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测量学第四章 测量学 第四章 距离测量与直线定向 马莉、王国辉、杨腾峰编 本 章 要 点 1、钢尺量距的方法与计算 2、光电测距的原理与成果计算（难点：光电测距的原理） 3、直线定向概念及直线定向的方法（重点） 4、坐标方位角的推算（重点、难点） 目 录 第一节 距离测量概述 第二节 钢尺量距 第三节 视距测量 第四节 光电测距 第五节 全站仪简介 第六节 直线定向 §4-1 距离测量概述 ? l?距离测量: 确定空间两点在某基准面（参考椭球面或水平面）上的投影长度，就小范围而言，在水平面上的投影长度即水平距离。 l? 距离测量的方法: w 视距测量：测距精度约为1/200～1/300 （放在第七章介绍） w 钢尺量距：其精度约为1/1 000 至几万分之一 w 铟瓦基线尺量距：其精度达几十万分之一 w 电磁波测距：其精度在几千分之一到几十万分之一 §4-2 钢尺量距 钢尺量距的工具：钢尺、标杆、测钎、垂球、拉力计等。 w?钢尺的种类： 按形状来分，有线尺和带尺； 按长度来分，有20m、30m和 50m几种规格； 按零刻划的位置来分，有 端点尺：钢尺起始端金属环的 顶部为钢尺的零点。 刻线尺：钢尺的零点在钢尺 起始端进来一段后的零刻划位置。 一、直线定线 当距离较长时，一般要分段丈量 w?直线定线——要在直线方向上设立若干标记点，分成若干 尺段，以便分段丈量。 标记点：花杆、测钎或钉木桩 w?? 直线定线的方法 目估法 经纬仪法 （1）目估法定线（由远而近，三点一线）  w?? 在A、B两点上各竖立一根花杆。 w?观测者位于A点之后单眼目估AB视线，指挥中间持花杆者左右移动花杆至直线上定点。 w?? 此法多用于普通精度的钢尺量距。 （2）经纬仪法法定线 w?? 在一点上安置经纬仪，用经纬仪照准另一点， 固定照准部，然后望远镜往下打，指挥另一人在视线上定点。 w? 此法可用于一般量距和精密钢尺量距。 二、距离丈量 w?? 一般量距方法 w?? 精密量距方法 （一）一般量距方法 ?适用条件：当量距精度要求为1/2000～1/3000时采用。 定线方法：目估法或经纬仪法。 w当地面平坦时,可将钢尺拉平,直接量测水平距离; w对于倾斜地面，一般采用 “平量法” ; w当地面两点之间坡度均匀时也可采用“斜量法”. 1、平坦地面的距离丈量 丈量：在地面平坦量距，可将钢尺拉平、拉直、用力均匀，并整尺段地丈量，要进行往返丈量。 测量成果的计算与精度评定： 往返测量结果分别为： D往 = n l ＋ q ， D返 = n l ＋ q′， n—为整尺长测段数 l—为整尺段尺长 q—往测丈量的零尺段长 q′—返测丈量的零尺段长 相对较差为： 若K小于限差,则取往返测均值D均作为最后结果。 3、坡度均匀地面的斜量法 当 地面倾斜且坡度均匀时，可量斜距L和地面倾角?（图4-2J3 ），求出平距D， D=L?cos?注：一般量距均需往返丈量和精度评定。 2.?精密量距方法 1）用水准仪测出相邻两桩顶之间的高差； 2）用拉力计和尺夹对检定过的钢尺施加标准拉力，每一尺段均需在钢尺的不同位置量取三次，用桩顶垂直方向线读取钢尺两端刻划，同时测量钢尺丈量时的平均温度，做好记录。三次丈量的差值小于限差时，取均值为最后结果。超限时重量。 3）计算每一尺段的水平距离和整条边的水平距离； 4）要往返丈量，互差要小于限差，取均值为最后结果，超限时要重量。 3.?精密量距的计算 钢尺在使用前一般需要经过检定得出尺长方程式，以便计算钢尺在不同条件下的测得的实际长度。 ??? 钢尺的尺长方程式： 尺长方程式的一般形式为：  lt = l0+?l + ? l0(t－t0)  式中： lt——钢尺在标准温度t ?C、标准拉力下的实际长度 (真长)； l0——钢尺上标注的长度，即名义长度； ?l——在标准温度为t0 ?C、标准拉力时的尺长改正数(即lt－l0)； t——丈量时的温度； t0——钢尺的标准温度（20 ?C）；?——钢尺的线膨胀系数，（1.25×10-5/?C） ? 成果处理 （4）一尺段的水