第4章 距离丈量和直线定向.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第一节第一节 地面点的标志地面点的标志 测量工作的基本内容是确定地面点的点位。测量工作的基本内容是确定地面点的点位。用于标定地面点的标志,其种类和形式很多,用于标定地面点的标志,其种类和形式很多,应根据测量的要求和使用时间的长短等具体情况选应根据测量的要求和使用时间的长短等具体情况选取。取。临时标志临时标志永久标志永久标志其它标志其它标志 所谓水平距离是指所谓水平距离是指地面两点间地面两点间垂直投影垂直投影到水平面的距离到水平面的距离第二节第二节 直线定线直线定线 直线定线的定义:直线定线的定义:在直线方向上竖立在直线方向上竖立若干标杆若干标杆
2、,来标定直线的位置,来标定直线的位置和走向的工作称之为和走向的工作称之为直线定线直线定线。一、用目测法进行直线定线有以下几种情况:一、用目测法进行直线定线有以下几种情况:1 1、在两点间定线、在两点间定线ADCB2 2、在两点延长线上定线、在两点延长线上定线ABCD3 3、过山头定线、过山头定线AA甲乙CDBCDBC2C1D2D14 4、过山谷定线、过山谷定线A1234B二、仪器定线法二、仪器定线法第三节 距离丈量一、距离丈量的工具一、距离丈量的工具一、距离丈量的工具一、距离丈量的工具 水平距离水平距离水平距离水平距离是确定点位的三要素之一。测定相是确定点位的三要素之一。测定相是确定点位的三要
3、素之一。测定相是确定点位的三要素之一。测定相邻点间水平距离的工作,称为距离丈量。邻点间水平距离的工作,称为距离丈量。邻点间水平距离的工作,称为距离丈量。邻点间水平距离的工作,称为距离丈量。常用的丈量工具有以下几种:常用的丈量工具有以下几种:常用的丈量工具有以下几种:常用的丈量工具有以下几种:(一)测尺(一)测尺(一)测尺(一)测尺 丈量距离的主要工具是丈量距离的主要工具是丈量距离的主要工具是丈量距离的主要工具是测尺测尺测尺测尺。测尺的种类有。测尺的种类有。测尺的种类有。测尺的种类有以下几种:以下几种:以下几种:以下几种:1 1 1 1、钢尺钢尺钢尺钢尺 钢尺为薄钢带制成的,长度有钢尺为薄钢带制
4、成的,长度有钢尺为薄钢带制成的,长度有钢尺为薄钢带制成的,长度有20202020m,30m,50mm,30m,50mm,30m,50mm,30m,50m数种。钢尺多为刻划尺。钢尺的基本数种。钢尺多为刻划尺。钢尺的基本数种。钢尺多为刻划尺。钢尺的基本数种。钢尺多为刻划尺。钢尺的基本分划为厘米,在每米和每分米分划上有数字注记。使分划为厘米,在每米和每分米分划上有数字注记。使分划为厘米,在每米和每分米分划上有数字注记。使分划为厘米,在每米和每分米分划上有数字注记。使用钢尺时应特别注意钢尺用钢尺时应特别注意钢尺用钢尺时应特别注意钢尺用钢尺时应特别注意钢尺零点的位置零点的位置零点的位置零点的位置。由于钢
5、尺零点。由于钢尺零点。由于钢尺零点。由于钢尺零点位置不同,可分为位置不同,可分为位置不同,可分为位置不同,可分为端点尺和刻线尺端点尺和刻线尺端点尺和刻线尺端点尺和刻线尺。注:一般钢尺在始端一分米长度内有注:一般钢尺在始端一分米长度内有毫米分划,用来量取毫米分划,用来量取小于厘米的长度。小于厘米的长度。2 2、皮尺、皮尺 皮尺是用细铜丝和麻线合织而成的带尺,皮尺是用细铜丝和麻线合织而成的带尺,属端点尺(即尺长从始端拉环的外侧算起)。最小分属端点尺(即尺长从始端拉环的外侧算起)。最小分划为划为厘米厘米,其它注记与钢尺相同。皮尺长度有,其它注记与钢尺相同。皮尺长度有2020m,30m,50mm,30
6、m,50m三种。皮尺的耐拉力较差,容易拉长,三种。皮尺的耐拉力较差,容易拉长,只能用于只能用于低精度要求的量距工作低精度要求的量距工作。3 3、测绳、测绳 测绳由一束细金属丝外裹带胶的粗布制成。测绳由一束细金属丝外裹带胶的粗布制成。长度为长度为长度为长度为3030m m,50m50m,100m100m三种。尺端零点位置在三种。尺端零点位置在距拉环距拉环5050cmcm处,每米一注记。一般用于要求处,每米一注记。一般用于要求精度不高精度不高的量测工作。的量测工作。(二)(二)标杆(测杆、花杆)标杆(测杆、花杆)标杆用木材(玻璃钢)制成,长度为标杆用木材(玻璃钢)制成,长度为2 2m m或或3 3
7、m m,用用红白油漆交替漆红白油漆交替漆2020cmcm的小段,杆的底部装有铁尖以便的小段,杆的底部装有铁尖以便插入地中,或对准点的中心,作为插入地中,或对准点的中心,作为观测觇标用。观测觇标用。(三)测钎(三)测钎 一般用钢丝制成。作为量一般用钢丝制成。作为量矩的辅助工具,它是用来标定矩的辅助工具,它是用来标定尺段的端尺段的端点位置和统计所量整尺段数目。点位置和统计所量整尺段数目。(四)垂球(四)垂球 垂球多用钢制成。当地面垂球多用钢制成。当地面坡度较大时,用以坡度较大时,用以垂直投点垂直投点来标定测尺来标定测尺的端点位置。的端点位置。二、距离丈量的方法二、距离丈量的方法 丈量之前,在直线两
8、端点竖立标杆,并清除直线上丈量之前,在直线两端点竖立标杆,并清除直线上的障碍物,然后开始丈量。的障碍物,然后开始丈量。(一)一)平坦地面的距离丈量平坦地面的距离丈量 丈量方法分为整尺法和串尺法两种。丈量方法分为整尺法和串尺法两种。1 1、整尺法:丈量时由两人进行,各持钢尺的一端,、整尺法:丈量时由两人进行,各持钢尺的一端,前者称为前者称为前尺手前尺手,后者称为,后者称为后尺手后尺手。前尺手拿测钎和标。前尺手拿测钎和标杆,后尺手将杆,后尺手将钢尺零点对准起点,前尺手沿丈量方向拉钢尺零点对准起点,前尺手沿丈量方向拉直尺子,并由后尺手定方向。当前、后尺手同时将钢尺直尺子,并由后尺手定方向。当前、后尺
9、手同时将钢尺拉紧、拉平、拉稳时拉紧、拉平、拉稳时,后尺手准确地对准,后尺手准确地对准起点起点,同时前,同时前尺手将测钎垂直插到尺手将测钎垂直插到终点处终点处,这样就完成了第一尺段的,这样就完成了第一尺段的丈量工作。丈量工作。两人同时抬尺前进,后尺手走到插测钎处停下,重复两人同时抬尺前进,后尺手走到插测钎处停下,重复上面作业,上面作业,量出第二尺段量出第二尺段,后尺手拔起测钎套入铁环,后尺手拔起测钎套入铁环内,再继续前进。依同法量至内,再继续前进。依同法量至终点终点。若末一段不足一。若末一段不足一整尺时,应利用尺端刻有毫米的分划线量出零数。其整尺时,应利用尺端刻有毫米的分划线量出零数。其两点间的
10、水平距离为:两点间的水平距离为:直线全长直线全长尺长尺长测钎数测钎数不足整尺的零数不足整尺的零数2 2、串尺法:当量距的精度要求、串尺法:当量距的精度要求较高较高时,采用串尺法时,采用串尺法进行。如下图所示:进行。如下图所示:A1234567B丈量前,按直线定线方法,在丈量前,按直线定线方法,在ABAB直线上,定出若干直线上,定出若干小于尺长的尺段,如小于尺长的尺段,如A1A1、1212、7B7B。从一端开从一端开始依次分别丈量各尺段的长度。丈量时,在尺段的始依次分别丈量各尺段的长度。丈量时,在尺段的两端点上将钢尺拉紧、拉平、拉稳后,前、后尺手两端点上将钢尺拉紧、拉平、拉稳后,前、后尺手在这一
11、瞬间各自读出尺上读数,记录员将两个读数在这一瞬间各自读出尺上读数,记录员将两个读数分别记在手薄中。如前尺手读数为分别记在手薄中。如前尺手读数为29.43029.430m m,后尺后尺手读数为手读数为0.0580.058m m,这一尺段的长度为:这一尺段的长度为:29.430 29.430m m0.058m0.058m29.372m29.372m 为了提高丈量精度,对同一尺段需为了提高丈量精度,对同一尺段需丈量三次丈量三次。三次串尺丈量的差数,一般不超过三次串尺丈量的差数,一般不超过5 5mmmm,然后取平均然后取平均值作为该尺段长度的丈量结果。值作为该尺段长度的丈量结果。A1234567B(二
12、)(二)倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量 丈量距离的地面一般是丈量距离的地面一般是倾斜的或高低不平的倾斜的或高低不平的,其丈量方法有下列两种。其丈量方法有下列两种。1 1、平量法:沿倾斜地面丈量距离,地势起伏较为复、平量法:沿倾斜地面丈量距离,地势起伏较为复杂,但尺段两端的高差不大时,一般都将钢尺杂,但尺段两端的高差不大时,一般都将钢尺拉平丈拉平丈量量,如图所示:,如图所示:A12B平量法量距平量法量距将钢尺的一端对准地面点位,另一端将钢尺的一端对准地面点位,另一端抬高拉成水平抬高拉成水平,对准地面点上垂球架的铅垂线或竖立的标杆。对准地面点上垂球架的铅垂线或竖立的标杆。2 2、斜量法:当倾
13、斜地面的坡度比较均匀时,如图所示:斜量法:当倾斜地面的坡度比较均匀时,如图所示:ABLCDa 可沿斜坡丈量出可沿斜坡丈量出ABAB的的斜距斜距L L,用用测坡器测坡器测出地面测出地面倾倾斜角斜角 a a,然后计算出然后计算出ABAB的水平距离的水平距离D D。D DLLcoscos(a)(a)(三)(三)距离丈量的精度距离丈量的精度 为了进行校核和提高丈量精度,对一条直线都要为了进行校核和提高丈量精度,对一条直线都要求进行往返丈量。丈量精度是用相对误差表示:以往求进行往返丈量。丈量精度是用相对误差表示:以往返丈量之差(较差)与其平均值之比,化为分子为返丈量之差(较差)与其平均值之比,化为分子为
14、1 1的分数表示,称为的分数表示,称为相对误差相对误差K K,即:即:K KD D 往往D D返返/D D平平D/DD/D平平1/(1/(D D平平/D D)钢尺量的相对误差:在平坦地区不大于钢尺量的相对误差:在平坦地区不大于1/30001/3000,地势变化较大的地区应达到地势变化较大的地区应达到1/20001/2000,在困难地区不低,在困难地区不低于于1/10001/1000。如果。如果超过允许误差,应重测,直至符合超过允许误差,应重测,直至符合要要求为止。如果符合丈量精度要求时,取求为止。如果符合丈量精度要求时,取往返丈量的平往返丈量的平均值作为最后结果均值作为最后结果。(四)(四)钢
15、尺量距离的精密方法钢尺量距离的精密方法1、尺长方程式、尺长方程式钢尺上所标注的长度称为钢尺的名义长度,一般钢尺上所标注的长度称为钢尺的名义长度,一般与实际长度不一样,两者之差称为与实际长度不一样,两者之差称为尺长改正数尺长改正数。钢尺在温度为钢尺在温度为tC时的长度时的长度尺长改正数尺长改正数钢尺使用时的温度钢尺使用时的温度钢尺检定时的标准温度钢尺检定时的标准温度钢尺的名义长度钢尺的名义长度钢尺的膨胀系数钢尺的膨胀系数(1)准备工作)准备工作(2)丈量方法)丈量方法 由由5人组成,人组成,2人拉尺,人拉尺,2人读数,人读数,1人做温度和长人做温度和长度记录。每段在标准拉力下估读至度记录。每段在
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- 第4章 距离丈量和直线定向 距离 丈量 直线 定向
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