1.一種山地微地形坡度、坡向的空間測量方法,其特征在于,該方法包括以下具體步驟:
步驟1:以百諾A650FHD3三腳架上標(biāo)有BENRO標(biāo)志的為b軸、標(biāo)有HD3的為a軸,將所述a軸、b軸分別轉(zhuǎn)動到0刻度的位置,并將三腳架三個支撐腳完全展開,并調(diào)整成統(tǒng)一高度,使其上的云臺與地面保持平行,放置在所需測量的山地表面;
步驟2:轉(zhuǎn)動b軸,使得云臺上的水平氣泡在b軸方向水平,記錄轉(zhuǎn)動角度β;
步驟3:轉(zhuǎn)動a軸,使得云臺上的水平氣泡在a軸方向同樣水平,即水平氣泡居中,記錄轉(zhuǎn)動角度α;
步驟4:在云臺上放置地質(zhì)羅盤儀,將N刻度位置對準(zhǔn)b軸,記錄正北方向到N刻度位置的旋轉(zhuǎn)角度γ;
步驟5:利用三維空間坐標(biāo)計算坡面與水平面的二面角θ1,將其作為坡度;
步驟6:利用三維空間坐標(biāo)計算坡面法線在水平面上的投影方向θ2,沿北方向順時針旋轉(zhuǎn)θ2后的方向,將其作為坡向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間測量方法,其特征在于,所述轉(zhuǎn)動角度β以逆時針旋轉(zhuǎn)角度為負(fù),順時針旋轉(zhuǎn)角度為正;轉(zhuǎn)動角度α,以順時針旋轉(zhuǎn)角度為負(fù),以逆時針旋轉(zhuǎn)角度為正;旋轉(zhuǎn)角度γ,以順時針旋轉(zhuǎn)為正角度,以逆時針旋轉(zhuǎn)為負(fù)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間測量方法,其特征在于,所述坡面與水平面的二面角θ1采用以下公式計算:
ω=arccos(-tan(α)×tan(β)) (1)
其中,公式(1)中的ω為a軸與b軸轉(zhuǎn)動至水平時的夾角,公式(2)中的和為a軸與b軸未轉(zhuǎn)動時的空間向量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間測量方法,其特征在于,所述計算坡面法線在水平面上的投影方向θ2采用公式(5)或公式(6),當(dāng)公式(4)的值大于或等于0時,采用公式(5)計算θ2;
當(dāng)公式(4)的值小于0時,采用公式(6);
-cos(γ+ω)*tan(β)+cos(γ)*tan(α) (4)