4土木工程测量--距离测量.pptx

1.钢尺量距的目的：钢尺量距的目的：丈量两点间的水平距离丈量两点间的水平距离2.钢尺量距所用设备钢尺量距所用设备（1）钢尺：）钢尺：一般长度一般长度20M、30M、50M4.1钢尺量距钢尺量距！注意：注意：尺零点位置尺零点位置（2）测钎、标杆（拉力器、温度计）测钎、标杆（拉力器、温度计）钢尺量距的一般步骤：钢尺量距的一般步骤：直线定线直线定线直线量距直线量距4.1.1直线定线直线定线1.直直线线定定线线：待待测测距距离离大大于于钢钢尺尺的的长长度度或或地地面面起起伏伏较较大大，需需要要分分段段丈丈量量。在在待待测测的的两两点点直直线线上上，设设立立一一些些标标志志标标明两点间的直线位置，作为分段丈量的根据。明两点间的直线位置，作为分段丈量的根据。2.定线方法：定线方法：一般量距用目估，精密测距用经纬仪定线。一般量距用目估，精密测距用经纬仪定线。3.不同地形条件的直线定线方法不同地形条件的直线定线方法（1）两两点点间间可可通通视视：三三点点成成一一线线确确定定两两个个端端点点间间的的标标志点。志点。4.1钢尺量距钢尺量距注意：相邻定线点之间注意：相邻定线点之间距离要小于钢尺长度距离要小于钢尺长度（2）对对于于两两点点间间不不能能直直接接标标定定出出直直线线的的情情况况采用逐次趋近的方法定线采用逐次趋近的方法定线4.1.2直线延长线定线直线延长线定线（1）可通视情况：）可通视情况：经纬仪正倒镜定点取平均值。经纬仪正倒镜定点取平均值。（2）有障碍情况：）有障碍情况：引入适当几何图形来辅助确引入适当几何图形来辅助确定方向点：等边三角形、正方形或长方形等定方向点：等边三角形、正方形或长方形等理想做法：后视边比延长边长，理想做法：后视边比延长边长，以减小对延长边的照准误差以减小对延长边的照准误差4.1.3直线一般丈量法直线一般丈量法（1）适适用用条条件件：平平坦坦地地段段、可可沿沿地地面面直直接接丈丈量量；精精度度要求不高。要求不高。（2）丈量方法：丈量方法：1）平平地地丈丈量量法法：用用测测钎钎标标志志尺尺端端位位置置，用用整整尺尺段段丈丈量量。在在末末尺尺段段用用零零尺尺段段丈丈量量。设设钢钢尺尺长长度度为为l，末末尺尺段段的的长长度度为为q，并并且且共共丈丈量量了了n个个整整尺尺段段，则则丈丈量量的的总总长长度为度为采采用用往往返返丈丈量量，提提高高丈丈量量精精度度。用用相相对对误误差差衡衡量量丈丈量精度：量精度：2）坡地丈量法：）坡地丈量法：地面倾斜变化不大，采用地面倾斜变化不大，采用平量法平量法。地面倾斜变化大，采用地面倾斜变化大，采用斜量法斜量法。平量法平量法斜量法斜量法4.1.4直线精密丈量直线精密丈量1.直直线线精精密密丈丈量量：使使用用经经过过标标准准检检验验过过的的钢钢尺尺进进行行距距离离丈丈量量，并并对对丈丈量量结结果果作作一一系系列列改改正正的的距距离离丈丈量量方方法。法。2.丈量步骤：丈量步骤：（1）室内检验钢尺（标准温度标准拉力）室内检验钢尺（标准温度标准拉力）在在室室内内标标准准温温度度标标准准拉拉力力条条件件下下检检验验钢钢尺尺的的实实际长度际长度l（2）标定直线（定线）标定直线（定线）清理并整平场地后，用经纬仪定线，打上木桩清理并整平场地后，用经纬仪定线，打上木桩作标记。作标记。（3）现场丈量）现场丈量1）测桩顶高差：测桩顶高差：用水准仪对相邻桩顶进行高差用水准仪对相邻桩顶进行高差观测作为分段倾斜改正的依据观测作为分段倾斜改正的依据2）距离丈量：距离丈量：（a）控制拉力，前后同时读数控制拉力，前后同时读数（b）改变钢尺始端读数（几厘改变钢尺始端读数（几厘米），观测米），观测3次（每两次尺段长之间的较差不能超次（每两次尺段长之间的较差不能超过过3mm），取三次平均值作为该尺段长。），取三次平均值作为该尺段长。3）记录现场温度：记录现场温度：读到读到0.5oC。4）往返丈量往返丈量（4）成果整理成果整理1）尺长改正：尺长改正：2）温度改正：温度改正：3）倾斜改正：倾斜改正：4）尺段端水平距离：尺段端水平距离：5）总距离：总距离：6）精度评定：精度评定：4.1.5距离丈量的误差来源距离丈量的误差来源7记录误差记录误差6读数误差读数误差5其他误差其他误差4尺身不平尺身不平3对点投点对点投点误差误差2拉力误差拉力误差1定线误差定线误差误差来源误差来源视距测量：视距测量：利用利用视距装置视距装置与与视距尺视距尺，一次照准，一次照准目标可同时测定地面上两点间的水平距离和目标可同时测定地面上两点间的水平距离和高差的方法。高差的方法。精度：精度：一般一般1/2001/300最高最高1/20001/2000用途：用途：碎部测量或较低级碎部测量或较低级的控制测量的水平距离的控制测量的水平距离和高程的测定。和高程的测定。4.2视距量距视距量距4.2.1视线水平时高差和视线水平时高差和水平距离计算水平距离计算1.基本原理基本原理待测水平距离（仪器中心到视距尺的距离）待测水平距离（仪器中心到视距尺的距离）待测两点的高差待测两点的高差加常数加常数C0乘常数乘常数K=100仪器高仪器高i中丝读数中丝读数4.2.3视线倾斜的水平距离和高差计算视线倾斜的水平距离和高差计算水平距离水平距离高差公式高差公式视距测量要注意的两个问题：视距测量要注意的两个问题：（1）量仪器高；量仪器高；（2）保证仪器保证仪器视距丝在视距尺范围内视距丝在视距尺范围内盘左盘右观测盘左盘右观测可提高精度可提高精度1.利利用用电电磁磁波波反反射射原原理理进进行行测测距距的的方方法法（EDM）（1）光电测距）光电测距-光电测距仪（常用方法）光电测距仪（常用方法）（2）微波测距）微波测距-微波测距仪微波测距仪2.光电测距原理光电测距原理（1）脉冲法：脉冲法：脉脉冲冲法法特特点点：时时间间测测定定精精度度较较低低，导导致致距距离离测定结果误差较大。精度仅达到米级。测定结果误差较大。精度仅达到米级。4.3电磁波测距电磁波测距S（2）相位法：相位法：观测光的双程路程的相位变化观测光的双程路程的相位变化Ls为光波的半波长，为光波的半波长，为测得的相位差。为测得的相位差。观观测测精精度度与与波波长长的的大大小小有有关关，波波长长越越短短误误差差越越小小。采采用用组组合合波波长长法法来来观观测测，用用长长波波长长观观测测大大距距离离，用用短波长观测短距离。最高精度可达厘米级。短波长观测短距离。最高精度可达厘米级。3.光电测距的测程划分光电测距的测程划分 短程短程（3km)3km)中程中程（315km315km）长程长程（15km15km以上）以上）（DCH-3DCH-3型最大型最大3km3km）WildT1600+DI4LWildT1600+DI4LWild新新T2+DI1000KernME5000激光测距仪激光测距仪-世界上精度最高的测距仪世界上精度最高的测距仪喜利得（喜利得（HILTI）手持激光测距仪）手持激光测距仪PD30产地：产地：德国德国用用途途：建建筑筑施施工工与与房房产产测测量量中中的的距距离离、面面积积、体体积积测量测量。测距范围：测距范围：0.5200M测距精度：测距精度：1.5MM主显示栏主显示栏显示测量或计算结果倾斜传感器倾斜传感器徕卡DISTOA8手持激光测距仪功能功能:管水准器管水准器提高水平测量精确度间接测量键间接测量键利用三角函数与勾股定理计算3数码瞄准器数码瞄准器便于白天测量时瞄准目标清除键清除键 测量延长片测量延长片从角落起测量背景灯背景灯黑暗中可读数橡胶保护橡胶保护提高对机身的保护,更坚固副显示栏副显示栏显示倾斜角或辅助测量结果确定直线与标准方向的角度关系称为直线定向。确定直线与标准方向的角度关系称为直线定向。4.4.1标准方向：标准方向：（1）真子午线方向：真子午线方向：通过地球表面某点的真子午线通过地球表面某点的真子午线的切线方向。的切线方向。（2）磁子午线方向：磁子午线方向：磁针在地球磁场作用下，磁针磁针在地球磁场作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。自由静止时其轴线所指的方向。（3）中央子午线（坐标纵轴）方向：中央子午线（坐标纵轴）方向：每高斯分带内每高斯分带内的中央子午线方向（即坐标纵轴方向）作为标准的中央子午线方向（即坐标纵轴方向）作为标准方向。方向。4.4直线定向直线定向4.4.2直线方向的表示法直线方向的表示法（1）方位角：）方位角：由标准方向北端起，顺时针方向量测到由标准方向北端起，顺时针方向量测到某直线的水平角（某直线的水平角（注意：标准方向与直线的位置关注意：标准方向与直线的位置关系系）。）。1)真方位角真方位角A2)磁方位角磁方位角Am3)坐标方位角坐标方位角方向线方向线OA的方位角的方位角表示为：表示为：OA。注意！注意！AO与与OA方位角之间的关系方位角之间的关系（2 2）象限角：）象限角：由标准方向的由标准方向的北端北端或或南端南端开开始，依顺时针或反时针方向量至直线的始，依顺时针或反时针方向量至直线的锐锐角角，用，用R表示。四个象限：北东、北西、表示。四个象限：北东、北西、南东、南西。南东、南西。（3 3）象限角及方位角的关系）象限角及方位角的关系4.4.3几种方位角之间的关系几种方位角之间的关系（1）真方位角与磁方位角的关系真方位角与磁方位角的关系-磁偏角磁偏角，东偏取正，西偏取负。，东偏取正，西偏取负。（2）真方位角与坐标方位角的关系真方位角与坐标方位角的关系-子午线收敛角子午线收敛角，即地面上某点的真子午线方，即地面上某点的真子午线方向与该点中央子午线之间的夹角。在中央子午向与该点中央子午线之间的夹角。在中央子午线以东地区，各点的坐标轴方向偏在真子午线线以东地区，各点的坐标轴方向偏在真子午线的东边，故的东边，故为正，否则为负。为正，否则为负。罗盘仪测定磁方位角罗盘仪测定磁方位角陀螺仪测定真北方向。陀螺仪测定真北方向。4.5.1罗盘仪测定直线的磁方位角罗盘仪测定直线的磁方位角（1）罗盘仪的构造：罗盘仪的构造：由望远镜、由望远镜、罗盘盒罗盘盒和基座和基座组成。组成。4.5方位角测定方位角测定（2）磁方位角测定方法：）磁方位角测定方法：1）安放、整平、安放、整平、对中对中罗盘仪罗盘仪2）瞄准目标瞄准目标3）松开磁针松开磁针4）读数读数（3）注意事项）注意事项1）磁针能自由转动磁针能自由转动2）附近无铁器附近无铁器3）避开高压线避开高压线4）用毕或搬动时锁定磁针用毕或搬动时锁定磁针4.5.2陀螺经纬仪测定真方位角陀螺经纬仪测定真方位角（1）陀螺经纬仪构成：）陀螺经纬仪构成：由陀螺仪和经纬仪组合由陀螺仪和经纬仪组合而成。而成。（2）高速旋转陀螺仪两个重要特征：）高速旋转陀螺仪两个重要特征：1）定轴性：）定轴性：在无外力作用下，在无外力作用下，陀螺轴的方向陀螺轴的方向保持不变；保持不变；2 2）进动性：）进动性：在陀螺轴在陀螺轴 受外力作用时，陀螺受外力作用时，陀螺 轴将按一定的规律产轴将按一定的规律产 生进动。生进动。旋转轴方位旋转轴方位向外力矩作用方向运向外力矩作用方向运动动陀螺仪定向原理陀螺仪定向原理Y/JTG-1陀螺经纬仪陀螺经纬仪厂家：厂家：西安测绘研究西安测绘研究所研制，西安所研制，西安1001工工厂生产厂生产一次定向中误差：一次定向中误差：7一次定向测量时间：一次定向测量时间：20min仪器主机重量：仪器主机重量：17kg使用环境温度：使用环境温度：-10+45（3）真北方向测定方法（逆转点法）真北方向测定方法（逆转点法）1）粗略定向：）粗略定向：粗略定向可用罗盘进行，使视线大致粗略定向可用罗盘进行，使视线大致指向北方。指向北方。2）精密定向：）精密定向：a.a.望远镜指向近似北方望远镜指向近似北方 b.b.起动马达，放下灵敏部。起动马达，放下灵敏部。c.c.用微动螺旋跟踪光标。用微动螺旋跟踪光标。d.d.读取读取5 5个逆转点对应的个逆转点对应的 水平度盘读数。水平度盘读数。e.e.按右式可计算得真北方按右式可计算得真北方 向向N NT T。