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第2章 距离测量与直线定向

2023-04-12 来源:小侦探旅游网
黑龙江科技学院教案 课程名称 授课教师 授课题目(章、节) 教材: 高井祥主编,测量学。 教材及参考书目 参考书目: 1、钟孝顺,聂让主编,测量学; 2、邹永廉主编,测量学; 3、师玉兰主编,测量学思考题与习题集。 矿山测量学 赵威成 专业名称 授课方式(合、小班) 第2章 距离测量与直线定向 采矿工程 合班 教学目的与要求: 1、了解距离测量的工具; 2、掌握直线定线与距离测量的方法; 3、了解钢尺丈量的误差分析与注意事项。 4、掌握子午线的概念与分类;会描述子午线收敛角; 5、会计算直线的正、反方位角; 6、会使用罗盘仪观测直线的方位角; 7、会推算直线的坐标方位角; 内容和时间安排、教学方法: 1.内容和时间安排:内容参见教案;安排2学时。 2.教学方法:课堂讲授,课堂例题分析。 教学重点和难点: 1.重点:直线定线与距离测量的方法;精密(钢尺)量距;直线的方位角;罗盘仪的使用;直线的坐标方位角。 2.难点:无 复习思考题、作业题: 作业题

知识目标:理解距离的概念;了解距离测量的仪器和工具;掌握钢尺普通量距、精度评定方法;掌握直线定位、方位角的概念及方位角的计算方法;了解磁偏角和子午线收敛角的含义及用罗盘仪测定磁方位角的方法。

能力目标:具有描述量距工具特点并能使用;进行距离丈量和成果处理的能力。具有会表示直线方向的的能力。具有描述罗盘仪的构造、熟练操作使用罗盘仪进行方位角测定的能力。 课堂组织:教师采用PPT课堂讲授2学时。利用距离测量的仪器和工具与罗盘仪课堂讲授,课堂例题分析。采取演示法教学。讲解距离测量的仪器和工具与罗盘仪使用操作,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体课室的优点,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌握使用方法。

第2章 距离丈量及直线定向

距离测量:是确定地面点位之间的长度测量。距离测量的方法:

1、钢尺量距:用钢卷尺沿地面丈量,直接量距。适用于平坦地区测距。

2、视距测量:利用经纬仪、水准仪十字丝的上下丝进行测距。适用于低精度的间接量距 3、电磁波测距:是用仪器的电磁波放射与接收测定距离。属于电子物理测距、测距精度高、适用于高精度的间接量距。 根据测距等级要求选择测距方法。

第一节 钢尺量距

一、量距工具

1、钢尺:钢卷尺、带状尺、宽10-15mm、厚0.4mm、有20m、30m、50m尺 基本分划为厘米,每分米、每米处有数字注记。 端点尺是钢尺的最外端作为尺子零点。 刻线尺是尺子零点位于钢尺内部。如图所示:

2、皮尺:用于低精度量距,伸缩较大 有20m、30m、50m尺

基本分划为厘米,每分米、每米处有数字注记。 用于地形碎部测量和施工放样 3、花杆(标杆), 长 2m 、 3m。 20cm红白相间 用于显示目标,直线定线 测纤:确定尺端点位置 用于对点、标点、投点

二、直线定线

直线定线:在量距过程中,两点距离过长,分段丈量,保证每一尺段均沿着直线方向进行,需要在两直线之间标出一些点。

根据丈量精度要求分为:标杆目测定线和经纬仪定线 1、标杆目测定线(单眼视线与花杆边缘相切)

两点间通视定线如下图所示:A、B两点之间顶1、2点。

2、经纬仪定线 A点安置经纬仪,对中、整平、瞄准B点处花杆底部, 固定水平制动螺旋,指挥定点。 3、两点间不通视定线

如图所示, A、B两点之间不通视,可以采用逐渐趋近法把C、D两点标定在AB直线方向上。

三、距离丈量

(一)钢尺一般量距

钢尺量距:在一般量距中,花杆定线与尺段量距同时进行。 需要三人(前尺手、后尺手、记录员) 1、平坦地面钢尺量距过程:

1) 标点:直线起终点A、B,中间点用测钎

2) 定线:后尺手拿尺的零端位于起点,前尺手拿尺的未端沿线前进,约一整尺,后尺手指挥前尺手移动花杆,用测钎标定一整尺 3) 对点:对起点A

4) 持平:尺拉直拉平

5) 投点:前尺手用测钎将尺的末端刻线投于地面上,以此循环前插后收测钎

6) 测余长△l:由前尺手用尺上某整刻划线对准终点B,后尺手右尺的零端读数至mm A、B两点之间的距离为 D0=n ×l + △l 式中:

n——整尺段数 l——整尺段长 △l——余长

D=(D往+D返)/2 △D=D往-D返 精度评定:相对误差

精度要求:平

坦地区:1/2000 困难地段:1/1000

2、斜地面的丈量方法

平量法: 斜量法:

第二节 直线定向

直线定向:确定一条直线与基本方向之间的水平夹角的工作。 测量中是以子午线为基本方向(标准方向)。

一、子午线

子午线有:真子午线、磁子午线、轴子午线(坐标子午线)

1、真子午线:通过地面上一点指向地球南北极的方向线为该点的真子午线。 地面上所有点的真子午线均指向真南、真北方向

地面上两点真子午线之间的夹角为子午线收敛角γ ,子午线收敛角γ 的大小与该两点 所在的经度及纬度大小有关。天文测量。如图所示:

2、磁子午线:地面上一点当磁针静止时所指的方向线为该点的磁子午线。

地球的磁南北极与地球真南北极不重合,地面上一点的真子午线与磁子午线不重合, 其夹角为磁偏角δ 。用罗盘仪测定。

东偏δ为正:当磁子午线在真子午线东侧。 西偏δ为负:当磁子午线在真子午线西侧。 我国δ值:+6度(西北)——-10度(东北)

3、轴子午线(坐标子午线):坐标纵轴所指的方向为轴子午线方向。

地面各点的子午线方向指向地球的南北极,不平行,对测量不方便。 在普通测量中采用轴子午线为标准方向。 东偏γ为正:当轴子午线在真子午线东侧。 西偏γ为负:当轴子午线在真子午线西侧。

二、方位角:

1、以子午线北方向为起始方向顺时针转到该直线方向的水平夹角。(0度-360度) 以真子午线北端起算的方位角为真方位角,用A 表示。 以磁子午线北端起算的方位角为磁方位角,用Am 表示。

由坐标子午线(坐标纵轴)起算的方位角,称为坐标方位角,用α表示。 根据真子午线、磁子午线、坐标子午线三者之间的关系,三种方位角有如下关系:

A=Am + δ(δ东偏为正,西偏为负) A=α+γ(γ以东为正,以西为负)

2、正反方位角

设直线AB 前进方向的αAB为正方位角,其反方向BA 的方位角αBA为反方位角,同一条直线的正、反方位角相差180度:

3、象限角

三、 罗盘仪的构造与使用

磁方位角测量所用仪器(利用磁针的方向):罗盘仪→磁方位角 一)、罗盘仪的构造 DQL-1型(哈尔滨仪器厂生产) 罗盘仪有望远镜、罗盘盒、基座三部分组成。

1.望远镜:瞄准设备,观测时用来瞄准直线的方向。 2.罗盘盒:罗盘盒有磁针和刻度盘。

磁针安装在度盘中心顶针上,可自由转动,为减少顶针的磨损,不使用时可用固定螺旋将磁针升起固定在玻璃盖上。

刻度盘为金属圆盘,全圆刻度为360o,最小刻划为1o,从1o起逆时针方向每隔10o注一数字。

3.基座:是一种球臼接头螺旋,摆动罗盘盒使水准器气泡居中,再旋紧球臼连接螺旋,度盘处于水平位置。

二)、罗盘仪的使用方法

1、安置罗盘仪于直线的一端点上。 2、对中:用垂球对中。 3、整平:误差2°。

4、用望远镜照准直线的另一端点。

5、松开磁针的固定螺旋,使磁针自由转动,静止时读出磁针北端所指的度盘读数。 三)、使用罗盘仪的注意事项 1、磁针的使用范围。

2、使用完毕后,磁针应用顶针顶起。

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