《测量学》课程简介.doc

第四章距离测量和直线定向
本章摘要:地面上两点间的距离是指这两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长。在测区面积不大的情况下,可用水平面代替水准面。两点间连续投影在水平面上的长度称为水平距离。不在同一水平面上的两点间连线的长度称为两点间的倾斜距离。
测量地面两点间的水平距离是确定地面点位的基本测量工作。距离测量的方法有多种,常用的距离测量方法有:钢尺量距、视距测量、光电测距、卫星测距等。可根据不同的测距精度要求和作业条件(仪器、地形)选用测距方法。
§4-1 钢尺量距
摘要内容:介绍“尺量”在测设工作中原理与方法。
讲课重点:直线定线、相对误差K、倾斜改正。
讲课难点:相对误差K、倾斜改正。
讲授重点内容提要:
一、量距工具
钢尺、皮尺、绳尺等。丈量距离的工具,除钢尺外,还有标杆、测钎和垂球。
(说明:钢尺是钢制的带尺,常用钢尺宽10~15mm,~;长度有20m、30m及50m几种,卷放在圆形盒内或金属架上。钢尺的基本分划为厘米,在每米及每分米处有数字注记。一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划;有的钢尺,整个尺长内都刻有毫米分划。由于尺的零点位置的不同,有端点尺和刻线尺的区别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点,当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。标杆长2~3m,直径3~4cm,杆上涂以20cm间隔的红、白漆,以便远外清晰可见,用于标定直线。测钎用粗铁丝制,用来标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺段数。测钎一组为6根或11根。垂球用来投点。)
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。
(说明:一般量距用目视定线。)
三、钢尺量距
钢尺量距的基本要求是“直、平、准”。丈量工作一般需要三人,分别担任前司尺员、后司尺员和记录员。
(说明:直,就是要量两点间的直线长度,要求定线直;平,就是要量出两点间的水平距离,要求尺身水平;准,要求对点、投点、读数要准确,要符合精度要求。)

(1)方法
丈量时后司尺员持钢尺零点端,前司尺员持钢尺末端,通常在土质地面上用测钎标示尺段端点位置。丈量时尽量用整尺段,一般仅末段用零尺段丈量。地面两点间的水平距离为:D=nl+q,式中,n为尺段数;l为钢尺长度;q为不足整尺的余长。
(2)检核
为了防止错误和提高丈量结果的精度,需进行往、返丈量。
一般用相对误差K来表示成果的精度,K=︱D往- D返︱/ D平。
一般要求K在1/5000~1/1000之间,当量距相对误差没有超过规范要求时,取往、返丈量结果的平均值作为两点间的水平距离。
(说明:计算相对误差时,往、返测差数取绝对值,分母取往返测的平均值,并化为分子为1的分数表式。,,则相对误差为:K=︱D往- D返︱/ D平= =1/2700。)

,可将钢尺一端抬高,目估使尺面水平,按平坦地面量距方法进行;
,可将一整尺段距离分段丈量,其一端用垂球对点;
,大致成一倾斜面时,可以沿斜坡丈量AB的斜距L,测得A、B两点间的高差h,则水平距离为:
,或:
式中:△Dh为量距的倾斜改正。△Dh =-h2/2L
,则D=Lcosα。

§4-2 视距测量
摘要内容:视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺,根据几何光学和三角测量原理,同时测定距离和高差的方法。最简单的视距装置是在测量仪器(如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分划板上刻制上、下对称的两条短线,称为视距丝,视距测量中的视距尺可用普通水准尺,也可用专用视距尺。
视距测量一般为1/200~1/300,精密视距测量可达1/2000。视距测量用一台经纬仪即可同时完成两点间的平距和高差的测量,操作简便。当地形起伏较大时,常用于碎部测量和图根控制网的加密。
讲课重点:视距公式、视距测量的观测与计算、视距测量误差。
讲课难点:视距公式。
讲授重点内容提要:
一、视线水平时的视距公式
目前测量上常用的望远镜是内调焦望远镜。

R为视距尺,L1为望远镜物镜,焦距为f1。
L2为调焦物镜,焦距为f2。
V为仪器中心,即竖轴中心。
K为十字丝板,b为十字丝板与调焦物镜L2间的距离。
δ为仪器中心与物镜L1间的距离。

(1)当望远镜瞄准视距尺时,移动L2使标尺像落在十字丝面上。通过上、下两个视距丝m、n就可读取视距尺上M、N两点读数。其差称为尺间隔n=