任务钢尺量距及直线定线

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1、任务：钢尺量距及直线任务：钢尺量距及直线定线定线任务任务: :方向观测法测量水平角方向观测法测量水平角 知识目标：掌握钢尺量距的一般方法的操作与计算；掌握钢尺量距的一般方法的操作与计算；掌握钢尺量距的精密方法的计算及尺长方程的含义；掌握钢尺量距的精密方法的计算及尺长方程的含义；方位角的定义及计算方位角的定义及计算坐标正算及坐标反算坐标正算及坐标反算 能力目标：能够利用钢尺进行一般量距；能够利用钢尺进行一般量距；能够利用钢尺进行精密量距并进行成果的整理；能够利用钢尺进行精密量距并进行成果的整理；用目估法和经纬仪法进行直线定线用目估法和经纬仪法进行直线定线 距离测量距离测量(distance me

2、asure)(distance measure)与直线定与直线定向向(line orientation)(line orientation)一般在精度上：一般在精度上： 电磁波测距电磁波测距EDM(electro-magnetic distance measuring) 钢尺量距钢尺量距(steel tape measuring) 视距法测距视距法测距(stadia measurement)。4.1 钢尺量距钢尺量距 (steel tape measuring)一、量距工具一、量距工具有：钢尺有：钢尺(steel tape)(steel tape)、标杆、标杆(measuring bar)(m

3、easuring bar)、垂球垂球(plumb bob)(plumb bob)、测钎、测钎(measuring rod)(measuring rod)、温、温度计度计(thermometer)(thermometer)、弹簧秤、弹簧秤( (spring spring balancebalance) )。二、钢尺量距二、钢尺量距最基本的要求最基本的要求平、准、直。平、准、直。按精度分：一般量距和精密量距按精度分：一般量距和精密量距（一）一般量距步骤（一）一般量距步骤1 1定线定线(line alignment)(line alignment)按精度分：目估法和经纬仪法。按精度分：目估法和经纬仪

4、法。 目估法定线示意图目估法定线示意图2丈量丈量（1 1）喊）喊“预备预备”、“好好”前后尺手同时读数，相减。前后尺手同时读数，相减。（2 2）在山区，可用平量法、斜量法。）在山区，可用平量法、斜量法。 平量法平量法斜量法斜量法AB测钎测钎SAB=n + 为整尺段长为整尺段长 为余长为余长3内业成果整理内业成果整理 （1 1）丈量精度用）丈量精度用“相对误相对误差差”来衡量：来衡量：要求：要求：一般量距：一般量距：K1/3000(K1/3000(平坦平坦) )，1/10001/1000（山区）。（山区）。 （二）精密量距步骤（二）精密量距步骤 （*）1、经纬仪定线。、经纬仪定线。 在桩顶画出十

5、字线。在桩顶画出十字线。2、精密丈量。、精密丈量。（1 1）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。（2 2）前读尺员发）前读尺员发“预备预备”，后读尺员发，后读尺员发“好好”；此时；此时前后尺手同时读数。前后尺手同时读数。（3 3）移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三）移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三次较差不超限时（一般不得超过次较差不超限时（一般不得超过23mm23mm），取平均），取平均值作为尺段结果。每测完一尺段，用温度计读取值作为尺段结果。每测完一尺段，用温度计读取一次温度。一次温度。（4）要进行往返测量。）要进行往返测量。 记录格式见表。记录格

6、式见表。 3测量各桩顶间高差。测量各桩顶间高差。4内业成果整理内业成果整理某某钢尺的尺尺的尺长方程式：方程式：钢尺在尺在t温度温度时的的实际长度；度；钢尺的名尺的名义长度度钢尺使用时的温度；钢尺使用时的温度； 钢尺检定时的温度钢尺检定时的温度 检定定时，钢尺尺实际长与名与名义长之差；之差；钢尺的膨胀系数钢尺的膨胀系数 斜距斜距 的各项改正：的各项改正：（1）尺长改正）尺长改正故斜距故斜距 经改正后为：经改正后为： （2）温度改正）温度改正 （3）倾斜改正）倾斜改正 电磁波测距（电磁波测距（EDM）简介）简介 一、一、电磁波测距（电磁波测距（electro-magnetic distance m

7、easuring）的基本原理）的基本原理B测距仪测距仪(EDM instrument)反光棱镜反光棱镜(reflector)全站仪、棱镜照片全站仪、棱镜照片二、分类1按测程分：短程、中程、远程。按测程分：短程、中程、远程。2按传播时间按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相位的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。法测距。3 3按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。源、激光光源。4 4按测距精度分：按测距精度分：级、级、级、级、级。级。注：测距误差及标称精度注：测距误差及标称精度测距仪测距误差可表示为：测距仪测距误差可表示为： 式中，式中，

8、A固定误差；固定误差；B比例误差系数。比例误差系数。如：某测距仪出厂时的标称精度：如：某测距仪出厂时的标称精度：（5510-6D）mm，简称，简称“5+5” 三、使用三、使用一般安装在经纬仪上使用。一般安装在经纬仪上使用。1、常数预置、常数预置（1）设置棱镜常数（设置棱镜常数（PRISM）。）。一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为-30mm-30mm。（2）置乘常数。）置乘常数。输入气温、气压或用有关公式计算出值后输入气温、气压或用有关公式计算出值后, ,再输入。再输入。直线定向及方位角测量直线定向及方位角测量 直线定向（直线定向（line orientation）

9、：）：确定地面直线与确定地面直线与标准方向间的水平夹角。标准方向间的水平夹角。一标准方向（基本方向）分类一标准方向（基本方向）分类1、真子午线方向（、真子午线方向（ture meridian direction）地面上任一点在其真子午线处的切线方向。地面上任一点在其真子午线处的切线方向。2、磁子午线方向（、磁子午线方向（magnetic meridian direction ）地面上任一点在其磁子午线处的切线方向。地面上任一点在其磁子午线处的切线方向。3、轴子午线、轴子午线 (坐标纵轴坐标纵轴)方向方向(ordinates axis direction )地面上任一点与其高斯平面直角地面上任一

10、点与其高斯平面直角坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。磁偏角磁偏角(magnetic declination)地面上同一点的真、磁地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。磁子午线方向在真子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角。磁子午线方向在真子午线方向东侧，称为东偏，子午线方向东侧，称为东偏，为正。反之称为西偏，为正。反之称为西偏，为负。为负。子午线收敛角子午线收敛角(mapping angle)当轴子午线当轴子午线方向在真子午线方向以东，称为东偏，方向在真子午线方向以东，称为东偏，为正。为正。反之称为西偏，反之称为西偏，为负。可见在中央

11、子午线上，为负。可见在中央子午线上，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，两者的夹角即为两者的夹角即为。二方位角二方位角(azimuth) 1定义：定义：由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，称为该直线的方位角。其范围为称为该直线的方位角。其范围为00360360。有：真方位角有：真方位角( (tureture meridian azimuth) meridian azimuth) 磁方位角（磁方位角（magnetic meridian azimuthmagnetic meridian azimuth） 坐标方

12、位角坐标方位角(grid bearing)(grid bearing) 简称：方向角简称：方向角 标准方向标准方向 方位角名称方位角名称 测定方法测定方法真北方向真北方向( (真子午线方向真子午线方向) ) 真方位角真方位角A A 天文或陀螺仪测定天文或陀螺仪测定磁北方向磁北方向( (磁子午线方向磁子午线方向) ) 磁方位角磁方位角AmAm 罗盘仪测定罗盘仪测定坐标纵轴坐标纵轴( (轴子午线方向轴子午线方向) ) 坐标方位角坐标方位角 坐标反算而得坐标反算而得标准方向O OP PP PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐标标纵纵轴轴 2分类及关系：分类及关系：（1 1）真方位角磁方位角）真方位

13、角磁方位角m m磁偏角磁偏角坐标方坐标方位角位角子午线收敛角子午线收敛角（2 2）同一直线正反坐标方位角相差）同一直线正反坐标方位角相差180180，即：，即：图形：正反方位角关系图及例题图形：正反方位角关系图及例题XYABABBAAB例例1 1已知已知 CDCD= 78= 7820202424 ， JKJK=326=32612123030 ， 求求 DC DC ， KJKJ：解：解： DCDC=258=25820202424 KJKJ=146=14612123030 1.1.正反方位角正反方位角三方位角测量三方位角测量真方位角真方位角可用天文观测方法或用陀螺经纬可用天文观测方法或用陀螺经纬仪

14、仪(gyro (gyro theodolitetheodolite) )来测定。来测定。磁方位角磁方位角可用罗盘仪（可用罗盘仪（compasscompass）来测定。）来测定。不宜作精密定向。不宜作精密定向。坐标方位角坐标方位角由由2 2个已知点坐标经个已知点坐标经“坐标反坐标反算算”求得。求得。 （一）几个基本公式（一）几个基本公式1、坐标方位角、坐标方位角(grid bearing)的推算的推算注意：若计算出的方位角注意：若计算出的方位角注意：若计算出的方位角注意：若计算出的方位角360360360360，则减去，则减去，则减去，则减去360360360360； 若为负值，则加上若为负值，

15、则加上若为负值，则加上若为负值，则加上360360360360。或：例题例题:方位角的推算方位角的推算 1 1 2 2 3 3 4 4 5 595951301306565128128122122 1212303012345已知：已知：1212=30=300 0，各观测角各观测角如图，求各边坐标方位角如图，求各边坐标方位角2323、3434、4545、5151。解：解： 23= 1212- -2 21801800 0=80=800 0 34= 23-31800=1950 45=2470 51=3050 12=300（检查）2、坐标正算公式、坐标正算公式由由A、B两点边长两点边长DAB和坐标方位角

16、和坐标方位角AB，计算坐标增量。计算坐标增量。见图有：见图有： DABABA A A AB B B BXy0XABYAB其中，其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA X XAB AB =D=DAB AB coscos ABAB Y YAB AB =D=DAB AB sin sin ABAB3、坐标反算公式、坐标反算公式由由A、B两点坐标来计算两点坐标来计算AB、DAB DABABA A A AB B B BXy0XABYABAB的具体的具体计算方法如下：算方法如下： （2）计算：）计算： （3）根据）根据XAB、YAB的正负号判断的正负号判断AB所在的象限。所在的象限。 基本技能训练一一

17、、实训目的和要求实训目的和要求掌握钢尺量距的一般方法。（1）钢尺量距时，读数及计算长度取至毫米。（2）钢尺量距时，先量取整尺段，最后量取余长。（3）钢尺往、返丈量的相对精度应高于1/3000，则取往、返平均值作为该直线的水平距离，否则重新丈量。二、仪器和工具二、仪器和工具30m钢尺一把，测钎五根，标杆三支，记录板一块。三、流程：三、流程： （1）在地面上选定相距约）在地面上选定相距约80m的的A、B两点插测钎作为标志，测钎后几厘米处两点插测钎作为标志，测钎后几厘米处插标杆；一人持标杆至插标杆；一人持标杆至A、B的大致中点的大致中点M，一人在，一人在A点标杆后根据点标杆后根据A、B点标杆点标杆目

18、视定线，指挥中点目视定线，指挥中点M处的标杆竖立于处的标杆竖立于AB直线上。直线上。（2）往测：后尺手持钢尺零点端对准）往测：后尺手持钢尺零点端对准A点，前尺手持尺盒及携带测钎向点，前尺手持尺盒及携带测钎向AB方向方向前进，至一尺段钢尺全部拉出时停下，由后尺手根据前进，至一尺段钢尺全部拉出时停下，由后尺手根据M点的标杆指挥前尺手将钢点的标杆指挥前尺手将钢尺定向，前、后尺手拉紧钢尺，由前尺手喊尺定向，前、后尺手拉紧钢尺，由前尺手喊“预备预备”，后尺手对准零点后喊，后尺手对准零点后喊“好好”，前尺手在整，前尺手在整30m处插下测钎，完成一尺段的丈量，依次向前丈量各整尺段；处插下测钎，完成一尺段的丈

19、量，依次向前丈量各整尺段；到最后一段不足一尺段时为余长，后尺手对准零点后，前尺手在尺上根据到最后一段不足一尺段时为余长，后尺手对准零点后，前尺手在尺上根据B点测点测钎读数（读至钎读数（读至mm）；记录者在丈量过程中在）；记录者在丈量过程中在“钢尺量距记录钢尺量距记录”表上记下整尺段表上记下整尺段数及余长，得往测总长。数及余长，得往测总长。（3）返测：由）返测：由B点向点向A点用同样方法丈量。点用同样方法丈量。（4）根据往测和返测的总长计算往返差数、相对精度，最后取往、返总长的平）根据往测和返测的总长计算往返差数、相对精度，最后取往、返总长的平均数。均数。注意事项（1）钢尺量距的原理简单，但在操作上容易出错，要做到三清：零点看清尺子零点不一定在尺端，有些尺子零点前还有一段分划，必须看清；读数认清尺上读数要认清m,dm,cm的注字和mm的分划数；尺段记清尺段较多时，容易发生少记一个尺段的错误。（2）钢尺容易损坏，为维护钢尺，应做到四不：不扭，不折，不压，不拖。用毕要擦净后才可卷入尺壳内。