距离测量与直线定向(14).ppt

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1、测绘教研室测绘教研室 中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学第四章第四章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向4-1 4-1 4-1 4-1 钢尺量距钢尺量距钢尺量距钢尺量距 4-2 4-2 4-2 4-2 视距测量视距测量视距测量视距测量 4-4 4-4 4-4 4-4 光电测距仪的检验光电测距仪的检验光电测距仪的检验光电测距仪的检验 4-3 4-3 4-3 4-3 电磁波测距仪测距电磁波测距仪测距电磁波测距仪测距电磁波测距仪测距 4-5 4-5 4-5 4-5 直线定向直线定向直线定向直线定向 4-6 4-6 4-6 4-6 方位角测量方位角测量方位角测量方位角测

2、量 4-7 4-7 4-7 4-7 全站仪全站仪全站仪全站仪4-0 4-0 4-0 4-0 距离测量概述距离测量概述距离测量概述距离测量概述测绘教研室测绘教研室 4.0 距离测量概述距离测量概述n n定义：地面上两点沿铅垂线方向投影在水平面上两点间的距离定义：地面上两点沿铅垂线方向投影在水平面上两点间的距离定义：地面上两点沿铅垂线方向投影在水平面上两点间的距离定义：地面上两点沿铅垂线方向投影在水平面上两点间的距离n n方法：方法：方法：方法：钢尺量距钢尺量距钢尺量距钢尺量距 视距视距视距视距测量测量测量测量 光电测距光电测距光电测距光电测距 GPSGPSGPSGPS测距测距测距测距return

3、returndowndownupup测绘教研室测绘教研室 中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学4-1 4-1 钢尺量距钢尺量距4.1.1 量距工具量距工具4.1.2 直线定线直线定线4.1.3 钢尺量距钢尺量距HomeHomeHomeHome测绘教研室测绘教研室 4.1.1 量距工具量距工具钢尺钢尺钢尺钢尺测钎测钎花杆花杆端点尺端点尺端点尺端点尺刻线尺刻线尺刻线尺刻线尺returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 A AB B 2 21 13 34 44.1.2 直线定线直线定线n n定义：标定直线方向上一些中间点的工作（距离较长或起伏较大）

4、定义：标定直线方向上一些中间点的工作（距离较长或起伏较大）定义：标定直线方向上一些中间点的工作（距离较长或起伏较大）定义：标定直线方向上一些中间点的工作（距离较长或起伏较大）n n方法：目估定线、经纬仪定线方法：目估定线、经纬仪定线方法：目估定线、经纬仪定线方法：目估定线、经纬仪定线由由远远到到近近由由远远到到近近A A B B 3 3 2 2 1 1 returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.1.3 钢尺量距钢尺量距n n平坦地面量距平坦地面量距平坦地面量距平坦地面量距n n倾斜地面量距倾斜地面量距倾斜地面量距倾斜地面量距A AB B 1 1 2 2 3 3

5、n n n n相对误差相对误差相对误差相对误差returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学4-2 4-2 视距测量视距测量4.2.1 视距计算公式视距计算公式4.2.2 视距观测与计算视距观测与计算4.2.3 视距测量误差视距测量误差HomeHomeHomeHome测绘教研室测绘教研室 4.2.1 视距计算公式视距计算公式n n视线水平时的视距公式视线水平时的视距公式视线水平时的视距公式视线水平时的视距公式视距公式：视距公式：视距公式：视距公式：高差公式：高差公式：高差公式：高差公式：downdownup

6、upn n视线倾斜时的视距公式视线倾斜时的视距公式视线倾斜时的视距公式视线倾斜时的视距公式视距公式：视距公式：视距公式：视距公式：高差公式：高差公式：高差公式：高差公式：直角直角returnreturndowndownupup4.2.1 视距计算公式视距计算公式测绘教研室测绘教研室 4.2.2 视距测量的观测与计算视距测量的观测与计算n n观测步骤：观测步骤：观测步骤：观测步骤：1.1.1.1.安置仪器安置仪器安置仪器安置仪器并并并并量量量量取仪高取仪高取仪高取仪高 2.2.2.2.瞄准目标瞄准目标瞄准目标瞄准目标并并并并读读读读取上、取上、取上、取上、下丝和下丝和下丝和下丝和中丝中丝中丝中丝

7、读数读数读数读数 3.3.3.3.使竖盘气泡居使竖盘气泡居使竖盘气泡居使竖盘气泡居中中中中并并并并读取竖盘读取竖盘读取竖盘读取竖盘读数读数读数读数n n例题计算：例题计算：例题计算：例题计算：大大地地水水准准面面大大地地水水准准面面returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.2.3 视距测量误差视距测量误差n n视距尺分划误差视距尺分划误差n n乘常数乘常数K K值的误差值的误差n n竖直角测量误差竖直角测量误差n n视距视距丝丝读数误差读数误差n n视距尺倾斜对视距测量的影响视距尺倾斜对视距测量的影响n n外界气象条件对视距测量的影响外界气象条件对视距测量的影响

8、returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学4-3 4-3 电磁波测距仪测距电磁波测距仪测距4.3.1 测距仪概述测距仪概述4.3.2 测距原理测距原理4.3.3 测程与精度测程与精度HomeHomeHomeHome测绘教研室测绘教研室 4.3.1 测距仪概述测距仪概述 定义：以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器定义：以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器定义：以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器定义：以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器 优点：测程远、精度高、操作简便、效率高、劳动强度低等优点：测程远、精

9、度高、操作简便、效率高、劳动强度低等优点：测程远、精度高、操作简便、效率高、劳动强度低等优点：测程远、精度高、操作简便、效率高、劳动强度低等 分类：分类：分类：分类：returnreturndowndownupup4.3.2 测距原理测距原理n n测距仪的基本工作原理测距仪的基本工作原理测距仪的基本工作原理测距仪的基本工作原理往往返返downdownupup测绘教研室测绘教研室 4.3.2 测距原理测距原理n n相位式测距仪的测距原理相位式测距仪的测距原理相位式测距仪的测距原理相位式测距仪的测距原理往往返返returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.3.3 测程与

10、精度测程与精度n n测相装置问题的提出：测相装置问题的提出：测相装置问题的提出：测相装置问题的提出：只能测定不足一个整周期的相位差只能测定不足一个整周期的相位差 测相误差为千分之一的光尺（测相误差为千分之一的光尺（u u）的长度）的长度n n测相装置问题的解决：测相装置问题的解决：测相装置问题的解决：测相装置问题的解决：采用多把采用多把“光尺光尺”配合使用进行距离测量，解决测程与精度的矛配合使用进行距离测量，解决测程与精度的矛盾盾n n标称精度：标称精度：标称精度：标称精度：仪器标称精度中的固定误差，以仪器标称精度中的固定误差，以mm为单位为单位 仪器标称精度中的比例误差系数，以仪器标称精度中

11、的比例误差系数，以mm/km为单位为单位returnreturndowndownupup4-4 光电测距仪的检验 该章节内容自学该章节内容自学Home测绘教研室测绘教研室 中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学中南林业科技大学4-5 4-5 直线定向直线定向4.5.2 方位角方位角4.5.3 方位角推算方位角推算4.5.4 象限角象限角4.5.5 坐标的计算坐标的计算4.5.1 基本方向基本方向HomeHomeHomeHome测绘教研室测绘教研室 4.5.1 基本方向基本方向一、真北方向一、真北方向一、真北方向一、真北方向n n定义定义定义定义：地面上某点真子午：地面上某点真子午：地

12、面上某点真子午：地面上某点真子午线的切线北端所指的方向线的切线北端所指的方向线的切线北端所指的方向线的切线北端所指的方向n n测定仪器：陀螺经纬仪或测定仪器：陀螺经纬仪或测定仪器：陀螺经纬仪或测定仪器：陀螺经纬仪或者采用天文观测北极星者采用天文观测北极星者采用天文观测北极星者采用天文观测北极星（或太阳（或太阳（或太阳（或太阳)的方法的方法的方法的方法获得获得获得获得n n特点：恒定性、不平行性特点：恒定性、不平行性特点：恒定性、不平行性特点：恒定性、不平行性真北方向真北方向downdownupup测绘教研室测绘教研室 真北方向真北方向4.5.1 基本方向基本方向二、磁北方向二、磁北方向二、磁北

13、方向二、磁北方向n n定义定义定义定义：磁针自由静止时：磁针自由静止时：磁针自由静止时：磁针自由静止时指北端所指的方向指北端所指的方向指北端所指的方向指北端所指的方向n n测定仪器：罗盘仪测定仪器：罗盘仪测定仪器：罗盘仪测定仪器：罗盘仪n n特点：不恒定性、不平特点：不恒定性、不平特点：不恒定性、不平特点：不恒定性、不平行性行性行性行性n n磁偏角：过一点的真北磁偏角：过一点的真北磁偏角：过一点的真北磁偏角：过一点的真北方向与磁北方向之间的方向与磁北方向之间的方向与磁北方向之间的方向与磁北方向之间的夹角；真北为准，东偏夹角；真北为准，东偏夹角；真北为准，东偏夹角；真北为准，东偏为正、西偏为负为

14、正、西偏为负为正、西偏为负为正、西偏为负磁北方向磁北方向downdownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.1 基本方向基本方向三、坐标三、坐标三、坐标三、坐标北方向北方向北方向北方向n n定义：坐标纵轴正向所指方向定义：坐标纵轴正向所指方向定义：坐标纵轴正向所指方向定义：坐标纵轴正向所指方向n n测定仪器：测角仪器测定仪器：测角仪器测定仪器：测角仪器测定仪器：测角仪器n n特点：不恒定性、平行性特点：不恒定性、平行性特点：不恒定性、平行性特点：不恒定性、平行性n n子午线收敛角：过一点的真北子午线收敛角：过一点的真北子午线收敛角：过一点的真北子午线收敛角：过一点的真北方向与坐标北方向之间的

15、夹角；方向与坐标北方向之间的夹角；方向与坐标北方向之间的夹角；方向与坐标北方向之间的夹角；以真北方向为准，东偏为正、以真北方向为准，东偏为正、以真北方向为准，东偏为正、以真北方向为准，东偏为正、西偏为负西偏为负西偏为负西偏为负高高 斯斯 投投 影影 带带高高 斯斯 投投 影影 带带Y Y X X 两两两两方方方方向向向向重重重重合合合合-+returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.2 方位角方位角n n定义：由基本方向北端顺时针量至直线的水平角定义：由基本方向北端顺时针量至直线的水平角定义：由基本方向北端顺时针量至直线的水平角定义：由基本方向北端顺时针量至直

16、线的水平角n n种类：真方位角、磁方位角、坐标方位角种类：真方位角、磁方位角、坐标方位角种类：真方位角、磁方位角、坐标方位角种类：真方位角、磁方位角、坐标方位角n n换算关系：换算关系：换算关系：换算关系：P真北真北真北真北轴北轴北轴北轴北磁北磁北磁北磁北O returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.3 方位角推算方位角推算一、一、一、一、正反方位角的计算正反方位角的计算正反方位角的计算正反方位角的计算基基本本方方向向基基本本方方向向A AB B基基本本方方向向基基本本方方向向如图所示：如图所示：所以可得：所以可得：原则：反方位角大于原则：反方位角大于原则：

17、反方位角大于原则：反方位角大于180180180180度就减度就减度就减度就减180180180180度，小于度，小于度，小于度，小于180180180180度则加度则加度则加度则加180180180180度度度度downdownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.3 方位角推算方位角推算二、相邻边方位角的推算二、相邻边方位角的推算二、相邻边方位角的推算二、相邻边方位角的推算基基基基本本本本方方方方向向向向左左左左右右右右基基 本本 方方 向向基基 本本 方方 向向左左左左右右右右如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：所所 以以 可可

18、 得得：所所 以以 可可 得得：原原 则则：结结 果果 大大 于于原原 则则：结结 果果 大大 于于 3 3 6 6 0 03 3 6 6 0 0度度则则减减度度则则减减 3 3 6 6 0 03 3 6 6 0 0度度度度downdownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.3 方位角推算方位角推算三、连续边方位角的推算三、连续边方位角的推算三、连续边方位角的推算三、连续边方位角的推算后后后后前前前前向向向向方方方方进进进进前前前前基本方向基本方向基本方向基本方向基本方向基本方向基本方向基本方向后后后后前前前前前前前前进进进进方方方方向向向向如上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：如

19、上图所示：如上图所示：如上图所示：如上图所示：所所 以以 可可 得得：所所 以以 可可 得得：原则：原则：原则：原则：后后后后小于小于小于小于180180180180度则加；大于度则加；大于度则加；大于度则加；大于180180180180度则减。最后结果大于度则减。最后结果大于度则减。最后结果大于度则减。最后结果大于360360360360度则减度则减度则减度则减360360360360；小于；小于；小于；小于0 0 0 0则加则加则加则加360360360360度。度。度。度。returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 OO4.5.4 象限角象限角n n定义：由基本

20、方向线的北端或南端顺时针或逆时针方向量至直线的水定义：由基本方向线的北端或南端顺时针或逆时针方向量至直线的水定义：由基本方向线的北端或南端顺时针或逆时针方向量至直线的水定义：由基本方向线的北端或南端顺时针或逆时针方向量至直线的水平角（用平角（用平角（用平角（用R R R R表示：如表示：如表示：如表示：如R R R RABABABAB）n n范围：范围：范围：范围：0000 +90+90+90+904123returnreturndowndownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.5 坐标的计算坐标的计算一、坐标顺算一、坐标顺算一、坐标顺算一、坐标顺算downdownupup测绘教研室测绘教

21、研室 4.5.5 坐标的计算坐标的计算如图可知：如图可知：二二二二、坐标、坐标、坐标、坐标反反反反算算算算downdownupup测绘教研室测绘教研室 二二二二、坐标、坐标、坐标、坐标反反反反算算算算4.5.5 坐标的计算坐标的计算如图可知：如图可知：downdownupup测绘教研室测绘教研室 4.5.5 坐标的计算坐标的计算三、坐标反算的象限判断三、坐标反算的象限判断三、坐标反算的象限判断三、坐标反算的象限判断returnreturndowndownupup4-6 方位角测量该章节内容自学该章节内容自学Home4-7 全站仪该章节内容实验学习该章节内容实验学习Home方位角推算例题方位角推算例题