位。有的电子全站仪还点位。有的电子全站仪还可通过图形显示出棱镜上可通过图形显示出棱镜上下左右前后的移动方向下左右前后的移动方向。对边测
25、量悬高测量后方交会偏心测量面积计算等高级测量功能。应用测量模式应用测量模式（三）、（三）、全站仪的基本操作方法全站仪的基本操作方法按按POWER或或ON键键，开开机机后后仪仪器器进进行行自自检检，自自检检结结束束后后进进入入测测量量状状态态。有有的的全全站站仪仪自自检检结结束束后后须须设设置置水水平平度度盘盘与与竖竖盘盘指指标标，设设置置水水平平度度盘盘指指标标的的方方法法是是旋旋转转照照准准部部，听听到到鸣鸣响响即即设设置置完完成成；设设置置竖竖盘盘指指标标的的方方法法是是纵纵转转望望远远镜镜，听听到到鸣鸣响响即即设设置置完完成。设置完成后显示窗才能显示水平度盘与竖直度盘的读数。成。设置完成
26、后显示窗才能显示水平度盘与竖直度盘的读数。1.测前的准前的准备工作工作1）安置安置仪器器将全站将全站仪连接到三脚架上，接到三脚架上，对中并整平。多数全中并整平。多数全站仪有双站仪有双轴补偿功能，所以仪器整平后，轴补偿功能，所以仪器整平后，在在观测过程中，既使气泡稍有程中，既使气泡稍有偏离，偏离，对观测也无影响。也无影响。2）开机并初始化开机并初始化2.全站全站仪的基本操作与使用方法的基本操作与使用方法1）水平角水平角测量量（1）按角度按角度测量量键，使全站，使全站仪处于角度于角度测量模式，照准第量模式，照准第一个目一个目标A。（2）设置置A方向的水平度方向的水平度盘读数数为00000。（3）照
27、准第二个目照准第二个目标B，此此时显示的水平度示的水平度盘读数即数即为两方两方向向间的水平的水平夹角。角。2）距离距离测量量（1）设置棱置棱镜常数常数。（2）设置大气改正置大气改正值或气温、气或气温、气压值。如果用如果用测回法，与光学回法，与光学经纬仪相似，同相似，同样要配置要配置读盘，盘左左盘右右观测。（6 6）照照准准目目标标棱棱镜镜，按按坐坐标标测测量量键键，全全站站仪仪开开始始测测距并计算显示测点的三维坐标。距并计算显示测点的三维坐标。 （3）距离）距离测量量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。时显
28、示斜距、平距、高差。3）坐坐标测量量（1）设定定测站点的三站点的三维坐坐标。（2）瞄准后）瞄准后视点并点并设定后定后视点的坐点的坐标或或设定后定后视方向的方向的水平度水平度盘读数即其方位角。数即其方位角。（3）设置棱置棱镜常数。常数。（4）设置大气改正置大气改正值或气温、气或气温、气压值。（5）量量仪器高、棱器高、棱镜高并高并输入全站入全站仪。（四）（四）其它全站仪系列介绍其它全站仪系列介绍索佳索佳30R30R系列全系列全站仪站仪徕卡徕卡TPS1100TPS1100智能全站智能全站仪系列仪系列北京北京拓普康拓普康GTS-800GTS-800系系列列南方南方NTS-202w/205wNTS-20
29、2w/205w索佳索佳30R系列全站系列全站仪仪标谁单棱镜测距范围可达5000米，精度可(2mm+2ppm)。索佳反射片测距范围可达500米，精度可达(3mm+2ppm)。无协作目标测量超过150米，精度可达(3mm+2ppm)。徕卡徕卡TPS1100智能全站仪系列智能全站仪系列产品特点产品特点目标自动识别与瞄准动态目标自动跟踪无合作目标同轴侧距内置无线遥控测量5MB的广阔内存空间更快、更灵、更巧、更全特点：1、每秒50高速旋转2、新颖的微动/阻尼装置3、内置MS-DOS系统4、标准测量程序5、PC卡/ATAFlash卡系统6、大屏幕图形显示器北京拓普康全站仪北京拓普康全站仪GTS-800系列
30、系列产品特点产品特点关键电子元件进口，质量可靠设计合理，外型美观操作简单，功能实用价格低廉，可普及到小组设有RS-232C接口能与微机，掌上电脑PC-E500（S）通讯，特别适合于做数字化测图输入温度和气压，仪器将自动进行气象修正；大气折光和地球曲率的影响可以在平距和高差测量中自动补偿。（五）、光电测距的注意事项(1)(1) 防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。(2)(2) 严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。(3)(3) 仪器长期不用时，应将电池取出。仪器长期不用时，应将电池取出。 (4)(4
31、) 测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体 和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。 (5)(5) 镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。 (6)(6) 应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。返回（7 7）全站仪迁站时，应从脚架上取下仪器）全站仪迁站时，应从脚架上取下仪器 （8 8）运输过程中注意防震）运输过程中注意防震 4.3直线定向和坐标测算原理直线定向和坐标测算原理4.3.1直线定向直线定向确定一条直线与
32、标准方向之间确定一条直线与标准方向之间的关系称为直线定向。的关系称为直线定向。一、标准方向的种类一、标准方向的种类1.真子午线方向：真子午线方向：通过地球表通过地球表面某点的真子午线的切线方向。面某点的真子午线的切线方向。对应的方位角为真方位角，用对应的方位角为真方位角，用A表示表示。P1P2q性质：恒定性；互不平行性。性质：恒定性；互不平行性。q真方位角真方位角用天文用天文测量方法或用陀螺测量方法或用陀螺经纬仪测定的。经纬仪测定的。q子午线收敛角子午线收敛角 ：地面：地面上任意两点真子午线方上任意两点真子午线方向的夹角。向的夹角。陀螺仪陀螺仪GP1-2AGP1-2A2.磁子午线方向磁子午线方
33、向：通过地球通过地球表面某点的磁子午线的切线表面某点的磁子午线的切线方向，即磁针静止时的指向方向，即磁针静止时的指向（或位置）。对应的方位角（或位置）。对应的方位角为磁方位角，为磁方位角，A磁磁或或Am表示表示。APPP P北极北极 P P磁北极磁北极q性质：不稳定性；不平行性性质：不稳定性；不平行性q偏向真子午线方向以东为偏向真子午线方向以东为“”；偏向真子午；偏向真子午线方向以西为线方向以西为“”。q磁偏角磁偏角 ：地面点的真子午线：地面点的真子午线方向与磁子午线方向的夹角。方向与磁子午线方向的夹角。q我国磁偏角的变化大约在十我国磁偏角的变化大约在十6到一到一10之间。之间。北京为西偏，北
34、京为西偏，约为约为-5度。度。q磁方位角磁方位角用罗盘仪测定的。用罗盘仪测定的。DQL-1DQL-1型森林罗盘仪型森林罗盘仪DQL-1BDQL-1B型森林罗盘仪型森林罗盘仪q磁北极的概略位置：北纬磁北极的概略位置：北纬74 ，西经，西经110 。罗盘仪测定磁方位角罗盘仪测定磁方位角主要部件磁针、刻度盘、望远镜、基座。操作步骤：测定直线AB的磁方位角置于A点，垂球对中，松开球臼街头螺旋，前后左右倾斜螺旋，使水准气泡居中，拧紧接头螺旋;松开罗盘制动螺旋，转动望远镜瞄准B点;松开磁针固定螺旋，待其静止后，读出磁针北极对准的刻度盘读数，即为磁方位角。 由标准方向的北端起，顺时针方向量到某直线的夹角，称
35、为该直线的方位角，其角值从0 36 360。 q3.坐标纵轴方向坐标纵轴方向（高斯坐标系中央子午线切线方向）（高斯坐标系中央子午线切线方向）12标准方向北端标准方向北端方位角方位角22222q测量工作中，常采用测量工作中，常采用方位角方位角来来表示直线的方向。表示直线的方向。地面点的坐标纵轴方向与真地面点的坐标纵轴方向与真子午线方向的夹角。子午线方向的夹角。偏向真子午线以东为偏向真子午线以东为“”；偏向真子午线方向以西为；偏向真子午线方向以西为“”。q坐标子午线收敛角坐标子午线收敛角 ：q性质：平行性性质：平行性xyoP1P2坐标北与真北的关系坐标北与真北的关系2磁北磁北真北真北坐标北坐标北A
36、mA14、某点不同的标、某点不同的标准方向所得到的方准方向所得到的方位角的关系：位角的关系：真方位角与磁方位角：真方位角与磁方位角：真方位角与坐标方位角：真方位角与坐标方位角：坐标方位角与磁方位角：坐标方位角与磁方位角：二二 正、反坐标方位角正、反坐标方位角 直线直线1-2 1-2 ：点：点1 1是起点，点是起点，点2 2是终点。是终点。1212 正正坐标方位角；坐标方位角；2121 反反坐标方位角。坐标方位角。2112xyoxx12直线直线2-12-1：所以一条直线的正、反坐标方位角互差所以一条直线的正、反坐标方位角互差180180 三、三、 象限象限角角 某直线的象限角是由直线起点的标准某
37、直线的象限角是由直线起点的标准方向北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量方向北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至该直线的至该直线的锐角锐角，用，用R R表示。表示。直线直线R与与的关系的关系O1O2O3O4（北）（北）（西）（西）y（东）（东）（南）（南）xoRO1RO3RO2RO4O1O2O3O41234O1=RO1O2=180RO2O3=180 RO3O4=360RO4四、坐标方位角的推算 1212已知，通过连测求得已知，通过连测求得1212边与边与2323边的边的连接角为连接角为2 2 （右角）、（右角）、 2323边与边与3434边的连接角边的连接角为为3 3（左角），现推算（左角），
38、现推算2323、3434。1234xxx23341223前进方向前进方向1234xx2312221前进方向前进方向x34332 由图中分析可知：由图中分析可知：推算坐标方位角的通用公式：推算坐标方位角的通用公式：注意：注意： 计算中，若计算中，若前前360360，减，减360360； 若若前前00，加，加360360。推广：若从起始边推算到终边的公式为：推广：若从起始边推算到终边的公式为：当当角为左角时，取角为左角时，取“”；若为右角时，取；若为右角时，取“”。当当后后 180360 （41720360）= 572045=3418040（ 10360）= 350= 10050= 4618012
39、510= 1005018013630= 10= 572018024720返回前进方向前进方向坐标正算坐标正算当已知直线起始点坐标当已知直线起始点坐标、直线的长度和方位角，需、直线的长度和方位角，需求直线终点坐标时，称为求直线终点坐标时，称为坐标正算。坐标正算。y1y2ox1x2123q设设1、2点坐标分别为点坐标分别为x1、y1（已知），（已知），x2、y2，方，方位角位角12，边长，边长S12，则，则x12=S12cos12,y12=S12sin12x2=x1+x12,y2=y1+y124.3.2坐标测算坐标测算当已知直线两端点坐标，要求反算该直线的边长和当已知直线两端点坐标，要求反算该直线的边长和方位角时，我们称为坐标反算。方位角时，我们称为坐标反算。R12=tg-1(y12/x12),S12=(x122+y122)1/2=坐标反算坐标反算
