第四章 距离测量与直线定向
距离测量是测量的基本工作之一.所谓距离是指两点间的水平直线长度.根据测量距离所使用的仪器,工具的不同,可将距离测量的方法分为直接量距法,光学量距法和物理量距法三大类.与这三大类相对应,使用比较广泛的是钢尺量距,视距测量和光电测距.
4-1 钢尺量距
钢尺量距简单实用,是工程测量中最常用的一种距离测量方法.根据精度要求的不同,钢尺量距又分为一般方法和精密方法.钢尺量距的基本步骤分为定点,直线定线,量距及成果计算.
一,钢尺量距的一般方法
1.定点
为了测量两点间的水平距离,需要将点的位置用明确的标志固定下来.使用时间较短的临时性标志一般用木桩,在钉入地面的木桩顶面钉一个小钉,表示点的精确位置.需要长期保存的永久性标志用石桩或混凝土桩,在顶面刻十字线,以其交点表示点的精确位置.为了使观测者能从远处看到点位标志,可在桩顶的标志中心上竖立标杆,测钎或悬吊垂球等.
2.直线定线
当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时,一般采取分段丈量.这种把多根标杆标定在已知直线上的工作称为直线定线.一般量距用目视定线,方法如下:
如图4-1,,为待测距离的两个端点,先在,点上竖立标杆,甲立在点后图4-l 两直线间目估定线
1~2m处,由瞄向,使视线与标杆边缘相切,甲指挥乙持标杆左右移动,直到,2,三标杆在一条直线上,然后将标杆竖直地插下.直线定线一般应由远而近,即先定点1,再定点2.
3.量距
量距工具
钢尺(图4-2)又称钢卷尺,通常钢尺宽10~15mm,厚0.2~0.4mm,长度有20m,30m及50m几种,卷放在圆形盒内或金属架上.钢尺的基本分划为厘米,最小分划为毫米.在每米及每分米处有数字注记.
由于尺的零点位置的不同,钢尺有端点尺和刻线尺的区别.端点尺是以尺的最外端作为尺的零点(图4-3a),当从建筑物墙边开始丈量时使用该尺很方便.刻线尺是以尺前端的刻 图4-2 钢卷尺
线作为尺的零点,如图4-3b所示:
图4-3 端点尺和刻度尺
丈量距离的工具除钢尺外,还有测钎(图4-4a),标杆(图4-4b)和垂球架(图4-4b).测钎用粗铁丝制成,用来标志所量尺段的起,迄点和计算已量过的整尺段数.测钎一组为6根或11根.标杆长2～3m,直径3～4m,杆上涂以20cm间隔的红,白漆,用于标定直线.垂球架由三根竹杆和一个垂球组成,是在倾斜地面量距的投点工具.此外还有弹簧秤和温度计,以控制拉力和测定温度.
(2)量距方法 图4-4 量距辅助工具
平坦地面的量距方法
如图4-5所示,欲测定,两点之间的水平距离,先在,处竖立标杆,作为丈量时定线的依据;清除直线上的障碍物以后,即可开始丈量.
丈量工作一般由2人进行,后尺手持尺的零端位于点,前尺手持尺的末端并携带一组测钎(5～10根),沿方向前进,行至一尺段处停下.后尺手以尺的零点对准点,当两人同时把钢尺拉紧,拉平和拉稳后,前尺手在尺的末端刻线处垂直地插下一测钎,得到点l,这样便量完了一个尺段.如此继续丈量下去,直至最后不足一整尺段的长度,称之为余长(图4-5 图4-5平坦地面量距方法
中段);丈量余长时,前尺手将尺上某一整数分划对准点,由后尺手对准点,在尺上读出读数,两数相减,即可求得不足一尺段的余长,则,两点之间的水平距离为
(4-l)
式中为尺段数,为尺长;为余长;
②倾斜地面的量距方法
如果,两点间有较大的高差,但地面坡度比较均匀,大致成一倾斜面,如图4-6所示.则可沿地面丈量倾斜距离,用水准仪测定两点间的高差,按下列任一式即可计算水平距离.
(4-2)
(4-3)
式中称为量距时的高差改正(或称倾斜改正). 图4-6 倾斜地面量距方法
③高低不平地面的量距方法
当地面高低不平时,为了能量得水平距离,前,后尺手同时抬高并拉紧钢尺,使尺悬空并大致水平(如为整尺段时则中间有一人托尺),同时用垂球把钢尺两个端点投影到地面上,用测钎等作出标记,如图4-7a所示,分别量得各段水平距离,然后取其总和,得到,两点间的水平距离.这种方法称为水平钢尺法量距.当地面高低不平并向一个方向倾斜时,可只抬高钢尺的一端,然后在抬高的一端用垂球投影,见图4-7b.
4.成果计算 图4-7 高低不平地面量距方法
为了防止丈量错误和提高量距精度,距离要往,返丈量.上述介绍的方法为往测,返测时要重新进行定线.把往返丈量所得距离的差数除以往,返测距离的平均值,称为距离丈量的相对精度,或称相对误差.
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更新时间：2006-04-01
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