測量技術(shù) 教學(xué)PPT課件

測量技術(shù) 教學(xué)PPT課件,測量技術(shù),教學(xué)PPT課件,測量,技術(shù),教學(xué),PPT,課件 項目一 距離測量和直線定向任務(wù)一 距離測量任務(wù)二 直線定向任務(wù)三 視距測量實訓(xùn)一，二，三CONTENTS目錄01距 離 測 量一、距離測量 距離測量的最終目的與角度測量一樣,都是為了確定地面點的位置。所謂距離是指兩點間的水平長度。目前,最常用的測距方法有三種,即:直接丈量、視距測量和電磁波測距。本任務(wù)介紹直接丈量的工具和方法。(一)丈量工具1.鋼尺 鋼尺是鋼制的帶狀尺,寬1015mm,長度有20m、30m 和50m 三種。一般鋼尺在起點至第一個10cm 間,甚至整個尺長內(nèi)都刻有毫米分劃。根據(jù)鋼尺零點位置的不同,可分為端點尺和刻線尺兩種。端點尺,以尺的最外端邊線作為刻劃的零線?？叹€尺,以刻在鋼尺前端的“0”刻劃線作為尺長的零線。使用時,必須注意鋼尺的零點位置。2.皮尺 皮尺是用麻絲與金屬絲織成的帶狀尺。常用的有20m、30m 和50m 等幾種,尺上刻劃至厘米,它一般為端點尺。皮尺彈性大,只用在精度較低的量距工作中。3.測繩 測繩是由細麻繩和金屬絲制成的線狀繩尺,長度有50m、100m 等幾種,測繩尺的起點處包有“0”符號金屬圈,每1m 處都有銅箍刻以米數(shù)注記,其精度比皮尺還低。4.標桿(花桿、測桿)標桿用木材、玻璃鋼或鋁合金制成,長2m 或3m,直徑34cm,用紅、白油漆交替漆成20cm的小段,桿底裝有錐形鐵腳以便插入土中,或?qū)庶c的中心,作觀測點覘標用。5.測釬 測釬由粗鐵絲加工制成,長3040cm,上端彎成環(huán)形,下端磨尖,常用于標定尺端點和整尺段數(shù),一般以11根為一組,穿在鐵環(huán)中。6.垂球 垂球又稱線垂,金屬制成,外形似圓錐形,上端系有細線,它是對點、標點和投點的工具。有時為了克服地面起伏的障礙,垂球常掛在垂球架上使用。(二)直線定線在丈量兩點間距離時,如距離較長或地勢起伏較大,一個尺段不能完成距離丈量,為使多個尺段丈量沿已知直線方向進行,就需在兩點間的直線上,再標定一些點位,這一工作稱為直線定線。當(dāng)距離丈量精度要求不高時,采用標桿目估定線;如果精度要求較高,則采用經(jīng)緯儀定線。1.目估定線法(1)兩點間定線:A、B 為地面上互相通視的兩點。為了在AB 直線上定出中間點,可先在A、B 兩點上豎立花桿,一人站在A 點后12m 處,由A 瞄向B,使A、B點、花桿與觀測者成一直線。另一人手持花桿由B 點走向A 點。到離B 點接近一尺段的地方,按照觀測者的指揮,左右移動花桿直到位于AB 直線上為止,插上花桿得點1。同法可定出其他點。(2)兩點的延長線上定線:設(shè)A、B 為直線的兩端點,現(xiàn)需將直線AB 延長。觀測者在AB 的延長線方向適當(dāng)距離1處立標桿,觀測自己所立標桿是否與A、B 兩標桿復(fù)合,經(jīng)左右移動標桿,直到1點標桿在A、B 方向線上,即定出AB 上的1點,同法再定出其他點。(3)過山頭定線:如圖1-3所示,A、B 兩點位于山坡兩側(cè),互不通視,現(xiàn)在要在A、B 的連線上標定出C、D 點,可采用逐漸接近法進行目估定線。定線時,先在A、B 兩點立標桿,然后甲乙兩人持標桿于山坡上,各自能看到B、A 兩點的地方,先由甲在C1處立標桿,按照C1B 的方向,指揮乙在D1立標桿,使C1、D1、B 三標桿在一直線上。再由乙按照D1A 逐漸接近直線,直到C、D、B 三標桿在一直線上,D、C、A 三標桿也在一直線上結(jié)束,這時A、B、C、D 四點就在一條直線上,完成定線。(4)過山谷定線:過山谷定線,其方法與兩點間定線相同,只是山谷地勢低,由A 看B 時,不可能看到中間一系列標桿,因此定線時,由谷頂逐漸向谷底進行作業(yè)。先在A、B 立標桿,觀測者甲根據(jù)AB 的方向定出a 點,再由乙根據(jù)BA 方向定出b 點,最后在Ab方向上定出c 點。這樣,根據(jù)地面情況可以在AB 間定出一系列點。2.經(jīng)緯儀定線法 如圖1-5,在待測距離的一端點A 安置經(jīng)緯儀,然后照準另一端點B 的花桿,固定照準部,并指揮另一司尺員在距B 小于一整尺段的地方沿垂直于測線方向左右移動,直到與望遠鏡豎絲完全重合為止。二、距離丈量的一般方法（一）在平坦地段量距1.丈量方法 平坦地面上的直線丈量工作可以先直線定線后再丈量,也可以邊定線邊丈量。下面以邊定線邊丈量的方法介紹。直線丈量至少由2人進行,其中走在前面的稱為前司尺員,后面的稱為后司尺員。如圖1 6所示,先在A、B 兩點立標桿,標出直線方向。后司尺員手持1支測釬和尺的零端立于A 點,前司尺員手持5支或10支測釬和尺的終端,直線方向前進,在后司尺員的指揮下定線,然后前司尺員把尺鋪在直線方向上,2人同時把尺拉緊、拉直、抬平、拉穩(wěn)。當(dāng)后司尺員把尺的零點對準A 時喊“好”,前司尺員在尺的終端刻線處豎直插1支測釬,得1點,這樣便量完一個整尺段的距離。后司尺員拿起A 點的一支測釬,同前司尺員一起把尺抬起共同前進,當(dāng)司尺員已達1點時喊“?！?依同樣方法丈量第二尺段。量畢,后司尺員拔起第1點的測釬,繼續(xù)向前丈量,直至不足整尺段時,前司尺員把某一適當(dāng)整分劃對準B 點,后司尺員讀出厘米和毫米數(shù),求出不夠整尺段的余長。在計數(shù)測釬數(shù)時,不足整尺段的1支測釬不計算在內(nèi)。則AB 的水平距離為:D=n lq式中:l整尺段長度;n測釬數(shù),即整尺段數(shù);q不足整尺的零尺段長。2.丈量精度的評定 為了防止錯誤和提高丈量的精度距離丈量工作,必須往返丈量。由A 點量到B 點為往測,由B 點量至A 點為返測,并將兩次結(jié)果加以比較,其結(jié)果的差數(shù)稱為較差。較差本身不能說明丈量的精度,必須與所量長度聯(lián)系起來一并考慮,所以直線丈量精度通常采用較差與往返丈量的平均長度之比值來衡量,并化成分子為1的分數(shù),稱為相對誤差(K)。【例1-1】在平坦地區(qū),用鋼尺往返丈量了一段距離,其平均值為306.288m,往返丈量距離之差為61mm,問相對誤差K 達到多少?是否符合規(guī)范要求?符合規(guī)范要求。一般情況下,平坦地區(qū)相對誤差不應(yīng)大于1/3000;在量距困難地區(qū),相對誤差不應(yīng)大于1/2000。如果超出該范圍,應(yīng)重新進行丈量。(二)在傾斜地段量距1.平量法 如圖1-7所示,如果各尺段兩端高差較小,可將尺一端抬高,或?qū)啥送瑫r抬高,目估使尺面水平,尺的末端用垂球?qū)c,逐段丈量,最后累加求和即為所求距離。2.斜量法 如果地面坡度比較均勻,可沿斜坡丈量出傾斜距離L,并用羅盤儀或經(jīng)緯儀測出地面測出傾斜角,然后按式D=Lcos(圖1-8)。(三)鋼尺量距的精密方法 鋼尺量得的邊長,一般方法精度只能達到1/10001/5000,當(dāng)量距精度要求較高時,如果達到1/400001/10000,這時應(yīng)采用精密方法進行丈量。若測距精度要求在1/5000以上,則應(yīng)在外界條件良好的情況下,用彈簧秤施加一定的拉力進行丈量,同時考慮尺長、溫度和傾斜對丈量的影響。在一定的拉力下,以溫度t 為變量的函數(shù)式來表示尺長lt,這就是尺長方程式,其一般形式為1.尺長改正 由于尺面的名義長度l0 與實際長度l 不符而產(chǎn)生尺長誤差,它有累積性,對丈量結(jié)果的影響與所量距離D成正比,求得尺長改正數(shù)l=l-l0 即可消除之。改正數(shù)的計算公式如下:2.溫度改正 鋼尺長度受溫度的影響而變化,當(dāng)丈量時的溫度與鋼尺檢定時的溫度不一致時,將產(chǎn)生溫度誤差,溫度改正數(shù)為:3.傾斜改正如圖1 9所示,A、B 兩點間的高差為h,沿地面量出斜距為D,則將 按級數(shù)展開,可得h 與D相比一般都很小,二次項以上的各項可忽略不計,故得傾斜改正的公式為若實際量距為D,經(jīng)過尺長、溫度和傾斜改正后的水平距離D 為(四)鋼尺量距的誤差分析及注意事項1.鋼尺量距的誤差分析 鋼尺量距的主要誤差來源有下列幾種:(1)尺長誤差:如果鋼尺的名義長度和實際長度不符,則產(chǎn)生尺長誤差。尺長誤差是積累 的,丈量的距離越長,誤差越大。因此新購置的鋼尺必須經(jīng)過檢定,測出其尺長改正值。(2)溫度誤差:鋼尺的長度隨溫度而變化,當(dāng)丈量時的溫度與鋼尺檢定時的標準溫度不一致時,將產(chǎn)生溫度誤差。按照鋼的膨脹系數(shù)計算,溫度每變化1,丈量距離為30m 時對距離影響為0.4mm。(3)鋼尺傾斜和垂曲誤差:在高低不平的地面上采用鋼尺水平法量距時,鋼尺不水平或中間下垂而成曲線時,都會使量得的長度比實際要大。因此丈量時必須注意鋼尺水平,整尺段懸空時,中間應(yīng)打托樁托住鋼尺,否則會產(chǎn)生不容忽視的垂曲誤差。(4)定線誤差:丈量時鋼尺沒有準確地放在所量距離的直線方向上,使所量距離不是直線而是一組折線,造成丈量結(jié)果偏大,這種誤差稱為定線誤差。丈量30 m 的距離,當(dāng)偏差為0.25m時,量距偏大1mm。(5)拉力誤差:鋼尺在丈量時所受拉力應(yīng)與檢定時的拉力相同。若拉力變化2.6kg,尺長將改變1mm。(6)丈量誤差:丈量時在地面上標志尺端點位置處插測釬不準,前、后尺手配合不佳,余長讀數(shù)不準等都會引起丈量誤差,這種誤差對丈量結(jié)果的影響可正可負,大小不定。在丈量中要盡力做到對點準確,配合協(xié)調(diào)。2.鋼尺的維護(1)鋼尺易生銹,丈量結(jié)束后應(yīng)用軟布擦去尺上的泥和水,涂上機油以防生銹。(2)鋼尺易折斷,如果鋼尺出現(xiàn)卷曲,切不可用力硬拉。(3)丈量時,鋼尺末端的持尺員應(yīng)該用尺夾夾住鋼尺后手握緊尺夾加力,沒有尺夾時,可以用布或者紗手套包住鋼尺代替尺夾,切不可手握尺盤或尺架加力,以免將鋼尺拖出。(4)在行人和車輛較多的地區(qū)量距時,中間要有專人保護,以防止鋼尺被車輛碾壓而折斷。(5)不準將鋼尺沿地面拖拉,以免磨損尺面分劃。(6)收卷鋼尺時,應(yīng)按順時針方向轉(zhuǎn)動鋼尺搖柄,切不可逆轉(zhuǎn),以免折斷鋼尺。02直 線 定 向一、直線定向(一)標準方向的種類測量工作采用的標準方向有真子午線、磁子午線和坐標縱軸三種。1.真子午線方向通過地球表面某點的子午線的切線方向,稱為該點的真子午線方向。可用天文測量的方法測定,或用陀螺經(jīng)緯儀測定。在國家小比例尺測圖中采用它作為定向的基準。2.磁子午線方向磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下,磁針自由靜止時其軸線所指的方向。磁子午線方向可用羅盤儀測定,在小面積大比例尺測圖中常采用磁子午線方向作為定向的基準。3.坐標縱軸方向坐標縱軸方向就是直角坐標系中的縱坐標軸的方向。如果采用高斯平面直角坐標，則以中央子午線作為坐標縱軸。(二)直線方向的表示方法表示直線的方向有方位角及象限角兩種,由于現(xiàn)代測量中后者很少采用,故重點介紹方位角。1.方位角由標準方向的北端,順時針方向量至某直線的水平夾角,稱為該直線的方位角,角值從0360,如圖1-13所示。根據(jù)標準方向的不同,方位角可分為:以真子午線方向為標準方向的,稱為真方位角,用A 表示;以磁子午線方向為標準方向的,稱為磁方位角,用Am 表示;若特定方向與縱坐標軸的北方向一致(平行),這樣的方位角稱為直線的坐標方位角,用 表示2.象限角由標準方向的北端或南端起,順時針或逆時針到某一直線所夾的水平銳角,稱為該直線的23象限角,以R 來表示。象限角的角值在090之間。象限角不但要寫出角值大小,還應(yīng)注明所在的象限。測量中的象限次序和數(shù)學(xué)中的象限次序相反。象限角和方位角一樣,可分為真象限角、磁象限角和坐標象限角三種。(三)方位角與象限角的關(guān)系同一條直線的方位角和象限角存在著固定的關(guān)系,如表1-1。(四)正、反方位角的關(guān)系由于地面上各點的子午線方向都是指向地球南北極,除赤道上各點的子午線是互相平行外,地面上其他各點的子午線都不平行,這給計算工作帶來不便。而在一個坐標系中,縱坐標軸方向線均是平行的。在一個高斯投影帶中,中央子午線為縱坐標軸,在其各處的縱坐標軸方向都與中央子午線平行,因此,在普通測量工作中,以縱坐標軸方向作為標準方向,就可使地面上各點的標準方向都互相平行了。應(yīng)用坐標方位角來表示直線的方向,在計算上就方便了。任一直線都有正、反兩個方向。直線前進方向的方位角叫做正方位角,其相反方向的方位角叫做反方位角。由于同一直線上各點的標準方向都與x 軸平行,因此同一條直線上各點的坐標方位角相等。如圖1 14所示,設(shè)直線P1P2的坐標方位角12為正坐標方位角,則P2P1的方位角為反坐標方位角21,顯然,正、反坐標方位角相差180,即12=21 180(1-8)(五)幾種方位角之間的關(guān)系1.真方位角與磁方位角的關(guān)系根據(jù)磁偏角的定義,我們可以推出真方位角和磁方位角的換算公式:A=Am+由于地球的磁極是在不斷變化的,所以磁偏角也在不斷變化。一般磁方位角精度較低。定向困難的地區(qū),可用羅盤儀測出磁方位角來代替坐標方位角。真方位角主要是用在大地測量中。2.真方位角與坐標方位角的關(guān)系真方位角與坐標方位角之間的關(guān)系為:A=+3.磁方位角與坐標方位角的關(guān)系由前面公式我們可以推出磁方位角與坐標方位角的關(guān)系:=Am+-式中的、值,東偏時取正值,西偏時取負值。(六)用方位角計算兩直線間的水平夾角已知CB 與CD 兩條直線的方位角分別為CB 和CD,則這兩直線的水平夾角為:=CD-CB 由此可知,求算水平夾角的方法是:站在角頂上,面向所求夾角,該夾角的值等于右側(cè)直線的方位角減去左側(cè)直線的方位角,當(dāng)不夠減時,應(yīng)加360再減。二、羅盤儀測定磁方位角羅盤儀是測定直線磁方位角的儀器。它構(gòu)造簡單,使用方便,廣泛應(yīng)用于各種精度要求不高的測量工作中。(一)羅盤儀的構(gòu)造羅盤儀主要由羅盤、望遠鏡、水準器三部分組成1.羅盤羅盤又包括磁針和刻度盤兩部分,磁針支撐在刻度盤中心的頂針尖端上,可靈活轉(zhuǎn)動,當(dāng)它靜止時,一端指南,一端指北。磁針的南端纏一小銅環(huán)用以平衡磁針所受引力。為了防止磁針的磨損,不用時,可旋緊磁針制動螺旋,將磁針固定?？潭缺P有1和30兩種基本分劃,按逆時針從0注記到360。2.望遠鏡羅盤儀的望遠鏡一般為外對光望遠鏡,由物鏡、目鏡、十字絲所組成。用支架裝在刻度盤的圓盒上,可隨圓盒在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,也可在豎直方向轉(zhuǎn)動。望遠鏡的視準軸與度盤上的0和180直徑方向重合。支架上裝有豎直度盤,供測豎直角時使用。3.水準器和球臼在羅盤盒內(nèi)裝有一個圓水準器或兩個互相垂直的水準管,當(dāng)水準器內(nèi)的氣泡居中時,羅盤盒處于水平狀態(tài);球臼螺旋在羅盤盒的下方,在球臼與羅盤盒之間的連接軸上安有水平制動螺旋,以控制羅盤的水平轉(zhuǎn)動。腳架的架頭上附有對中用的垂球帽,旋下垂球帽就會露出連接儀器的螺桿。架頭中心的下面有小鉤,用來懸掛垂球。(二)羅盤儀測定磁方位角欲測定一直線的磁方位角,其操作步驟如下:(1)對中:在三腳架頭下方懸掛垂球,移動三腳架使垂球尖對準地面點中心,即為對中。對中容許誤差為2cm。(2)整平:松開球臼螺旋,用手前后、左右仰俯刻度盤,使刻度盤上的水準器氣泡居中,然后擰緊球臼螺旋。儀器整平后,松開磁針制動螺旋,讓磁針自由轉(zhuǎn)動。(3)瞄準目標:旋松望遠鏡制動螺旋和水平制動螺旋,轉(zhuǎn)動儀器并利用望遠鏡上的準星和照門粗略瞄準目標后,將望遠鏡制動螺旋和水平制動螺旋擰緊;轉(zhuǎn)動目鏡使十字絲清晰,再調(diào)節(jié)對光螺旋使物像清晰,最后轉(zhuǎn)動望遠鏡微動螺旋并微動羅盤盒,使十字絲交點精確對準目標。(4)讀數(shù):待磁針自由靜止后,正對磁針并順注記增大方向讀出磁針北端所指的讀數(shù),即為所測直線的磁方位角;若刻度盤上的0分劃線在望遠鏡的目鏡一端,則應(yīng)按磁針南端讀數(shù)。在傾斜地面的距離丈量中,需要測定地面兩點連線的傾斜角,此時,將十字絲交點對準標桿上和儀器等高之處,然后在豎直度盤上讀數(shù)即可。使用羅盤儀測量方位角時,不要將小刀、鋼尺、測釬等鐵質(zhì)物體接近儀器,也不宜在鐵橋、高壓電線、鐵軌及較大的其他鋼鐵物體旁邊測量;觀測完畢后,應(yīng)隨手擰緊磁針制動螺旋,避免頂針尖端磨損。03視 距 測 量視距測量是根據(jù)幾何光學(xué)和三角學(xué)原理,利用儀器望遠鏡內(nèi)視距裝置及視距尺測定兩點間的水平距離和高差的一種測量方法。這種方法具有操作方便、速度快、不受地面高低起伏限制等優(yōu)點。但其精度較低,一般只能達到1/3001/200,僅能滿足測定碎部點精度要求,廣泛應(yīng)用于圖解測圖工作中。視距測量所用的主要儀器工具是經(jīng)緯儀、視距尺。視距尺可以是塔尺或折尺,也可以用水準尺代替。一、視距測量的原理(一)視準軸水平時的視距測量原理欲測定A、B 兩點間的水平距離D 和高差h,可在A 點安置經(jīng)緯儀,在B 點豎立視距尺,當(dāng)經(jīng)緯儀視線水平時照準視距尺,可使視線與視距尺相垂直。為物鏡中心至儀器旋轉(zhuǎn)中心的距離,f 為物鏡焦距,焦點F 至視距尺的距離為d;上、下兩視距絲m、n 分別切于視距尺上的M 和N 處,用l 表示M 和N 間的長度稱尺間隔;p 為兩視距絲在十字絲分劃板上的間距。(二)視準軸傾斜時的視距測量原理在地面起伏較大的地區(qū)進行視距測量時,必須使視線傾斜才能讀取視距尺間隔,此時,由于視線不垂直于視距尺,故上述視距公式不適宜。如果能將尺間隔換算為與視線垂直的尺間隔MN,這樣就可以按上面的公式計算傾斜距離D,再根據(jù)D和豎直角 可得出水平距離D 及高差h?，F(xiàn)在只需找出MN 與MN之間的關(guān)系即可解決這個問題。設(shè)想將豎直的視距尺R 繞O 點旋轉(zhuǎn)一個 角(為視線的豎直角)變?yōu)镽,使其與視準軸垂直,得出尺間隔l(MN長)后,再按公式(1-13)求得傾斜距離為D=Kl。于是A、B 兩點間的水平距離為 D=Dcos=Klcos由于NNO=90-/2,MMO=90-/2,且因 很小(約34),故可將NNO 和MMO 近似視為直角。另外,由于NON=MOM=,故 MN=M+NO=MOcos+NOcos=(MO+NO)cos=MNcos即l=lcos 將上式代入公式(1-13),可得D=Klcos=Klcoscos=Klcos2即D=Klcos2 這就是視線傾斜時測定平距的公式。應(yīng)用這個公式時,應(yīng)將傾斜角 的正負號(仰角為正,俯角為負)一起代入公式中,所得高差自然就有了正負之分。公式(1-15)、(1-16)分別為視準軸傾斜時測定水平距離和高差的公式。二、視距測量的方法(一)視距測量觀測水平距、高差的方法用視距測量的方法測定地面點A 到B 之間的水平距離和高差,其觀測步驟如下:(1)在測站上安置儀器,進行對中、整平、量取儀器高,記入手簿。(2)在待測點豎立視距尺,注意立直。(3)用望遠鏡瞄準視距尺,在尺上讀取上絲、下絲、中絲的讀數(shù),讀取豎盤讀數(shù)分別為L 和R,計算豎直角和豎盤的指標差x。注意在讀取豎盤讀數(shù)時,必須調(diào)節(jié)豎盤指標水準管微動螺旋,使氣泡居中。(4)計算水平距離D 及高差h(二)計算水平距和高差的方法 利用電子計算器(如CASIOfx 3600P、CASIOfx 4200P、CASIOfx 4500P和CASIOfx4800P等)編制簡短程序的功能,根據(jù)視距測量平距與高差計算公式D=Klcos2、h=1/2Klsin2+i-v 預(yù)先編制成程序,計算時輸入已知數(shù)據(jù)及觀測值,即可得到測站至測點的水平距離、高差和測點的高程?！纠?-2】已知1點上、中、下三絲讀數(shù)分別是0.934 m、1.35 m、1.768 m,豎盤讀數(shù)為8026,A 點高程為20.18m,儀器高1.42m,計算測站A 到1點的水平距離和高差,并求出1點的高程。解:將觀測數(shù)據(jù)代入公式(1-15)和(1-16)得同理可計算出測站點A 到其他碎部觀測點的水平距離和高差,并計算出高程。三、視距常數(shù)的測定視距常數(shù)K 值通常為100,但是由于儀器制造的誤差以及溫度變化的影響,使實際的K值并不準確等于100。如仍按K=100計算,就會使所測距離含有誤差。因此,每臺儀器均要嚴格檢查其視距常數(shù)值,如測得的K 值在99.95100.05之間,使用時便可把它當(dāng)成100,否則應(yīng)采用實測的K 值。視距常數(shù)K 測定的方法如下:(1)在平坦地面上選擇一段直線,在A 點做一標記,從該點起,沿直線方向用鋼尺依次量取30m、60m、90m、120m 等距離,分別得B1、B2、B3、B4各點,如圖所示,并做上標志。(2)把經(jīng)緯儀安置于A 點,使望遠鏡視準軸水平,依次照準B1、B2、B3、B4各點上的視距尺,調(diào)節(jié)螺旋消除視差,然后讀取上、下絲讀數(shù),并計算其尺間隔分別為l1、l2、l3、l4。(3)根據(jù)觀測的尺間隔和已知的距離,計算儀器觀測各點時的K 值,即 若精度小于等于1/1000,則K 值仍按100計算水平距和高差;否則,應(yīng)采用實測K 的值進行水平距離和高差的計算。04實訓(xùn)一、二、三實訓(xùn)一 鋼尺量距與直線定向水平距離是確定地面點平面位置的主要參數(shù)。距離測量是測量的基本工作之一,鋼尺量距是距離測量中方法簡便、成本較低、使用較廣的一種方法。本實訓(xùn)通過使用鋼尺丈量距離,使同學(xué)們熟悉距離丈量測定的工具,正確掌握其使用方法。一、實訓(xùn)目標1.掌握直線定線的方法。2.能夠正確使用鋼尺、皮尺、標桿等量距工具,學(xué)會鋼尺丈量距離的一般方法。二、實訓(xùn)場所 實訓(xùn)基地和實驗室。三、實訓(xùn)形式1.在測量實訓(xùn)室以班級為單位學(xué)習(xí)各種量距工具的使用與保養(yǎng)。2.在校園實訓(xùn)場以45人為一組,在教師指導(dǎo)下測量直線距離。四、實訓(xùn)備品與材料 按45人為一組,每組配備:鋼尺、皮尺各一把;標桿3根、測釬1組;記錄板1塊(含 記錄表)、鉛筆、粉筆、記號筆、木樁等。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.定樁 在平坦場地上選定相距約80m 的A、B 兩點,打下木樁,在樁頂釘上小釘作為點位標志(若在堅硬的地面上可直接畫細十字線做標記)。在直線AB 兩端各豎立1 根花桿。2.往測(1)后尺手手持鋼尺尺頭,站在A 點花桿后,單眼瞄向A、B 花桿。(2)前尺手手持鋼尺尺盒并攜帶一根花桿和一束測釬沿A B 方向前行,行至約一整尺長處停下,根據(jù)后尺手指揮,左、右移動花桿,使之插在AB 直線上。(3)后尺手將鋼尺零點對準點A,前尺手在AB 直線上拉緊鋼尺并使之保持水平,在鋼尺一整尺注記處插下第一根測釬,完成一個整尺段的丈量。(4)前后尺手同時提尺前進,當(dāng)后尺手行至所插第一根測釬處,利用該測釬和點B 處花桿定線,指揮前尺手將花桿插在第一根測釬與B 點的直線上。(5)后尺手將鋼尺零點對準第一根測釬,前尺手同法在鋼尺拉平后在一整尺注記處插入第二根測釬,隨后后尺手將第一根測釬拔出收起。(6)同法依次類推丈量其他各尺段。(7)到最后一段時,往往不足一整尺長。后尺手將尺的零端對準測釬,前尺手拉平拉緊鋼尺對準B 點,讀出尺上讀數(shù),讀至毫米位,即為余長q,做好記錄。然后,后尺手拔出收起最后一根測釬。(8)此時,后尺手手中所收測釬數(shù)n 即為AB 距離的整尺數(shù),整尺數(shù)乘以鋼尺整尺長l 加上最后一段余長q 即為AB 往測距離,即DAB=nl+q。3.返測往測結(jié)束后,再由B 點向A 點同法進行定線量距,得到返測距離DBA。4.計算距離 根據(jù)往、返測距離DAB 和DBA 計算量距相對誤差 ,與容許誤差K 容=1/3000相比較。若精度滿足要求,則AB 距離的平均值DAB=(DAB+DBA)/2 即為兩點間的水平距離。六、注意事項為了提高距離丈量的精度和避免產(chǎn)生錯誤,在距離丈量時應(yīng)注意以下事項:1.使用鋼尺、皮尺等尺子前,要認真查看零點、末端的位置和注記情況,以免讀數(shù)錯誤。2.丈量時,直線定線要直;一定要將鋼尺等尺子拉平、拉直、拉穩(wěn),且拉力要均勻;測釬要插豎直、準確,若地面堅硬,也可以在地上做出相應(yīng)記號;尺子整段懸空時,中間應(yīng)有人將其托住,以減少垂直誤差;尺子不能有打結(jié)或扭折等現(xiàn)象。3.避免讀錯和聽錯數(shù)字,例如把“9”看成“6”,或把“4”和“10”聽錯了;丈量最后一段余長時,要注意尺面的注記方向,不要讀錯。4.使用鋼尺時,不得在地面上拖行,更不能被車輛碾壓或行人踐踏;拉尺時,不要用力硬拉;收尺時,不能有卷曲扭纏現(xiàn)象,搖柄不能逆轉(zhuǎn);鋼尺使用完畢后,要用軟布擦去灰塵,如遇雨淋,要擦干后再涂一層機油,以防生銹。七、實訓(xùn)報告要求每組完成距離丈量記錄表的填寫和計算。要求記錄清晰、計算準確。往返測量相對誤差在預(yù)定精度要求范圍內(nèi),實訓(xùn)結(jié)束后將測量實驗報告以小組為單位裝訂成冊上交。實訓(xùn)二 羅盤儀的認識與使用一、實訓(xùn)目標熟悉望遠鏡羅盤儀的構(gòu)造及各部件的作用;學(xué)會平均磁方位角的計算方法;掌握羅盤儀測定磁方位角的方法和步驟;學(xué)會方位角與象限角的換算。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)室、校園實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式在測量實訓(xùn)室,以45人為一組,實際操作、識別羅盤儀各部件的名稱和作用。然后到校園實訓(xùn)場測定某一直線的正、反磁方位角。四、實訓(xùn)備品與材料按45人一組,每組配備:望遠鏡羅盤儀、三腳架1套,標桿2根,記錄板1塊(含記錄表),鉛筆、小刀等。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.羅盤儀的構(gòu)造及各部件的作用(1)安裝儀器:調(diào)節(jié)三腳架腿的長度,并置于地面;旋下三腳架上的垂球帽露出螺桿,連接羅盤儀;用垂球帽對準地面任一點。(2)整平:松開球臼螺旋,前后、左右仰俯羅盤盒,使水準器氣泡居中,然后再旋緊球臼螺旋。(3)實際操作羅盤儀各部件:放松磁針制動螺旋,讓磁針自由轉(zhuǎn)動;旋松水平制動螺旋,使刻度盤左右轉(zhuǎn)動;松望遠鏡制動螺旋,使望遠鏡上、下旋轉(zhuǎn);緊固望遠鏡制動螺旋,扭動微動螺旋,使望遠鏡上、下微動;調(diào)節(jié)望遠鏡對光螺旋,使被測目標的影像清晰;旋轉(zhuǎn)目鏡螺旋,使十字絲清晰等。2.羅盤儀測定磁方位角(1)安置儀器:在地面選擇相距3040cm 的A、B 兩點,于B 點豎立標桿;旋下三腳架上的垂球帽露出螺桿并連接羅盤儀,移動三腳架,用垂球帽對中A。(2)整平:松球臼,前后、左右仰俯羅盤盒,使水準器氣泡居中,然后再旋緊球臼螺旋;放開制動螺旋,讓磁針自由轉(zhuǎn)動。(3)瞄準目標:旋松望遠鏡制動螺旋和水平制動螺旋,轉(zhuǎn)動儀器,利用準星和照門粗略瞄準B 點標桿后,再用十字絲交點精確對準B 點。(4)讀數(shù):磁針自由靜止后,正對磁針并沿注記增大方向讀記北端所指的讀數(shù),即為所測直線AB 的正磁方位角。同理,將羅盤儀安置于B 點,于A 點豎立標桿,測定直線AB 的反磁方位角。六、注意事項1.遷站之前,一定要擰緊磁針制動螺旋,避免頂針尖端磨損。2.當(dāng)A、B 兩點相距較近時,其正、反磁方位角應(yīng)相差180,若不等,不符值(即正反方位角應(yīng)相差180相比較)不得大于1,并以平均磁方位角作為該直線的方位角,即七、實訓(xùn)報告要求1.每人寫出望遠鏡羅盤儀各部件的名稱、作用及使用羅盤儀的注意事項。2.每組完成磁方位角測定記錄表的填寫與計算。要求記錄清晰,計算準確。實訓(xùn)結(jié)束后將測量實訓(xùn)報告以小組為單位裝訂成冊上交。實訓(xùn)三 經(jīng)緯儀視距測量視距測量是根據(jù)光學(xué)原理,利用望遠鏡中的視距絲同時測定碎部點距離和高差的一種方法。其特點是:操作簡便、受地形限制小,但精度僅能達到1/3001/200。通過本實訓(xùn)可以加深同學(xué)們對視距測量的理解,掌握視距測量的方法。一、實訓(xùn)目標1.進一步理解視距測量的原理。2.練習(xí)用視距測量的方法測定地面兩點間的水平距離和高差。3.學(xué)會用計算器進行視距計算。二、實訓(xùn)場所測量實訓(xùn)場。三、實訓(xùn)形式1.以組為單位,進行測量。2.以人為單元,進行獨立觀測計算距離。3.每人完成一份實訓(xùn)報告,包括完整的實訓(xùn)數(shù)據(jù)。四、實訓(xùn)備品與材料1.經(jīng)緯儀1臺、視距尺1根、2m 鋼卷尺1把、木樁2個、小釘2個、斧頭1把、記錄板1塊、測傘2把。2.自備鉛筆、計算器。五、實訓(xùn)內(nèi)容與方法1.在地面選定間距大于40 m 的A、B 兩點打木樁,在樁頂釘小釘作為A、B 兩點的標志。2.將經(jīng)緯儀安置(對中、整平)于A 點,用小卷尺量取儀器高i(地面點到儀器橫軸的距離),精確到厘米,記錄。3.在B 點上豎立視距尺。4.上仰望遠鏡,根據(jù)讀數(shù)變化規(guī)律確定豎角計算公式,寫在記錄表格表頭。5.望遠鏡盤左位置瞄準視距尺,使中絲對準視距尺上儀器高i 的讀數(shù)v 處(即使v=i),讀取下絲讀數(shù)a 及上絲讀數(shù)b,記錄,計算尺間隔l左=a-b。6.轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微傾螺旋使豎盤指標水準管氣泡居中(電子經(jīng)緯儀無此操作),讀取豎盤讀數(shù)L,記錄,計算豎直角左。7.望遠鏡盤右位置重復(fù)第5、6步得尺間隔l右和右。8.計算豎盤指標差,在限差滿足要求時,計算盤左、盤右尺間隔及豎直角的平均值l、。9.用計算器根據(jù)l、計算AB 兩點的水平距離DAB 和高差hAB。當(dāng)A 點高程給定時,計算B 點高程。10.再將儀器安置于B 點,重新用小卷尺量取儀器高i,在A 點立尺,測定BA 點間的水平距離DBA 和高差hBA,對前面的觀測結(jié)果予以檢核,在限差滿足要求時,取平均值求出兩點間的距離DAB 和高差hAB(hAB=-hBA)。當(dāng)A 點高程給定時,計算B 點高程。11.上述觀測完成后,可隨機選擇測站點附近的碎部點作為立尺點,進行視距測量練習(xí)。六、注意事項1.觀測時,豎盤指標差應(yīng)在25以內(nèi);上、中、下3 絲讀數(shù)應(yīng)滿足2.用光學(xué)經(jīng)緯儀中絲讀數(shù)前,應(yīng)使豎盤指標水準管氣泡居中。3.視距尺應(yīng)立直。4.水平距離往返觀測的相對誤差的限差k容=1/300;高差之差的限差h容=5cm。5.若AB 兩點間高差較小,則可使視線水平,即盤左讀數(shù)90(盤右讀數(shù)為270),讀取上絲讀數(shù)a、下絲讀數(shù)b,計算視距間隔l=b-a,再使豎盤指標水準管氣泡居中,讀取中絲讀數(shù)v,計算水平距離D=Kl,高差h=i-v。七、實訓(xùn)報告實訓(xùn)結(jié)束后將測量實訓(xùn)報告以小組為單位裝訂成冊上交。THANK YOU謝謝！