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引领内容一_水平距离测量原理.doc 《测量仪器的使用与数据处理》精品课 引领内容一:水平距离测量原理 水平距离测量的,一般在精度上,: 电磁波测距EDM、钢尺量距、视距法测距 一、钢尺量距 一,量距工具 有:钢尺、标杆、垂球、测钎、温度计、弹簧秤。 二,钢尺量距 钢尺量距最基本的要求——平、准、直 按精度分:一般量距和精密量距 1,一般量距步骤 1(定线 按精度分:目估法和经纬仪法。 2(丈量 ,1,喊“预备”、“好”前后尺手同时读数。 ,2,在山区丈量时～可采用平量法、斜量法。 3(内业成果整理 丈量精度用“相对误差”来衡量: D,D 返往K,,1/XXX1，，D，D返往2 要求:一般量距?1/3000(平坦)～?1/1000,山区,。 二、精密量距步骤 1(经纬仪定线:在桩顶画出十字线。 2(精密丈量 ,1,前尺手零端用拉力拉紧钢尺。 ,2,前读尺员发“预备”～后读尺员发“好”,此时前后尺手同时读数。 ,3,移动后尺整厘米刻划～按上述方法再测二次～三次较差不超限时,一般不得超 过2~3mm,～取平均值作为尺段结果。每测完一尺段～用温度计读取一次温度。 ,4,要进行往返测量。 3(测量各桩顶间高差 1 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 4(内业成果整理 l,l，,l，l(t,t), 某钢尺的尺长方程式:t000 ll——钢尺在t温度时的实际长度,——钢尺的名义长度 t0 ,l ——检定时～钢尺实际长与名义长之差,——钢尺的膨胀系数 , tt ——钢尺使用时的温度,——钢尺检定时的温度 0 l斜距的各项改正: ,1,尺长改正 l ,l,,lkl0 ,2,温度改正 ,l,l(t,t), t0 ,3,倾斜改正 24hhl ,,,,h32l8l ˆll,l，,l，,l，,l故斜距经改正后为: kth 5(钢尺量距的误差分析及注意事项 1、量距误差分析 2、钢尺的维护 三、视距测量 视距测量是用望远镜内的视距丝装置 ～根据光学原理可同时测定两点间的水平距离和高差。这种方法精度不高～但具有速度快、操作简便、不易受地形条件限制。 一,视距测量公式 经纬仪,或水准仪,望远镜筒内十字丝分画板的上下两短横丝～就是用来测量视距～这两条短横丝称为视距丝。 平距:D=kncos2α 高差:h=Dtanα+i,u 二,观测与计算 ,一,欲测定A～B两点间的水平距离D和高差h～其观测方法如下: 2 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 (1)在测站A安置经纬仪～量取仪器高I～在测点B竖立视距尺。 (2)盘左位置照准视距尺～消除视差后使用十字丝的横丝(中丝)读数等于仪器高I～固定望远镜～用上下视距丝分别在尺上读取读数～估读到mm～算出视距间隔n(n=下丝读数-上丝读数)。为了既快速又准确地读出视距间隔～可先将中丝对准仪器高读竖直角～然后把上丝对准邻近整数刻画后直接读取视距间隔。 (3)转动竖盘指标水准管微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中～读取竖盘读数～算出竖直角a。对有竖盘指标自动归零装置的仪器～应打开自动归零装置后再读数。 (4)根据公式～计算水平距离和高差及立尺点的高程。 ,二,进行视距观测时～应注意以下几点: (1)使用的仪器必须进行竖直指标差的检校。 (2)视矩尺应竖直 (3)必须严格消除视差～上下丝读数要快速。 (4)若为提高精度并进行校核～应在盘左～盘右的位置按上述方法观测一回～最后取上～下半测回所得的尺间隔n和竖直角a的平均值来计算水平距离D和高差h (5)有障碍物或其他原因～中丝不能在尺上截取仪器高I的读数时～应尽量截取大于仪器高的整米数～以便与测点高程的计算。例如～i=1.42～则可截取2.42m或3.42m等。 引领内容二:直线定向知识 确定地面直线与标准方向间的水平夹角称为直线定向。 一、标准方向的分类 ,一,真子午线方向 通过地面上一点指向地球南北极的方向线就是该点的真子午线 真子午线在P点的切线方向称为P点的真子午线方向 可以应用天文测量方法或者陀螺经纬仪来测定地任一点的真子午线方向。 ,二,磁子午线方向 地表任一点与地球磁场南北极连线所组成的平面与地球表面交线称为点的磁子午 线～磁子午线在点的切线方向称为点的磁子午线方向。可以应用罗盘仪来测定～在 点安置罗盘～磁针自由静止时其轴线所指的方向即为点的磁子午线方向。 ,三, 坐标纵轴方向 过地表任一点且与其所在的高斯平面直角坐标系或者假定坐标系的坐标纵轴平行的 3 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 直线称为点的坐标纵轴方向。 二、方位角 ,一,方位角 由子午线北方向顺时针旋转至直线方向的水平夹角称为该直线的方位角。 ,二,方位角的推算 三、罗盘仪的构造与使用 一,罗盘仪的构造 罗盘仪是测量直线磁方位角的仪器, 当测区内没有国家控制点可用～需要在小范围内建立假定坐标系的平面控制 网时～可用罗盘仪测量磁方位角～作为该控制网起始边的坐标方位角。 罗盘仪的主要部件有磁针、刻度盘、望远镜和基座。 ?磁针:磁针用人造磁铁制成～磁针在度盘中心的顶针尖上可自由转动。为了减轻顶针尖的磨损～在不用时～可用位于底部的固定螺旋升高杠杆～将磁针固定在玻璃盖上。 ?刻度盘:用钢或铝制成的圆环～随望远镜一起转动～每隔10?有一注记～按逆时针方向从0?注记到360?～最小分划为1?或30′。刻度盘内装有一个圆水准器或者两个相互垂直的管水准器～用手控制气泡居中～使罗盘仪水平。 ?望远镜:罗盘仪的望远镜与经纬仪的望远镜结构基本相似～也有物镜对光、目镜对光螺旋和十字丝分划板等～其望远镜的视准轴与刻度盘的0?分划线共面。 ? 基座:采用球臼结构～松开球臼接头螺旋～可摆动刻度盘～使水准气泡居中～度盘处于水平位置～然后拧紧接头螺旋。 二,罗盘仪的使用 用罗盘仪测定直线磁方位角的方法: 欲测直线AB的磁方位角～将罗盘仪安置在直线起点A～挂上垂球对中～ 松开球臼接头螺旋～用手前、后、左、右转动刻度盘～使水准器气泡居中～拧紧球臼接头螺旋～使仪器处于对中和整平状态。松开磁针固定螺旋～让它自由转动～然后转动罗盘～用望远镜照准B点标志～待磁针静止后～按磁针北端(一般为黑色一端)所指的度盘分划值读数～即为AB边的磁方位角角值。 使用时～要避开高压电线和避免铁质物体接近罗盘～在测量结束后～要旋紧 固定螺旋将磁针固定。 4 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 引领内容三:全站仪、经纬仪的结构与工作原理 全站仪的测量原理 一、红外测距原理,相位法, 一,电子测角原理 1、编码度盘的绝对法电子测角原理 2、光栅度盘的增量法电子测角原理 3、格区式度盘动态测角原理 二、全站仪的基本功能及其操作 一,测量前的准备工作 1、安装电池2、架设仪器 2、3、开机 4、水平度盘和竖直度盘指标设置 5、设置仪器参数6、其他方面 二,全站仪的操作与使用 1(请一位同学上台演示一下。 2(距离测量 PSM、PPM的设置——测距、坐标放样前。 1,棱镜常数,PSM,的设置。 一般: PRISM=0,原配棱镜,～-30mm,国产棱镜, 2,大气改正数,PPM,,乘常数,的设置。 输入测量时的气温,TEMP,、气压,PRESS,～或经计算后～输入PPM的值。 ,1,功能:可测量平距HD、高差VD和斜距SD,全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜 距, ,2,方法:照准棱镜点～按“测量”,MEAS,。 3(坐标测量 ,1,功能:可测量目标点的三维坐标,X～Y～H,。 ,2,测量原理 5 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 ,D,Y若输入:方位角～测站坐标,X～,,测得:水平角和平距。则有: SBsstS ,，,,,方位角: stsb X,X，D,cos, 坐标:tsstst Y,Y，D,sin, tsstst HD,若输入:测站S高程～测得:仪器高i～棱镜高v～平距～竖直角～则有: 高Sstst H,H，i，D,tan,v,程: tsstst ,2,方法: 输入测站S,X～Y～H,～仪器高i～棱镜高v——瞄准后视点B～将水平度盘读数 ,设置为——瞄准目标棱镜点T～按“测量”～即可显示点T的三维坐标。 sb 引领内容四:距离测距实测(完成8---12个点闭合导线控制点的距离测量) 1、实习流程: 流程: 经纬仪安置——读取上、下、中丝读数——数据处理 2、注意事项: 每次读数前要消除视差～读数必须准确。 作业时～视距尺必须竖直。 观测前～先求出竖盘的始读数～确定竖直计算公式。 观测中～如瞄准仪器高时～扶尺员应将一红布条准确标志在等于仪器高的地方。3、完 成任务书 引领内容五:误差分析与数据处理 精度评定:相对误差 6 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业 碎布点间距 与测距最大 长度 《测量仪器的使用与数据处理》精品课教案 精度要求:平坦地区:1/2000 困难地段:1/1000 7 新疆交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业