第四章 距离测量与直线定向
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第四章距离测量与直线定向(一)基本要求1.了解距离测量的光电测距法,全站仪及其使用。
2.理解钢尺的一般量距、精密量距方法。
3.掌握直线定线;直线定向、方位角的概念,坐标方位角的推算。
(二)重点与难点1.重点:钢尺量距、直线定向、坐标方位角的推算。
重点概念:直线定线、尺长方程式、直线定向、子午线收敛角和磁偏角、坐标方位角、正反坐标方位角、象限角。
2.难点:钢尺精密量距外业成果的改正,坐标方位角的推算。
(三)教学内容1.讲述内容(2学时)量距的工具及方法和精度;直线定向的概念;标准方向线的种类;方位角;坐标方位角的推算。
2.自学内容(2学时)距离测量的误差分析;钢尺量距的一般方法施测,钢尺量距的精密法;钢尺尺长方程式;光电测距。
3.实验学时(4学时) 钢尺量距的一般方法、罗盘仪的使用、光电测距。
(四)复习思考题1.进行直线定线的目的是什么?目估定线通常是怎样进行的?2.钢尺精密量距需要进行哪三项改正?3.简述光电测距的原理。
4.什么是直线定向?确定直线的方向采用的标准方向有那几种?5.直线的方向可用什么来表示?解释方位角和象限角的概念。
(五)例题选解1.表示直线方向的有(CD) A、水平角B、竖直角C、方位角D、象限角E、倾斜角2.方位角—由标准方向的北端顺时针方向量到该直线的夹角。
3.方位角就是从标准方向的北端逆时针方向量到该直线的夹角。
(×)4.直线定向—确定直线与标准方向之间的水平角度。
5.磁偏角的角值是个固定值。
(×)6.直线定向的基本方向有(ABD)A.真北B.轴北C.子午线D.磁北E.Y轴7.地面直线的真方角与磁方位不相等时,说明有子午线收敛角。
(×)8.罗盘仪用于测定直线的(B)A.真方位角B.磁方位角C.坐标方位角D.象限角9.根据量距精度要求不同,一般分为(CE)A、直接量距B、间接量距C、一般方法量距D、视距E、精密量距10.精密量距时,只要每尺段进行尺长改正,温度改正,高差改正,便可得到该尺段的实际长度。
第四章 距离测量与直线定向一、选择题1.某钢尺尺长方程式为()m t m l t 50201025.10044.505×−××+=−,在温度为31.4℃和标准拉力下量得均匀坡度两点间的距离为49.9062m 、高差为-0.705m ,则该两点间的实际水平距离为( B )。
A .49.904mB .49.913mC .49.923mD .49.906m2.视距测量时,经纬仪置于高程为162.382m 的A 点,仪器高为1.40m ,上、中、下三丝读得立于B 点的尺读数分别为1.019、1.400和1.781m ,求得竖直角α=-3°12′10″,则AB 的水平距离和月B 点高程分别为( A )。
A .75.962m ,158.131mB .75.962m ,166.633mC .76.081m ,158.125mD .76.081m ,166.639m3.采用相位法测距的电磁波测距仪,其测距精度最高。
某测距仪的标称精度为±(3+3ppm)mm ,用该仪器测得500m 距离,如不顾及其它因素影响,则产生的测距中误差为( C )mm 。
A .±18B .±3C .±4.5D .±64.确定一直线与标准方向的夹角关系的工作称为( B )。
A .定位测量B .直线定向C .象限角测量D .直线定线5.由标准方向北端起顺时针量到直线的水平夹角,其名称及取值范围是( D )。
A .象限角、0°~90°B .象限角、0°~±90°C .方位角、0°~±180°D .方位角、0°~360°6.直线定向中,常用的标准方向有( C )。
①真子午线方向 ②y 轴方向 ③磁子午线方向④指南方向 ⑤重力方向 ⑥中央子午线方向A .①②④B .①③④C .①③⑥D .②④⑥7.已知AB 直线的坐标象限角为SE30°13′,则BA 的坐标方位角为( B )。
第四章 距离测量与直线定向
一、填空题
1.直线定向的标准方向有 真子午线方向 、 磁子午线方向 、 坐标纵向 。
2.由 坐标纵轴 方向顺时针转到直线的水平夹角为直线的坐标方位角。
3.距离丈量的相对误差的公式为 K=1/(D 平均/│D 往-D 返│) 。
4. 坐标方位角的取值范围是 0°到360° 。
5.确定直线方向的工作称为 直线定向 ,用目估法或经纬仪法把许多点标定在某一已知直线上的工作为 直线定线 。
6.距离丈量是用 相对 误差来衡量其精度的,该误差是用分子为 1 的 分数 形式来表示。
7.直线的象限角是指直线与标准方向的北端或南端所夹的 锐 角,并要标注所在象限。
8.某点磁偏角为该点的 真北 方向与该点的 磁北 方向的夹角。
9.某直线的正反坐标方位角相差 180 。
10.丈量地面两点间的距离,指的是两点间的 水平 距离。
11.某直线的坐标方位角为123°20′,则它的反方位角为 303°20′ 。
12.尺长方程的表达式为 l t =l o +∆l+α(t-t 0)l o 。
13.视距测量的距离和高差的计算公式为 D=Klcos 2
α h=Dtan α+i-v 。
14.上下丝读数之差称为 视距间隔 ,也叫 尺间隔 。
15.已知一条直线的坐标方位角为267°13′45″,则它的象限角为 SW87°13′45″ 。
16.已知一直线的象限角NE36°51′32″,则它的坐标方位角为 36°51′32″ 。
17.地面上有A 、B 、C 三点,已知AB 边的坐标方位角为35º23′,在B 点又测得左夹角为89º34′,则BC 边的坐标方位角为___304º57′_。
二、单项选择题
1. 某段距离的平均值为100m ,其往返较差为+20mm ,则相对误差为( C )。
A.100/02.0; B.002.0; C.5000/1
2.已知直线AB 的坐标方位角为186°,则直线BA 的坐标方位角为( C )。
A.96° B.276° C.6°
3.在距离丈量中衡量精度的方法是用( B )。
A.往返较差; B.相对误差; C.闭合差
4.坐标方位角是以( C )为标准方向,顺时针转到直线的夹角。
A.真子午线方向; B.磁子午线方向; C.坐标纵轴方向 5.距离丈量的结果是求得两点间的( B )。
A.斜线距离; B.水平距离; C.折线距离 6.往返丈量直线AB 的长度为:m
.D AB 72126=m
.D
BA
76126=,其相对误差为( A )。
A.K=1/3100; B.K=1/3300; C.K=000315.0 7.钢尺量距的基本工作是( C )。
A.拉尺;丈量读数;记温度。
B.定线,丈量读数;检核。
C.定线,丈量,计算与检核。
8.当视线倾斜进行视距测量时,水平距离的计算公式是( C )。
A. D=Kcos 2α;
B.D=Klcos α
C. D=Klcos 2α
9.视距测量时用望远镜内视距丝装置,根据几何光学原理同时测定两点间的( B )的方法。
A.倾斜距离和高差;
B.水平距离和高差。
C.距离和高程 10.罗盘仪是一种 A .
A.用于测定直线段磁方位角的仪器。
B.测量真方位角的测量仪器。
C.可计算坐标方位角的计算工具。
11.在罗盘仪测定磁方位角时,磁针指示的度盘角度值是 C 。
A.磁北方向值。
B.磁偏角δ。
C.望远镜瞄准目标的直线段磁方位角。
三、多项选择题
1.对于磁子午线方向,下面描述正确的是( BC )。
A.与真子午线方向相同;
B.是磁针自由静止时,磁针轴线所指的方向;
C.可用罗盘仪测定; D 可用经纬仪测定E. 可用水准仪测定 2.用钢尺进行直线丈量,应( ACDE )。
A.尺身放平;
B.确定好直线的坐标方位角;
C.丈量水平距离;
D.目估或用经纬仪定线;
E.进行往返丈量
3.确定直线的方向,一般用( AB )来表示。
A.方位角;
B.象限角;
C.水平角;
D.竖直角;
E.真子午线方向 4.视距测量可同时测定两点间的 ( ACD )。
A.高差;
B.高程;
C.水平距离;
D.高差与平距 ;
E.水平角 5.确定直线方向的标准方向有( ABD )。
A.坐标纵轴方向;
B.真子午线方向;
C.指向正东的方向;
D.磁子午线方向
四、简答题
1.何谓正、反方坐标位角?
答:某直线从起点到终点方向的坐标方位角叫正坐标方位角;从终点到起点方向的坐标方位角叫反坐标方位角
2. 何谓直线定线?
答:距离测量时若要分成几个尺段进行测量,标定各尺段端点在同一直线上的工作叫直线定线。
3.直线定向的目的是?常用什么来表示直线方向?
答:直线定向的目的是确定直线与标准方向之间的角度关系,常用方位角和象限角表示直线方向。
4.距离丈量有哪些主要误差来源?
答:尺长误差,温度误差,拉力误差,钢尺倾斜误差,定线误差,丈量误差。
5.直线定向与直线定线有何区别?
答:距离测量时若要分成几个尺段进行测量,标定各尺段端点在同一直线上的工作叫直线定线;直
线定向的目的是确定直线与标准方向之间的角度关系。
6.钢尺的名义长度与实际长度有何区别?
答:钢尺的名义长度为钢尺尺面注记的的长度,由于制造误差、拉力不同、温度不同等因素的影响,
名义长度与实际长度往往不等。
7.什么是水平距离?为什么测量距离的最后结果都要化为水平距离?
答:水平距离是某直线在水平面上的投影的长度,工程测量学中,所测距离为水平距离,故测量距
离的最后结果都要化为水平距离
五、计算题
1.一般量距一条边,D 往=56.337m ,D 返=56.346m 。
问相对误差k=? 解:D 平均=( D 往+D 返)/2=(56.337+56.346)/2=56.342m
K=1/(D 平均/│D 往-D 返│)=1/(56.342/│56.337-56.346│)=1/6250 2.视距测量中,l =l 下-l 上=1.254m ,视线水平,计算平距D 。
解:D=Klcos 2α=D=100×1.254cos 20=125.40m
3. 视距测量中,l =l 下-l 上=1.254m ,盘左观测,竖直度盘读数L=88°45′36″,已知竖直角计算公式90º-L 。
求D AB =?
解:D=Klcos 2α= 100×1.254cos 2(90°-88°45′36″)=125.341m
4.有一钢尺,其尺长方程式为:
)C 20(301025.1010.0305
-⨯⨯⨯+-=-t l t ,在标准拉力下,用该尺沿5°30′的斜坡地面量得的名义距离为400.354米,丈量时的平均气温为6℃,求实际平距为多少?
解:)C 20(301025.1010.0305
-⨯⨯⨯+-=-t l t
∆l d =∆l ×l/l 0=-0.010×400.354/30=-0.133
∆l t =α(t-t 0)l=0.0000125×(6-20) ×400.354=-0.070m
h=400.354sin(5.5°)=38.372m
∆l h =-h ×h/2l=-38.372×38.372/(2×400.354)=-1.839m d=l+∆l d +∆l t +∆l h =400.354-0.133-0.070-1.839=398.312m
5.已知1-2边的坐标方位角为A 1-2及各转点处的水平角如图,试推算各边的坐标方位角。
解:
6.已知1-21-2
解:
7.已知测站点高程H =及高程(竖直角计算公式为:左 =90º-L )。