工程测量 距离测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,距离测量,：,测量地面两点之间的,水平距离,。,距离测量,的方法,钢尺量距,视距法量距,光电测距,第四章 距离测量,4.1,钢尺量距,4.2,视距测量,4.3,光电测距仪,作业,4.1.1,距离丈量的工具,皮尺,精度较低，仅用于精度要求不高的距离丈量。,钢尺,精度可达万分之一，常用于工程中。（端点尺与刻划尺）,因瓦尺,精度可达百万分之一，但使用不便，常用于基线丈量。,4.1,钢尺量距,辅助工具：,测钎,用于标志尺端的起止点和计算尺段数。,花杆,用于标定直线,弹簧称和温度计,用于控制拉力和测定温度。,4.1.2,直线定线,定义,：,标定各尺段端点在同一直线上的工作。,方法,：,目估定线,：,待测距离两端,A,、,B,插花杆,甲于,A,后,1-2,米处，乙持杆走近距,B,约一尺长处,甲指挥乙动杆定点,经纬仪定线,：置经纬仪于,A,点，用望远镜瞄准,B,点定线,4.1.3,钢尺量距的一般方法,一、平坦地区,定线,-,尺手就位,-,量距,l,i,-,尺手并进,-,丈量最后不足整尺段长,q,式中,：,n,尺段数；,l,钢尺的尺长；,q,不足一整尺的余长。,准备,好,检核：,若相对误差,容许相对误差：平坦测区,K,容,=1/3000,困难测区,K,容,=1/1000,则,D=(D,往,+D,返,）,/2,为了校核、提高精度，还要进行,返测得,D,返,二、倾斜地面丈量,在困难地区钢尺量距相对误差,不应大于,1/1000,当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可,将直线分成若干小段,进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。,4.1.4,钢尺量距的精密方法,（,1/100001/40000,）,1,、,经纬仪定线,将经纬仪安置于,A,点，瞄准,B,点，然后,在,AB,的视线上,用钢尺量距，依次定出比钢尺,一整尺略短,的尺段端点,1,，,2,，,。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面,5cm,10cm,，在每个桩顶刻划,十字线,，其中一条在,AB,方向上，另一条垂直,AB,方向，以其,交点作为钢尺读数的依据。,A,1,3,2,5,B,4,量距是用经过,检定的钢尺,，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。,量距时由,后尺手,用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力,(30 m,钢尺，标准拉力为,100 N),。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到,0.5mm,。,每尺段要移动钢尺三次不同位置,，三次丈量结果的互差不应超过,2mm,，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。,随之进行返测，如要进行温度和倾斜改正，还要观测现场温度和各桩顶高差。,2,、,串尺法量距,精密量距结果应进行以下三项改正：,1,、尺长改正,2,、温度改正,尺长改正数,名义长度,任一尺段长,钢尺膨胀系数,t,丈量时温度,t,0,标准温度,3.,改正,当,为斜距时应换算成平距,d,，则倾斜改正值为：,将上式 项展开成级数：,取第一项,3.,倾斜改正,每一尺段改正后的水平距离为：,4.1.5,钢尺量距误差及注意事项,误差来源,尺长误差,-,测前检定，尺长改正,定线误差,-,一般目估法即可,拉力不均误差,-,用弹簧称控制,钢尺倾斜误差,-,用水准仪控制,钢尺对准及读数误差,-,多余观测,温度影响,-,温度改正,注意事项,认清是刻线尺还是端点尺,读数时要拉紧、拉平、拉稳,防锈、防折、防拖、防车碾压、防硬拉,返回,4.2,视距测量,4.2.1,原理,利用望远镜内的视距装置,视距丝,配合,视距尺,，根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。,仪器工具：经纬仪或水准仪及视距尺（普通水准尺或专用视距尺,),精度：一般为,1/2001/300,，精密测量可达,1/2000,适用：用于地形测量的碎部测量和图根控制网的加密。,望远镜十字丝环,视距丝,视准轴水平时的,视距,公式为：,测站点到立尺点的,高差,为：,i,仪器高，是桩顶到仪器水平轴的高度；,v,中丝在标尺上的读数。,4.2.2,视准轴水平时的距离和高差公式,4.2.3,视准轴倾斜时的距离和高差公式,倾斜距离,L,为：,倾斜距离,L,为：,水平距离,D,为：,高差,h,为：,例题：,如上图，在,A,点量取经纬仪高度,i,=1.400m,，望远镜照准,B,点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为,v=,1.400m,，,b=,1.242m,，,a=,1.558m,，,=3,27,试求,A,、,B,两点间的水平距离和高差。,解：,1,）尺间距,2,）水平距离,3,）高差,4.2.3,视距测量误差及注意事项,此外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、,视距常数误差等。,1.,读数误差,2.,标尺不竖直误差,3.,外界条件的影响,视距测量误差,返回,电磁波测距仪,是用电磁波（光波或微波）作为 载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。,电磁波测距仪的分类：,1,、,光电测距仪,（可见光、红外光、激光）,2,、,微波测距仪,（无线电波、微波）,红外测距仪,4.3,光,测距仪,电磁波测距仪的优点：,1,、测程远、精度高。,2,、受地形限制少,等优点。,3,、作业快、工作强度低。,建筑工程测量中应用较多的是短程,红外光电测距仪。,光电测距仪是通过测量光波在待测距离,D,上,往、返传播的,时间,t,2D,，计算待测,距离,D,：,式中：,c,光波在空气中的传播速度,一、测距,原理,二、测距方法,光电测距仪按照,t,2D,的不同测量方式，,可分为：,脉冲式（直接测定时间）,相位式（间接测定时间）,1,、脉冲式,脉冲式光电测距仪是将发射光波的光强调制成,一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测,距离上往返传播的时间来计算距离。,脉冲测距原理图脉冲的振荡频率,q,：计数器计得的时钟,脉冲个数,计数器只能记忆整数个时钟脉冲，不,足一周期的时间被丢掉了。测距精度较,低，一般在“米”级，最好的达“分米”级。,2,、相位式,相位式光电测距仪是将发射光强调制成,正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距,离上往、返传播的相位移来解算时间。,将返程的正弦波以棱镜站为中心对称,展开后的图形：,由于,，所以,则：,式中 ，,取,，则不同的调制频率,对应的,测尺长见下表：,调制频率,测尺长,10m,20m,100m,1km,2km,调制频率越大，测尺长度越短。,相位式测距仪的基本工作原理图：,1,、由发射系统发射一个调制光波，同时至检相器；,2,、调制光波在待测距离上传播，反射镜反射后，经接,收系统进入检相器；,3,、检相器将发射信号与接收信号进行相位比较，测出,相位差 ；,4,、每改变频率,f,后的调制光波，测出一个 ，组合后经,微处理器计算显示结果。,三、测程及测距仪的精度：,1,、测程：测距仪一次所能测的最远距离。,短程测距仪,测程小于,5km,；,中程测距仪,测程在,5km-30km,；,远程测距仪,测程在,30km,以上。,2,、测距仪的精度：,式中：,m,D,测距中误差，单位为,mm,；,a,固定误差，单位为,mm,；,b,比例误差；,D,以,km,为单位的距离。,RED mini,短程红外测距仪的精度为,当距离,D,为,0.6km,时，,测距精度是,m,D,=,5.,8mm,。,(,通常写作,ppm,),四、,RED mini,红外测距仪,各种反射棱镜,经纬仪与测距仪配接,测距仪功能键盘,1,、仪器简介：,经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄,准反射棱镜中心的视线保持平行。,调整经纬仪望远镜，使十字,丝对 准反射棱镜的觇牌中心,调整测距仪望远镜，使十字丝对准反射棱镜中心,2,、距离计算：,1,）仪器常数改正,（,测距仪的乘常数,R,和加常数,K,）,加常数,K=L,L,（,mm,）,乘常数,R,的单位是,mm/km,对于观测值为,L,的距离，其常数改正值为：,2,）气象改正,RED mini,测距仪的气象改正公式为式中：,L,t,气象改正值，单位为,mm,；,P,测站气压，单位为,mmHg,，,1 mmHg=133.322Pa,；,t,测站温度，单位为,C,；,L,距离，单位为,km,。,3,）倾斜改正,L,经过常数改正和气象改正后的距；,经纬仪测定的测线竖直角。,五、光电测距的注意事项,(1),防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。,(2),严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。,(3),仪器长期不用时，应将电池取出。,(4),测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体,和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。,(5),镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。,(6),应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。,返回,课外作业：设计施测方案,隔河测建筑物高度和高程,1.,用什么仪器工具,2.,用什么方法及具体步骤,3.,方案要具体可操作,P,高程,H,P,返回,