钢尺量距是利用具有标准长度的钢尺直接测量两点之间的距离,按测量方法的不同可分为一般量距和精密量距。一般量距读数至厘米,精度可达1/3 000左右;精密量距读数至亚毫米,精度可达1/3万(普通钢卷带尺)及1/100万(铟瓦线尺)。由于光电测距的普及,在现今的测量工作中已很少使用钢尺量距,只是在精密的短距测量中偶尔用到。
3.2.1.1 量距工具
钢尺可分为普通钢卷带尺和铟瓦线尺两种。
(1)普通钢卷带尺的尺宽为10~15 mm,长度有20 m、30 m和50 m数种,卷放在圆形盒或金属架上。钢尺的分划有以厘米为基本分划的,适用于一般量距;有的则在尺端第一分米内刻有毫米分划;也有将整尺都刻出毫米分划的。其中,后两种适用于精密量距。较精密的钢尺,制造时有规定的温度及拉力,如在尺端刻有“30 m、20℃、100 N”字样。它表示在检定该钢尺时的温度为20℃,拉力为100 N,30 m为钢尺刻线的最大注记值,通常称为名义长度。钢尺量距的辅助工具有测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。普通钢带尺及辅助工具如图3-2所示。
图3-2 普通钢卷带尺及辅助工具
(a)端点尺;(b)刻线尺;(c)花杆;(d)测钎;(e)垂球
(2)铟瓦线尺是用镍铁合金制成的,尺线直径为1.5 mm,长度为24 m,尺身无分划和注记,在尺两端各连一个三棱形的分划尺,长度为8 cm,其上最小分划为1 mm。铟瓦线尺全套由4根主尺、1根8 m(或4 m)长的辅尺组成。铟瓦线尺不用时卷放在尺箱内。
3.2.1.2 钢尺量距实施方法和步骤
(1)直线定线。当测量的距离超过钢尺的量程时,就需要将待测距离进行分段,为使分段点不偏离测线的方向,就需要进行直线定线。所谓定线,就是将所有尺段点都标定在两点连线的铅垂面内。定线的方法一般有目估定线或仪器定线两种。
1)目估定线。当精度要求不高时,可用目估定线。如图3-3所示,A、B两点为地面上互相通视的两点,欲在A、B两点之间的直线上定出C、D等分段点。定线工作可由甲、乙两人进行。
图3-3 目估定线
①定线时,先在A、B两点上竖立测杆,甲立于A点测杆后面1~2 m处,用眼睛自A点测杆后面瞄准B点测杆。
②乙持另一测杆沿BA方向走到离B点大约一尺段长的C点附近,按照甲的指挥手势左右移动测杆,直到测杆位于AB直线上为止,插下测杆(或测钎),定出C点。(www.xing528.com)
③乙带着测杆走到D点处,同法在AB直线上竖立测杆(或测钎),定出D点,依此类推。这种从直线远端B点走向近端A点的定线方法,称为走近定线。直线定线一般应采用走近定线。
2)仪器定线。当测距要求的精度高时,一般需采用仪器定线,仪器定线所用的仪器可为经纬仪或全站仪。如图3-4所示,要测量A、B两点的水平距离,将经纬仪安置在A点(也可安置在B点),精确瞄准B点,拧紧水平制动,使仪器水平不能转动,最好将水平读数值置零,竖向转动望远镜,大致瞄向标记标杆(或线坠),指挥立标杆的人员左右移动标杆(线坠),使标杆下端中部(或线坠细线)与仪器目镜中的竖丝重合,然后做下标记。
图3-4 仪器定线
需要注意的是,在观测过程中,要检查水平读数值是否发生变化,如果有变化,需要将其调整为最初后视时的读数。
(2)量距。
1)地面平坦时的距离测量。当地面平坦时,可沿地面直接测量水平距离。量距时,一人将钢尺零点对准其中一点,另一人拖动钢尺对准另一点,然后两人同时将钢尺拉紧,记下对应的读数,读数值即两点之间的水平距离。
2)地面不平坦时的距离测量。当地面不平坦时,可用下面两种方法进行测量:
①平量法。地面有坡度,不能将整根钢尺拉平测量。当两点之间高差不大时,则可将钢尺拉水平,然后借助垂球对准地面点,垂球细线对准的刻度即该段水平距离。若两点距离较长,可先进行定线分段,然后逐段测量求和,如图3-5所示。
图3-5 平量法
②斜量法。当地面高差大时,钢尺无法拉水平,可沿着斜坡量出AB的斜距L,测出地面倾角α,如图3-6所示,可根据公式DAB=L×cosα计算出A、B间的水平距离。
图3-6 斜量法
想一想:地面的倾角怎么测量?除测地面倾角α外,还可以测量什么计算出DAB?
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