土木工程测量(岳建平)第4章-距离测量和直线定向2

第4章直线定向与距离测量4.2钢尺量距4.3视距测量4.1直线定向4.1直线定向标准方向1、真子午线方向2、磁子午线方向3、坐标纵线方向确定一条直线与标准方向之间的水平角，称作直线定向。直线定向概念αOA自由静止的小磁针所指的方向为磁子午线方向通过地球表面某点的真子午线的切线方向测量平面直角坐标系中的纵轴（X轴）方向线你的梦想落在半路了吗？文/忆湄长这么大，有几种人是打心底喜欢的，贪欲面前坐怀不乱的，误解面前风轻云淡的，还有，梦想面前花枝乱颤的。这种花枝乱颤，还会因为日有所思理直气壮地变成夜有所梦。“1.我醒了过来。2.我发现我的银行账户变成了9位数。3.我发现我暗恋多年的女神居然也喜欢我。4.那家学霸才子们挤破脑袋都进不去的投行向我伸出了橄榄枝。”可惜的是，你们做梦都想变顺序的事儿，改变不了它依旧是铁打的倒序的事实。于是，难免在一个月凉如水的夜晚抱怨一句，原来世界是这样的。原来在梦想面前失望，就像到点了吃饭和八小时睡眠一样，是世界的主旋律。其实世界一直都是这样的，其实大多数时候命运都不会沿着鸡汤文的走向。只不过，为了证明你与一条咸鱼的区别，你的脑子里依旧不依不饶地装着那个叫做梦想的东西。梦想，到底是个什么东西呢？从它一出生，就带着光耀门楣的使命，总是在一个繁星满天的夜晚被反复提起，为了它人们热泪盈眶心潮澎湃握紧拳头说要去走千里路。追它的人用各种方式，浪漫的人会把它编成锁频密码，严肃的人会用它来悬梁刺股。它的实际尺寸捉摸不定。可以大到是哈佛才子硅谷新贵的纵横天地，也直线定向的方法方位角由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线水平夹角，称为该直线的方位角，方位角值从0°～360°。1、真方位角（A）2、磁方位角（Am）3、坐标方位角（α）在测量工作中，常采用方位角或象限角表示直线的方向。4.1直线定向方位角正反坐标方位角把直线前进方向称为直线的正方向。以A点为起点、B点为终点的直线AB，其坐标方位角αAB，称为直线AB的正方位角。而直线BA的坐标方位为αBA，称为直线AB的反方位角。ABαABαBAxyo21121804.1直线定向象限角由标准方向的北端或南端，顺时针或逆时针量到直线所夹的锐角，并注出象限名称，称为该直线的象限角，以R表示，取值范围0°～90°。坐标方位角和象限角的换算关系ⅠⅡⅢⅣ0XYP1R11P2R22P3R33P4R443、坐标方位角的推算32NM1232334,,,MN1已知,求4(1)0112180MN0321341803MN0180n起终0180-左后前0180--有后前0180-左后前0180-右后前总结计算出来的方位角大于360°，则减去360°；小于0°，则加上360°水平距离：是指地面上两点垂直投影到水平面上的直线距离。距离测量方法：4.2钢尺量距钢尺量距的工具钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽10～15mm，厚0.4mm；长度有20m、30m及50m几种，卷放在圆形盒内或金属架上。标杆和垂球标杆是长2m或3m的圆木杆，杆上按20cm的间隔涂上红、白油漆，杆底部装有铁脚以便插入地上，用以显示目标和定线。测钎是由粗钢丝制成，上端成环状，下端磨尖，用时插入地面，主要用来标志尺段端点位置和计算整尺段数。4.2.1钢尺量距的一般方法直线定线直线定线的含义：当地面两点之间的距离大于钢尺的一个尺段时，就需要在直线方向上标定若干个分段点，这项工作称为直线定线。定线的方法：1、目估定线；2、经纬仪定线目估定线经纬仪定线4.2钢尺量距4.2.1直线定线12BA1、直线定线2、丈量方法1）平坦地面的丈量方法nllD往AB式中：n—尺段数l—整尺长度l′—不足一整尺的余长2、倾斜地面量距AB123（1）平量法方法当地势起伏不大时，将钢尺拉平分段丈量，各段平距的总和即为直线距离。2）、倾斜地面量距（2）斜量法方法nllL往cosDL22DLh()/1/KDDDM返平往3、成果整理为了防止丈量错误和提高量距精度，需要往返丈量，评定距离丈量的精度是用相对误差K来表示。精度一般不低于1/3000～1/1000：当量距相对误差不超限时,取往返平均值作为两点间的水平距离。举例如下图，设某段距离量距结果为：整尺段数为3(每整尺段为50米）,余长:往测24.890m,返测24.840m。（注，这是普通量距，与精度要求较高的量距方法有区别）AB数据处理过程如下：1）运用的公式：2）往测距离为：174.890m，返测为174.840m，相对误差为：|174.890-174.840|/174.865=1/35003）水平距离：174.865m。（在符合限差情况下取均值）00LnLD1、钢尺检定钢尺因刻划误差、使用中的变形误差、丈量时温度变化和拉力不同的影响，其实际长度往往不等于所注的长度即名义长度。因此，需要检定求出在标准温度和标准拉力的实际长度，以便对丈量结果加以改正。通用计算尺子实际长度的形式为：4.2.2钢尺量距的精密方法)(0ttllllt1.钢尺量距的公式说明:：钢尺刻划上注记的长度，即名义长度；：钢尺的改正数，即钢尺在温度时的尺长改正数；：为钢尺的膨胀系数，其值约为：为钢尺检定时的温度，又称标准温度，一般取：为钢尺量距时的温度。)(0ttlllltll0tC/0tC20t5-1025.1--16.1）（5-1025.1--16.1）（对较高精度要求的钢尺量距，则：1.钢尺检定，确定尺长改正数(某温度下钢尺实际长度)；2.(经纬仪)定线时，按变坡点和尺长确定尺段，标定尺段端点；3.用水准测量方法测定尺段端点高差；4.量距时加标准拉力，并测记钢尺表面温度；5.进行尺长、温度、垂曲及倾斜改正，并计算出总和，得到直线往测或返测得全长。如相对误差满足要求，取其往、返测平均值作为最后结果。1）尺段的尺长改正数L----尺段的倾斜距离2）温度改正3）倾斜改正（按高差计算）高差为，斜距为则：Lttlt)(0LllLhLLhDh22=实际长度-名义长度ll4)改正后的尺段水平长度DL=L+△L+△Lt+△Dh5)尺段往测或返测水平距各尺段求和得D往和D返6)相对中误差K=|△D|/D=|D往-D返|/D7)两点间的水平距离D=0.5(D往+D返)钢尺量距的误差来源及注意事项1定线误差2温度变化引起的误差3拉力误差4垂曲误差5尺长误差6丈量误差7钢尺不平引起的误差4.3视距测量1、视线水平时的视距测量l下丝一上丝hiv高差：100DKll平距：视距测量原理2、视线倾斜时的视距测量llicosllcosDKl2cosDKl1sin22hKlivvh视距观测和计算观测：1、在测站点安置仪器,量取仪器高i。2、盘左位置瞄准视距尺，读取下丝、上丝及中丝读数。3、读取竖盘读数，然后计算竖直角。4、计算水平距离。5、计算高差和高程。视距测量的误差分析及注意事项视距测量的误差：（1）读数误差（2）标尺不竖直误差（3）垂直角观测误差（4）外界气象条件的影响注意事项：1、观测时应抬高视线，使视线距地面在1m以上，以减少垂直折光的影响。2、为减少水准倾斜误差，在立尺是应将水准尺竖直，水准尺尽量采用带有水准器的水准尺。3、水准尺一般选择整尺。4、竖直角观测时，在观测之前应对竖直指标差进行检验和校正，确保指标差满足要求。5、观测时应选择风力较小，成像较稳定的情况下进行。