距离丈量与直线定线讲课稿.ppt
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1、距离丈量与直线定线直接丈量常用工具有:直接丈量常用工具有:1 1、钢尺、钢尺钢尺也称钢卷尺,是钢尺量距的工具。钢尺也称钢卷尺,是钢尺量距的工具。钢尺分为端点尺和刻线尺钢尺分为端点尺和刻线尺(1 1)端点尺:以尺的最外端边线作为刻划的零线)端点尺:以尺的最外端边线作为刻划的零线(从建筑物墙边开始量距时使用方便)(从建筑物墙边开始量距时使用方便)(2 2)刻线尺:以刻在钢尺前端的)刻线尺:以刻在钢尺前端的“0”“0”刻划线作刻划线作为尺长的零线。为尺长的零线。3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 1010cm10cm端点尺端点尺0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
2、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10刻线尺刻线尺2 2、皮尺:皮尺是麻线与细金属丝织成的带状尺。、皮尺:皮尺是麻线与细金属丝织成的带状尺。3 3、绳尺:又称测绳,是内含金属丝的绳子,、绳尺:又称测绳,是内含金属丝的绳子,外用棉线包裹。外用棉线包裹。4、标杆、标杆(又称花杆又称花杆):又称花杆。用以标定点位或直线的方向。:又称花杆。用以标定点位或直线的方向。5 5、测钎:在测量距离过程中,用以标志所量尺段的起止点。、测钎:在测量距离过程中,用以标志所量尺段的起止点。6 6、垂球:垂球用金属制成,上大下尖呈圆锥形。、垂球:垂球用金属制成,上大下尖呈圆锥形。弯曲的木杆制成,也有用铝合金制成的金属
3、标杆。弯曲的木杆制成,也有用铝合金制成的金属标杆。计算计算 整尺段数。整尺段数。钢尺量距钢尺量距(steel tape measuring)(steel tape measuring)量距工具有:量距工具有:钢尺钢尺(steel tape)(steel tape)、标杆、标杆(measuring bar)(measuring bar)、垂、垂球球(plumb bob)(plumb bob)、测钎、测钎(measuring rod)(measuring rod)、温度计温度计(thermometer)(thermometer)、弹簧秤、弹簧秤(spring(spring balance)bala
4、nce)。弹簧秤和温度计用以控制拉力和测定温度。弹簧秤和温度计用以控制拉力和测定温度。4.2 4.2 直线定线直线定线1 1、直线定线定义、直线定线定义 :当两点间距离较长或地势起伏较大,一:当两点间距离较长或地势起伏较大,一个尺段不能完成距离测量工作,为确保丈量工作在两点所决个尺段不能完成距离测量工作,为确保丈量工作在两点所决定的直线方向上进行,需在待测直线上插入一些点,并使相定的直线方向上进行,需在待测直线上插入一些点,并使相邻点间的距离不超过所用尺子的长度,这项工作称为。邻点间的距离不超过所用尺子的长度,这项工作称为。即在两点的直线方向上竖立一系列标杆,把中间若干点确定即在两点的直线方向
5、上竖立一系列标杆,把中间若干点确定在已知直线的方向上。在已知直线的方向上。2 2、直线定线常用方法:、直线定线常用方法:目估定线法和经纬仪定线法。目估定线法和经纬仪定线法。(一一)目目测测定定线线(一一般般量量距距):用用目目测测确确定定任任一一点点与与两两已已知知点点位位于于同同一一直线上的一种方法。直线上的一种方法。(1 1)两点间定线)两点间定线 分为通视(包括过山谷)分为通视(包括过山谷)和不通视两种情况(包括过山头)和不通视两种情况(包括过山头)AB BCDB(2)两点延长线上定线)两点延长线上定线ABC(二)仪器定线(常用(二)仪器定线(常用经纬仪)经纬仪)精度要求较高时用精度要求
6、较高时用AB经纬仪定线法步骤经纬仪定线法步骤(如下图)(如下图)(1 1)甲在)甲在A A点安置点安置经纬仪(对中、整平)经纬仪(对中、整平)(2 2)照准)照准B B点的标杆(尽量瞄准底部与仪器等高处),点的标杆(尽量瞄准底部与仪器等高处),固定照准部,并指挥另一司尺员在距固定照准部,并指挥另一司尺员在距B B小于一整尺段的地小于一整尺段的地方沿垂直于测线方向左右移动,直到标杆与望远镜竖丝方沿垂直于测线方向左右移动,直到标杆与望远镜竖丝完全重合为止,定出完全重合为止,定出D D点,依次定出点,依次定出C C点等。点等。AB BCDB4.3 4.3 直线丈量的一般方法直线丈量的一般方法1 1丈
7、量丈量(1 1)喊)喊“预备预备”、“好好”前后尺手同时读数,前后尺手同时读数,相减。相减。(2 2)在山区,可用平量法、斜量法)在山区,可用平量法、斜量法。用钢尺丈量精度可达到用钢尺丈量精度可达到1/1000-1/30001/1000-1/3000平量法平量法斜量法斜量法AB测钎测钎SAB=n+为整尺段长为整尺段长为余长为余长(1 1)观测与计算:)观测与计算:观测:(如图所示)观测:(如图所示)2 2、平坦地面量距、平坦地面量距计算:计算:ABAB两点间的距离公式两点间的距离公式 D=nl+qD=nl+q 式中:式中:nn整尺段数整尺段数 ll整尺长整尺长 qq不足一整尺的余长不足一整尺的
8、余长(2 2)精度检核:应往返进行丈量)精度检核:应往返进行丈量距离丈量的精度用相对误差来衡量。距离丈量的精度用相对误差来衡量。K=K=相相对对误误差差:在在平平坦坦地地区区要要达达到到K1/3000K1/3000K1/3000K1/3000 ,在在地地形形起起伏伏较较大大地地区应达到区应达到K1/2000K1/2000K1/2000K1/2000 ,在困难地区应达到,在困难地区应达到K1/1000K1/1000K1/1000K1/1000 。(二)、倾斜地面的距离丈量法:(二)、倾斜地面的距离丈量法:1 1、平量法、平量法:由高向低丈量两次由高向低丈量两次 2、斜量法、斜量法 按高差计算:按
9、高差计算:D=D=按倾角计算:按倾角计算:D=L*cosD=L*cos一、定义与要求:一、定义与要求:钢尺精密量距指精度要求较高,读数为钢尺精密量距指精度要求较高,读数为mmmm的量距。的量距。要求:要求:(1)(1)钢尺必需有钢尺必需有mmmm分划,至少尺的零点端有分划,至少尺的零点端有mmmm分划。分划。(2 2)钢尺需检定,得出以检定时拉力、温度为条)钢尺需检定,得出以检定时拉力、温度为条件的尺长方程式。件的尺长方程式。(3 3)以弹簧秤检定拉力,用温度计测出丈量时的)以弹簧秤检定拉力,用温度计测出丈量时的尺温。尺温。(4 4)丈量前用经纬仪定线。)丈量前用经纬仪定线。精度可达到精度可达
10、到1/40000-1/100001/40000-1/100004.5 4.5 钢尺精密量距钢尺精密量距二、步骤:二、步骤:1 1、经纬仪定线。、经纬仪定线。在桩顶画出十字线。在桩顶画出十字线。2 2、精密丈量。、精密丈量。(1 1)前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。)前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。(2 2)前读尺员发)前读尺员发“预备预备”,后读尺员发,后读尺员发“好好”;此时前后尺手同时读数。;此时前后尺手同时读数。(3 3)移动后尺整厘米刻划,按上述方法再测)移动后尺整厘米刻划,按上述方法再测二次,三次较差不超限时(一般不得超过二次,三次较差不超限时(一般不得超过2-3mm2-3mm),取平均
11、值作为尺段结果。每测完),取平均值作为尺段结果。每测完一尺段,用温度计读取一次温度。一尺段,用温度计读取一次温度。(4 4)要进行往返测量。)要进行往返测量。记录格式见教材表。记录格式见教材表。3 3 3 3测量各桩顶间高差。测量各桩顶间高差。测量各桩顶间高差。测量各桩顶间高差。4 4 4 4内业成果整理内业成果整理内业成果整理内业成果整理某钢尺的尺长方程式:某钢尺的尺长方程式:钢钢尺在尺在t温度温度时时的的实际长实际长度度钢钢尺的名尺的名义长义长度度钢尺使用时的温度;钢尺使用时的温度;钢尺检定时的温度钢尺检定时的温度 检检定定时时,钢钢尺尺实际长实际长与名与名义长义长之差之差钢尺的膨胀系数钢
12、尺的膨胀系数名义长度:名义长度:钢尺面注记的长度。钢尺面注记的长度。实际长度:实际长度:检定时在标准的拉力和温度下的长度。检定时在标准的拉力和温度下的长度。尺长误差:尺长误差:由于尺子的名义长度与实际长度不符而产生由于尺子的名义长度与实际长度不符而产生 的误差。的误差。尺长误差具有累积性,与所量距离成正比,距离越长产尺长误差具有累积性,与所量距离成正比,距离越长产生的累积误差越多。生的累积误差越多。如:若某名义长度为如:若某名义长度为30m30m钢尺与标准尺比较短了钢尺与标准尺比较短了1cm1cm,用,用该尺丈量该尺丈量300m300m距离与丈量距离与丈量3000m3000m距离各产生多少误差
13、,误距离各产生多少误差,误差有什么规律差有什么规律?标准尺RL标称长RLA尺长改正尺长改正B温度改正温度改正1、原因:作业温度与标准温度不同引起的尺长变化、原因:作业温度与标准温度不同引起的尺长变化。2、改正:、改正:倾斜改正倾斜改正1、原因:端点不在同一水平面上、原因:端点不在同一水平面上。2、改正:、改正:BAShBDhD课后作业题:课后作业题:1 1、用刚尺丈量一直线,往测丈量的长度为、用刚尺丈量一直线,往测丈量的长度为217.30m217.30m,返测为,返测为217.38m217.38m,今规定其相对,今规定其相对误差不应大于误差不应大于1/20001/2000。试问:试问:(1 1
14、)此测量成果是否满足精度要求?)此测量成果是否满足精度要求?(2 2)按此规定,若丈量)按此规定,若丈量100m100m,往返丈量最,往返丈量最大可允许相差多少大可允许相差多少mmmm?2 2、某刚尺的名义长度为、某刚尺的名义长度为30m30m,此刚尺与,此刚尺与标准长度为标准长度为30m30m的标准尺比较,得刚尺检的标准尺比较,得刚尺检定长度为定长度为30.0025m30.0025m,检定时的温度,检定时的温度t0=20t0=20,用此刚尺进行精密量距,丈量,用此刚尺进行精密量距,丈量某一尺段距离,得尺段长度为某一尺段距离,得尺段长度为18.889m18.889m,丈量时的温度为丈量时的温度
15、为t=27.5t=27.5,用水准仪测,用水准仪测量该尺段桩顶的高差为量该尺段桩顶的高差为h=+0.065mh=+0.065m。求该尺段的水平距离(刚尺的膨胀系数求该尺段的水平距离(刚尺的膨胀系数为为0.00001250.0000125)3 3、某刚尺鉴定时的拉力为、某刚尺鉴定时的拉力为100N100N,t=0t=0,用,用它对标准长度为它对标准长度为70m70m的两点进行丈量,得结的两点进行丈量,得结果为果为70.010m70.010m,今用此尺在相同的拉力情况,今用此尺在相同的拉力情况下,在下,在t=20t=20时丈量时丈量A A、B B两点间的地面距离,两点间的地面距离,得结果为得结果为
16、120.00m120.00m,假如两点间的坡度均匀,假如两点间的坡度均匀,沿地面丈量,两点间高差为沿地面丈量,两点间高差为1.25m1.25m。求(。求(1 1)该尺段的水平距离(刚尺的膨胀系数为该尺段的水平距离(刚尺的膨胀系数为0.00001250.0000125)(2)(2)若用此尺在若用此尺在1010时放样时放样100m100m距离,该距离,该如何量?(假如两点间的高差与如何量?(假如两点间的高差与A A、B B两点相同)两点相同)解:因为解:因为30米的钢尺鉴定时拉力为米的钢尺鉴定时拉力为100N,所以我们知道此尺的名义长度为,所以我们知道此尺的名义长度为30米。米。标准长度为标准长度
17、为70米产生的尺长误差为米产生的尺长误差为0.01米,米,则标准长度为则标准长度为30产生的尺长误差为产生的尺长误差为3/7*0.01=0.004(m)由题意可知钢尺的实际长度比名义长度由题意可知钢尺的实际长度比名义长度短,则尺长误差为负值。短,则尺长误差为负值。4.6 4.6 视距测量视距测量 一、视距测量原理:一、视距测量原理:视视距距测测量量利利用用望望远远镜镜内内十十字字丝丝平平面面上上的的上上丝丝和和下下丝丝,配配合合视视距距尺尺和和测测得得的的竖竖直直角角a a,根根据据几几何何光光学学和和三三角角学学原原理理,同时测定两点间的水平距离及高差的一种方法。同时测定两点间的水平距离及高
18、差的一种方法。视视距距测测量量操操作作方方便便、速速度度快快,不不受受地地形形起起伏伏限限制制等等优优点点,但但精精度度低低,一一般般只只能能达达到到1/200-1/3001/200-1/300,常常用用于于低低精精度度的的测测量工作。量工作。3、优缺点、优缺点1)优点:具有速度快、劳动强度小和受地形条件限制小)优点:具有速度快、劳动强度小和受地形条件限制小等。等。2)缺点:测距精度较低,相对精度一般为)缺点:测距精度较低,相对精度一般为1/300。4、应用范围、应用范围地形测图、精度要求低的距离测量等地形测图、精度要求低的距离测量等(一)、视距水平时的视距公式:(一)、视距水平时的视距公式:
19、DhMNlvBFdf n m pnmiA D=D=kl+q kl+q(外外对对光光式式望望远远镜镜即即伸伸缩缩目目镜镜筒筒或或物物镜镜筒筒对对光光)D=kl (D=kl (内对光式望远镜内对光式望远镜)h=I-v h=I-v 式式中中:k=100 k=100 k k:视视距距乘乘常常数数 l l:尺尺间间隔隔 q q:视视距距加加常常数数 i i:仪器高:仪器高 v v:中丝读数:中丝读数(二)、视线倾斜时的视距公式(二)、视线倾斜时的视距公式竖直角公式:水平距离竖直角公式:水平距离D=klcos2 D=klcos2 高差高差h=1/2klsin2+i-v=Dtg+i-vh=1/2klsin2
20、+i-v=Dtg+i-v天顶距公式:水平距离天顶距公式:水平距离D=klsin2D=klsin2高差高差h=1/2klsin2h=1/2klsin2+i-v+i-v二、视距测量的观测与计算二、视距测量的观测与计算 1 1、观测步骤、观测步骤 (1 1)如上页图,将仪器安置在测站点)如上页图,将仪器安置在测站点M M上上 (2 2)量取仪器高)量取仪器高i i(至毫米或厘米)(至毫米或厘米)(3 (3)将视距尺竖直立于)将视距尺竖直立于N N点上点上 (4 4)盘盘左左位位置置,观观测测者者用用望望远远镜镜瞄瞄准准视视距距尺尺上上某某一一高高度度,分分别别读读取取上上、下下视视距距丝丝和和中中丝
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