2距离讲义测量与直线定向

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第5章距离测讲义量与直线定向

第5章距离测讲义量与直线定向
果。
B
测钎
l
A
SAB nll 为整尺段长、 为l 余长.
2)水平量距和倾斜量距
✓ 当地面起伏不大时,可采用水平量距法(图a); ✓ 当地面倾斜且坡度均匀时,可采用倾斜量距法(图b)。
D S2 h2
➢为了提高测量精度,防止丈量错误,通常采用往 返丈量取中数为丈量结果。
➢用相对误差衡量测量精度,即
3、倾斜改正
lh d l (l 2 h 2 )1/2 l
l [ (1
h2 l2
)1/2
1]
l[(1 h 2 1 h 4 ) 1] 2l2 8 l4
- h2 2l
任一距离丈量值改正后的水平距离为:
lh d
dil ld lt lh
再计算往返测距离及其平均值,最后计算相对误差K<K容。
3、倾斜改正:
Sh
h2 2S'
0.0137m
4、实际平距:
S S ' S k S t S h 2.9 3m 3 46
4.2.5 钢尺量距的误差分析
1、定线误差 (结果偏大,认真定线,丈量时钢尺边必须紧贴 定向点。 )
2、尺长误差 (钢尺名义长度与实际长度不符的误差。 具有积累性,丈量距离越长,误差越大。) 3、温度误差(温度变化1℃,丈量30m距离的影响为0.4mm,
4-2 卷尺量距
4.2.1 量距工具 ✓钢(皮)尺量距就是利用具有标准长度的钢
(皮)尺直接量测地面两点间的距离,又称为 距离丈量。
✓根据量距不同精度要求,所用工具、方法 也不同:钢制带尺、因瓦尺、皮尺。
1)钢(皮)尺:长度有20米、30米及50米等。
分为刻线尺和端点尺: ➢ 刻线尺:钢尺前端有一条刻线作为尺长的零分划线。 ➢ 端点尺:零点位于尺端,即拉环外沿。来自K D往-D返 = 1 1

测量学课件(第四章,距离测量与直线定向)

测量学课件(第四章,距离测量与直线定向)

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 29.430m,后尺手读数为0.058m,这一尺 段的长度为:
29.430m-0.058m=29.372m
为了提高丈量精度,对同一尺段需丈量 三次。三次串尺丈量的差数,一般不超 过5mm,然后取平均值作为该尺段长度 的丈量结果。
§4.1 距离丈量
1 距离丈量的常用工具
测尺 丈量距离的工具由所需距离的精度 决定。丈量距离的主要工具是测尺。 测尺的种类有以下几种:
•钢尺 •皮尺 •测绳
•钢尺(steel tape)
钢尺一般适用于要 求精度较高的距离 丈量工具。钢尺为 薄钢带制成的,长 度有20m,30m,50m 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。使用钢尺时应 特别注意钢尺零点的位置。由于钢尺零点 位置不同,可分为端点尺和刻线尺。
直线AB全长DAB=DA1+D12+D2B
•斜量法
当倾斜地面的坡度比较均匀时,如图所示:
可沿斜坡丈量出AB的斜距L,用测坡器测出地 面倾斜角 a,然后计算出AB的水平距离D。
D L cos
钢尺量距的误差分析 定线误差 钢尺尺长误差 测定地面倾斜的误差 温度误差 拉力误差 丈量本身的误差
4 距离丈量的精度要求及注意事项
•整尺法
丈量时由两人进行,各持钢尺的一端,前者 称为前尺手,后者称为后尺手。前尺手拿测 钎和标杆,后尺手将钢尺零点对准起点,前 尺手沿丈量方向拉直尺子,并由后尺手定方 向。当前、后尺手同时将钢尺拉紧、拉平、
拉稳时,后尺手准确地对准起点,同时前尺手 将测钎垂直插到终点处,这样就完成了第一尺 段的丈量工作。两人同时抬尺前进,后尺手走 到插测钎处停下,重复上面作业,量出第二尺 段,后尺手拔起测钎套入铁环内,再继续前进。 依同法量至终点。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。其两点 间的水平距离为:

第2章 距离测量和直线定向

第2章  距离测量和直线定向

光电测距仪的优缺点:精确度高、效率高、 价格高。
第二节 直线定向
直线定向的含义: 确定一直线与标准方 向间角度关系的工作称为直线定向。 要想确定地面两点在平面上的相对 位置,除需要确定两点之间的距离外, 还要定两点间直线的方向。方向的确定 需要参照标准方向。
一、标准方向的种类(共三种)
1.真子午线方向(真北方向)
一、量距工具 测量距离的工具通常有钢卷尺、布卷尺(皮尺)、测绳、 光电测距仪和光学视距仪、测钎和花杆等。
常用的钢尺宽度为 1 . 0 ~1 . 5cm,长度有 2m、 20m 、 30m 、 50m 等多种,其中以 30m 和 50m 长的钢尺最为常 用。 钢尺的零分划位置有两种形式:
一种是零点位于尺端 (拉环的外缘),这种尺子称为 端点尺 。另一种有零分划线,这种尺子称为刻线尺 。 每种尺各有优缺点。
即ΔD=
D D返 往 1 --- 1 D 3000 1000
3、平坦地面距离丈量方法:
量整尺,加余量。
D=nl+q
(二)倾斜地面的距离丈量
2种方法 1.平量法 1.平量法
2.斜量法
拉平尺,量平距。适宜坡度较小的地面。
2.斜量法
倾斜改正两种方法
1、倾角改正
2、高差改正
如图 2—5 所示,当倾斜地面的坡度变化均匀时,可以 沿着斜坡丈量出 AB的斜距并测出地面的倾角 δ,则水 平距离 为:


距离测量和直线定向
本 章 内 容:
1、距离测量 2、直线定向 3、罗盘使用
第一节
距 离 测 量
距离测量的概念: 所谓距离,就是指两点间 的水平直线距离。如果测量的是斜距,还必须 将其换算为水平距离。

B第二章距离测量与直线定向

B第二章距离测量与直线定向
方法: 方位角和象限角
9/18/2019
1、方位角
1)方位角的定义
从标准方向北端起,顺时
针方向量至直线的水平夹角,
称为该直线的方位角;
2
其角值范围为0°~ 360°。
2
标准方向北端 2
方位角
2 2
1
2
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真北方向



磁北方向

坐标北方向
真方位角( α真 ) 磁方位角( α磁)
坐标方位角( α )
(3)设置测距参数。 (4)松开制动,瞄准目标,当听到信号返回提示时, 轻松制动仪器,并用微动螺丝调整仪器,精确瞄准目标。 (5)轻松按动测距按钮,直到显示测距成果并记录。 测距完成后,应当松开制动,并在关机后收装仪器。
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第五节 直线定向
点与点的关系: 两点之间的距离和直线的方向
坐标纵轴(X轴)正向所
指的方向称为坐北方向。
我国采用高斯平面直角坐
P2 P1
标系,6°带或3°带都以该
y
带的中央子午线为坐标纵轴,
o
因此取坐标纵轴方向作为标
准方向。
高斯平面直角坐标系
真北方向、磁北方向、坐标北方向统称为三北方向。
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2.5.2表示直线方向的方法
表示直线方向:确定直线与标准方向线的夹角。
距离测量的方法:
钢尺量距
视距法测量
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光电测距
第二节 钢尺量距
2.2.1 量距工具
距离丈量的主要工具是尺,如钢尺、皮尺等。 丈量的辅助工具,如标杆、测钎、垂球、弹簧秤等。
1、钢尺 钢尺分类: 按结构分:有架装和盒装两种。 按尺的零点位置不同,有端点尺和刻线尺两种。 长度:2钢0m尺、—3端0点m和尺架和5装0刻m和线等盒尺几装 种

距离测量及直线定向

距离测量及直线定向

VS
按照测量精度
可分为粗略测量和精密测量。粗略测量是 指对大致位置进行估算,如使用目视估算; 精密测量则要求更高的精度,如使用光学 仪器、电子仪器等。
距离测量的应用
土地资源管理
交通规划
城市规划
科学研究
尺子测量法
直接测量 累积测量
激光测量法
激光测距仪
激光扫描仪
通过旋转激光扫描仪的激光束,可以 测量一个区域内的三维坐标,从而计 算出任意两点之间的距离。
超声波测量法
超声波测距仪
超声波传感器
GPS测量法
GPS定位仪 RTK技术
直线定向的定义
直线定向的坐标系
01
02
03
04
直线定向的应用
陀螺仪定向法
01
定义
02
工作原理
03
应用
磁力仪定向法
定义 工作原理 应用
全站仪定向法
定义
1
工作原理
2
应用
3
技术发展与趋势
激光雷达和深度学习技术 的融合
THANKS
感谢观看
高精度地图与定位 5G和物联网的应用

存在的主要问题与挑战
精度问题
01
数据处理和传输问题
02
实时性问题
03
未来发展方向与策略
提高精度
通过改进硬件设备、优化算法等手段提高距离测量和直线定向的 精度。
高效数据处理和传输
利用先进的信号处理技术和优化算法,提高数据处理速度和传输 效率。
加强实时性
通过硬件加速和算法优化,提高数据处理速度,实现实时距离测 量和直线定向。
距离测量及直线定向
•离测量的定义 01 02

第四章 距离测量和直线定向

第四章 距离测量和直线定向
第一节 距离测量概述 第二节 距离测量的一般方法 第三节 光电测距 第四节 全站仪概述 第五节 直线定向
直线量距的一般方法,精度及其适用范围
方法 1、步测法
精度
1/200
适用范围
野外踏勘、选点和小比例 尺地形图的测绘
2、视距法
3、钢尺一 般量距
4、钢尺精密 量距
5、激光红 测距仪
1/200~1/300 1/2000~1/3000 1/万~1/2万
2、子午线收敛角:坐标北与真北间的夹角。 以真北为准,判断坐标 北的位置,东正西负。
X
NT
NM
B A
A
A=Am+ A= + =Am+-
五、正、反坐标方位角
同一直线的正、反坐标方位角之间相差180°,即
BA=AB±180°
X
X
AB A
AB
B BA
六、用罗盘仪测定磁方位角
主要由磁针、刻度盘和瞄准 设备等组成。磁针支在刻度盘中 心的顶针上,可自由转动,当静 止时,指出磁北方向。
D c 2 f 2
D 2 c f(N 2 ) 2 c f(N N ) 2 (N N )
确定N值的方法
如—台仪器的调制频率为15MHz,则其
光尺长度
LD
c 2f
10m
这把光尺只能给出小于10m的尾数。为
了量出大于10m的距离,还必须设置第
二个调制频率,譬如150kHz,它的光尺
球面的改正和投影到高斯平面上的改正等。
§4-4 全站仪概述
全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station),它是由电子测角、电子测距、电 子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统, 测量结果能自动显示,并能与外围设备交换信息的 多功能测量仪器。全站仪较完善地实现了测量和处 理过程的电子化和一体化,因此得到了广泛的应用。 其基本功能是在仪器照准目标后,通过微处理器的 控制,能自动完成测距,水平方向和天顶距读数、 观测数据的显示、存储。

距离测量与直线定向—直线定向(工程测量)

距离测量与直线定向—直线定向(工程测量)

四、象限角
四、象限角
坐标方位角与象限角的换算关系
直线定向
北东(NE) 第Ⅰ象限 南东(SE) 第Ⅱ象限 南西(SW) 第Ⅲ象限 北西(NW) 第Ⅳ象限
方位角 0°~ 90° 90°~ 180° 180°~ 270° 270°~ 360°
由坐标方位角 推算坐标象限角
R=α
R=180°- α
R=α- 180°
三、正反坐标方位角
测量工作中的直线都是具有一定方向的,一条直线存在正、 反两个方向,如下图所示,我们把直线前进方向称为直线的 正方向。就直线AB而言,点A是起点,B点是终点。通过起 点A的坐标纵轴北方向与直线AB所夹的坐标方位角αAB,称为 直线AB的正坐标方位角;过终点B的坐标方位角αBA,称为 直线AB的反坐标方位角(是直线BA的正坐标方位角)。
正、反坐标方位角互差180°,即
αAB=αBA±180°
α正=α反±180°
三、正反坐标方位角
x
N
N
αAB
A
αBA
B
O
y
四、象限角
测量上有时用象限角来确定直线的方向。所谓象限角,就是 由标准方向的北端或南端起量至某直线所夹的锐角,常用R 表示。角值范围0°~90°。 为了表示直线的方向,应分别注明北偏东、北偏西或南偏 东、南偏西。如北东85°,南西47°等。显然,如果知道了 直线的方位角,就可以换算出它的象限角,反之,知道了象 限也就可以推算出方位角。
项目四 距离测量和直线定向
任务二 直线定向
确定地面点两点之间的相对位置,仅知道两点之间的水 平距离是不够的,还必须确定此直线的方向。 要确定一条直线的方向,首先要选定一个标准方向作为 定向的依据,然后测出该直线与标准方向间的水平角, 则该直线的方向也确定了。 确定直线与标准方向之间的水平角的工作叫直线定向。

工程测量之距离测量和直线定向

工程测量之距离测量和直线定向
方位角和象限角之间的转换
二、坐标方位角的计算
1、正、反坐标方位角 正坐标方位角:通过A 的坐标纵轴(X)北方向,顺时针量至直线 AB的角度,称为直线AB的坐标方位角,用αAB表示(如图1)
同样,通过B 的坐标纵轴 (X)北方向,顺时针量至 直线BA的角度,称为直线 BA的坐标方位角,用αBA 表示。 (如图1)
2、方位角及其关系
(1)方位角 定义:从直线起始点标准方向的北端起,顺时针到直线的水平夹角 取值范围:0°~360° (2)3种方位角之间的关系
①真方位角与磁方位角之间的关系
磁针北端偏于真子午线以东称东偏,偏于真子午线以西称西偏, 东偏取正值,西偏取负值。我国磁偏角的变化大约在+6°到-10° 之间。 A PQ A mPQ P ②真方位角与坐标方位角之间的关系 在中央子午线以东地区,各点的坐标纵轴偏在真子午线的东边, 为正值;在中央子午线以西地区,γ为负值。可用下式计算: A PQ PQ P ( L L ) sin B
§4-2视距测量 一、概述 视距测量是一种间接测距方法; 装置:视距丝 特点:作业方便,不受地形条件的限制。 不足:测程较短,精度较低,条件较好仅有1/200~1/300。 二、原理 视距测量利用望远镜十字丝平面上的上、下两根视距 丝a与b,配合视距尺和测得的竖直角a,用视距公式算得 水平距离及高差的一种方法。 1、视线水平时的距离与高差公式
如图所示,欲测定A、B 两点间的水平距离D及高差h,设望远镜视线 水平,瞄准B点视距尺。若尺上M、N 点成像在十字丝分划板上的两根视 距丝m、n 处,那末尺上MN 的长度可由上、下视距丝读数之差求得。
视线水平时视距测量
f l 为视距间隔, p 为视距丝的间距, 为物镜焦距,δ为
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来平量,如图中的ij段。
2.精密方法量距:
2.精密方法量距
精密量距时采取的措施:
1.用检定过的钢尺; 2.经纬仪定线; 3.钉尺段桩,逐段量测; 4.对钢尺施加固定拉力; 5.对量距结果加三项改正数:
尺长改正 温度改正 高差改正
k Dk D'
D tD 't t00
Dh
h2 2D '
பைடு நூலகம்
(4-1-8) (4-1-9) (4-1-4)
相同)把待检定的尺子与高精度的标准
尺比较而求得Δ´k
l
l0 kl0(t t0 ) (l0 k lt l0 (t t0 ) )
ll lt
lk k
k kl
检定场:在平整的条形场地两端地面埋
设两个稳定的标志,其间距比待检定钢 尺长度n倍略短一些。高精度测量两标志 的间距作为标准长度S标准。
设尺子的温度膨胀系数已知。用待检定 的尺子(先假定Δk=0),在工作时的正 常拉力下,测量检定场两标志的间距S’。 从而可得
k
S标准S' n
钢尺尺长鉴定
尺号: 015
名义长度 : 30m
膨胀系数:0.012
测 程序 丈 量 丈 量 温 度 测量值 温度改 改正后

时间 温度 差
m
正值 的平距
t t-20
mm
m
1往 返
9 :5 0 2 9. 3 + 9 .3 11 9.973 + 13 .4 11 9.986 4 2 9. 5 + 9 .5 11 9.973 + 13 .7 11 9.986 7
后尺手用手势指挥前尺手将钢尺拉在AB直线上,
后尺手将钢尺的零点对准A点,当两人同时把钢尺拉紧后, 前尺手在钢尺末端的整尺段长分划处竖直插下一根测钎 (如果在水泥地面上丈量插不下测钎时,也可以用粉笔在 地面上划线做记号)得到1点,即量完一个尺段。
前、后尺手抬尺前进,当后尺手到达插测钎或划记号处时 停住,再重复上述操作,量完第二尺段。
一般量距方法 量距相对精度: 1200015000 主要用途:图根导线边长丈量、一般工
程的距离放样。
精密量距方法 量距相对精度:110000140000 主要用途:大型设备安装和较精密工程
的放样等。
一、量距工具
钢尺(分普通量距和精密量距) 测距仪和全站仪 光学视距仪 GPS测距 其它辅助工具
设A、B两点互相通视,要在A、B两点的直线上标出分段 点1、2点。先在A、B点上竖立标杆,甲站在A点标杆后约 一米处,指挥乙左右移动标杆,直到甲从A点沿标杆的同 一侧看到A、2、B三支标杆成一条线为止。
同法可以定出直线上的其他点。两点间定线,一般应由远 到近,即先定1点,再定2点。
2.经纬仪定线
经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法。 设A、B两点互相通视,将经纬仪安置在A点,用望远镜纵 丝瞄准B点,制动照准部,望远镜上下转动,指挥在两点 间某一点上的助手,左右移动标杆,直至标杆像为纵丝所 平分。 为减小照准误差,精密定线时,可以用直径更细的测钎或 垂球线代替标杆。
⑥ 收卷钢尺时,应按顺时针方向转动钢尺摇柄,切 不可逆转,以免折断钢尺。
二、直线定线
当两个地面点之间的距离较长或地势起 伏较大时,为使量距工作方便起见,可分 成几段进行丈量。这种把多根标杆标定在 已知直线上的工作称为直线定线。一般量 距用目估定线, 精密量距用经纬仪定线。
1.目估定线
目测定线适用于钢尺量距的一般方法。
三、钢尺量距
1.一般方法量距
1.一般方法量距:
直 目估定线,保证量距时沿直线方向进行 平 地面平整,钢尺水平 准 每尺段端点标志精确
测钎
B
A
SAB=n+ 为整尺段长
为余长
(1) 平坦地面的距离丈量
丈量工作一般由两人进行。
清除待量直线上的障碍物后,在直线两端点A、B 竖立标杆,后尺手持钢尺的零端位于A点,前尺 手持钢尺的末端和一组测钎沿AB方向前进,行至 一个尺段处停下。
后尺手拔起地上的测钎,依次前进,直到量完AB直线的 最后一段为止。
最后一段距离一般不会刚好是整尺段的长度,称为余长。 丈量余长时,前尺手在钢尺上读取余长值,则最后A、B 两点间的水平距离为
D =AB nL0 + △L0
在平坦地面丈量距离时,可把尺子放 在地面上进行
丈量至少往返测各一次
量距精度以相对误差表示,并将其换 算为分子为1的分数形式,精度一般不低于 1/2000
尺长鉴定
钢尺长度方程式
lt l0 k l0 t t0
l0 钢尺的名义长度 k 在标准温度下,钢际 尺长 实度与名义长度数 的差
钢尺的温度线膨胀系数
t0 设定的标准温度 t 测量时的钢尺温度
钢是弹性体,在拉力作用下会变形(伸长)
dl Pl E
P张力强度E。弹性模量
简单的尺长鉴定
在平坦的地面(宜在室内,使两尺温度
|往测 – 返测 | / 往返均值 = 1 / M
A
B
(2) 倾斜地面的距离丈量
① 平量法 沿倾斜地面丈量距离,当地势起伏不大时,可将钢尺拉平丈量。 丈量由A点向B点进行,甲立于A点,指挥乙将尺拉在AB方向线上。 甲将尺的零端对准A点,乙将钢尺抬高,并且目估使钢尺水平,然后
用垂球尖将尺段的末端投影到地面上,插上测钎。 若地面倾斜较大,将钢尺抬平有困难时,可将一个尺段分成几个小段
钢尺是用钢制成的带状尺,尺的宽度约10~15 mm,厚 度约0.4mm,长度有20 m、30 m、50 m等几种。
钢尺有卷放在圆盘形的尺壳内的,也有卷放在金属尺 架上的,如图4-1所示。钢尺的基本分划为厘米,在每厘米、 每分米及每米处印有数字注记。
钢尺的维护
① 钢尺易生锈,丈量结束后应用软布擦去尺上的泥 和水,涂上机油以防生锈。
精品
2距离测量与直线定向
距离测量概述
距离测量方法概 述
距离测量是测量的三项基本工作之一: 测定地面点之间的水平距离。
距离测量的主要方法有: 钢卷尺量距 主要指钢卷尺量距 视距测量 利用测量仪器的视距丝测距 电磁波测距 测距仪和全站仪测距 三角测量法 利用三角形的边角关系求距离
§2-1 距离测量
卷尺量距概 述
② 钢尺易折断,如果钢尺出现卷曲,切不可用力硬 拉。
③ 丈量时,钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺 后手握紧尺夹加力,没有尺夹时,可以用布或者 纱手套包住钢尺代替尺夹,切不可手握尺盘或尺 架加力,以免将钢尺拖出。
④ 在行人和车辆较多的地区量距时,中间要有专人 保护,以防止钢尺被车辆碾压而折断。
⑤ 不准将钢尺沿地面拖拉,以免磨损尺面分划。
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