第4章+距离测量与直线定向

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1、山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系4.1 钢尺量距钢尺量距 山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系测量地面两点之间的水平距离水平距离。钢尺量距 普通视距 光电测距 山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系垂球垂球钢尺钢尺端点尺和刻线尺端点尺和刻线尺钢尺钢尺测测钎标杆标杆弹簧秤弹簧秤山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系二、二、 钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法 1、直线定线标定各尺段端点在同一直线上的工作称为直线定线直线定线。山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系2、平坦地面的量距A、B两点间的水平距离为：qnlD

2、式中：n 尺段数； l 钢尺的尺长； q 不足一整尺的余长。山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系 为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、返测长度之差 与全长平均数 之比，并化成分子为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相对误差K：D平均D返往平均DDDK1 平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/3000山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系3、倾斜地面丈量 在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000 当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系三、钢尺量距精

3、密方法（1/10000） 1、经纬仪定线 将经纬仪安置于A点，瞄准B点，然后在AB的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点1，2，。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面5cm10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在AB方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作为钢尺读数的依据。A1325B4山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系2、量距 量距是用经过检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。 量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力(30 m钢尺，标准拉力为100 N)。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到0.5mm。每尺段要移动钢尺三次不同位置，三次丈量结果的互

4、差不应超过2mm，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。 随之进行返测，如要进行温度和倾斜改正，还要观测现场温度和各桩顶高差。山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：000)(lttlllt温度为t时的钢尺实际长度；钢尺的名义长度；尺长改正值，即温度在 时钢尺全长改正数；钢尺膨胀系数，一般取=1.25 钢尺检定时的温度；量距时的温度。tl0ll0tt105)(10C0t四、 尺长方程山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系五、钢尺量距成果整理 精密量距结果应进行以下三项改正1、尺长改正2、温度改正lllld0lttlt)(0l 全长改正数0l 名义

5、长度0l 任一尺段 钢尺膨胀系数 t 丈量时温度 t0 标准温度山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系当为斜距时应换算成平距d，则倾斜改正值为：llhllhlldlh21222122)1 ()(将上式 项展开成级数： 2122)1 (lh3424422821)821 (lhlhlhlhllh取第一项lhlh223.倾斜改正 每一尺段改正后的水平距离为：htdlllld山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系例题：用尺长方程为例题：用尺长方程为的钢尺实测的钢尺实测A AB B尺段（如图），长度尺段（如图），长度l l=29.896m,A=29.896m,A、B B两点间高差两点间高差h

6、=0.272m,h=0.272m,测量时测量时的温度的温度t=25.8t=25.8C,C,试求试求A AB B尺段的水平距离。尺段的水平距离。mCtCmmlt30)20(1025. 10025. 030015 解解：1 1）尺长改正）尺长改正mmlllld0025.0)896.29300025.0(0山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系3 3）倾斜改正）倾斜改正4 4）A-BA-B尺段水平距离尺段水平距离mmmlhlh0012.0896.292)272.0(222mlllldhtd900.292 2）温度改正）温度改正mmCCClttlt0022.0896.29)208.25(1025

7、.1)(001050山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系六、钢尺量距误差及注意事项六、钢尺量距误差及注意事项1、尺长误差2、温度误差3、拉力误差4、钢尺倾斜误差5、定线误差6、丈量误差山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系4.2 普通视距测量普通视距测量山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系 普通视距测量的精度一般为1/2001/300，但由于操作简便，不受地形起伏限制，可同时测定距离和高差，被广泛用于测距精度要求不高的地形测量中。山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系一、普通视距测量原理 视距测量是视距测量是利用利用视距丝视距丝配配合合标尺标尺读数来读数来完成的。完

8、成的。望远镜十字丝环望远镜十字丝环视距丝视距丝山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系对于倒像望远镜：下丝在标尺上的读数为a，上丝在标尺上的读数为b，视距间隔 l（l=a-b），则水平距离D有：KlDlD2211h2 固定值固定值（约（约34342323）1a2a1b2b1v2vl2l112AD1D2ih2、视距测量原理通常情况下k=100lKlD100山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系视准轴水平时的视准轴水平时的视距视距公式为：公式为：lKlD100测站点到立尺点的测站点到立尺点的高差高差为：为：vihi 仪器高，是桩顶到仪器水仪器高，是桩顶到仪器水 平轴的高度；平轴的高度；v

9、 中丝在标尺上的读数。中丝在标尺上的读数。l12a2b2vl22h211a1b1vD1D2Aih2山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系图中图中bboaao90obboaa设设ablbal,则则coscoscoslobaobooaloAiDaabBvbLh 原理：山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系倾斜距离倾斜距离L为：为：cosKllKL2coscosKlLDviKlhviDh2sin21tan或或oAiDaabBvbLh 计算：水平距离水平距离D为：为： 高差高差h为：为：山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系例题：例题：如上图，在如上图，在A点量取经纬仪高度点量取经纬

10、仪高度i=1.400m，望远，望远镜照准镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，=3=32727 ,试求试求A、B两点间的水两点间的水平距离和高差。平距离和高差。解：解：1）尺间距）尺间距2）水平距离）水平距离3）高差）高差mmbal316.0)242.1558.1(mmKlD49.31723cos316. 0100cos22mmmmviDh90.140.140.1723tan49.31tan山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系4、 视距测量误差及注意事项此外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、此

11、外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、 视距常数误差等。视距常数误差等。视距测量差视距测量差山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系4.3 光电测距仪光电测距仪山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系 电磁波测距仪是用电磁波（光波或微波）作为 载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。 电磁波测距仪的分类： 1、光电测距仪 （可见光、红外光、激光） 2、微波测距仪 （无线电波、微波）红外测距仪红外测距仪山东交通学院土木工程系山东交通学院土木工程系 电磁波测距仪的优点： 1、测程远、精度高。 2、受地形限制少等优点。 3、作业快、工作强度低。 建筑工程测量中应用较多的是短程 红外光电测