【正文】 、鋼尺一般量距直線定線：在一條直線上，確定若干個(gè)中間點(diǎn)的工作稱為直線定線。目測(cè)定線：測(cè)釬、花桿定線；精確定線：經(jīng)緯儀定線。二、鋼尺精密量距鋼尺精密量距常采用懸空丈量：當(dāng)采用鋼尺懸空量距時(shí)，需要加入比長(zhǎng)、溫度、垂曲改正。即三項(xiàng)改正。（一）鋼尺尺長(zhǎng)方程式：S t=S+ +（t－t0）S式中 S——鋼尺的名義長(zhǎng)度； ——鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)； S t——鋼尺量距時(shí)的長(zhǎng)度； ——鋼尺線膨脹系數(shù)，105； t——量距時(shí)的空氣溫度； t0————鋼尺檢定時(shí)的空氣標(biāo)準(zhǔn)溫度；1．比長(zhǎng)改正（尺長(zhǎng)改正）整段尺長(zhǎng)的尺長(zhǎng)改正：△K=L0—LML0：整段尺實(shí)際長(zhǎng)度；LM：整段尺真實(shí)長(zhǎng)度某一邊L尺長(zhǎng)改正：△L K =△K/ LML2．溫度改正某一邊L溫度改正：△L t =（t－t0）L3．垂曲改正整段尺長(zhǎng)的垂曲改正：f某一邊L垂曲改正：△f = f L3/ LM3若某一邊傾角為δ，則某一邊L垂曲改正：△f /= △f cos2δ舉例說(shuō)明：最后邊長(zhǎng)應(yīng)劃為平距：S= Lcosδ或傾斜改正為： （二）鋼尺懸空量距的準(zhǔn)備工作鋼尺懸空量距時(shí)，應(yīng)當(dāng)將經(jīng)緯儀安置在測(cè)點(diǎn)上，并在目標(biāo)點(diǎn)上做出觀測(cè)標(biāo)志，觀測(cè)其垂直角δ并記錄。并在丈量前準(zhǔn)備拉力計(jì)和空氣溫度計(jì)。丈量時(shí)將儀器制動(dòng)，并安排前后拉尺手各一名，前后尺讀數(shù)員各一名，記錄員一名。放尺時(shí)應(yīng)保持尺身不動(dòng)，即零尺端不動(dòng)，大尺端走。（三）鋼尺懸空量距的步驟及要求1．放尺完成后，應(yīng)將拉力計(jì)連接在零尺端環(huán)上。2．由零尺端讀數(shù)員指揮撐尺、讀數(shù)、記錄。3．讀數(shù)口令由零尺端讀數(shù)員完成，其中令包括三句話，共六個(gè)字?！袄饋?lái)！”，要求撐尺員穩(wěn)定并施加到標(biāo)準(zhǔn)拉力?！皽?zhǔn)備——！”，零尺端讀數(shù)員盡快對(duì)準(zhǔn)某厘米位的整刻度。大尺端讀數(shù)員則將尺身靠近標(biāo)志，默讀標(biāo)志數(shù)字（米、分米、厘米）等待讀數(shù)指令。“好！”，在聽(tīng)到第三句口令的瞬間，讀數(shù)員應(yīng)同時(shí)默讀出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志的三位讀數(shù)。4．由大尺端讀數(shù)員先報(bào)出二位數(shù)，并記錄，后報(bào)出大數(shù)即整米數(shù)。再記錄零尺端的讀數(shù)。如表4—2量距記錄計(jì)算表。5．當(dāng)?shù)谝淮握闪坑涗浲瓿珊螅瑧?yīng)按照上述方法連續(xù)丈量三次以上，當(dāng)三次丈量的邊長(zhǎng)（標(biāo)志間長(zhǎng)度）互差不超過(guò)3㎜時(shí)，即取三次丈量成果的平均值，做為最終丈量成果，否則應(yīng)重新測(cè)量。4． 往返丈量相對(duì)誤差的計(jì)算與精度評(píng)定用式（4—8）。第三節(jié) 光電測(cè)距鋼尺量距是一項(xiàng)十分繁重、工作效率又很低的測(cè)量。尤其在地形復(fù)雜的條件下，鋼尺量距將更加困難，甚至無(wú)法進(jìn)行。視距測(cè)量操作簡(jiǎn)便，適用范圍廣，但測(cè)距短，精度低，使用受到限制。隨著光電技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了以紅外光和激光為載波的光電測(cè)距儀，及以無(wú)線電為載波的微波測(cè)距儀，這一新發(fā)展，使得測(cè)距工作在現(xiàn)代化的道路上向前跨了一大步。測(cè)距儀按測(cè)程分，遠(yuǎn)程（25km以上）、中程（10～25km）和短程（10km以內(nèi)）三類。遠(yuǎn)程和中程測(cè)距儀，一般是微波或激光測(cè)距儀，它用于國(guó)家或城市大面積的控制測(cè)量。短程的紅外光電測(cè)距儀常用于地形測(cè)量和各種工程測(cè)量中。紅外光電測(cè)距儀一般以GaAs（砷化鎵）發(fā)光二級(jí)管作為光源。這是因?yàn)镚aAs發(fā)光二級(jí)管具有注入電流小、亮度高、壽命長(zhǎng)、耐震、體積小以及能連續(xù)發(fā)光等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有當(dāng)加入交變電壓后，光強(qiáng)將隨所加交變電壓而變化，因而便于實(shí)現(xiàn)直接調(diào)制光波的優(yōu)點(diǎn)。一般紅外光電測(cè)距儀都能自動(dòng)顯示距離。有的紅外光電測(cè)距儀上還附有一套電子計(jì)算系統(tǒng)，還能自動(dòng)顯示與記錄水平距離、高差和坐標(biāo)增量等。一、電磁波測(cè)距原理 圖4—7 光電測(cè)距原理 圖47如圖4—7所示，欲測(cè)定地面A、B兩點(diǎn)距離S，將紅外光電測(cè)距儀主機(jī)架設(shè)在A點(diǎn)（主站），將反射棱鏡（又稱反光鏡）架在B點(diǎn)（鏡站）。由主機(jī)發(fā)出的光束，到達(dá)反射棱鏡后再返回主機(jī)。因光波在真空中的傳播速度每秒為299792458m177。，如能測(cè)定出光在AB間往返時(shí)間t，則可按下式計(jì)算出距離SS= （4—12）式中，光速c為一常數(shù)，故距離測(cè)量的精度取決于時(shí)間的精度。若要求測(cè)距精度達(dá)到177。1cm，1011s，這在目前還難以辦到。為此紅外光電測(cè)距儀不是直接去測(cè)量時(shí)間，而是把距離和時(shí)間的關(guān)系，轉(zhuǎn)化為距離與調(diào)制光波（調(diào)制波）相位移的關(guān)系，通過(guò)測(cè)定其相位移來(lái)間接測(cè)定時(shí)間t，從而確定其距離。二、電磁波測(cè)距的步驟及要求電磁波測(cè)距的主要步驟，包括垂直角觀測(cè)，氣象測(cè)量與改正測(cè)距及記錄、計(jì)算等。具體操作步驟如下：（一）在測(cè)點(diǎn)安置儀器，并丈量?jī)x器高和棱鏡高（目標(biāo)高），檢查無(wú)誤后開(kāi)機(jī)。（二）測(cè)定空氣溫度和氣壓，并按下式加入氣象改正數(shù) mm式中 M——?dú)庀蟾恼龜?shù)，mm； P——觀測(cè)時(shí)的氣壓值，mm Hg； t ——觀測(cè)時(shí)的溫度，176。C。目前，使用的測(cè)距儀，可以通過(guò)輸入氣溫、氣壓后，自動(dòng)加入氣象改正數(shù)。（三）設(shè)置測(cè)距參數(shù)（四）松開(kāi)制動(dòng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，當(dāng)聽(tīng)到信號(hào)返回提示時(shí)，輕輕制動(dòng)儀器，并用微動(dòng)螺絲，調(diào)整儀器，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。（五）輕輕按動(dòng)測(cè)距按鈕，直到顯示測(cè)距成果并記錄。測(cè)距完成后，應(yīng)當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)，并在關(guān)機(jī)后收裝儀器。三、電磁波測(cè)距時(shí)的注意事項(xiàng)：1．使用時(shí)主機(jī)要輕拿輕放，運(yùn)輸時(shí)應(yīng)將主機(jī)箱裝入防震木箱內(nèi)，避免摔傷和跌落。2．測(cè)距時(shí)，應(yīng)避免在同一條直線上有兩個(gè)以上反射體或其它明亮物體，以免測(cè)錯(cuò)距離。3．避免在高壓線下作業(yè)。4．避免儀器直對(duì)太陽(yáng)，在強(qiáng)陽(yáng)光下作業(yè)時(shí)應(yīng)打傘。5．光強(qiáng)不在“16～35”之間不要測(cè)距，以免降低精度或者出錯(cuò)。6．避免電池過(guò)度放電，以免縮短電池壽命。7．到達(dá)測(cè)站后，應(yīng)立刻打開(kāi)氣壓計(jì)并放平，避免日曬。，待與周圍溫度一致后，才能讀數(shù)。8．在高差大的情況下，反光鏡必需準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)主機(jī)，若瞄準(zhǔn)偏差大，則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)距誤差。第四節(jié) 直線定向一、直線定向的意義及標(biāo)準(zhǔn)方向線直線定向：確定一條直線與標(biāo)準(zhǔn)方向線的夾角關(guān)系稱為直線定向。標(biāo)準(zhǔn)方向線通常有真子午線、磁子午線和直角坐標(biāo)縱線三種，統(tǒng)稱三北方向線。1．真子午線方向真子午線方向：通過(guò)地面上一點(diǎn)，指向地球北極方向稱為該點(diǎn)的真子午線方向，或稱真北方向，它是用天文方法測(cè)定的。如圖4—8所示，由于地球上各點(diǎn)的真子午線向南北極收斂，因此，地面上各點(diǎn)的真子午線方向彼此是不平行的。同一緯度上兩個(gè)點(diǎn)的真子午線方向夾的角值稱為子午線收斂角，以表示，在高斯投影中，除中央子午線為直線外，其他子午線投影后均為曲線，并向兩極會(huì)聚，而直角坐標(biāo)格網(wǎng)線是彼此平行的直線 ，因此子午線收斂角實(shí)際上是子午線與坐標(biāo)縱線之間的夾角，如圖4—9所示。凡坐標(biāo)縱線偏在子午線以東者稱東偏，其角值為正；以西者稱為西偏，其角值為負(fù)。 圖4—8 子午線收斂角 圖4—9東偏與西偏2．磁子午線方向磁子午線方向：通過(guò)地面上一點(diǎn)指向地球北磁極方向稱為該點(diǎn)上的磁子午線方向，或稱磁北方向，它是用羅盤(pán)來(lái)測(cè)定的。如圖4—10所示，某點(diǎn)的磁子午線方向，是指在該點(diǎn)上的磁針自由靜止時(shí)的軸子午線方向。由于磁北極位于西經(jīng)110176。，北緯74176。；磁南極位于東經(jīng)114176。，南緯69176。，故磁極與地球兩極不重合，某點(diǎn)的磁子午線方向與真子午線方向之間的夾角稱為磁偏角,以δ表示。當(dāng)磁子午線北端偏向真子午線以東者稱為東偏,角值δ為正；偏向真子午線以西者稱為西偏，角值δ為負(fù)，如圖4—11所示。例如南京某地磁偏角δ為－5176。15′，表示該地的磁子午線偏向真子午線以西5176。15′180。我國(guó)各地磁偏角的范圍在－10176?！?176。之間。 3．坐標(biāo)縱線方向在高斯平面直角坐標(biāo)系和獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，把坐標(biāo)格網(wǎng)縱軸線稱為坐標(biāo)縱線方向，或稱x軸方向。 圖4—10磁偏角 圖4—11磁偏角正負(fù)二、直線方向的表示方法表示直線的方向：方位角、象限角。1．方位角方位角：從標(biāo)準(zhǔn)方向線的北端起，順時(shí)針量至某一直線的夾角，稱為該直線的方位角，角值為0176?！?60176。如圖4—12所示，直線OA、OB、OC、OD的方位角分別為70176。21′、145176。30′、235176。40′、330176。12′。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€時(shí)，稱為真方位角；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€時(shí)，稱為磁方位角；坐標(biāo)方位角：從坐標(biāo)縱軸的北端順時(shí)針量至某一直線的夾角，稱為該直線的坐標(biāo)方位角，簡(jiǎn)稱方位角。角值由0176。～360，通常用= = 磁 + △如焦作某地磁偏角δ為－3176。 （4—15） 使用上式時(shí)，必須注意δ與γ值本身應(yīng)取的符號(hào)。把△=δ－稱為坐標(biāo)磁偏角。同一條直線上的正反方位角相差180176。，即正=反177。180176。 （4—16）3．象限角象限角：從標(biāo)準(zhǔn)方向的北端或南端起，順時(shí)針或逆時(shí)針至某一直線所夾的銳角，稱為該直線的象限角，角值均在0176?！?0之間，用符號(hào)R表示，北東70176。21′或NE70176。21′，也可以表示為N70176。21′E。象限角與坐標(biāo)方位角的換算關(guān)系Ⅰ：=R Ⅱ：+R =1800Ⅲ：R =1800 Ⅳ：+R =3600 第五章 控制測(cè)量概述及坐標(biāo)計(jì)算第一節(jié) 控制測(cè)量概述根據(jù)測(cè)量工作的基本原則，測(cè)繪地形圖或工程放樣，都必須先在整體范圍內(nèi)進(jìn)行控制測(cè)量，然后在控制測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行碎部測(cè)量或施工放樣。因此控制測(cè)量的目的就是為地形圖測(cè)繪和各種工程測(cè)量提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)?？刂泣c(diǎn)：在地面上測(cè)定具有較高精度的平面坐標(biāo)和高程的點(diǎn)位，稱為控制點(diǎn)?？刂茰y(cè)量：精確測(cè)定控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程的工作稱為控制測(cè)量?？刂凭W(wǎng)：控制點(diǎn)所構(gòu)成的幾何圖形稱為控制網(wǎng)。碎部測(cè)量：利用控制點(diǎn)測(cè)定地物地貌特征點(diǎn)位置的工作稱為碎部測(cè)量?？刂茰y(cè)量：平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量的任務(wù)：在某地區(qū)或全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)平面控制網(wǎng)，精密測(cè)定控制點(diǎn)的平面位置。高程控制測(cè)量的任務(wù)：在某地區(qū)或全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)高程控制網(wǎng)，精密測(cè)定控制點(diǎn)的高程一、國(guó)家控制測(cè)量國(guó)家測(cè)繪部門(mén)按照逐級(jí)控制逐級(jí)加密的原則，在全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)了一系列控制點(diǎn)，由這些控制點(diǎn)組成全國(guó)統(tǒng)一的控制網(wǎng)，用最精密的儀器和最嚴(yán)密的方法測(cè)定其坐標(biāo)和高程構(gòu)成骨架，而后，先急后緩，分期分區(qū)逐級(jí)布設(shè)低一級(jí)控制網(wǎng)。國(guó)家平面控制網(wǎng)建立的主要方法：三角測(cè)量、精密導(dǎo)線測(cè)量及GPS定位測(cè)量。三角測(cè)量是將相鄰控制點(diǎn)連接成三角形，組成網(wǎng)狀，稱平面三角控制網(wǎng)，三角形的頂點(diǎn)稱為三角點(diǎn)，如圖形5—1（）所示。在平面三角控制網(wǎng)中，量出一條邊的長(zhǎng)度，測(cè)出各三角形的內(nèi)角，然后用三角學(xué)中的正弦定理逐一推算出各三角形的邊長(zhǎng)，再根據(jù)起始點(diǎn)的坐標(biāo)和起始邊方位角以及各邊的邊長(zhǎng)，推算出各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)，這種測(cè)量方法稱為三角測(cè)量。精密導(dǎo)線測(cè)量是將一系列相鄰控制點(diǎn)連成折線，如圖形5—1（b）所示。采用精密儀器測(cè)角并用測(cè)距儀測(cè)距，然后根據(jù)已知坐標(biāo)和坐標(biāo)方位角精確地計(jì)算出各點(diǎn)的平面位置，這種測(cè)量稱為精密導(dǎo)線測(cè)量。精密導(dǎo)線已成為國(guó)家高級(jí)網(wǎng)的布設(shè)形式之一，因?yàn)樗热菧y(cè)量方便、迅速、靈活。GPS定位是衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。GPS定位測(cè)量具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，可同時(shí)精確測(cè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X，Y，H），與常規(guī)控制測(cè)量（三角測(cè)量、三邊測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量）相比，有許多優(yōu)點(diǎn)。目前，經(jīng)典的平面控制測(cè)量正逐漸被GPS定位測(cè)量所取代。 （） (b) 圖5—1 三角網(wǎng)與導(dǎo)線國(guó)家控制網(wǎng)根據(jù)它的精度不同，分為一、二、三、四等。一等三角網(wǎng)為條帶形的鎖狀，稱一等三角鎖，沿著經(jīng)緯線方向縱橫交叉地布滿全國(guó)，形成統(tǒng)一的骨干控制網(wǎng)。在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級(jí)布測(cè)二、三、四等三角網(wǎng)。一等三角網(wǎng)的精度最高，除作低等級(jí)的平面控制外，還為研究地球形狀和大小以及人造衛(wèi)星的發(fā)射等科研問(wèn)題提供資料；二等三角網(wǎng)作為三、四等三角測(cè)量的基礎(chǔ)；三、四等三角網(wǎng)是測(cè)圖時(shí)加密控制點(diǎn)和其他工程測(cè)量之基礎(chǔ)。各點(diǎn)均埋設(shè)有標(biāo)石，豎立覘標(biāo)。這些控制點(diǎn)將長(zhǎng)期保存，作為全國(guó)一切測(cè)量工作的基本依據(jù)。新中國(guó)成立后，我國(guó)的測(cè)繪工作者通過(guò)艱苦奮斗，按照中華人民共和國(guó)大地測(cè)量法式和規(guī)范，在全國(guó)布測(cè)了一、二等三角點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)約五萬(wàn)個(gè)；根據(jù)地形測(cè)圖和工程測(cè)量的需要，在一、二等網(wǎng)內(nèi)加密了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的三、四等三角點(diǎn)。在我國(guó)幅員遼闊的土地上，已經(jīng)形成了一個(gè)以三角網(wǎng)和精密導(dǎo)線網(wǎng)混合組成的高精度的平面控制體系。1982年我國(guó)測(cè)繪工作者采用了大型電子計(jì)算機(jī)計(jì)算全國(guó)大地控制網(wǎng)，將一百多萬(wàn)個(gè)原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，解算了三十一萬(wàn)個(gè)矛盾方程組，解出了十六萬(wàn)個(gè)未知數(shù)，從而完成了五萬(wàn)個(gè)三角點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)的大地平面坐標(biāo)計(jì)算任務(wù)。其計(jì)算規(guī)模之大不僅在我國(guó)前所未有，在國(guó)際上也實(shí)屬罕見(jiàn)。這些控制測(cè)量成果在我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的建設(shè)中，起著十分重要的作用。國(guó)家高程控制網(wǎng)是用水準(zhǔn)測(cè)量方法建立的，所以又稱為國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)按控制次序和施測(cè)精度分為一、二、三、四等，其中一、二等構(gòu)成全國(guó)高程控制的骨干，三、四等直接為測(cè)圖和工程提供高程控制點(diǎn)。一等水準(zhǔn)網(wǎng)：沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、交通不太繁忙、地勢(shì)平緩的交通路線布設(shè)構(gòu)成網(wǎng)狀，環(huán)線周長(zhǎng)1000～2000㎞，視地形條件而定。二等水準(zhǔn)網(wǎng)：是國(guó)家高程控制的全面基礎(chǔ)，在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)沿主要公路、鐵路及河流布設(shè)，環(huán)線周長(zhǎng)500～750㎞。三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)：在高等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)進(jìn)一步加密。三等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)成附合路線，并盡量交叉，環(huán)線長(zhǎng)不超過(guò)300㎞，單獨(dú)的附合路線不超過(guò)200㎞。四等水準(zhǔn)一般以附合路線形式布設(shè)在高等水