距离丈量与直线定向

4 距离丈量与直线定向

4.1 距离丈量的一般方法

4.2 钢尺精密距离丈量方法

4.3 直线定向

4.4 距离、方向与地面点直角坐标的关系4.5 罗盘仪及使用

4.6 红外光测距仪简介

4 距离丈量与直线定向

距离的定义：通过两点的铅垂线投影到同一水平面上的水平距离，称之为两点间距离。

4 距离丈量与直线定向

4.1 距离丈量的一般方法

4.1.1 丈量工具

一般根据测量的精度进行选择，经常使用的有钢尺、皮尺和测绳等3种。

钢尺精度较高

皮尺精度一般，伸缩变形较大

测绳精度比较低

目前长距离测量主要用激光、红外或微波测距仪。

4.1.2 直线定线

当两点之间的距离超过一根尺长时，或地面起伏较大，则需要分段测量。

为使距离丈量沿直线方向进行，需要在两点之间的直线上再标定一些点位，这项工作为直线定线。

4.1.2.1 目估定线

1）两点间定线：定线时花杆要竖直，目视应观测花杆的同一测。

2）不通视及特殊地形两点间定线

地面上两点A,B不通视或A,B间地形特殊，要在直线AB上定出C,D两点，可采用逐渐接近法定线。

方法：在A，B两点各立一支花杆，甲乙两人各持一支花杆立于A，B之间，要求甲能看到乙与B点花杆，乙能看到A点花杆。首先由甲指挥乙移动，使甲、乙与B点花杆成一条直线，然后由乙指挥甲移动，使乙、甲与A花杆成一条直线。如此移动下去，直到甲在C点看到C,D,B三支花杆在一条直线上，而乙在D处看到D,C,A三支花杆在一条直线上为止。

4.1.2.2 仪器定线

在直线AB上定出C的位置，可在点A安置一台经纬仪，对中，整平后瞄准B点花杆，将水平制动螺旋旋紧，然后利用望远镜指挥乙移动花杆，当花杆与十字丝竖丝重合时，在花杆处钉一木桩，再根据十字丝竖丝，在桩顶定出C点的准确位置。

4.1.3 平坦地面距离丈量方法

4.1.3.1 丈量方法

平坦地区距离丈量可先定线、后丈量，也可边定线边丈量。

平坦地面的距离丈量:

D = nL+ q

n为丈量的段数；L为整尺长度；q为不足一整尺的长度。

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。

4.1.3.2

例

4.1.4 倾斜地面距离丈量方法

4.1.4.1 平量法

如果地面起伏不大时，丈量时将尺子一端抬高，并用目估法使尺子大致水平，然后用测钎将尺子的端点投到地面上。将量得的各段水平距离求和即为所量距离。

n

l

l

l

D+

+

+L

2

1

＝

4.1.4.2 斜量法

坡度变化均匀时，AB的斜距L，测出地面的倾角δ，则水平距离l为：l=L×cosδ。

如果未测倾角δ，而是测定了A、B两点间的高差h，按直角三角形计算。

4.2 钢尺精密距离丈量方法

4.2.1 准备工作

1) 清理场地。

保证视线畅通。

2）直线定线。

保证测量距离在一条直线上，间隔一定距离钉木桩。

3）测量桩顶高度。

用水准仪测量木桩间高差，以便进行倾斜改正。4）钢尺检验。

丈量前，对钢尺进行检验，以便进行尺长改正。

4.2.2 丈量方法

变换尺的位置，读取三次读数，互差不超过2mm，取三次结果的平均值作为观测值。若超过2mm为不合格，应重新测量，直到找到三个测量值之差不超过2mm为止。

每丈量一次，都应测量钢尺表面温度一次，精确到0.1o，以便计算温度改正数。为了进行检核，往测完毕应即进行返测。

4.2.3 尺段长度计算

名义长度：钢尺尺面注记的长度。

实际长度：在标准的拉力和温度下的检定长度。

4.2.3.1

4.2.3.2 温度改正

钢尺检定时温度为t0，丈量时的温度为t，钢尺的膨胀系数为α，则丈量一个尺段L的温度改正数为：

△L

t = a(t-t

)L

每个尺段进行尺长改正、温度改正和倾斜改正3项改正后，得到改正后的尺段长度即水平距离：

h t l l l l D Δ+Δ+Δ+=1

例钢尺长３０m，检定时温度２０C，拉力为９８N，检定长度为30.0023m，钢尺膨胀系数为1.25*10-5/C。丈量A-B长度为29.7432 m，尺段高差为-0.271m，丈量时钢尺表面温

度为24.5 C。

1)尺长改正

4.2.4 钢尺量距注意事项

1）量距前检验丈量工具，认清尺面零点位置。

2）丈量时定线要准确，拉力要均匀，尺面要水平，对点要准确，测钎要沿尺的同一侧面铅直插入。

3）读数要细心，记录应复诵，字迹清晰，不允许涂改，记错的应划去，在正上方写上正确的数值。

4）整尺段丈量到终点时应检较测钎总数，防止多计或少计整尺段数。

5）注意保护钢尺，防止扭曲打折、碾压；不允许在地面上拖行；用后应及时用软布擦去灰尘，防止生锈。

4.3 直线定向

确定直线与标准方向之间角度关系的过程，称为直线定向。

4.3.1 标准方向的种类

4.3.1.1真子午线方向(真北方向)

地球表面某点的真子午线的切线方向。

4.3.1.2磁子午线方向(磁北方向)

地球表面某点上磁针所指的方向为该点的磁子午线方向。

4.3.1.3坐标纵线方向(坐标北方向)

测量工作中采用高斯直角坐标系，坐标纵线北端所指的方向为坐标北方向。