当前课程知识点:测量学基础 > 第四章 距离丈量与直线定向 > 第一节 距离测量概述 > 4.1 距离测量概述
同学们好
这一章我们来主要学习距离丈量与直线定向
首先我们来看看距离丈量与直线定向的基本概念
距离丈量与直线定向
是确定地面点位的两项基本工作
距离测量的方法较多
比如说利用测距仪
钢尺
皮尺
和视距
都可以测量出两点间的距离
直线定向就是确定直线
与基准方向之间的关系
从而确定该直线的方位
下面我们来看一看
地面点的标定
直线定线与尺长方程及钢尺的检定
地面点的标定
在进行控制测量工作之前
应首先将控制点在地面上标定出来
作为测量的标志
测量标志一般分为临时性标志
和永久性标志
临时性标志可用小木桩
钉在地面上
或用油漆在地面上做出标记
也可以用大铁钉或钢筋
钉在地面上作为标志
永久性的标志
一般是需要长期保存的标志
其结构根据其等级不同
也不尽相同
由于控制点之间有一定的距离
测量时往往不能直接看到标志点
因此常常要将标杆
立于其上作为观测标志
标杆也称为花杆
一般为木制的
长度约为两到三米
直径为三到四厘米
以二十厘米为间隔
涂有红白油漆
以易于观测
杆的下端安有尖铁脚
以便插入土中
或精确地将其立于标杆的中心上
观测时为了使其稳定
可用铁丝在其三面拉紧
将其固定
如图所示
在高级控制点上一般有铁制三角锥标
作为观测标志
如图所示
二直线定线
如图所示
若要丈量AB两点的距离大于尺长时
就要在该直线上确定出若干点
然后分段进行丈量
将各段距离累加起来
即可得到两点之间的距离
这个过程就称为直线定线
直线定线的常用方法有
利用标杆目测定线
和利用经纬仪作定线
好下面我们来看看
两点之间的目测法作定线
如图所示
甲人拿一标杆立于A点
瞄准B点处的标杆
甲人的视线切于A杆与B杆的同侧
同时指挥乙将标杆左右移动
最后使三个标杆在同一直线上
即完成了定线的过程
二过山头目测作定线
如图所示
因为AB两点在山头
两侧互不通视
在这种情况之下
可以采用
这种逐渐趋近的方法来进行定线
首先在AB两点立好标杆
甲人将标杆立于D1
甲人利用自己的标杆瞄准A杆
指挥乙人将标杆立于C1点
使C1点位于D1与A点的连线上
乙立好标杆后
瞄准B标杆
指挥甲将标杆立于D2上
使之位于C1点与B标杆的连线上
最后使ACDB在同一直线上
也即完成了过山头的定线
第三经纬仪定线
如图所示
首先将经纬仪安置于A点
然后瞄准B点的测钎或标杆
指挥一人将测钎
或标杆立于望远镜的竖丝上
即完成了定线
在延长线上来进行作定线
那么我们可以采用图示所采用的方法
也即是将经纬仪安置于B点
盘左瞄准A点
制动照准部倒转望远镜
标出C1
然后右盘再瞄准A点
利用同样的方法标出C2点
使得则C1C2连线的中点C
那么即为位于AB延长线上
即完成了经纬仪的定线
好下面我们来看一看
尺长方程与钢尺的检定
任何一把钢尺其标注长度
我们也把它称为名义长度
与其实际的长度总有一定的差值
而且这一差值又随着温度
拉力的变化而变化
因此要利用钢尺量出一段距离的精确值
就必须对钢尺进行检定
求出尺长方程
对其所量距离进行改正后
方可使用
那么尺长方程一般为
Lt等于L加上ΔL再加上α乘以L乘以t减去t。
Lt是指钢尺在t温度时的实际长度
L是钢尺的标注长度
也就是名义长度
ΔL是尺长改正数
也即钢尺在t。温度时
其实际长与名义长的差值
α是钢尺的膨胀系数
也即当温度变化1摄氏度时
单位长度的钢尺膨胀或收缩的量
大概的范围是
1.16乘以10的负五次方
到1.25乘以10的负五次方
这个范围之内
t是指钢尺使用时的温度
t。是指钢尺检定时的温度
那么从尺长方程我们可以看出
其中并未顾及拉力对钢尺长度的影响
因此
在较精确的丈量时
我们要采用检定时的拉力
那么一般情况之下
对于三十米钢尺一般为十公斤
五十米钢尺一般为十五公斤
钢尺的检定方法
主要有比长检定法
比长检定法是利用
一把已有尺长方程的钢尺作为标准尺
与被检定的钢尺进行比较
从而确定被检定钢尺的尺长方程的方法
具体做法是
首先找一平坦地面
把两把钢尺平铺于地面
对两把尺
分别加上已有的尺长方程的钢尺检定时的拉力
同时
将两尺末端对齐
在零端读出两尺的差数
例如
设标准尺1号尺它的尺长方程为
Lt1等于50米加上0.003
再加上1.25乘以10的负五次方再乘以50米
再乘以t减去20摄氏度
被检定的钢尺为2号尺
其名义长度也是50米
两把尺的差数为0.005米
1号尺比2号尺长0.005米
则Lt1就等于Lt2加上0.005米
因此2号尺的尺长方程为
Lt2就等于Lt1减去0.005米
也即
Lt2等于50米减去0.002米
加上1.25乘以10的负五次方
乘以50再乘以t减20摄氏度
当然我们也可以利用
钢尺检定场来对钢尺进行鉴定
前面我们是采用叫比对尺
对钢尺作鉴定
那么钢尺检定场一般是利用
测距仪精确测定两固定点间的长度
一般为120米
150米或300米作为一个标准长度
然后利用钢尺对其丈量三个测回
往返一次丈量我们把它称为一个测回
同时测定温度
即可求出钢尺的尺长方程
例如我们已知
检定场两个固定点间的标准长度为300.151米
用50米的钢尺对其丈量时得到的长度为
300.121米
丈量时的温度为10摄氏度
那么我们如何来计算它的尺长方程呢
我们可以设
被检定钢尺在丈量时的实际长度为
50米加上ΔL
也即10摄氏度时钢尺的实际长度
而每米实际长应该为
50加上ΔL除以50
下面就有300.151就等于300.121乘以
50加上ΔL再除以50
也即每米它实际长乘以鉴定场的实际长
从而的话就得出了
测定长300.151米
那么通过上式我们就可以求出
ΔL就等于0.005米
因此被检定钢尺的钢尺的
尺长方程就可以利用下式来进行表达
Lt等于50米加上
0.005米再加上1.25乘以10的负五次方乘以50
再乘以t减去10摄氏度
大家注意了
这个地方我们的
这个10摄氏度是指我们当时鉴定场的
这么一个温度
如果要将鉴定时的温度改为20摄氏度
则应先算出在20摄氏度时
它的尺长方程
及其改正数ΔL
带入上式之后我们就可以算出
它的这么一个尺长方程是等于
50米加上0.011
因此该尺以20摄氏度为鉴定时
因此该尺以20摄氏度为鉴定时
温度的尺长方程相应的改为
Lt等于50米加上0.011米
再加上1.25乘以10的负五次方
乘以50m乘以t减20摄氏度
好了
地面点的标定
直线定线与尺长方程
及钢尺的检定
就介绍到这里
我们下节课再见
-第一节 测量学定义、发展简史及其研究内容
--测量学的定义
--测量学发展简史
--研究内容
-第二节 测量学的分支学科
--测量学的分支学科
-第三节 测量学的基本概念及基本知识1
-第四节 测量学的基本概念及基本知识2
-第一节 水准测量基本原理
-第二节 水准仪的操作与使用
-第三节 水准仪的检验与校正
-第一节 经纬仪的种类、DJ6经纬仪的构造和水平角测量的基本原理及方法
--3.1 经纬仪的种类、DJ6经纬仪的构造和水平角测量的基本原理及方法
-第二节 角度测量的外业实测及内业成果整理
-第三节 经纬仪的检验与校正
-第四节 水平角观测的误差来源及其减弱措施
-第一节 距离测量概述
-第二节 直线定向
--4.2 直线定向
-第三节 视距测量、直线定向与坐标增量的计算
-第一节 测量误差基本概念
-第二节 中误差及算术平均值
-第三节 误差传播定律及其应用
-第一节 控制测量概述、国根导线控制测量
-第二节 导线控制测量
-第三节 图根三角测量
-第四节 交会测量
-第五节 角度交会法
-第六节 三角高程测量的应用
-第一节 地形图的基本知识
-第二节 地形图的分幅及其编号、图名与图廓
-第三节 地物符号
--7.3 地物符号
-第一节 测图前相关准备工作概述
-第二节 经纬仪法测绘大比例尺地形图
-第三节 地形图的绘制、拼接、检查与整饰
-第一节 地形图应用的基础知识
-第二节 地形图应用