测量学测距.pptx

第四章第四章 距离测量距离测量4.14.1卷尺丈量卷尺丈量4.24.2视距测量视距测量4.34.3光电测距光电测距4.44.4直线定向直线定向第一节第一节 卷尺丈量卷尺丈量一、所用主要工具一、所用主要工具：钢尺、皮尺：钢尺、皮尺 钢尺钢尺：3456789100端点尺刻线尺9cm34567890129cm 辅助工具辅助工具花杆花杆测钎测钎垂球垂球温度计温度计弹簧秤弹簧秤第一节 卷尺丈量二、直线定线二、直线定线：在地面上标定出位在地面上标定出位于同一直线上的若干点，以便分段于同一直线上的若干点，以便分段丈量。丈量。分为分为目视定线目视定线和和经纬仪定线经纬仪定线两种两种。1、目视定线AB1232、经纬仪定线AB12三、钢尺量距的一般方法三、钢尺量距的一般方法 1、平地量距 2、斜坡量距第一节 卷尺丈量 1、平地量距AB123 lllqDAB=n l+q2、斜坡量距l1l2l3DAB=liDAB=L cosL四、钢尺量距的记录方法与精度四、钢尺量距的记录方法与精度测线测线整尺段数整尺段数零尺段零尺段 总长度总长度平均长度平均长度 精度精度AB往65036.537 336.53765036.428 336.428336.482相对误差相对误差K=D往往D返返 D平平=1 M1 3087K限限=1 2000 或或 1 1000返量距的误差分析量距的误差分析定线误差定线误差AB倾斜误差倾斜误差 温度误差温度误差 尺长误差尺长误差精密量距精密量距：一般指量距精度要求高于：一般指量距精度要求高于12000的量的量距。距。1 量距步骤：量距步骤：（1）定线）定线:经纬仪定线，钢尺概量一整尺（约经纬仪定线，钢尺概量一整尺（约小小5cm）打下木桩，桩顶标点定直线。）打下木桩，桩顶标点定直线。（2）测定桩顶间高差）测定桩顶间高差（3）量距）量距：精确到：精确到0.1毫米，测得斜距毫米，测得斜距（4）成果整理）成果整理：进行尺长、温度、倾斜改正，：进行尺长、温度、倾斜改正，必要时进行距离改化。必要时进行距离改化。五、钢尺量距的精密方法五、钢尺量距的精密方法 钢尺出厂时都附有尺长方程式，注有温度、钢尺出厂时都附有尺长方程式，注有温度、拉力、尺长。拉力、尺长。刻划长度称名义长度。刻划长度称名义长度。实际的实际的尺长方程式尺长方程式为：为：其中：其中：名义长度；名义长度；温度温度t时的实际长度；时的实际长度；尺长改正数；尺长改正数；检定时的温度；检定时的温度；测量时的实时温度；测量时的实时温度；钢尺的膨胀系数，一般为（钢尺的膨胀系数，一般为（1.161.25）2 钢尺的检定钢尺的检定3 3 距离改正距离改正三项改正数：三项改正数：1 尺长改正尺长改正：Dl=D(l-l0)/l0，l实际长度，实际长度，l0名义长度名义长度2 温度改正温度改正：Dt=D (tt0)，为膨为膨胀系数，一般取胀系数，一般取0.000012/C3 倾斜改正倾斜改正：Dh=-h2/2D4 最终距离最终距离：D=D+Dl+Dt+Dh第四章第四章 距离测量距离测量4.14.1卷尺丈量卷尺丈量4.24.2视距测量视距测量4.34.3光电测距光电测距4.44.4直线定向直线定向视 距 测 量一、视距测量的概念一、视距测量的概念：使用带有使用带有视距丝视距丝的仪器间的仪器间接地同时测定地面上两点间的接地同时测定地面上两点间的距离距离和和高差高差。所用仪器是经纬。所用仪器是经纬仪（有时可用水准仪）和水准仪（有时可用水准仪）和水准尺。尺。视距丝视距丝经纬仪和水准仪二、视距测量的原理和公式二、视距测量的原理和公式1.视准轴水平时视准轴水平时ABmMgGfdpD hniD=knh=ilFl二、视距测量的原理和公式二、视距测量的原理和公式2、视准轴倾斜时、视准轴倾斜时ABDhMNMND=Kn cos2 h=D tg+i-lDCilD tg 三、视距测量方法三、视距测量方法（1）将经纬仪安置在测站）将经纬仪安置在测站A，进行对中和整平。，进行对中和整平。（2）量取仪器高）量取仪器高i（3）将视距尺立于欲测的）将视距尺立于欲测的B点上，分别读出上、点上，分别读出上、下视距丝和中丝读数下视距丝和中丝读数l，将下丝读数减上丝读，将下丝读数减上丝读数得视距间距数得视距间距n。（4）在中丝不变的情况下读取竖直度盘读数，）在中丝不变的情况下读取竖直度盘读数，并将竖盘读数换算为竖直角并将竖盘读数换算为竖直角。（5）根据测得的）根据测得的n、i和和l计算水平距离计算水平距离D和高和高差差h，再根据测站的高程计算出测点的高程。，再根据测站的高程计算出测点的高程。四、视距测量误差主要来源四、视距测量误差主要来源1.视距读数误差视距读数误差2.竖直角测量误差竖直角测量误差3.标尺倾斜误差标尺倾斜误差4.大气垂直折光的影响大气垂直折光的影响第四章第四章 距离测量距离测量4.14.1卷尺丈量卷尺丈量4.24.2视距测量视距测量4.34.3光电测距光电测距4.44.4直线定向直线定向光电测距仪光电测距仪:以激光和红外光为载波以激光和红外光为载波微波测距仪微波测距仪:以微波为载波的测距仪以微波为载波的测距仪光光电电测测距距仪仪:通通过过测测定定光光波波在在两两点点间间传传播播的的时间来计算距离时间来计算距离 按按测测定定传传播播时时间间方方式式的的不不同同，可可分分为为相相位位式式测测距仪和脉冲式测距仪；距仪和脉冲式测距仪；按按测测程程的的大大小小，可可分分为为远远程程(20(20 kmkm以以上上)、中中程程(5-20km)(5-20km)和短程和短程(5 km(5 km以下以下)三类。三类。（一）相位式光电测距仪的基本原理（一）相位式光电测距仪的基本原理 D=c t/2D=c t/2 c=c c=c0 0/n/nDt=N T+T t=N T+T 调制频率为调制频率为f,T=1/ff,T=1/f=cT=c/f c=f=/T=cT=c/f c=f=/T T=(/2)TT=(/2)TD=D=（N+/2N+/2）/2/2 D各型号的各型号的大致相同大致相同主要有：主要有：照准头照准头控制器控制器反光镜反光镜等组成。等组成。二、测距仪的构造二、测距仪的构造ND3000/2000红外测距仪三、测量距离的步骤三、测量距离的步骤将测距仪和反射镜分别安置在测段两将测距仪和反射镜分别安置在测段两点上。点上。望远镜瞄准反光镜相应位置，反射镜望远镜瞄准反光镜相应位置，反射镜面与入射光线垂直。面与入射光线垂直。打开开关，检查光电信号的强弱，合打开开关，检查光电信号的强弱，合乎要求后开始测距。乎要求后开始测距。记录若干次读数，为一测回。并记录记录若干次读数，为一测回。并记录大气温度和气压。大气温度和气压。四、光电测距成果整理四、光电测距成果整理1 1、仪器常数改正、仪器常数改正 乘常数改正乘常数改正S SK K=KS=KS 加常数改正加常数改正S SC C=C=C2 2、气象改正、气象改正S SA A=AS=AS3 3、倾斜改正、倾斜改正S S=S(COS-1)=S(COS-1)最终平距最终平距 D=S+SD=S+SK K+SSC C+SSA A+SS4 4 水平距离向椭球面的化算水平距离向椭球面的化算 D D=D=D（1+H1+Hm m/R)/R)-1-1 H Hm m：两中心高程均值：两中心高程均值5 5 椭球面距离向高斯平面的化算椭球面距离向高斯平面的化算 d=(yd=(ym m2 2/2R/2R2 2)D)D y ym m：两两端端点点高高斯斯横横坐坐标标自自然然值值的的均均值值 D D=D=D+d+d（三）光电测距的误差来源（三）光电测距的误差来源1 1 调制频率误差调制频率误差2 2 气象参数误差气象参数误差3 3 对中误差对中误差4 4 测相误差测相误差5 5 光速误差光速误差6 6 照准误差照准误差7 7 仪器加常数测定误差仪器加常数测定误差8 8 周期误差周期误差总结：三种测距方法的比较总结：三种测距方法的比较方法方法特点特点卷尺丈量卷尺丈量劳动强度大，工作效率低，受地劳动强度大，工作效率低，受地形影响大，精度为形影响大，精度为1/10001/4000视距测量视距测量观测速度快，操作方便，不受地观测速度快，操作方便，不受地形限制，精度为形限制，精度为1/2001/300，测，测程小。广泛应用在地形测量中。程小。广泛应用在地形测量中。光电测距光电测距观测速度快，测程大，不受地形观测速度快，测程大，不受地形影响，精度极高。影响，精度极高。第四章第四章 距离测量距离测量4.14.1卷尺丈量卷尺丈量4.24.2视距测量视距测量4.34.3光电测距光电测距4.44.4全站仪全站仪 4.4 全站仪全站仪