【教学课件】第四章距离测量与直线定向.ppt
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1、第四章第四章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向光电测距光电测距直线定向直线定向钢尺量距钢尺量距视距测量视距测量4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距 测量距离可根据不同的精度要求,不同的测量条件采用不同的方法。距离距离指两点间的水平直线长度。指两点间的水平直线长度。钢尺量距光学视距法测距光电测距等距离测量常用的方法:距离测量常用的方法:(一)钢尺量距(一)钢尺量距的工具:的工具:钢尺、花杆、钢尺、花杆、测钎、垂球、弹簧秤、温度计测钎、垂球、弹簧秤、温度计钢尺:钢尺:用薄钢片制成,其长度有用薄钢片制成,其长度有1515、2020、3030、5050米等。米等。尺面最小刻划为毫米,注记到厘米。尺面最
2、小刻划为毫米,注记到厘米。尺子的零端分两种情况:尺子端点或端部某位置的刻划。尺子的零端分两种情况:尺子端点或端部某位置的刻划。345678910010cm0123456710cm8910根据不同的精度要求,所用的工具和方法不同。根据不同的精度要求,所用的工具和方法不同。端点尺端点尺刻线尺刻线尺一、一、钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法(二)钢尺量距(二)钢尺量距的一般方法:的一般方法:llqDABABDAB=n l+q1、平坦地区的距离丈量、平坦地区的距离丈量式中:式中:n尺段数尺段数l整尺长度整尺长度 q不足一整尺的余长不足一整尺的余长步骤:定线、丈量、计算步骤:定线、丈量、计算限差要求:
3、限差要求:K1/3000必须要进行往返丈量必须要进行往返丈量2、倾斜地区的距离丈量、倾斜地区的距离丈量llAB将尺子拉平,用垂球在地面标出端点。将尺子拉平,用垂球在地面标出端点。L=l 1+l 2 +l n沿斜坡丈量出倾斜距离沿斜坡丈量出倾斜距离L L,并测出倾斜并测出倾斜角角,或高差,或高差h h,计算水平距离计算水平距离D D。D=Lcos LBADh1 1、平量法(地面坡度不大)、平量法(地面坡度不大)2 2、斜量法(地面坡度较为均匀)、斜量法(地面坡度较为均匀)二、二、钢尺量距的精密方法钢尺量距的精密方法量距量距前、后尺手要用弹簧秤,每尺段读三次,前、后尺手要用弹簧秤,每尺段读三次,取
4、平均值作为结果。取平均值作为结果。读温度读温度定线定线用经纬仪标定直线方向用经纬仪标定直线方向测量桩顶高程测量桩顶高程用水准测量方法测定高差用水准测量方法测定高差尺段长度计算尺段长度计算进行三项改正进行三项改正计算全长计算全长三三项项改改正正计计算算钢尺尺面注记的长度称为名名义义长长度度l0,钢尺在标准拉力、标准温度下的检定长度l为钢尺的实实际际长度长度。钢尺的实际长度与名义长度往往不相等。(一)尺长改正(一)尺长改正L:为实际所为实际所量距离量距离则尺长改正为:则尺长改正为:钢尺长度受温度影响会发生变化。设钢尺在检定时的温度为t0,现场丈量时的温度为t,钢尺的线膨胀系数为=0.0000125
5、/1(二)温度改正(二)温度改正则温度改正为:则温度改正为:lt=(t-t0)LL:为实际所为实际所量距离量距离则倾斜改正为:则倾斜改正为:D=L+ld+l t+lh设沿地面所量斜距为L,用水准仪测得两桩顶高差为h,现要将L 换算成水平距离,则须加倾斜改正数lh(三)倾斜改正(三)倾斜改正L:为实际所为实际所量距离量距离经过三项改正后的水平距离应为经过三项改正后的水平距离应为:例例:设用钢尺丈量一坡度均匀的倾斜距离,其结果为95.042m,丈量时的拉力P=10kg,温度t=0,两端点的高差h=0.42m,求水平距离。(所用钢尺名义长30m,当拉力P=10kg,t=20时,尺长改正数l=+0.0
6、04m)。解:解:1、求尺长改正:、求尺长改正:2、求温度改正、求温度改正:3、倾斜改正:、倾斜改正:经改正后的水平距离:经改正后的水平距离:L=l+l+lt+lh=95.042+0.0130.0240.001=95.030m三、钢尺三、钢尺检定检定钢尺由于其制造误差、经常使用中的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响,使得其实际长度往往不等于名义长度。因此,丈量之前必须对钢尺进行检定,求出它在标准拉力和标准温度下的实际长度,以便对丈量结果加以改正。钢尺检定后,应给出尺长随温度变化的函数式,称为尺长方程式尺长方程式式中:式中:lt温度为温度为t 时钢尺实际长度;时钢尺实际长度;l0钢尺名义长度;钢
7、尺名义长度;l钢尺尺长改正数;钢尺尺长改正数;钢尺膨胀系数;钢尺膨胀系数;t0钢尺检定时温度;钢尺检定时温度;t量距时温度。量距时温度。四、四、钢尺量距的误差分析钢尺量距的误差分析1.定线误差定线误差2.尺长误差尺长误差3.温度误差温度误差4.拉力误差拉力误差5.钢尺不水平的误差钢尺不水平的误差6.钢尺对准及读数误差钢尺对准及读数误差 4.2 4.2 视视 距距 测测 量量一、视距测量概述一、视距测量概述视距测量是利用望远镜内的视距装置视距装置配合视距尺,根据几何光学和三角测量原理,同时测定距离和高差的方法。视距装置视距装置1、原理、原理:2.特点特点:这种方法具有操作方便,速度快,不受地面高
8、低起伏限制等优点。3.工具工具:视距测量所用的主要仪器、工具是经纬仪和视距尺。4.精度精度:一般为1/100 1/300,精度较低,所以广泛用于碎部测量中。二、视线水平时的距离与高差公式二、视线水平时的距离与高差公式距离公式距离公式:DdfvlpiAB高差公式高差公式:D=Kl+C令:令:则:则:h=i-vk视距乘常数视距乘常数c视距加常数视距加常数k=100,c0i仪器高,是桩顶到仪器横轴中心的高度仪器高,是桩顶到仪器横轴中心的高度v瞄准高,是十字丝中丝在尺上的读数瞄准高,是十字丝中丝在尺上的读数三、视线倾斜时的距离与高差公式三、视线倾斜时的距离与高差公式D=k livhhD距离公式:距离公
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