距离测量是确定地面点位时的基本测量工作之一。
有卷尺(皮尺和钢尺)量距、视距测量和电
磁波测距等。
常用的距离测量方法,
各种测距方法适合于不同情况,不同精度要求,
应视需要选择测距方法
建筑工程施工测量中,常采用钢尺量距方法,
本章主要介绍这种方法。
丈量工具
直线定线
平坦地面上
的丈量方法
倾斜地面的
距离丈量
钢尺量距的
注意事项
直线定向
?帮助
距离丈量常用的工具有,
钢尺、标杆(花杆)、测钎及垂球等。
钢尺又称钢卷尺,是用钢制成的带状尺,尺
的长度通常有 15m,30m,50m等几种。
钢尺卷放在金属尺架上,如上左图所示。钢
尺的基本分划为毫米,每米处、分米处、厘
米处都有数字注记。由于尺上零点位置的不
同,有端点尺和刻线尺之分如上右图所示。
丈量工具
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钢尺量距的
注意事项
直线定向
丈量工具
垂球用于不平坦地面丈量时投点定。
测钎用于标定尺段的起点和终点位置,如图
所示。
标杆又称花杆,多用木料制成,直径约 3cm,
长度为 2~ 3m,其上面每隔 20cm涂以红、白漆,
如图所示,用来标定直线的方向。
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直线定向
直线定线通常可分为 目估定线 和 经纬仪定线 两种方法。
目估定线,
如上图所示,当要测定 A,B间距离时,可先在 A,B两
点分别竖立标杆,一人站在 A点标杆后 1~2米处,由 A瞄向
B,同时指挥另一持标杆的人左、右移动,使所持标杆与
A,B标杆完全重合为止,此时立标杆的点就在 A,B两点
间的直线上,在此位置上竖立标杆或插上测钎,作为定点
标志。同法可定出直线上的其他点。
直线定线
当地面上两点之间距离超过钢尺的全长时,用钢尺一次
不能量完,量距前就需要在直线方向上标定若干个分段
点,并竖立标杆或测钎以标明方向,这项工作称为直线
定线。
一 定义,
二 直线定线
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直线定线
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钢尺量距的
注意事项
直线定向
定线时相邻点之间要小于或等于一个整尺段,
定点一般按由远而近进行。
经纬仪定线
经纬仪定线 是在直线的一个端点安置经纬仪后,对中、整
平,用望远镜十字丝竖丝瞄准另一个端点目标,固定照准
部。观测员指挥另一测量员持测钎由远及近,将测钎按十
字丝纵丝位置垂直插入地下,即得到各分段点。
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钢尺量距的
注意事项
直线定向
丈量步骤如下,
⑴ 后尺手手持一测钎并持尺的零点端位于 A点,前尺
手携带一束测钎,同时手持尺的末端沿 AB方向前进,
到一整尺段处停下。
⑵ 由后尺手指挥,使钢尺位于 AB方向线上,这时后尺
手将尺的零点对准 A点,两人同时用力将钢尺拉平,前
尺手在尺的末端处插一测钎作为标记,确定分段点。
⑶ 然后,后尺手持测钎与前尺手一起抬尺前进,依次
丈量第二、第三,…… 第 n个整尺段,到最后不足一整
尺段时,后尺手以尺的零点对准测钎,前尺手用钢尺
对准 B点并读数 q,则 AB两点之间的水平距离为,
平坦地面上的丈量方法
在钢尺一般量距中目估定线与尺段丈量可以同时进行,
如图所示。
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直线定向
n—— 整尺段数 (即后尺手手中的测钎数 );
l—— 钢尺的整尺长度;
q—— 不足一整尺段的余长。
上述由 A→B 的丈量工作称为往测,其结果称为 D往 。
⑷ 为防止错误和提高测量精度,需要往、返各丈量一次。
同法,由 B→A 进行返测,得到 D返 。
⑸ 计算往、返测平均值。
⑹ 计算往、返丈量的相对误差 K,把往返丈量所得距离
的差数除以该距离的平均值,称为丈量的相对精度。如
果相对误差满足精度要求,则将往、返测平均值作为最
后的丈量结果。
返往平均平均
返往
DDDD
DD
k
?
?
?
?
/
1
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直线定向
相对误差 K是衡量丈量结果精度的指标,常用一个分子
为 1的分数表示。相对误差的分母越大,说明量距的精
度高。钢尺量距的相对误差一般不应低于 /3000,在量
距较困难地区不应低于 1/1000。
例如,用钢尺丈量 A,B两点间的距离,往测值为 165.423m,
返测值为 165.454m,则 AB距离,
D= (165.423+165.454)/2=165.439m
相对误差,
5 3 0 014 3 9.1 6 5 0 3 1.04 3 9.1 6 5
4 5 4.1 6 54 2 3.1 6 5 ???K=
相对误差的分母计算时收舍至百位。该例量距精度合格,
则可取往、返结果的平均值作为两点间的水平距离。
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直线定向
倾斜地面的距离丈量
1.平量法
在倾斜地面丈量距离,当尺段两端的高差不大但地面
坡度变化不均匀时,一般都将钢尺拉平丈量。
如图,丈量由 A向 B进行,后尺手立于 A点,指挥前尺手将
尺拉在 AB方向线上,后尺手将尺的零点对准 A点,前尺手
将尺子抬高并目估使尺子水平,然后用垂球将尺的某一刻
划投于地面上,插以测钎。
用此法进行丈量,从山坡上部向下坡方向丈量比较容易,
因此,丈量时两次均由高到低进行。
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2.斜量法
当倾斜地面的坡度比较均匀时,可以在斜坡丈量出 AB
的斜距 L,测出地面倾角 α,或 A,B两点高差 h,如图
4.7所示,然后可以计算出 AB的水平距离 D,
D=Lcosα 22 hLD ??
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直线定向
钢尺量距的注意事项
1.应用经过检定的钢尺量距。
2.前、后尺手动作要配合好,定线要直,尺身要水平,
尺子要拉紧,用力要均匀,待尺子稳定时再读数或插
测钎。
3.用测钎标志点位,测钎要竖直插下。前、后尺所量测
钎的部位应一致。
4.读数要细心,小数要防止错把 9读成 6、或将 21,041
读成 21.014等。
5.记录应清楚,记好后及时回读,互相校核。
6.钢尺性脆易折断,防止打折、扭曲、拖拉,并严禁
车辗、人踏,以免损坏。钢尺易锈,用毕需擦净、涂
油。
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钢尺量距的
注意事项
直线定向
直线定向
确定地面上两点的相对位置时,仅知道两点之间的水平
距离还不够,通常还必须确定此直线与标准方向之间的
水平夹角。测量上把确定直线与标准方向之间的角度关
系称为 直线定向 。
一 标准方向
1.真子午线方向
过地球南北极的平面与地球表面的交线叫真子午线。通过
地球表面某点的真子午线的切线方向,称为该点的真子午
线方向。指向北方的一端叫真北方向,如图 4.9所示。真子
午线方向是用天文测量方法确定的。
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直线定向
2.磁子午线方向
磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下,自由静止时磁针
轴线所指的方向,指向北端的方向称为磁北方向,如图 4.9所
示,可用罗盘仪测定。
3.坐标纵轴方向
在平面直角坐标系统中,是以测区中心某点的真子午线方
向或是磁子午线方向作为坐标纵轴方向,指向北方的一端
称为轴北,即为 X轴方向,如图所示
二 方位角
由标准方向北端起,顺时针方向量至某直线的夹角称为
该直线的方位角。方位角取值范围是 0° ~360° 。
1.方位角的种类
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直线定向
根据标准方向不同有三种:若标准方向为真子午线方向,则
其方位角称为真方位角,用 A表示。若标准方向为磁子午线
方向,则其方位角称为磁方位角,用 Am表示。若标准方向
是坐标纵轴,则称其为坐标方位角,用 α表示。
测量工作中,一般采用坐标方位角表示直线的方向,并
将坐标方位角简称为方位角。
2.三种方位角之间的关系
由于地球的南北两极与地球的南北两磁极不重合,所以地面上
同一点的真子午线方向与磁子午线方向是不一致的,两者之间
的夹角称为磁偏角,用 δ表示;过同一点的真子午线方向与坐
标纵轴方向的夹角称为子午线收敛角,用 γ表示。磁子午线北
端和坐标纵轴方向偏于真子午线以东叫东偏,δ,γ为正;偏
于西侧叫西偏,δ,γ为负。不同点的 δ,γ值一般
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直线定向
三 正、反坐标方位角
如图所示,1,2是直线的两个端点,1为起点,2为终
点。过这两个端点可分别作坐标纵轴的平行线,把图
中 α12称为直线 12的正坐标方位角;把 α21称为直线 12
的反坐标方位角。同理,若 2为起点,1为终点,则把
图中 α21称为直线 21的正坐标方位角;把 α12称为直线
21的反坐标方位角。显然,正反方位角相差 180°,图
中 α21=α12+180°,即有,
α正 =α反 +180°
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四 坐标方位角的推算
实际测量工作中,并不是直接确定各边的坐标方位角,
而是通过与已知坐标方位角的直线连测,并测量出各边
之间的水平夹角,然后根据已知直线的坐标方位角,推
算出各边的方位角值。
如图所示,1,2为已知的起始边,它的坐标方位角
已知为 α12,观测了水平角 β2,β3。则从图中可以看,
α23= α21- β2= α12+ 180° - β2
α34= α32+ β3= α23+ 180° + β3
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4.5.5象限角
从坐标纵轴的北端或南端顺时针或逆时针
起转至直线的锐角称为坐标象限角,用 R表示,
其角值变化从 0° ~90° 。为了表示直线的方向,
应分别注明北偏东、北偏西或南偏东、南偏西。
如北东 85°,南西 47° 等。显然,如果知道了
直线的方位角,就可以换算出它的象限角,反
之,知道了象限也就可以推算出方位角。
坐标方位角与象限角之间的换算关系,如
表 4.2所示。
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直线定向
? 4.5.5象限角
? 从坐标纵轴的北端或南端顺时针或逆时针起转至
直线的锐角称为坐标象限角,用 R表示,其角值
变化从 0° ~90° 。为了表示直线的方向,应分别
注明北偏东、北偏西或南偏东、南偏西。如北东
85°,南西 47° 等。显然,如果知道了直线的方
位角,就可以换算出它的象限角,反之,知道了
象限也就可以推算出方位角。
? 坐标方位角与象限角之间的换算关系,如表 4.2所
示。
1.视线水平时的视距测量
? ⑴ 在平坦的实训场地选择一测站点 A,在测站点上安置
好经纬仪(对中、整平);
? ⑵司尺员将视距尺(标尺)立于待测点 B上;
? ⑶瞄准标尺并将视线大致水平(竖盘读数为 90° 或
270° ),分别读取下丝、上丝的读数,记入观测手簿;
? ⑷按计算出仪器至立尺点的水平距离。 K=100,l=下丝
读数 — 上丝读数。
? ⑴ 另选一有一定坡度的场地,选择一测站点 C,在测站点
上安置好经纬仪(对中、整平);
? ⑵司尺员将视距尺(标尺)立于待测点 D上;
? ⑶量取仪器高 i(自桩顶量至望远镜横轴中心,若不进行高
差测量,此项则不必做);
? ⑷瞄准标尺,调节竖盘指标微动螺旋,使竖盘指标水准管
气泡居中后,分别读取下、中( V)、上丝读数及竖盘读
数( L),记入观测手簿;
? ⑸按,
? 分别计算测站点与标尺间的水平距离与高差。式中:
K=100,l=下丝读数 — 上丝读数,,i为仪器高 v为目
标高即中丝读数。
2.线倾斜时的视距测量
?2co sKlD ?vitgDh ??? ?=
,
注意事项
? 1.视线水平时视距测量,也可使用水准仪进行测
量,观测时仪器只需粗平;
? 2.对于初学者,为便于观测,选取的 AB两点相
距不宜过长,约 60~70米为宜;
? 3.为便于直接读出尺间隔 l,观测时可用望远镜
微动螺旋使上丝读数对在附近的整数上 (整米或整
分米处 );
? 4.仪器高 i量至 cm,竖盘读数 L读至分;
? 5.为充分进行练习,要求每人至少观测 5个测段
的距离。