第四节普通视距测量1、普通视距测量原理由于水准仪/经纬仪、望远镜中的上下丝引出的视线在竖直面内的夹角为一固定角，因此可利
用上下丝在标尺上的读数之差尺间距和计算出立尺点到测站的水平距离D。2、视准轴倾斜时的距离和高差公式3、视距测量误差分析
1）读数误差2）标尺不竖直误差3）竖直角观测误差4）大气折光误差5．钢尺不水平的误差用
平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大。因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。精密量距时，测出尺段两端点的
高差，进行倾斜改正，可消除钢尺不水平的影响。6．丈量误差在量距时应尽量认真操作，以减小丈量误差
。7．温度改正精度要求较高的丈量，应进行温度改正，并尽可能用点温计测定尺温，或尽可能在阴天进行
，以减小空气温度与钢尺温度的差值。下一节返回表面上最缺的是－－金钱,本质上最缺的是－－野心.脑袋上最缺的是－－观念,对机会
最缺的是－－了解.命运里最缺的是－－选择,骨子里最缺的是－－勇气.改变上最缺的是－－行动,肚子里最缺的是－－知识.事业上最缺
的是－－毅力,内心里最缺的是－－胆色.第二节光电测距仪光电测距是以光波作为载波，通过测定光电波在测线两
端点间往返传播的时间来测量距离。与传统的钢尺量距相比，具有测程远、精度高、作业速度快和受地形限制少等特点。
光电测距仪按其测程可分为短程光电测距仪（2km以内）、中程光电测距仪（3～15km）和远程光电测距仪（大于15km）。
按其采用的光源可分为激光测距仪和红外测距仪等。ABD一、光电测距原理可在A点安置能发射
和接收光波的光电测距仪，在B点设置反射棱镜。光电测距仪发出的光束经棱镜反射后，又返回到测距仪。
通过测定光波在AB之间传播的时间t，根据光波在大气中的传播速度c，按下式计算距离D：光电测距仪测定时间t的方式一般采用相
位式。二、光电测距仪操作与使用（1）安置仪器先在测站上安置好经纬仪，对中、整平后，将测距
仪主机安装在经纬仪支架上，用连接器固定螺丝锁紧，将电池插入主机底部、扣紧。在目标点安置反射棱镜，对中、整平，并使
镜面朝向主机。（2）观测垂直角、气温和气压用经纬仪十字横丝照准觇板中心，测出垂直角α。
同时，观测和记录温度和气压计上的读数。观测垂直角、气温和气压，目的是对测距仪测量出的斜距进行倾斜改正、温
度改正和气压改正，以得到正确的水平距离。（3）测距准备按电源开关键“PWR”开机，主机自检并显示
原设定的温度、气压和棱镜常数值，自检通过后将显示“good”。若修正原设定值，可按“TPC”键后输入温度、气压值
或棱镜常数（一般通过“ENT”键和数字键逐个输入）。一般情况下，只要使用同一类的反光镜，棱镜常数不变，而温度、气
压每次观测均可能不同，需要重新设定。（4）距离测量调节主机照准轴水平调整手轮（或经纬仪水平微动螺旋）
和主机俯仰微动螺旋，使测距仪望远镜精确瞄准棱镜中心。在显示“good”状态下，精确瞄准也可根据蜂鸣器声音来判断，
信号越强声音越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器的声音最大，便完成了精确瞄准，出现“”。精确瞄准后，按“MSR”
键，主机将测定并显示经温度、气压和棱镜常数改正后的斜距。斜距到平距的改算，一般在现场用测距仪进行，方法是：按“
V／H”键后输入垂直角值，再按“SHV”键显示水平距离。连续按“SHV”键可依次显示斜距、平距和高差。三、光电测距的注意事项
（1）气象条件对光电测距影响较大，微风的阴天是观测的良好时机。（2）测线应尽量离开地面障碍物1.3m以上，避免通过发热
体和较宽水面的上空。（3）测线应避开强电磁场干扰的地方，例如测线不宜接近变压器、高压线等。（4）镜站的后面不应有反
光镜和其他强光源等背景的干扰。（5）要严防阳光及其他强光直射接收物镜，避免光线经镜头聚焦进入机内，将部分元件烧坏，阳光下作
业应撑伞保护仪器。第三节直线定向一条直线的方向，是根据某一标准方向来确定的。确定直线
与标准方向之间的关系，称为直线定向。一、标准方向1．真子午线方向通过地球表面某点的真子午线的
切线方向，称为该点的真子午线方向。2．磁子午线方向磁子午线方向是在地球磁场作用下，磁针在某点自
由静止时其轴线所指的方向。3．坐标纵轴方向在高斯平面直角坐标系中，坐标纵轴线方向就是地面点所在
投影带的中央子午线方向。在同一投影带内，各点的坐标纵轴线方向是彼此平行的。二、方位角测量工作
中，常采用方位角表示直线的方向。从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至该直线的水平夹角，称为该直线的方位角。
方位角取值范围是0?～360?。因标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向之分,对应的方位角分别称为
真方位角（用A表示）、磁方位角（用Am表示）和坐标方位角（用α表示）。12标准方向Nα12三、三种方位角之间的关系
过1点的真北方向与磁北方向之间的夹角称为磁偏角，用δ表示。过1点的真北方向与坐标纵轴北方向之间的夹角称为子午线收敛
角，用γ表示。δ和γ的符号规定相同：当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向东侧时，δ和γ的符号为“+”；
当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向西侧时，δ和γ的符号为“—”。12真北磁北+δ坐标北–γα12A12
Am12同一直线的三种方位角之间的关系为：1234四、坐标方位角的推算1．正、反坐标方位角正、反坐
标方位角间的关系为：x(N)yOABxαABxαBA2．坐标方位角的推算1234xα12β2x
α23α21β3xα34α32推算坐标方位角的一般公式为：式中α——前一条边的坐标方位角；
α′——后一条边的坐标方位角。如果α＞360?，应自动减去360°；如果α＜0?，则自动加上360
?。五、象限角1．象限角由坐标纵轴的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线的锐角，称为
该直线的象限角，用R表示，其角值范围为0?～90?。x(N)y(E)ORO11(S)(W)ⅠⅡⅢⅣ2RO
23RO34RO42．坐标方位角与象限角的换算关系x(N)x(N)x(N)x(N)y(E)y(E)yy
(S)(S)(W)(W)OOOOⅠⅡⅢⅣRO1αO2RO2αO3RO3RO4αO4123
4αO1在第Ⅰ象限在第Ⅱ象限在第Ⅲ象限在第Ⅳ象限ABC第四章距离测量与直线定向
距离测量的主要任务是测量水平距离。水平距离是指地面上两点垂直投影在同一水平面上的直线距离。距
离测量的方法钢尺量距光电测距仪测距视距测量直线定向是确定两点间相对位置关系的必要环节。第一节钢尺
量距一、量距的工具1.钢尺根据尺的零点位置不同，有端点尺和刻线尺之分。2.
测杆3.测钎4.锤球、弹簧秤和温度计1、直线定线水平距离测量时，当地面上两
点间的距离超过一整尺长时，或地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作时，需要在两点的连线上标定出若干个点，这项工作称为直线定线。按精
度要求的不同，直线定线分为：目估定线经纬仪定线二、钢尺量距的一般方法目估定线方法：2．平坦地面上的量距方法式中
n—整尺段数；l—钢尺长度（m）；q—不足一整尺的余长（m）。钢尺
量距时，一般还应由B点量至A点进行返测。返测时应重新进行定线。取往、返测距离的平均值作为直线AB最终的
水平距离。式中Dav——往、返测距离的平均值（m）；Df——往测的距离（m）；
Db——返测的距离（m）。量距精度通常用相对误差K来衡量，相对误差K应化为分子为１的分数形式。相对误
差分母愈大,则K值愈小，精度愈高；反之，精度愈低。在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不应大于1/3000；在量
距较困难的地区，其相对误差也不应大于1/1000。例4-1用30m长的钢尺往返丈量A、B两点间的水平距离，丈量结果分别为：
往测4个整尺段，余长为9.98m；返测4个整尺段，余长为10.02m。计算A、B两点间的水平距离DAB及其相对误差K。解：3．
倾斜地面上的量距方法（1）平量法ABDl1l2l3l4ABDl1l2l3l4
（2）斜量法ABLDhα三、钢尺量距的精密方法1．钢尺检定钢尺由于材料原因、刻
划误差、长期使用的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响，其实际长度往往不等于尺上所标注的长度即名义长度，因此，量距前应对钢尺进行检定
。（1）尺长方程式经过检定的钢尺，其长度可用尺长方程式表示。式中lt—钢尺在温度t时的实际长度（m）；
l0—钢尺的名义长度（m）；Δl—尺长改正数（m）；α—钢尺的膨胀系数，α=1.25×10-5
m/1℃；t0—钢尺检定时的温度（℃）；t—钢尺使用时的温度（℃）。（2）钢尺的检定方法
钢尺的检定方法有与标准尺比较和在测定精确长度的基线场进行比较两种方法。标准尺长比较的方法:将被检
定钢尺与已有尺长方程式的标准钢尺相比较。两根钢尺并排放在平坦地面上，都施加标准拉力，并将两根钢尺的末端刻划对齐，
在零分划附近读出两尺的差数。这样就能够根据标准尺的尺长方程式计算出被检定钢尺的尺长方程式。例4-2已知
1号标准尺的尺长方程式为被检定的2号钢尺，其名义长度也是30m。比较时的温度为24℃，当两把尺子的末端刻划对齐并施加标准拉力后，
2号钢尺比1号标准尺短0.007m，试确定2号钢尺的根尺长方程式。解故2号钢尺的尺长方程式为：2．钢尺量距的精密方法
1）准备工作清理场地、直线定线和测桩顶间高差。（1）清理场地（2）
直线定线精密量距用经纬仪定线。AABB12345（3）测桩顶间高差利用水准
仪，用双面尺法或往、返测法测出各相邻桩顶间高差。2）丈量方法人员组成：两人拉尺，两人读
数，一人测温度兼记录，共5人。丈量时，后尺手挂弹簧秤于钢尺的零端，前尺手执尺子的末端，两人同时拉紧钢尺，把钢尺有刻划的一
侧贴切于木桩顶十字线的交点，待达到标准拉力时，由后尺手发出“预备”口令，两人拉稳尺子，由前尺手喊“好”。在此瞬间，前、后读尺员同时
读取读数，估读至0.5mm，并计算尺段长度。前、后移动钢尺一段距离，同法再次丈量。每一尺段测
三次，读三组读数，由三组读数算得的长度之差要求不超过2mm，否则应重测。如在限差之内，取三次结果的平均值，作为该
尺段的观测结果。同时，每一尺段测量应记录温度一次，估读至0.5℃。如此继续丈量至终点，即完成往测
工作。完成往测后，应立即进行返测。134.9805+22.5-20.9+10.3134.9686总
和15.8890平均9958108053985
555540215.8975+2.6-5.5+1.4+0.42+27.515.8
9900.076515.975514-B29.9057平均070310
3803050255305229.9083+5.0-4
.9+2.5-0.54+27.029.90500.018529.923513-429.9057平
均0653153803050250
300229.9057+5.0-7.3+2.3-0.66+26.529.9055
0.017529.923012-329.8652平均650850
5003645755400229.8714+5.0-1.0
+2.2+0.25+26.029.86600.070029.936011-229.3930平均
9201050253930580
510229.3976+4.9-2.2+1.9+0.36+25.529.39400.041029
.43501A-1改正后尺段长/m尺长改正数/mm倾斜改正数/mm温度改正数/mm高差/m温度/℃尺段长度/
m后尺读数/m前尺读数/m实测次数尺段编号钢尺号码：No12钢尺膨胀系数:125×10－5钢尺
检定时温度t0：20℃钢尺名义长度l0：30m钢尺检定长度l′：30.005m钢尺检定时拉力：100N
精密量距记录计算表3）成果计算将每一尺段丈量结果经过尺长改正、温度改正和倾斜
改正改算成水平距离，并求总和，得到直线往测、返测的全长。往、返测较差符合精度要求后，取往、返测结果的平均值作为最
后成果。（1）尺段长度计算根据尺长、温度改正和倾斜改正，计算尺段改正后的水平距离。
尺长改正：温度改正：倾斜改正：尺段改正后的水平距离：例4
-3已知钢尺的名义长度l0=30m，实际长度l′=30.005m，检定钢尺时温度t0=20℃，钢尺的膨胀系数α=1.2
5×10－5。A～1尺段，l=29.3930m，t=25.5℃，hAB=+0.36m，计算尺段改正后的水平距离。解:（2）计算全长将各个尺段改正后的水平距离相加，便得到直线AB的往测水平距离。在本例中往测的水平距离Df为：返测的水平距离Db为：取平均值作为直线AB的水平距离DAB：其相对误差为：相对误差如果在限差以内，则取其平均值作为最后成果。若相对误差超限，应返工重测。四、钢尺量距的误差及注意事项1．尺长误差新购置的钢尺必须经过检定，以便进行尺长改正。2．定线误差当待测距离较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。3．拉力误差精密量距时，必须使用弹簧秤。4．钢尺垂曲误差垂曲误差会使量得的长度大于实际长度，故在钢尺检定时，亦可按悬空情况检定，得出相应的尺长方程式。在成果整理时，按此尺长方程式进行尺长改正。 |
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