現(xiàn)代測量學(xué)第四章

1、現(xiàn)代測量學(xué) 滁州學(xué)院國土信息工程系滁州學(xué)院國土信息工程系 國土信息工程系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握鋼尺一般測量與直線定線的方法 理解直線定向 第四章第四章 距離測量距離測量 國土信息工程系 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 4.2 4.2 視距測量視距測量 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 4.4 4.4 直線定向直線定向 國土信息工程系一般介紹一般介紹 在工程測量中使用三種距離：在工程測量中使用三種距離： 斜距（slope distance） 水平距離（horizontal distance） 垂直距離或高差（vertical distance, height difference) 高差 h A

2、 B 平距 D=Lcosa 過A點(diǎn)的水平面 過B點(diǎn)的水平面 垂距 v 斜距 L a 國土信息工程系 三種距離測量方法三種距離測量方法 鋼尺量距鋼尺量距 視距法測距視距法測距 鋼尺量距（Steel taping），精度 1/2000 1/25000 視距法測距（Stadia tacheometry），精度 1/200 1 /300 電磁波測距（Electromagnetic distance measureme nt, EDM) ，高精度 國土信息工程系 反光鏡 Reflecting Prism (Reflector) A B Distance ? 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 全站儀測

3、距全站儀測距 國土信息工程系 4.1.1 4.1.1 量距工具量距工具 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 鋼尺分為普通普通鋼鋼卷卷帶帶尺尺和因瓦因瓦線線尺尺兩種。 普通鋼卷帶尺，尺寬1015mm，長度有20m、30m和50m數(shù)種， 卷放在圓形盒或金屬架上，鋼尺的分劃有幾種，有以厘米為基本分 劃的，適用于一般量距；有的則在尺端第一分米內(nèi)刻有毫米分劃； 也有將整尺都刻出毫米分劃的；后兩種適用于精密量距。較精密的 鋼尺，制造時(shí)有規(guī)定的溫度及拉力，如在尺端刻有“30m、20、10 0N”字樣。它表示在檢定該鋼尺時(shí)的溫度為20攝氏度，拉力為100牛 頓，30m為鋼尺刻線的最大注記值，通常稱之為名名義長義

4、長度度 國土信息工程系 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 輔助工具： 測釬、花桿、垂球、彈簧秤和溫度計(jì)測釬、花桿、垂球、彈簧秤和溫度計(jì)。 國土信息工程系 鋼尺使用應(yīng)注意幾點(diǎn)鋼尺使用應(yīng)注意幾點(diǎn) 野外測量（野外測量（FieldworkFieldwork）開始之前，應(yīng)查看并弄清）開始之前，應(yīng)查看并弄清 鋼尺的零點(diǎn)處、刻度及標(biāo)注（鋼尺的零點(diǎn)處、刻度及標(biāo)注（GraduationsGraduations） 所有鋼尺具有名義長度（所有鋼尺具有名義長度（Nominal lengthNominal length） 精密量距要求鋼尺必須具有經(jīng)檢定所得到的精密量距要求鋼尺必須具有經(jīng)檢定所得到的尺長方尺長方 程程（T

5、ape standardisation Tape standardisation formulaformula） 每隔一段時(shí)間，應(yīng)作尺長檢定，以得到新的尺長方每隔一段時(shí)間，應(yīng)作尺長檢定，以得到新的尺長方 程程 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 丈量方法丈量方法（Measurement MethodologyMeasurement Methodology） l從精度要求來看 低精度丈量 （無須嚴(yán)格的距離改正） 高精度丈量 （基于尺長方程，需要進(jìn)行尺長、溫度、 傾斜等多項(xiàng)改正） l從距離長短來看 直接丈量 （Direct measurement），被量距離 = 鋼尺長度，需要使用肉

6、眼或經(jīng)緯儀（Theodolite）來定 線（Alignment） 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 水平距離測量時(shí)，當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離水平距離測量時(shí)，當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離 超過一整尺長時(shí)，或地勢起伏較大，一尺段無超過一整尺長時(shí)，或地勢起伏較大，一尺段無 法完成丈量工作時(shí)，需要在兩點(diǎn)的連線上標(biāo)定法完成丈量工作時(shí)，需要在兩點(diǎn)的連線上標(biāo)定 出若干個(gè)點(diǎn)，這項(xiàng)工作稱為出若干個(gè)點(diǎn)，這項(xiàng)工作稱為直線定線直線定線。 目估定線目估定線 經(jīng)緯儀定線經(jīng)緯儀定線 按精度要求的不同，直線定線分為：按精度要求的不同，直線定線分為： 4.1.2 4.1.2 直直線線定定線

7、線 國土信息工程系 1. 兩點(diǎn)間定線兩點(diǎn)間定線2. 兩點(diǎn)間互不通視定線兩點(diǎn)間互不通視定線 目估定線目估定線： 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 經(jīng)緯儀定線方法： A A B B12345 國土信息工程系 1平坦地面上的量距方法平坦地面上的量距方法 qnlDAB 式中式中 n整尺段數(shù)；整尺段數(shù)； l鋼尺長度鋼尺長度（m）；）； q不足一整尺的余長不足一整尺的余長（m）。）。 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 4.1.3 4.1.3 距離丈量距離丈量 國土信息工程系 )( 2 1 返往平均 DDD 鋼尺量距時(shí)，一般還應(yīng)由鋼尺量距時(shí)，一般還應(yīng)由B點(diǎn)量

8、至點(diǎn)量至A點(diǎn)進(jìn)行返測點(diǎn)進(jìn)行返測, , 返測時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行定線返測時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行定線。 取往、返測距離的平均值作為直線AB最終的水平 距離。 式中 D平均 平均往、返測距離的平均值（ （m）；）； D往 往往測的距離（ （m）；）； D返 返返測的距離（ （m）。）。 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 往返 平均 平均 往返 DD D D DD K 1 量距精度通常用相對誤差量距精度通常用相對誤差K來衡量，相對誤差來衡量，相對誤差K應(yīng)化應(yīng)化 為分子為為分子為的分?jǐn)?shù)形式。的分?jǐn)?shù)形式。 相對誤差分母愈大相對誤差分母愈大, ,則則K值愈小，精度愈高；反之，精值愈小，精度愈高；反之，精 度愈

9、低。度愈低。 在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不 應(yīng)大于應(yīng)大于1/3 000；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也 不應(yīng)大于不應(yīng)大于1/1 000。 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 例5-1 用30m長的鋼尺往返丈量A、B兩點(diǎn)間的水平距離， 丈量結(jié)果分別為：往測4個(gè)整尺段，余長為19.98m；返 測4個(gè)整尺段，余長為20.02m。計(jì)算A、B兩點(diǎn)間的水平 距離DAB及其相對誤差K。 m98.129m98. 9m304 qnlDAB m02.130m02.10m304 qnlDBA m00.130

10、m)02.130m98.129( 2 1 )( 2 1 av BAAB DDD 3250 1 00.130 04. 0 m00.130 m02.130m98.129 av D DD K BAAB 解：解： 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 2傾斜地面上的量距方法 （1）平量法 A B D l1 l2 l3 l4 A B D l1 l2 l3 l4 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 cos ABAB LD 22 ABABAB hLD （2）斜量法 A B L D h 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 1尺長誤差尺長誤差 - -儀器誤差儀器誤差 新購

11、置的鋼尺必須經(jīng)過檢定，以便進(jìn)行尺長改正。新購置的鋼尺必須經(jīng)過檢定，以便進(jìn)行尺長改正。 2定線誤差定線誤差-觀測誤差觀測誤差 當(dāng)待測距離較長或精度要求較高時(shí)，應(yīng)用經(jīng)緯儀當(dāng)待測距離較長或精度要求較高時(shí)，應(yīng)用經(jīng)緯儀 定線。定線。 3拉力誤差拉力誤差-觀測誤差觀測誤差 精密量距時(shí)，必須使用彈簧秤。精密量距時(shí)，必須使用彈簧秤。 4.1.4 4.1.4 鋼鋼尺量距尺量距誤誤差及注意事差及注意事項(xiàng)項(xiàng) 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 5.鋼尺不水平的誤差鋼尺不水平的誤差-觀測誤差觀測誤差 用平量法丈量時(shí)，鋼尺不水平，會使所量距離增用平量法丈量時(shí)，鋼尺不水平，會使所量距離增 大。因此，用平量法

12、丈量時(shí)應(yīng)盡可能使鋼尺水平。大。因此，用平量法丈量時(shí)應(yīng)盡可能使鋼尺水平。 精密量距時(shí)，測出尺段兩端點(diǎn)的高差，進(jìn)行傾斜精密量距時(shí)，測出尺段兩端點(diǎn)的高差，進(jìn)行傾斜 改正，可消除鋼尺不水平的影響。改正，可消除鋼尺不水平的影響。 4鋼尺垂曲誤差鋼尺垂曲誤差-觀測誤差觀測誤差 垂曲誤差會使量得的長度大于實(shí)際長度，故在鋼垂曲誤差會使量得的長度大于實(shí)際長度，故在鋼 尺檢定時(shí)，亦可按懸空情況檢定，得出相應(yīng)的尺長方尺檢定時(shí)，亦可按懸空情況檢定，得出相應(yīng)的尺長方 程式。程式。 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 6丈量誤差丈量誤差- -觀測誤差觀測誤差 在量距時(shí)應(yīng)盡量認(rèn)真操作，以減小丈量誤差。在量距時(shí)

13、應(yīng)盡量認(rèn)真操作，以減小丈量誤差。 7溫度改正溫度改正-外界影響外界影響 精度要求較高的丈量，應(yīng)進(jìn)行溫度改正，并盡可精度要求較高的丈量，應(yīng)進(jìn)行溫度改正，并盡可 能用點(diǎn)溫計(jì)測定尺溫，或盡可能在陰天進(jìn)行，以減小能用點(diǎn)溫計(jì)測定尺溫，或盡可能在陰天進(jìn)行，以減小 空氣溫度與鋼尺溫度的差值?？諝鉁囟扰c鋼尺溫度的差值。 4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距 國土信息工程系 1. 1. 視視距距測測量：量： 根據(jù)幾何光根據(jù)幾何光學(xué)學(xué)原理原理簡簡捷捷測測定定兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間距離的方法距離的方法 。 2. 2. 精密精密視視距距測測量：量： 使用使用專門視專門視距距儀進(jìn)儀進(jìn)行的行的視視距距測測量，精度量，精度達(dá)達(dá)1/200

14、01/2000以上。以上。 3. 3. 普通普通視視距距測測量：量： 使用水準(zhǔn)使用水準(zhǔn)儀儀、經(jīng)緯儀進(jìn)經(jīng)緯儀進(jìn)行的行的視視距距測測量，精度量，精度為為1 1 /200/2001/3001/300。 4.2 4.2 視距測量視距測量 國土信息工程系4.2 4.2 視距測量視距測量 二、視距測量原理 視視距距測測量：量：視視距裝置距裝置與視與視距尺，一次照準(zhǔn)目距尺，一次照準(zhǔn)目標(biāo)標(biāo)可可 同同時(shí)測時(shí)測定地面上定地面上兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間的水平距離和高差的方法。的水平距離和高差的方法。 精度：精度：一般一般 1/2001/3001/2001/300 最高最高 1/20001/2000 用途：用途：碎部碎部測測量或

15、量或較較低低級級的控制的控制測測量的水平距離量的水平距離 和高程的和高程的測測定。定。 n m 視 距視 距 絲絲 十字絲十字絲 視距尺是有刻劃的尺子，和水準(zhǔn)尺基本相同。 國土信息工程系 1、水平視線、水平視線 nD100水平距離計(jì)算公式為：水平距離計(jì)算公式為： 高差計(jì)算公式為：高差計(jì)算公式為： vih n尺間隔，上、下絲讀數(shù)之差，尺間隔，上、下絲讀數(shù)之差，m； i 儀器高，儀器高，m； v 十字絲中絲在視距尺（或十字絲中絲在視距尺（或 水準(zhǔn)尺）上的讀數(shù)，水準(zhǔn)尺）上的讀數(shù)，m； 4.2 4.2 視距測量視距測量 11 12 13 1 4 n m n 國土信息工程系 2 2視線傾斜時(shí)的水平距離和

16、高差公式 A A B B E E MM N N MM N N l l l l LKl D D h h h h i ii i v v 中中和和在在ENNEMM 4 3 很小，很小，由于由于 90ENNEMM NNEMME NEEMNM cosMEEM cosENNE coscosENME cosMN cosll cosKllKL 2 coscosKlLD A A、B B兩點(diǎn)間的高差h h為： vihh 式中 h h 高差主值 （也稱初算高差）。 sinLh sincosKl 2sin 2 1 Kl vihh viKl 2sin 2 1 H HA A H HB B ABAB hHH * 國土信息工

17、程系 2、傾斜視線、傾斜視線 水平距離計(jì)算公式為：水平距離計(jì)算公式為： 高差計(jì)算公式為：高差計(jì)算公式為： viklh2sin 2 1 2 cosKlD 豎直角。顯然，當(dāng)視線水平時(shí)，豎直角為零。豎直角。顯然，當(dāng)視線水平時(shí)，豎直角為零。 K 視距乘常數(shù)，其值一般為視距乘常數(shù)，其值一般為100；其余符號同前。；其余符號同前。 4.2 4.2 視距測量視距測量 國土信息工程系 三、視距測量的施測與計(jì)算 1視距測量的施測 （1 1）在A A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，量取儀器高，在B B點(diǎn) 豎立視距尺。* （2 2）盤左（或盤右）位置，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn) B B點(diǎn)視距尺，分別讀取上、下、中三絲讀數(shù)，并算 出尺間隔l l。

18、 * （3 3）轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤 指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，并計(jì)算垂直 角。* 國土信息工程系 測站：測站： 測站高程：測站高程： 儀器高：儀器高： 儀器：儀器： 測測 點(diǎn)點(diǎn) 下絲讀數(shù)下絲讀數(shù) 上絲讀數(shù)上絲讀數(shù) 中絲中絲 讀數(shù)讀數(shù) v v/ / m m 豎盤豎盤 讀數(shù)讀數(shù) L L 垂直角垂直角 水平水平 距離距離 D D/ / m m 除算除算 高差高差 h h/ / m m 高差高差 h h / / m m 高程高程 H H / / m m 備備 注注 尺間隔尺間隔l l m m 視距測量記錄與計(jì)算手簿 * * A A+45.37m+45.37m1.45m1.45m

19、DJDJ6 6 1 1 2.2372.237 0.6630.663 1.451.45 1.5741.574 87 41 1287 41 12+2 18 48+2 18 48157.14157.14+6.35+6.35+6.35+6.35 +51.72+51.72 盤盤 左左 位位 置置 2 2 2.4452.445 1.5551.555 2.002.00 0.8900.890 95 17 3695 17 36-5 17 36-5 17 3688.2488.24-8.18-8.18-8.73-8.73 +36.64+36.64 * 國土信息工程系 四、視距測量的誤差來源及消減方法 1 1用視距絲

20、讀取尺間隔的誤差 讀取視距尺間隔的誤差是視距測量誤差的主要 來源，因?yàn)橐暰喑唛g隔乘以常數(shù)，其誤差也隨之?dāng)U 大100100倍。 讀數(shù)時(shí)注意消除視差，認(rèn)真讀取視距尺間隔。 2 2垂直角測定誤差 從視距測量原理可知，垂直角誤差對于水平 距離影響不顯著，而對高差影響較大，故用視距測 量方法測定高差時(shí)應(yīng)注意準(zhǔn)確測定垂直角。 國土信息工程系 3 3標(biāo)尺傾斜誤差 標(biāo)尺立不直，前后傾斜時(shí)將給視距測量帶來 較大誤差，其影響隨著尺子傾斜度和地面坡度的增 加而增加。 標(biāo)尺必須嚴(yán)格鉛直（尺上應(yīng)有水準(zhǔn)器），特 別是在山區(qū)作業(yè)時(shí)。 4 4外界條件的影響 （1 1）大氣垂直折光影響。 （2 2）空氣對流使成像不穩(wěn)定產(chǎn)生的影

21、響。 國土信息工程系 光電測距是以光波作為載波，通過測定光電波在光電測距是以光波作為載波，通過測定光電波在 測線兩端點(diǎn)間往返傳播的時(shí)間來測量距離。測線兩端點(diǎn)間往返傳播的時(shí)間來測量距離。 與傳統(tǒng)的鋼尺量距相比，具有測程遠(yuǎn)、精度高、與傳統(tǒng)的鋼尺量距相比，具有測程遠(yuǎn)、精度高、 作業(yè)速度快和受地形限制少等特點(diǎn)。作業(yè)速度快和受地形限制少等特點(diǎn)。 光電測距儀按其測程可分為短程光電測距儀（光電測距儀按其測程可分為短程光電測距儀（2km 以內(nèi)）、中程光電測距儀（以內(nèi)）、中程光電測距儀（315km）和遠(yuǎn)程光電測）和遠(yuǎn)程光電測 距儀（大于距儀（大于15km）。）。 按其采用的光源可分為激光測距儀和紅外測距儀按其采

22、用的光源可分為激光測距儀和紅外測距儀 等。等。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 A B D 一、光電測距原理一、光電測距原理 可在可在A點(diǎn)安置能發(fā)射和接收光波的光電測距儀，在點(diǎn)安置能發(fā)射和接收光波的光電測距儀，在B 點(diǎn)設(shè)置反射棱鏡。點(diǎn)設(shè)置反射棱鏡。 光電測距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到光電測距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到 測距儀。測距儀。 通過測定光波在通過測定光波在AB之間傳播的時(shí)間之間傳播的時(shí)間t，根據(jù)光，根據(jù)光 波在大氣中的傳播速度波在大氣中的傳播速度c，按下式計(jì)算距離，按下式計(jì)算距離D： ctD 2 1 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工

23、程系 二、光電測距儀操作與使用二、光電測距儀操作與使用 （1）安置儀器）安置儀器 先在測站上安置好經(jīng)緯儀，對中、整平后，將測先在測站上安置好經(jīng)緯儀，對中、整平后，將測 距儀主機(jī)安裝在經(jīng)緯儀支架上，用連接器固定螺絲鎖距儀主機(jī)安裝在經(jīng)緯儀支架上，用連接器固定螺絲鎖 緊，將電池插入主機(jī)底部、扣緊。緊，將電池插入主機(jī)底部、扣緊。 在目標(biāo)點(diǎn)安置反射棱鏡，對中、整平，并使鏡面在目標(biāo)點(diǎn)安置反射棱鏡，對中、整平，并使鏡面 朝向主機(jī)。朝向主機(jī)。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 （2）觀測垂直角、氣溫和氣壓）觀測垂直角、氣溫和氣壓 用經(jīng)緯儀十字橫絲照準(zhǔn)覘板中心，測出垂直角用經(jīng)緯儀十字橫絲照準(zhǔn)

24、覘板中心，測出垂直角。 同時(shí)，觀測和記錄溫度和氣壓計(jì)上的讀數(shù)。同時(shí)，觀測和記錄溫度和氣壓計(jì)上的讀數(shù)。 觀測垂直角、氣溫和氣壓，目的是對測距儀測量出觀測垂直角、氣溫和氣壓，目的是對測距儀測量出 的斜距進(jìn)行傾斜改正、溫度改正和氣壓改正，以得到的斜距進(jìn)行傾斜改正、溫度改正和氣壓改正，以得到 正確的水平距離。正確的水平距離。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 （3）測距準(zhǔn)備）測距準(zhǔn)備 按電源開關(guān)鍵按電源開關(guān)鍵“PWR”開機(jī)，主機(jī)自檢并顯示原設(shè)開機(jī)，主機(jī)自檢并顯示原設(shè) 定的溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)值，自檢通過后將顯示定的溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)值，自檢通過后將顯示 “good”。 若修正原設(shè)

25、定值，可按若修正原設(shè)定值，可按“TPC”鍵后輸入溫度、氣壓鍵后輸入溫度、氣壓 值或棱鏡常數(shù)（一般通過值或棱鏡常數(shù)（一般通過“ENT”鍵和數(shù)字鍵逐個(gè)輸鍵和數(shù)字鍵逐個(gè)輸 入）。入）。 一般情況下，只要使用同一類的反光鏡，棱鏡常一般情況下，只要使用同一類的反光鏡，棱鏡常 數(shù)不變，而溫度、氣壓每次觀測均可能不同，需要重?cái)?shù)不變，而溫度、氣壓每次觀測均可能不同，需要重 新設(shè)定。新設(shè)定。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 （4）距離測量）距離測量 調(diào)節(jié)主機(jī)照準(zhǔn)軸水平調(diào)整手輪（或經(jīng)緯儀水平微調(diào)節(jié)主機(jī)照準(zhǔn)軸水平調(diào)整手輪（或經(jīng)緯儀水平微 動螺旋）和主機(jī)俯仰微動螺旋，使測距儀望遠(yuǎn)鏡精確動螺旋）和

26、主機(jī)俯仰微動螺旋，使測距儀望遠(yuǎn)鏡精確 瞄準(zhǔn)棱鏡中心。瞄準(zhǔn)棱鏡中心。 在顯示在顯示“good”狀態(tài)下，精確瞄準(zhǔn)也可根據(jù)蜂鳴器聲狀態(tài)下，精確瞄準(zhǔn)也可根據(jù)蜂鳴器聲 音來判斷，信號越強(qiáng)聲音越大，上下左右微動測距儀，音來判斷，信號越強(qiáng)聲音越大，上下左右微動測距儀， 使蜂鳴器的聲音最大，便完成了精確瞄準(zhǔn)，出現(xiàn)使蜂鳴器的聲音最大，便完成了精確瞄準(zhǔn)，出現(xiàn)“*”。 精確瞄準(zhǔn)后，按精確瞄準(zhǔn)后，按“MSR”鍵，主機(jī)將測定并顯示經(jīng)鍵，主機(jī)將測定并顯示經(jīng) 溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)改正后的斜距。溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)改正后的斜距。 斜距到平距的改算，一般在現(xiàn)場用測距儀進(jìn)行，方斜距到平距的改算，一般在現(xiàn)場用測距儀進(jìn)行，方 法是：

27、在測距儀上進(jìn)行切換法是：在測距儀上進(jìn)行切換。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 三、光電測距的注意事項(xiàng)三、光電測距的注意事項(xiàng) （1）氣象條件對光電測距影響較大，微風(fēng)的陰天是）氣象條件對光電測距影響較大，微風(fēng)的陰天是 觀測的良好時(shí)機(jī)。觀測的良好時(shí)機(jī)。 （2）測線應(yīng)盡量離開地面障礙物）測線應(yīng)盡量離開地面障礙物1.3m1.3m以上，避免通以上，避免通 過發(fā)熱體和較寬水面的上空。過發(fā)熱體和較寬水面的上空。 （3）測線應(yīng)避開強(qiáng)電磁場干擾的地方，例如測線不）測線應(yīng)避開強(qiáng)電磁場干擾的地方，例如測線不 宜接近變壓器、高壓線等。宜接近變壓器、高壓線等。 （4）鏡站的后面不應(yīng)有反光鏡和其他強(qiáng)光

28、源等背景）鏡站的后面不應(yīng)有反光鏡和其他強(qiáng)光源等背景 的干擾。的干擾。 4.3 4.3 電磁波測距電磁波測距 國土信息工程系 確定地面上兩點(diǎn)之間的相對位置，僅知 道兩點(diǎn)之間的水平距離是不夠的，還必須確 定此直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角。 一、直線定向一、直線定向 復(fù)習(xí)直線定線的概念 4.4 4.4 直線定向直線定向 直直線線定向定向：確定直：確定直線線的方向的方向稱為稱為直直線線定向。定向。 確定直確定直線與標(biāo)線與標(biāo)準(zhǔn)方向之準(zhǔn)方向之間間水平水平夾夾角的工作。角的工作。 國土信息工程系 l包含地球南北極的平面與地球表面的交 線稱為真子午線。 l過地面某點(diǎn)的真子午線的切線方向，稱 為該點(diǎn)的真子午線方

29、向。 l指向北方的一端簡稱真北方向，指向南 方的一端簡稱真南方向。 真子午線方向可用天文測量方法測定。 (一)標(biāo)準(zhǔn)方向線 - m 真 子 午 線 磁 子 午 線 坐 標(biāo) 縱 線 三種方向線的相互關(guān)系 -收斂角 -磁偏角 4.4 4.4 直線定向直線定向 （1 1）真真子午子午線線方向方向 國土信息工程系 （2 2）磁子午線方向）磁子午線方向 l磁子午線方向是磁針在地球磁場作用下，磁針自由靜止時(shí) 其軸線所指示的方向。 l指向北方的一端簡稱磁北方向，指向南方的一端簡稱磁南 方向。 l磁子午線方向可用羅盤儀測定。 國土信息工程系 l高斯平面直角坐標(biāo)系中，坐標(biāo)北方向就是 地面點(diǎn)所在投影帶的中央子午線方

30、向。 l在同一投影帶內(nèi)，各點(diǎn)的坐標(biāo)北方向是彼 此平行的。 l在工程中常用坐標(biāo)北方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向。 國土信息工程系 l由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針量至某直線的水 平夾角。稱為該直線的方位角。其值范圍為0 360。 (二)方位角 4.4 4.4 直線定向直線定向 國土信息工程系 簡稱：方位角簡稱：方位角 標(biāo)準(zhǔn)方向標(biāo)準(zhǔn)方向 方位角名稱方位角名稱 測定方法測定方法 真北方向真北方向( (真子午線方向真子午線方向) ) 真方位角真方位角A A 天文或陀螺儀測定天文或陀螺儀測定 磁北方向磁北方向( (磁子午線方向磁子午線方向) ) 磁方位角磁方位角AmAm 羅盤儀測定羅盤儀測定 坐標(biāo)縱軸坐標(biāo)縱軸( (軸子午線

31、方向軸子午線方向) ) 坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角 坐標(biāo)反算而得坐標(biāo)反算而得 標(biāo) 準(zhǔn) 方 向 O O P P P P O O 真真 北北 A A 磁磁 北北 Am 坐坐 標(biāo)標(biāo) 縱縱 軸軸 4.4 4.4 直線定向直線定向 國土信息工程系 l真方位角可用天文觀測方法或用陀螺經(jīng)緯儀(gyro th eodolite)來測定。 l磁方位角可用羅盤儀（compass）來測定。不宜作精 密定向。 l坐標(biāo)方位角由2個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)“坐標(biāo)反算”求得。 國土信息工程系 0 180 反正 國土信息工程系 (三)正反坐標(biāo)方位角 180 ABBA 正、反坐標(biāo)方位角正、反坐標(biāo)方位角 間的關(guān)系為：間的關(guān)系為： 4.4 4.4

32、直線定向直線定向 X Y A B AB BA AB 例例1 1 已知已知 CD CD= 78 = 78 2020 2424 ， JK JK=326 =326 1212 3030 ， 求求 DC DC ， ， KJ KJ： ： 解：解： DC DC=258 =258 2020 2424 KJ KJ=146 =146 1212 3030 國土信息工程系 (四)兩種關(guān)系 1坐標(biāo)方位角的傳遞關(guān)系 21222123 180 32333234 180360 1 2 3 4 x 12 2 x 23 21 3 x 34 32 左 右前后 180 前進(jìn)方向 4.4 4.4 直線定向直線定向 其中其中:2為前進(jìn)方向?yàn)榍斑M(jìn)方向 的 右 側(cè)的 右 側(cè) , 稱 為 右稱 為 右 角角;3為前進(jìn)方向的為前進(jìn)方向的 左側(cè)左側(cè),稱為左角稱為左角 國土信息工程系 2坐標(biāo)方位角與象限角的換算 (1)象限角 由坐標(biāo)縱軸的北端或南端起，沿順時(shí)針或逆時(shí)針方由坐標(biāo)縱軸的北端或南端起