测量学CAI课件-距离测量和直线定向.ppt

* * 第二章 距离测量和直线定向 第一节 距离测量 第二节 直线定向 复习思考题 第二章 距离测量和直线定向 2-1 距离测量 距离测量是测量的基本工作之一。所谓距离，就是指两点间的水平直线距离。如果测量的是斜距，还必须将其换算为水平距离。 一、 量距工具 测量距离的工具通常有钢卷尺、布卷尺(皮尺)、测绳、光电测距仪和光学视距仪等，辅助工具有测钎和花杆等。 二、 直线定线 当两点间的距离大于钢尺长度时，需分段丈量。分段点必须位于同一直线上。将分段点标定在一条直线上的工作称为直线定线。 三、 钢尺量距 (一) 平坦地面的距离丈量 在平坦地面丈量距离时，可把尺子放在地面上进行。丈量至少往返各一次。量距精度以相对误差表示，并将其换算为分子为1的分数形式。一般规定，往、返测相对误差应不大于1/2000，在量距困难的地区，其相对误差也不应大于1/1000。如精度满足要求，可取往、返测距离的平均值作为丈量的最后结果。 第二章 距离测量和直线定向 (二) 倾斜地面的距离丈量 1 平量法 如果地面起伏不大时，可将待测距离分段，然后用钢尺拉平丈量。丈量时将尺子一端抬高，并用目估法使尺子大致水平，然后用测钎将尺子的端点投到地面上。将量得的各段水平距离求各即为所量距离。 2 斜量法 当倾斜地面的坡度变化均匀时，可以沿着斜坡丈量出AB的斜距L，测出地面的倾角δ，则水平距离l为： l=L*cosδ。 如果未测倾角δ，而是测定了A、B两点间的高差h， l=L+△l Δl为按高差计算的倾斜改正数，永远为负值。 第二章 距离测量和直线定向 四、 光电测距 测距仪按载波的不同可分为两类：以激光和红外光为载波的测距仪叫光电测距仪，以微波为载波的测距仪叫微波测距仪，它们统称为电磁波测距仪。光电测距仪，按测定传播时间方式的不同，可分为相位式测距仪和脉冲式测距仪；按测程的大小，可分为远程(20 km以上)、中程(5-20km)和短程(5 km以下)三类。远程一般都是激光测距仪，中、短程一般为红外光电测距仪。近年来，测程在5km以下的短程红外光电测距仪发展很快，向着高效率、轻小型、数字化、自动化和全站型方向发展。 光电测距仪通过测定光波在两点间传播的时间来计算距离。 由于脉冲式测距仪利用被测目标对脉冲激光产生的漫反射，直接测定光脉冲在待测距离l上往返传播的时间t,进而求得距离，所以测距精度较低，误差约为±0.5 m左右。相位式测距仪是通过测定连续调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位延迟，间接测定传播时间t，从而求得待测距离l，所以测量精度比较高。 第二章 距离测量和直线定向 2-2 直线定向 确定地面两点在平面上的相对位置，除需要确定两点之间的距离外，还要确定两点间直线的方向。确定一直线与标准方向间角度关系的工作，称为直线定向。 一、 标准方向的种类 1 真子午线方向(真北方向) 地球表面某点的真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向。真子午线北端所指的方向为真北方向，它可以用天文观测的方法来确定。 2 磁子午线方向(磁北方向) 地球表面某点上磁针所指的方向为该点的磁子午线方向。磁针北端所指的方向为磁北方向，可用罗盘仪测定。 3 坐标纵线方向(坐标北方向) 测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向。 第二章 距离测量和直线定向 二、 表示直线方向的方法 在测量工作中，常采用方位角或象限角表示直线的方向。 1 方位角 由标准方向的北端顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。以真子午线方向为标准方向的，称为真方位角，用A表示；以磁子午线方向为标准方向的，称为磁方位角，用Am表示；以坐标纵线为标准方向的，称为坐标方位角，简称方位角，用α表示。由于任何地点的坐标纵线都是平行的，因此，任何直线的正坐标方位角(如αＡＢ)和它的反方位角(如αＢＡ）均相差180°。 第二章 距离测量和直线定向 2 象限角 直线与标准方向线所夹的锐角称为象限角。象限角的取值范围为0°-90°，用R表示。平面直角坐标系分为四个象限，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示。由于象限角可以自北端或南端量起，所以表示直线的方向时，不仅要注明其角度大小，而且要注明其所在象限。 象限 名称 由方位角α求象限角R 由象限角R求方位角α Ⅰ 北东（NE） R=α α=R Ⅱ 南东（SE） R=180°-α α=180°-R Ⅲ