第五章 直线方向的测量资料.ppt

工程测量 第五章 直线方向的测量 本章要求 教学目的：掌握直线定向、方位角的概念及方位角的计算方法；理解方位角和象限角的换算；了解磁偏角和子午线收敛角的含义及用罗盘仪测定磁方位角的方法，了解用太阳高度法、陀螺经纬仪法测量直线的真方位角的过程。 教学重点：方位角的概念及坐标方位角的计算方法。 教学难点：子午线收敛角、磁偏角的概念；真方位角的测量等。 确定直线方向（确定直线和基本方向之间的角度关系）有两种方法： 方位角：由基本方向的指北端起，按顺时针方向量到直线的水平角为该直线的方位角（0o~360o） 象限角：直线与基本方向构成的锐角。 由于地面各点的真北（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角表示直线方向会给方位角的推算带来不便，所以在一般测量工作中，常采用坐标方位角来表示直线方向。 正反坐标方位角：一条直线有正反两个方向，在起点量得的直线方向为直线的正方向，相应的方位角为正方位角；反之，在终点量得的直线方向为直线的反方向，相应的方位角为反方位角。 象限角：直线与基本方向构成的锐角称为直线的象限角，并冠以所在象限的名称，以R表示。 第二节 罗盘仪的构造与使用 望远镜：瞄准设备，观测时用来瞄准直线的方向。 罗盘盒：罗盘盒有磁针和刻度盘。磁针安装在度盘中心顶针上，可自由转动，为减少顶针的磨损，不使用时可用固定螺旋将磁针升起固定在玻璃盖上。 刻度盘为金属圆盘，全圆刻度为360o，最小刻划为1o，从1o起逆时针方向每隔10o注一数字。 基座：是一种球臼接头螺旋，摆动罗盘盒使水准器气泡居中，再旋紧球臼连接螺旋，度盘处于水平位置。 1.直线定向——确定直线方向与标准方向之间的关系。 2.标准方向——真子午线方向；磁子午线方向；坐标纵轴方向。 3.坐标方位角——以坐标纵轴方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角。 4. 正、反方位角——一条直线的正、反坐标方位角相差180°。 教材P81: 1. 2. 3. 5. * * 西藏大学工学院 2008年5月 第一节 直线定向 第二节 罗盘仪的构造和使用 为了确定地面点的平面位置，不但要已知直线的长度，并且要已知直线的方向。 直线的方向也是确定地面点位置的基本要素之一，所以直线方向的测量也是基本的测量工作。 定义：确定直线方向与标准方向之间的关系。 第一节 直线定向 直线定向的目的 A(XA, YA) B(XB, YB) X DAB ΔXAB ΔYAB aAB 确定直线方向首先要有一个共同的基本方向，此外要有一定的方法来确定直线与基本方向之间的角度关系。 在测量工作中以子午线方向为标准方向。 作为直线定向用的基本方向有下列三种： 真子午线 磁子午线 轴子午线（坐标纵轴） 一、直线定向的基本方向 1、真子午线方向 过地球上某点及地球的北极和南极的半个大圆称为该点的真子午线。真子午线方向指出地面上某点的真北和真南方向。 地球上各点的真子午线都向两极收敛而会集于两极，在经度不同的点上，真子午线方向互不平行。 ? 真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。 陀螺仪GP1-2A 子午线收敛角 两点真子午线方向间的夹角称为子午线收敛角。 子午线收敛角随纬度的增大而增大，并与两点间的距离成正比。 2、磁子午线方向 过地球上某点及地球南北磁极的半个大圆称为该点的磁子午线。所以自由旋转的磁针静止下来所指的方向，就是磁子午线方向。 磁子午线方向可用罗盘来确定。 ? 磁子午线方向可用罗盘仪测定。 DQL-1型森林罗盘仪 DQL-1B型森林罗盘仪 磁偏角 地磁的两极与地球的两极并不一致，北磁极约位于西经100.0°，北纬76.1°；南磁极约位于东经139.4°，南纬65.8°。 同一地点的磁子午线方向与真子午线方向不一致，其夹角称为磁偏角，用符号δ表示。 磁子午线方向北端在真子午线方向以东时为东偏，δ定为“+”，在西时为西偏，δ定为“－”。 磁偏角的大小随地点、时间而异，在我国磁偏角的变化约在+6°(西北地区)到-10°(东北地区)之间。 由于地球磁极的位置不断变动，且磁针受局部吸引等影响，所以磁子午线方向不宜作为精确定向的基本方向。但简便，所以在独立的小区域测量工作中仍可采用 。 3、坐标纵轴方向 不同点的真子午线方向或磁子午线方向都是不平行的，这使直线方向的计算很不方便。 采用坐标纵轴方向作为基本方向，这样各点的基本方向都是平行的，所以使方向的计算十分方便。 通常取测区内某一特定的子午线方向作为坐标纵轴，在一定范围内部以坐标纵轴方向作为基本方向。 图5-3中以过O点的真子午线方向作为坐标纵轴，所以任意点A或B的真子午线方向与坐标纵轴方向间的夹角就是任意点与O点间的子午线收敛角γ，当坐标纵轴