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1、Chapter 4Distance measurement and line orientation 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.educontents4.1 钢尺量距钢尺量距4.2 视距测量视距测量4.4 直线定向直线定向4.5 坐标方位角的计算坐标方位角的计算全站仪全站仪 距离测量是确定地面点位的基本测量工作之一。常距离测量是确定地面点位的基本测量工作之一。常用的距离测量方法有钢尺量距、视距测量、电磁波测用的距离测量方法有钢尺量距、视距测量、电磁波测距和距和GPSG
2、PS测量等。测量等。 地面上两点间的水平距离：两点间连线垂直投影在地面上两点间的水平距离：两点间连线垂直投影在 水平面上的长度称为水平距离。水平面上的长度称为水平距离。 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu 想一想想一想: :若要确定地面上某点的空间位置若要确定地面上某点的空间位置, ,除需要该除需要该点的方向和高程外点的方向和高程外, ,还需什么参数还需什么参数? ?4.1 钢尺钢尺(steel tape)量距量距 钢尺：用钢制成的带状尺，尺宽度钢尺：用钢制成的带状尺，
3、尺宽度1015mm， 厚度约厚度约0.4mm，长度有，长度有20m,30m,50m。基本分划为。基本分划为毫米，在每厘米、分米及每米处刻有数字注记。毫米，在每厘米、分米及每米处刻有数字注记。 钢尺分类：端点尺和刻划尺。钢尺分类：端点尺和刻划尺。 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu钢卷尺钢卷尺钢卷尺钢卷尺钢卷尺钢卷尺钢卷尺钢卷尺 直线定线直线定线当地面上两点之间距离超过钢尺的当地面上两点之间距离超过钢尺的全长时，用钢尺一次不能量完，量距前就需要在直全长时，用钢尺一次不能量
4、完，量距前就需要在直线方向上标定若干个分段点，并竖立标杆或测钎以线方向上标定若干个分段点，并竖立标杆或测钎以标明方向，这项工作称为直线定线。标明方向，这项工作称为直线定线。 问题：量距时，当两点间距离小于钢尺长时，可用钢尺一问题：量距时，当两点间距离小于钢尺长时，可用钢尺一次量出，但若两点间距离超过钢尺整长时如何才能准确量取次量出，但若两点间距离超过钢尺整长时如何才能准确量取？直线定线的方法：直线定线的方法：目测法目测法经纬仪法经纬仪法 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.ed
5、u4.1.1 4.1.1 直线定线直线定线直线定线直线定线(line alignment)(line alignment)想一想，这想一想，这是利用经纬是利用经纬仪什么功能仪什么功能？ABDAB 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu直线定线示意图直线定线示意图4.1.2.1 平坦地面的距离丈量平坦地面的距离丈量 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4
6、.1.2 4.1.2 钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法ABddddd余DAB=nd+d余余4.1.2.1 平坦地面的距离丈量平坦地面的距离丈量清除障碍物清除障碍物在待测点间树立花杆在待测点间树立花杆直线定线直线定线分段量取分段量取计算距离计算距离沿反方向重丈量沿反方向重丈量计算距离计算距离相对误差相对误差K计算计算K1/3000符合要求符合要求 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.1.2 4.1.2 钢尺量距的一般方法钢尺量距的
7、一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.1.2.2 倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量4.1.2 4.1.2 钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法(1) 平量法平量法ABd1d2d3d4DAB=d1+d2+d3+d4 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.1.2.2
8、 倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量4.1.2 4.1.2 钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法(2) 斜量法斜量法ABLDh4.2.1 视准轴水平时的视距计算视准轴水平时的视距计算 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.2 视距测量视距测量4.2.2 视准轴倾斜时的视距计算视准轴倾斜时的视距计算 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveys
9、urveymmc.edu4.2 视距测量视距测量BADOBADOBADO 直线定向：确定直线与标准方向之间的水平角度直线定向：确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。称为直线定向。 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)O 什么是直线定向什么是直线定向? 它与直线定线是一回事吗它与直线定线是一回事吗? 直线定向与直线定线是截然不同的两个概念。直线定向
10、与直线定线是截然不同的两个概念。（1真子午线真子午线(true meridian)方向方向（2磁子午线磁子午线(magnetic meridian)方向方向（3坐标纵轴方向坐标纵轴方向 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)4.4.1 标准方向的种类：标准方向的种类：(1) 方位角：由标准方向北端起，顺时针方向量到方位角：由标准方向北端起，顺时针方向量到某
11、直线的夹角，称为该直线的方位角。方位角角某直线的夹角，称为该直线的方位角。方位角角值范围：值范围：003600AB北 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)4.4.2 表示直线方向的方法：表示直线方向的方法：n 直线有方向性直线有方向性,用方位角表示用方位角表示直线方向时要用下标标明其方向直线方向时要用下标标明其方向.如如AB方位角真子午线方向磁子午线方向
12、坐标纵轴方向方位角种类方位角种类真子午线方位角磁子午线方位角工程测量中常用工程测量中常用坐标方位角 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)2112l 如右图示，如右图示，12为直线为直线12的坐标方位角，的坐标方位角，21称称为直线为直线12的反坐标方位角的反坐标方位角也是直线也是直线21的正坐标方的正坐标方位角）。位角）。q同一直线的正、反坐标方位角相差
13、同一直线的正、反坐标方位角相差1800，即：，即： 21=121800q（当（当12 小于小于1800 时取正号，大于时取正号，大于1800 时取负号）时取负号） 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)(2) 正反坐标方位角正反坐标方位角 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineerin
14、g surveysurveymmc.edu4.4 4.4 直线定向直线定向直线定向直线定向(line orientation)(line orientation)(3) 象限角象限角n 由标准方向的北端或南端开始，顺时针或逆时针方向由标准方向的北端或南端开始，顺时针或逆时针方向度量至直线的锐角。用度量至直线的锐角。用R表示，角值范围为表示，角值范围为00900 .RABRABRABRAByABABBBBAAAYXRAB=arctanyABXABXAB 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurve
15、ymmc.edu4.5 4.5 坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算AB123前前= 后后 1800+ 左左前前= 后后 1800右右若算得若算得前大于前大于3600,则减去则减去3600；若算得；若算得后小于后小于0,则加上则加上36004.5.1 坐标方位角的推算坐标方位角的推算 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.5 4.5 坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算4.5.2 由已知点的坐标反算坐标方位角由已知
16、点的坐标反算坐标方位角RABRABRABRAByABABBBBAAAYX第一象限第一象限第一象限第一象限: :第二象限第二象限第二象限第二象限: :第三象限第三象限第三象限第三象限: :第四象限第四象限第四象限第四象限: :AB=RABAB=1800+RABAB=1800+RABAB=3600+RABxAB 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 civil engineering civil engineering surveysurveymmc.edu4.5 4.5 坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算坐标方位角的计算4.5.2 由已知点的坐标反算坐标方位角由已知点的坐标反算坐标方位角ABn 例例:如图示如图示,已知已知A,B两点坐标分别为两点坐标分别为xA=44482.652m;yA=23817.389m;nxB=44285.645m;yB=23664.021m.n计算直线计算直线AB的坐标方位角的坐标方位角.解:x=xB-xA=-197.007my=yB-yA=-153.368mRAB=arctanyABXAB=37054/01/因因:x0;y0,故故RAB位于第三象限位于第三象限,故故AB=1800+RAB=37054/01/
