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第四章 距离测量与直线定向确定地面点位必须知道两点之间的距离，两点之间的距离有斜距和水平距离。
测量上所说的距离通常指水平距离，即地面上两点的连线在水平面上的投影长度。
如图4-1所示。
为测求两点间的距离而进行的工作叫距离测量。
其方法因量距精度要求不同和地面起伏状况的不同有所区别。
常用的测距方法有：钢卷尺量距、视距测量、光电测距。
第一节 钢尺量距钢尺量距是用钢卷尺沿地面直接丈量两地面点间的距离。
钢尺量距简单，经济实惠，但工作量大，受地形条件限制，适合于平坦地区的距离测量。
一、量距工具主要量距工具为钢尺，还有测钎、垂球等辅助工具。
钢尺又称钢卷尺，由带状薄钢条制成。
如图4-2（a ）所示为手柄式，图4-2（b ）为盒式钢卷尺。
钢尺长度有20m ,30m ,50m 几种。
尺的最小刻画为1cm 、5mm 或1mm ，在分米和米的刻画处，分别注记数字。
按尺的零点位置可分为刻线尺和端点尺两种。
刻线尺是从尺上里端刻的一条横线作为零点，如图图4-2 钢尺量距工具（a ） （b ）（c ） （d ）图4-1 水平距离概念图4-3 钢尺分划0 刻线尺（b ）4-3(a )所示。
端点尺是从尺的端点为零开始刻划，如图4-3（b ）所示。
使用钢尺时必须注意钢尺的零点位置，以免发生错误。
测钎是用粗铁丝制成，如图4-2(c )所示。
长为30cm 或40cm ，上部弯一小圈，可套入环中，在小圈上系一醒目的红布条，在丈量时用它标定尺终端地面位置。
垂球是由金属制成的似圆锥形，上端系有细线，是对点的工具，如图4-2（d ）。
二、尺长方程式由于钢尺制造误差、温度变化的影响，致使钢尺的名义长度（尺上注明的长度）不等于该尺的实际长度，用这样的钢尺量距，其结果含有一定误差。
因此在精密量距工作中必须对使用的钢尺进行检定，求出钢尺在标准拉力、温度条件下的实际长度，钢尺鉴定可送到国家计量机构去检定，经检定的钢尺，在鉴定书中给出钢尺的尺长方程式，即钢尺尺长与温度变化的函数关系式。
模块四 距离测量与直线定向学习目标： 1、熟悉钢尺量距一般方法 [拓展：精密量距方法] 2、熟悉视距测量的方法 3、了解光电测距仪使用方法 4、掌握距离测设的方法 5、熟悉直线定向 6、 掌握钢尺量距的基本要领 7、 掌握视距测量的基本方法 8、 会距离测设 9、 会用极坐标法测设点的平面位置案例导入提出问题：已知 A 点、B 点位置，要测量 AB 之间的水平距离。
解决问题：所需仪器——钢尺、测钎、标杆及垂球等。
任务一 钢尺量距82距离测量是测量的三项基本工作之一。
距离测量是指测量地面两 点间的水平距离，根据使用的工具和方法不同，常用的距离测量方法 有钢尺量距、视距测量和电磁波测距。
这一节主要介绍钢尺量距。
一、量距工具 钢尺量距的主要工具是钢尺。
钢尺是用薄钢制成，宽1.0-1.5cm，长 分别为2m、3m、5m、20m、30m、50m 等多种，长30m、50m 钢尺最常用。
图 4-1钢卷尺钢尺的优点：抗拉强度高，不易拉伸，在工程测量中常用钢尺量距。
钢尺的缺点：性脆，易折断，易生锈，使用时要避免扭折、防止受潮。
钢尺的零分划线位置：端点位于尺端（端点尺），有零分划线（刻线 尺）。
83图 4-2 二、钢尺量距 1.地面平坦的距离丈量刻线尺和端点尺将钢尺平放在地面上往返进行丈量 ，量距精度以相对误差表示：l 往 l返 / l平均一般地区应不大于 1/3000，在量距困难地区应不大于 1/1000。
精度 满足要求后，取往返观测距离的平均值作为最终丈量结果。
丈量前， 先将待测距离的两个端点用木桩 （桩顶钉一小钉） 标志出来， 清除直线上的障碍物后， 一般由两人在两点间边定线边丈量,如图 4-3 所示。
图 4-3 （1）量距时，先在 A、B 两点上竖立测杆（或测钎） ，标定直线方向， 然后，后尺手持钢尺的零端位于 A 点，前尺手持尺的末端并携带一束 测钎，沿 AB 方向前进，至一尺段长处停下，两人都蹲下。
第四章距离测量与直线定向第四章距离测量与直线定向教学目的：1.学会距离丈量及直线定线的方法。
2.掌握的视距测量方法。
3.了解红外光电测距分类和原理,学会红外测距仪的使用方法。
4.掌握直线定向的基本内容。
5.掌握距离、方位角与坐标之间的关系。
教学重点：1.距离丈量与直线定线2.直线定向3.罗盘仪的用法教学难点：红外光电测距分类和原理教学资料：测量学教材、教学课件。
教学器具：罗盘仪、红外测距仪。
讲授新课：第四章距离测量与直线定向第一节距离丈量一、距离丈量：指工具在地面上量测两点之间的水平距离。
丈量工作可包括点的标志、直线定线和丈量等内容。
有普通测量学中，地面上两点的距离一般指两点之间的水平距离。
当点位在地面上标定以后，用一定的丈量工具，沿着两点间的直线方向进行丈量。
丈量方法按精度要求的不同而异。
地面点的标志。
点的标志有临时性标志和永久性标志两种。
二、丈量工具：距离丈量所使用的丈量工具，由量距所要求的精度确定。
常用的丈量工具有钢尺、皮尺、绳尺等。
1、钢尺：钢尺是钢制的带尺，用于较高精度的量距工作。
⑴端点尺：⑵刻线尺：2、皮尺：皮尺是麻线与细金属丝织成的带状尺。
3、绳尺：又称测绳，是内含金属丝的绳子，外用棉线包裹。
4、标杆：又称花杆。
用以标定点位或直线的方向，由坚实不易弯曲的木杆制成，也有用铝合金制成的金属标杆。
5、测钎：在测量距离过程中，用以标志所量尺段的起止点，计算整尺段数。
6、垂球：垂球用金属制成，上大下尖呈圆锥形。
三、直线定线。
直线定线即在两点的直线方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向上。
直线定线按精度要求可用目测定线，也可用经纬仪或其他定线仪器进行定线。
（一）目测定线1．两点间定线2．两点延长线上定线（二）仪器定线四、距离丈量的一般方法。
距离丈量可分为平坦地面的距离丈量和倾斜地面的距离丈量。
丈量工作要求平、直、准。
（一）平坦地面的距离丈量法：1．观测与计算：⑴观测：⑵计算：AB 两点间的距离公式D=nl+q式中：n —整尺段数l —整尺长q —不足一整尺的余长2．检核：应往返进行丈量3．精度：距离丈量的精度用相对误差来衡量。
课题：第四章距离测量与直线定向第二讲视距测量、光电测距、全站仪简介课型：讲授教学目的与要求：1．了解视距测量的原理；光电测距仪原理；全站仪的使用功能。
2．理解视距测量公式中各字母的含义。
3．掌握视距测量、光电测距仪、全站仪测距的方法。
教学重点、难点：重点：视距测量公式中各字母的含义；视距测量、光电测距仪、全站仪测距的方法。
难点：光电测距仪、全站仪的使用。
采用教具、挂图：多媒体课件、经纬仪、光电测距仪、全站仪、水准仪复习、提问：1．一个测站，视距测量应读取哪些读数？2．用水准仪进行视距测量的计算公式？3．光电测距仪原理？4．全站仪的使用功能有哪些？5．钢尺量距、视距测量、光电测距、全站仪测距中，哪一种测量精度最低？课堂小结：本次课主要学习了视距测量、光电测距、全站仪简介，应使学生重点掌握视距测量公式中各字母的含义；视距测量、光电测距仪、全站仪测距的方法。
作业：重新计算教材中视距测量的例题课后分析：复习(5min):1.钢尺量距时，如何操作才能保证距离测量的精度？2. 直线定线的方法及适用条件？3. 钢尺按零点位置不同有哪几类？4. 钢尺量距的一般方法有哪几种？第二讲 视距测量、光电测距、全站仪简介视距测量(40min)视距测量是根据光学原理，利用望远镜内的视距丝，间接测定两点间水平距离和高差的一种方法。
精度较低（仅能达到1/200－1/300的精度），但能满足测定碎部点位置的精度要求。
视距测量被广泛地应用于地形测图中。
一、视距测量的计算公式经纬仪、水准仪等光学仪器的望远镜中都有与横丝平行、上下等距对称的两根短丝，称为视距丝。
利用视距丝配合标尺就可以进行视距测量。
(一)视线水平时的距离和高差公式A 、B 两点间的水平距离为：D ＝K l ＝100l测量用的内对光望远镜，在设计制造时，已适当组合焦距及其有关参数，使K=100。
比例系数K 称为视距乘常数。
A 、B 两点间的高差h 为：h = i - v式中 i ——仪器高，即桩顶到仪器中心的高度（m ）；v ——觇标高，即十字丝中丝在视距尺上的读数（m ）。
建筑工程测量第四章距离测量与直线定向[学习目的]：1、了解距离测量的目的。
2、理解标准方向线有三种。
3、掌握钢尺精密量距。
[教学任务与内容]：1、钢尺量距2、视距测量3、直线定向4、坐标正、反算5、电子测距[学时]：4学时。
[教学条件]：多媒体教室。
方法——钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测量。
§4.1 钢尺量距(1) 量距工具1) 钢尺——长度20m，30m，50m。
2) 辅助工具(2) 直线定线确定分段丈量的分段点在待量直线端点的连线上。
1) 目测定线2) 经纬仪定线(3) 钢尺量距的一般方法1) 平坦地面的距离丈量先量整尺段长，最后量余长。
DAB=n×尺段长+余长需往、返丈量，返测时应重新定线。
往、返丈量距离的相对误差K=|DAB－DBA|/D≤1/3000。
例如， DAB=162.73m， DBA=162.78m，相对误差K=|162.73－162.78|/162.755=1/3255< 1/30002) 倾斜地面的距离丈量①平量法——吊垂球线投影。
②斜量法——量斜距，测高差或竖角化算为平距。
D=S cosα=√S2－h2(4) 钢尺量距的精密方法一般方法量距，相对误差为1/1000~1/5000，精密方法量距，相对误差为1/10000~1/40000，主要工具：钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹等。
钢尺应经检验——尺长方程式，量距时应使用弹簧秤施加鉴定时的拉力(15kg)。
距离应进行温度与尺长改正。
(5) 钢尺量距的误差分析1) 尺长误差钢尺名义长度与实际长度不符的误差。
具有积累性，丈量距离越长，误差越大。
2) 温度误差温度变化1℃，丈量30m距离的影响为0.4mm。
3) 钢尺倾斜和垂曲误差地面不平坦，钢尺不水平或中间下垂而成曲线，所量长度>实际长度。
整尺段悬空时，中间应有人托住钢尺。
4) 定线误差使所量距离为一组折线，丈量结果偏大。
丈量30m的距离，偏差为0.25m时，量距偏大1mm。
