第二章-距离测量.pptx

第二章第二章 距离测量距离测量第一节第一节 概述概述第二节第二节 钢尺量距钢尺量距第三节第三节 视距测量（光学测距）视距测量（光学测距）第四节第四节 电磁波测距（光电测距）电磁波测距（光电测距）Engineering SurveyingAL 第一节第一节 概述概述距离距离测量量：指用工具在地面上量测两点之间的水平距离指用工具在地面上量测两点之间的水平距离 。如果测得的是倾。如果测得的是倾 斜距离，还必须改算为水平距离。斜距离，还必须改算为水平距离。分分 类：按照所用仪器、工具的不同，按照所用仪器、工具的不同，测量距离的方测量距离的方法有法有钢尺量距、光电测距（电磁波测距）和光学测距（视距钢尺量距、光电测距（电磁波测距）和光学测距（视距测量）测量）等。丈量方法按精度要求的不同而异。等。丈量方法按精度要求的不同而异。第二节第二节 钢尺量距钢尺量距一、钢尺量距的一般方法一、钢尺量距的一般方法二、钢尺量距的有关改正二、钢尺量距的有关改正三、钢尺量距的误差分析三、钢尺量距的误差分析 一一.钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法1.1.量距的工具量距的工具 2.2.直线定线直线定线 3.3.量距方法量距方法 1、量距的工具主主要要工工具具钢钢钢钢 尺尺尺尺 标标标标 杆杆杆杆 测测测测 钎钎钎钎 垂垂垂垂 球球球球 弹簧秤弹簧秤弹簧秤弹簧秤 温度计温度计温度计温度计 钢钢 尺尺钢尺是钢制的带尺，一般宽钢尺是钢制的带尺，一般宽1010 15mmmm，厚，厚0.4mm0.4mm。种类：长度有种类：长度有20m20m、30m30m及及50m50m几种，卷放在圆形盒几种，卷放在圆形盒内或金属架上（架式钢卷尺）。内或金属架上（架式钢卷尺）。由于尺的零点位置的不同，又有由于尺的零点位置的不同，又有 端点尺和刻端点尺和刻线尺线尺的区别。的区别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零端点尺是以尺的最外端作为尺的零点，当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。点，当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。刻刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。端点尺与刻线尺端点尺与刻线尺端点尺是以尺端点尺是以尺的最外端作为的最外端作为尺的零点尺的零点 刻线尺是以尺刻线尺是以尺前端的一刻线前端的一刻线作为尺的零点作为尺的零点 一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢尺，整个尺长内都刻有毫米分划。尺，整个尺长内都刻有毫米分划。标标 杆杆标杆长标杆长2-3m2-3m，直，直径径3-4cm3-4cm，杆上，杆上涂以涂以20cm20cm间隔的间隔的红、白漆，以便红、白漆，以便远处清晰可见，远处清晰可见，用于标定直线。用于标定直线。测钎与垂球测钎与垂球 测钎用粗铁丝制成，用来标志所量尺段测钎用粗铁丝制成，用来标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺段数。的起、迄点和计算已量过的整尺段数。垂球用来投点。垂球用来投点。弹簧秤与温度计弹簧秤与温度计以控制拉力和测定温度。以控制拉力和测定温度。2、直线定线当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，为当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，为使量距工作方便起见，可分成几段进行丈量。直线定使量距工作方便起见，可分成几段进行丈量。直线定线即在两点的线即在两点的直线直线方向上竖立一系列标杆，把中间若方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向上。干点确定在已知直线的方向上。3、量距方法 1.1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量2.2.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量 1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量1.1.定线定线:前面已叙述过此项工作。前面已叙述过此项工作。2.2.丈量丈量:丈量时后司尺员持钢尺零点一端丈量时后司尺员持钢尺零点一端,前司前司尺员持钢尺末端尺员持钢尺末端,通常用测钎标示尺段端点通常用测钎标示尺段端点位置。丈量时注意沿着定线方向位置。丈量时注意沿着定线方向,钢尺须拉钢尺须拉紧直伸而无弯曲紧直伸而无弯曲,尽量用整尺段丈量尽量用整尺段丈量,一般仅一般仅末一段用零尺段丈量。注意记清楚整尺段数。末一段用零尺段丈量。注意记清楚整尺段数。1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量3.3.返测返测:为了防止丈量中发生错误及提高量距精度，为了防止丈量中发生错误及提高量距精度，距离要往、返丈量。上述为往测，返测时要重新距离要往、返丈量。上述为往测，返测时要重新进行定线，取往、返测距离的平均值作为丈量结进行定线，取往、返测距离的平均值作为丈量结果。果。4.4.计算计算:单测计算公式单测计算公式D=n LD=n L0 0+L+L0 0 n n-整尺段数整尺段数 L L0 0-整尺长整尺长 L L0 0-不足一整尺不足一整尺的余长的余长5.5.精度精度:以相对误差表示，通常化为分子为以相对误差表示，通常化为分子为1 1的分式的分式形式。形式。|往测往测 返测返测|/|/往返均值往返均值 =1/=1/M M。在平坦地区要达到在平坦地区要达到1/30001/3000，在地形起伏较大地区，在地形起伏较大地区应达到应达到1/20001/2000，在困难地区应达到，在困难地区应达到1/10001/1000。实测举例：实测举例：1 1）整尺段数为：）整尺段数为：3(3(整尺长整尺长50m)50m)2 2）余长）余长:往测往测24.890m,24.890m,返测返测24.840m24.840mAB 3 3）计算：）计算：D=nLD=nL0 0+L+L0 0往测距离为：往测距离为：174.890m,174.890m,返测为返测为174.840m174.840m 平均为平均为174.865m174.865m 4 4）相对误差为：）相对误差为：|往测往测 返测返测|/|/往返均值往返均值 =1/M=1/M|174.890-174.840|/174.865=1/3500|174.890-174.840|/174.865=1/35002.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量(1)(1)平量法：平量法：平量法：平量法：沿倾斜地面丈量距离，当地势起伏不大时，可沿倾斜地面丈量距离，当地势起伏不大时，可将钢尺拉平丈量，丈量由将钢尺拉平丈量，丈量由A A向向B B进行，甲立于进行，甲立于A A点，指挥乙点，指挥乙将尺拉在将尺拉在ABAB方向线上。甲将尺的零端对准方向线上。甲将尺的零端对准A A点，乙将尺子点，乙将尺子抬高，并且目估使尺子水平，然后用垂球尖将尺段的末端抬高，并且目估使尺子水平，然后用垂球尖将尺段的末端投于地面上，再插以插钎。（投于地面上，再插以插钎。（图图）(2)(2)斜量法：斜量法：斜量法：斜量法：当倾斜地面的坡度均匀时，可以沿着斜坡丈量当倾斜地面的坡度均匀时，可以沿着斜坡丈量出出ABAB的斜距的斜距L L，测出地面倾斜角，测出地面倾斜角，然后计算，然后计算ABAB的水平距的水平距离离D D：D D=L Lcoscos 如果未测如果未测倾角倾角 ，而是测定了，而是测定了A A、B B两点间的两点间的高差高差h h，按直角按直角三角形三角形计算。计算。2.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量二、钢尺量距的有关改正二、钢尺量距的有关改正 1.1.尺段长度的计算尺段长度的计算 2.2.尺长方程式尺长方程式 1.尺段长度的计算尺段长度的计算 精密量距中，每一尺段长需进行精密量距中，每一尺段长需进行尺长改正尺长改正、温温度改正度改正及及倾斜改正倾斜改正，求出改正后的尺段长度。，求出改正后的尺段长度。计算各改正数如下：计算各改正数如下：(1)(1)尺长改正尺长改正 钢尺在标准拉力、标准温度下的检定长度钢尺在标准拉力、标准温度下的检定长度LL，与钢尺的名义长度，与钢尺的名义长度L L0 0往往不一致，其差数往往不一致，其差数L LLLL L0 0，即为整尺段的尺长改正。任一，即为整尺段的尺长改正。任一尺段尺段L L d d的尺长改正数为的尺长改正数为 L Ld d(L(LL L0 0)L)L d d/L/L0 0 1.尺段长度的计算尺段长度的计算(2)(2)温度改正温度改正 设钢尺在检定时的温度为设钢尺在检定时的温度为t t0 0，丈量时的温度为，丈量时的温度为tt，钢尺的线膨胀系数为，钢尺的线膨胀系数为，则某尺段，则某尺段L L 的温度的温度改正为改正为 L Lt t(t(tt t0 0)L,)L,一般取值为一般取值为12.51012.510-6-6(3)(3)倾斜改正倾斜改正 设设L L为量得的斜距，为量得的斜距，h h为尺段两端间的高差，现为尺段两端间的高差，现要将要将L L改算成水平距离改算成水平距离dd，故要加倾斜改正数，故要加倾斜改正数 L Lh hh h2 2/2L/2L 倾斜改正数永远为负值。倾斜改正数永远为负值。2.尺长方程式尺长方程式钢尺由于其制造误差、经常使用中的变形以及丈钢尺由于其制造误差、经常使用中的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响，使得其实际长度往量时温度和拉力不同的影响，使得其实际长度往往不等于名义长度。因此，丈量之前必须往不等于名义长度。因此，丈量之前必须在专门在专门的钢尺检定场的钢尺检定场对钢尺进行检定，求出它在标准拉对钢尺进行检定，求出它在标准拉力和标准温度下的实际长度，以便对丈量结果加力和标准温度下的实际长度，以便对丈量结果加以改正。钢尺检定后，应给出以改正。钢尺检定后，应给出尺长随温度变化的尺长随温度变化的函数式函数式，通常称为尺长方程式，其一般形式为：，通常称为尺长方程式，其一般形式为：l=l0+l+a l0(t-t0)钢尺量距改正计算举例钢尺量距改正计算举例:某钢尺名义长度为某钢尺名义长度为30m30m，经检定实际长度为，经检定实际长度为30.004m30.004m，检定时的温度为，检定时的温度为20c20c，拉力为，拉力为100N100N。若用此钢尺丈量了一段距离，长度为若用此钢尺丈量了一段距离，长度为28.254m28.254m，温度为，温度为29.5C29.5C，拉力为，拉力为100N100N，两端点的高，两端点的高差为差为-1.42m-1.42m，试计算两点间的水平距离。，试计算两点间的水平距离。此尺的的尺长方程式为：此尺的的尺长方程式为：L Lt t=L=L0 0+L+(t+L+(t t t0 0)L)L 0 0 倾斜改正公式为：倾斜改正公式为：L Lh hh h2 2/2L/2L 解题:1 1、由题目知，在由题目知，在20c20c时钢尺的尺长改正数为时钢尺的尺长改正数为 L=LL=LL L0 0=30.004-30=0.004m=30.004-30=0.004m2 2、丈量时（温度丈量时（温度29.5c29.5c）钢尺的实际长度为：）钢尺的实际长度为：L Lt t=L=L0 0+L+(t+L+(t t t0 0)L)L 0 0 =30+0.004+12.510=30+0.004+12.510-6-6(29.5-20)30=30.008m(29.5-20)30=30.008m3 3、所量距离的实际长度为：所量距离的实际长度为：L L1 1=28.25430.008/30=28.262m=28.25430.008/30=28.262m4 4、倾斜改正后两点的水平距离为：倾斜改正后两点的水平距离为：L=LL=L1 1-h h2 2/2L/2L1 1=28.262-(-1.42)=28.262-(-1.42)2 2/228.262=28.262-/228.262=28.262-0.036=28.226m0.036=28.226m三、钢尺量距的误差分析三、钢尺量距的误差分析1.1.定线误差及影响定线误差及影响2.2.钢尺不水平引起的误差钢尺不水平引起的误差3.3.温度变化引起的误差温度变化引起的误差4.4.拉力误差拉力误差 5.5.尺长误差尺长误差 6.6.钢尺垂曲的误差钢尺垂曲的误差 7.7.丈量本身的误差丈量本身的误差 第三节第三节 视距测量视距测量(光学测距光学测距)一、一、概述概述二、水平测距原理二、水平测距原理三、倾斜测距原理三、倾斜测距原理一、概述利用光学仪器望远镜内的视距装置，根据光学利用光学仪器望远镜内的视距装置，根据光学和三角形相似原理，用视距公式算得水平距离和三角形相似原理，用视距公式算得水平距离及高差的一种方法。利用望远镜十字丝分化板及高差的一种方法。利用望远镜十字丝分化板上的上、下两根视距丝上的上、下两根视距丝a a与与b b，配合视距尺和测，配合视距尺和测得的竖直角得的竖直角，求出水平距离，求出水平距离D D及高差及高差h h。视距测量分为精密视距测量（精度在视距测量分为精密视距测量（精度在1/20001/2000以以上上）和普通视距测量（精度在）和普通视距测量（精度在1/2001/2001/3001/300）。）。只能用于建立较低级的平面和高程控制。只能用于建立较低级的平面和高程控制。二、水平测距原理二、水平测距原理计算公式：计算公式：(值已设定为值已设定为3423)3423)D=k l+c(D=k l+c(外调焦望远镜外调焦望远镜)D=k l()D=k l(内调焦望远镜内调焦望远镜)式中：式中：k=fk=fl lnmnm=100=100：视距乘常数：视距乘常数;l;l：尺间隔读数：尺间隔读数 ;c=f+p;c=f+p：视距加常数：视距加常数 (c(c值一般在值一般在25-70cm25-70cm之间或者是之间或者是0 0)二、水平测距原理二、水平测距原理观测步骤：（观测步骤：（1 1）如上图，将仪器安置在测站点）如上图，将仪器安置在测站点A A上上（2 2）量取仪器高）量取仪器高i i（至毫米或厘米）（至毫米或厘米）（3 3）将视距尺竖直立于）将视距尺竖直立于B B点上。点上。（4 4）观测者用望远镜瞄准视距尺上某一高度，分别）观测者用望远镜瞄准视距尺上某一高度，分别读取上、下视距丝读数差读取上、下视距丝读数差l l和中丝读数和中丝读数v v然后调节竖然后调节竖直指标水准管微倾螺旋，使指标水准管气泡居中，直指标水准管微倾螺旋，使指标水准管气泡居中，读取竖盘读数读取竖盘读数，并将所有观测值记录下来。，并将所有观测值记录下来。倾斜测量时观测步骤同上。倾斜测量时观测步骤同上。二、水平测距原理二、水平测距原理外调焦望远镜示意图外调焦望远镜示意图计算公式：计算公式：(值已设定为值已设定为3423)3423)D=k l+c(D=k l+c(外调焦望远镜外调焦望远镜)D=k l()D=k l(内调焦望远镜内调焦望远镜)式中：式中：k=fk=fl lnmnm=100=100：视距乘常数：视距乘常数;l;l：尺间隔读数：尺间隔读数 ;c=f+p;c=f+p：视距加常数：视距加常数 (c(c值一般在值一般在25-70cm25-70cm之间或者是之间或者是0 0)二、水平测距原理二、水平测距原理内调焦望远镜示意图内调焦望远镜示意图计算公式：计算公式：(值已设定为值已设定为3423)3423)D=k l+c(D=k l+c(外调焦望远镜外调焦望远镜)D=k l()D=k l(内调焦望远镜内调焦望远镜)式中：式中：k=fk=fl lnmnm=100=100：视距乘常数：视距乘常数;l;l：尺间隔读数：尺间隔读数 ;c=f+p;c=f+p：视距加常数：视距加常数 (c(c值一般在值一般在25-70cm25-70cm之间或者是之间或者是0 0)三、倾斜测距原理三、倾斜测距原理 （三角高程测量）（三角高程测量）D=S cos a=k l cosa l=l cos aD=k l cos2ahAB=D tg a+i-v第四节第四节 电磁波测距电磁波测距(光电测距光电测距)一、一、电磁波测距原理电磁波测距原理 二、二、电磁波测距仪简介电磁波测距仪简介 三、三、光电测距仪的使用光电测距仪的使用 四、四、光电测距的注意事项光电测距的注意事项 五、五、全站仪简介全站仪简介一、电磁波测距原理一、电磁波测距原理欲测定欲测定A A、B B两点间的距离两点间的距离D D，安置仪器于，安置仪器于A A点，点，安置反射镜于安置反射镜于B B点。仪器发射的光束由点。仪器发射的光束由A A至至B B，经反射镜反射后又返回到仪器。设光速经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c c为已为已知，如果光束在待测距离知，如果光束在待测距离D D上往返传播的时间上往返传播的时间t t2D2D已知，则距离已知，则距离D D可由下式求出可由下式求出:ABD图 光电测距原理一、电磁波测距原理一、电磁波测距原理式中式中c cc c0 0n n，c c0 0为真空中的光速值，其值为为真空中的光速值，其值为299792458m299792458ms,s,n n为大气折射率，它与测距仪所为大气折射率，它与测距仪所用光源的波长，测线上的用光源的波长，测线上的气温气温t t,气压气压P P和和湿度湿度e e有关。有关。根据时间的测定方法不同根据时间的测定方法不同,光电测距法分为两类光电测距法分为两类:一类是直接测定时间一类是直接测定时间t,t,叫叫脉冲法脉冲法;另一类是通过另一类是通过测量测距信号在测线上往返传播所产生的相位移测量测距信号在测线上往返传播所产生的相位移,测定信号波长的相对值来求出距离测定信号波长的相对值来求出距离D,D,叫叫相位相位法法。高精度的测距仪，一般采用相位法测距。高精度的测距仪，一般采用相位法测距。脉冲法测距脉冲法测距由测距仪的发射系统发出光脉冲，同时测距仪内部由测距仪的发射系统发出光脉冲，同时测距仪内部开始量脉冲个数，经被测目标反射后，再由测距仪开始量脉冲个数，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，这时测距仪内部计量脉冲个数结的接收系统接收，这时测距仪内部计量脉冲个数结束。测出往返时间间隔的束。测出往返时间间隔的光脉冲个数光脉冲个数n n。由于每计量。由于每计量一个脉冲个数的一个脉冲个数的时间间隔时间间隔T T是一定的，这样往返时间是一定的，这样往返时间t t2D2D=nT=nT。距离距离D=1/2ctD=1/2ct2D2D=1/2c nT=1/2c nT。所谓的光脉冲，就是其在所占的时间的与空间所谓的光脉冲，就是其在所占的时间的与空间上，都极小的一束光。上，都极小的一束光。相位法测距相位法测距在在A A点由测距仪的发射系统发出的调制光（光源通过点由测距仪的发射系统发出的调制光（光源通过调制器后光强随高频信号变化），射向测线另一端调制器后光强随高频信号变化），射向测线另一端B B点的反射镜，经反射镜反射后被接收器所接收，然点的反射镜，经反射镜反射后被接收器所接收，然后由相位计将发射信号（参考信号）与接受信号后由相位计将发射信号（参考信号）与接受信号（测距信号）进行相位比较，并由显示器显示出调（测距信号）进行相位比较，并由显示器显示出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移制光在待测距离往、返传播所引起的相位移 如果将调制波的往程和返程摊平，则有如下图所如果将调制波的往程和返程摊平，则有如下图所示的波形。示的波形。相位法测距相位法测距 相位法测距就相当于用相位法测距就相当于用“光尺光尺”代替钢尺量距，代替钢尺量距，而而/2/2相当于相当于“光尺光尺”的长度。光电测距仪就的长度。光电测距仪就是用这根是用这根“光尺光尺”去量测距离。待测距离等于去量测距离。待测距离等于N N个整尺段长再加上余长个整尺段长再加上余长N N。相位法测距相位法测距相位式测距仪中，相位计只能测出相位差的尾数相位式测距仪中，相位计只能测出相位差的尾数N N，测不出整周期数，测不出整周期数N N，因此对大于光尺的距离无，因此对大于光尺的距离无法测定。为了扩大测程，应选择较长的光尺。为了法测定。为了扩大测程，应选择较长的光尺。为了解决扩大测程与保证精度的矛盾，短程测距仪上一解决扩大测程与保证精度的矛盾，短程测距仪上一般采用两个调制频率，即两种光尺。例如：般采用两个调制频率，即两种光尺。例如：长光尺长光尺（称为粗尺）（称为粗尺）f f1 1=150kHz=150kHz，1/2=1 000m1/2=1 000m，用于扩用于扩大测程，测定百米、十米和米；大测程，测定百米、十米和米；短光尺（称为精尺）短光尺（称为精尺）f f2 2=15MHz=15MHz，11/2=10m/2=10m，用于保证精度，测定米、用于保证精度，测定米、分米、厘米和毫米。分米、厘米和毫米。二、电磁波测距仪简介二、电磁波测距仪简介1.1.分类分类2.2.仪器结构仪器结构3.3.仪器主要技术指标及功能仪器主要技术指标及功能 4.4.测量误差的来源测量误差的来源1.分类分类 按按1km1km测距中误差分：测距中误差分：级级(5mm)(5mm)、级级(5mm10mm)(5mm10mm)和和级级(10mm)10mm)。1km1km测距中误差（即测距中误差（即m mD D=A+B=A+BD,DD,D等于等于1KM1KM时）时）A A：仪器标称精度中的固定误差，以：仪器标称精度中的固定误差，以mmmm为单位；为单位；B B：仪器标称精度中的比例误差系数，以：仪器标称精度中的比例误差系数，以mm/KMmm/KM为单位；为单位；D D：测距边长度，以：测距边长度，以KMKM为单位。为单位。A A和和B B仪器厂家均给出。仪器厂家均给出。1.分类分类按测程分按测程分：短程：短程(3km)3km)、中程、中程(3(315km)15km)和远程和远程(15km)15km)。按载波分按载波分:采用微波作为载波的称为采用微波作为载波的称为微波微波测距仪测距仪；采用光波作为裁波的称为采用光波作为裁波的称为光电光电测距仪测距仪。光电测距仪所使用的光源有激光光源和光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源红外光源(普通光源已淘汰普通光源已淘汰)，采用红外，采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。线波段作为载波的称为红外测距仪。2.仪器结构仪器结构主机通过连接器安置在经纬仪上部，经纬仪可以是主机通过连接器安置在经纬仪上部，经纬仪可以是普通光学经纬仪，也可以是电子经纬仪。利用光轴普通光学经纬仪，也可以是电子经纬仪。利用光轴调节螺旋，可使主机的发射器光轴与经纬仪视准轴调节螺旋，可使主机的发射器光轴与经纬仪视准轴位于同一竖直面内。另外，测距仪横轴到经纬仪横位于同一竖直面内。另外，测距仪横轴到经纬仪横轴的高度与觇（轴的高度与觇（chanchan）牌中心到反射棱镜高度一致，）牌中心到反射棱镜高度一致，从而使经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄准反从而使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。（射棱镜中心的视线保持平行。（图图）配合主机测距的反射棱镜，根据距离远近，可选用配合主机测距的反射棱镜，根据距离远近，可选用单棱镜（单棱镜（1500m1500m内）或三棱镜（内）或三棱镜（2 500m2 500m内），棱镜安内），棱镜安置在三脚架上，根据光学对中器和长水准管进行对置在三脚架上，根据光学对中器和长水准管进行对中整平。中整平。仪器结构图仪器结构图3.仪器主要技术指标及功能仪器主要技术指标及功能短程红外光电测距仪的最大测程为短程红外光电测距仪的最大测程为2 500m2 500m，测距精，测距精度可达度可达（3mm+2103mm+210-6-6D D）（其中）（其中D D为所测距离）；为所测距离）；最小读数为最小读数为1 mm1 mm；仪器设有自动光强调节装置，在；仪器设有自动光强调节装置，在复杂环境下测量时也可人工调节光强；可输入温度、复杂环境下测量时也可人工调节光强；可输入温度、气压和棱镜常数自动对结果进行改正；可输入垂直气压和棱镜常数自动对结果进行改正；可输入垂直角自动计算出水平距离和高差；可通过距离预置进角自动计算出水平距离和高差；可通过距离预置进行定线放样；若输入测站坐标和高程，可自动计算行定线放样；若输入测站坐标和高程，可自动计算观测点的坐标和高程。观测点的坐标和高程。上式上式（3mm+2103mm+210-6-6D)D)即为即为1km1km测距中误差测距中误差m mD D=A+BD,A+BD,其中其中A=3mm,B=210A=3mm,B=210-6-6mm/kmmm/km4.光电测距的误差来源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 周期误差周期误差三、三、光电测距仪的使用光电测距仪的使用1.1.安置仪器安置仪器 2.2.观测垂直角、气温和气压观测垂直角、气温和气压 3.3.测距准备测距准备 4.4.距离测量距离测量 1.安置仪器安置仪器先在测站上安置好经纬仪，对中、整平先在测站上安置好经纬仪，对中、整平后，将测距仪主机安装在经纬仪支架上。后，将测距仪主机安装在经纬仪支架上。在目标点安置反射棱镜，对中、整平，在目标点安置反射棱镜，对中、整平，并使镜面朝向主机。并使镜面朝向主机。2.观测垂直角、气温和气压观测垂直角、气温和气压目的是对测距仪测量出的斜距进行倾斜目的是对测距仪测量出的斜距进行倾斜改正、温度改正和气压改正，以得到正改正、温度改正和气压改正，以得到正确的水平距离。确的水平距离。3.测距准备测距准备按电源开关键按电源开关键“PWR”PWR”开机，主机自检并显示开机，主机自检并显示原设定的温度、气压和棱镜常数值，自检通过原设定的温度、气压和棱镜常数值，自检通过后将显示后将显示“good”good”。若修正原设定值，可按若修正原设定值，可按“TPC”TPC”键后输入温度、键后输入温度、气压值或棱镜常数（一般通过气压值或棱镜常数（一般通过“ENT”ENT”键和数键和数字键逐个输入）。一般情况下，只要使用同一字键逐个输入）。一般情况下，只要使用同一类的反光镜，棱镜常数不变，而温度、气压每类的反光镜，棱镜常数不变，而温度、气压每次观测均可能不同，需要重新设定。次观测均可能不同，需要重新设定。4.距离测量距离测量调节经纬仪水平微动螺旋和制动螺旋，调节经纬仪水平微动螺旋和制动螺旋，使测距仪的望远镜精确瞄准棱镜中心。使测距仪的望远镜精确瞄准棱镜中心。在显示在显示“good”good”状态下，精确瞄准也可状态下，精确瞄准也可根据蜂鸣器声音来判断，信号越强声音根据蜂鸣器声音来判断，信号越强声音越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器的声音最大，便完成了精确瞄准，出现的声音最大，便完成了精确瞄准，出现“*”“*”。4.距离测量距离测量精确瞄准后，按精确瞄准后，按“MSR”MSR”键，主机将测定并显示经键，主机将测定并显示经温度、气压和棱镜常数改正后的斜距。在测量中，温度、气压和棱镜常数改正后的斜距。在测量中，若光速受挡或大气抖动等，测量将暂被中断，此时若光速受挡或大气抖动等，测量将暂被中断，此时“*”“*”消失，待光强正常后继续自动测量；若光束消失，待光强正常后继续自动测量；若光束中断中断3030秒，须光强恢复后，再按秒，须光强恢复后，再按“MSR”MSR”键重测。键重测。斜距到平距的改算，一般在现场用测距仪进行，方斜距到平距的改算，一般在现场用测距仪进行，方法是：按法是：按“V VH H”键后输入垂直角值，再按键后输入垂直角值，再按“SHV”SHV”键显示水平距离。连续按键显示水平距离。连续按“SHV”SHV”键可依次键可依次显示斜距、平距和高差。显示斜距、平距和高差。四四 光电测距的注意事项光电测距的注意事项（1 1）气象条件对光电测距影响较大，微风的阴）气象条件对光电测距影响较大，微风的阴天是观测的良好时机。天是观测的良好时机。（2 2）测线应尽量离开地面障碍物）测线应尽量离开地面障碍物1.3m1.3m以上，避以上，避免通过发热体和较宽水面的上空。免通过发热体和较宽水面的上空。（3 3）测线应避开强电磁场干扰的地方，例如测）测线应避开强电磁场干扰的地方，例如测线不宜接近变压器、高压线等。线不宜接近变压器、高压线等。（4 4）镜站的后面不应有反光镜和其他强光源等）镜站的后面不应有反光镜和其他强光源等背景的干扰。背景的干扰。（5 5）要严防阳光及其他强光直射接收物镜，避）要严防阳光及其他强光直射接收物镜，避免光线经镜头聚焦进入机内，将部分元件烧坏，免光线经镜头聚焦进入机内，将部分元件烧坏，阳光下作业应撑伞保护仪器。阳光下作业应撑伞保护仪器。五五 全站仪简介全站仪简介全站仪是全站仪是全站型电子速测仪全站型电子速测仪的简称，又被称为的简称，又被称为“电子全站仪电子全站仪”，是指由电子经纬仪、光电测，是指由电子经纬仪、光电测距仪和电子记录器组成的，可实现距仪和电子记录器组成的，可实现自动测角、自动测角、自动测距、自动计算和自动记录自动测距、自动计算和自动记录的一种多功能的一种多功能高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间数据采集与更新，实现测绘的数字化。其优点数据采集与更新，实现测绘的数字化。其优点在于在于:五五 全站仪简介全站仪简介(1)(1)数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处理，计算出放样点的方位角与该点到测站点的距理，计算出放样点的方位角与该点到测站点的距离。离。(2)(2)定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标值计算出放样点的方位角，并能显示目前镜头方值计算出放样点的方位角，并能显示目前镜头方向与计算方位角的差值，只要将这个差值调为向与计算方位角的差值，只要将这个差值调为0 0，就定下了要放样点的方向，然后就可进行测距定就定下了要放样点的方向，然后就可进行测距定位。位。五五 全站仪简介全站仪简介(3)(3)测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离数值，只要将棱镜对准全站仪的镜头，全站仪便数值，只要将棱镜对准全站仪的镜头，全站仪便可很快读出实测的距离，同时比较它自动计算出可很快读出实测的距离，同时比较它自动计算出的理论上的数据，并在屏幕上显示出两者的差值，的理论上的数据，并在屏幕上显示出两者的差值，从而可以判断棱镜应向哪个方向再移动多少距离。从而可以判断棱镜应向哪个方向再移动多少距离。到显示的距离差值为到显示的距离差值为0 0时，表明那时棱镜所在的位时，表明那时棱镜所在的位置就是要放样点的实置就是要放样点的实 际位置。际位置。(4)(4)定完一个点后，可按定完一个点后，可按“下一个（下一个（nextnext）”键调出键调出下一个要放样的点，重复下一个要放样的点，重复步骤，便可依次步骤，便可依次放出其它各点。放出其它各点。五五 全站仪简介全站仪简介(5)(5)由于全站仪体积小重量轻（由于全站仪体积小重量轻（GTS-225GTS-225型只有型只有4.9kg4.9kg）且灵活方便，较少受到地形限制（除非全）且灵活方便，较少受到地形限制（除非全站仪无法看到棱镜），且不易受处界因素的影响站仪无法看到棱镜），且不易受处界因素的影响（只要三角架扎稳，一般不会引起仪器的偏移），（只要三角架扎稳，一般不会引起仪器的偏移），只要合理保护全站仪，即使在复杂的自然条件下只要合理保护全站仪，即使在复杂的自然条件下也可以照常工作。也可以照常工作。(6)(6)由于所有的计算是由全站仪自动完成，所以放线由于所有的计算是由全站仪自动完成，所以放线过程中不会受到参与者个人的主观影响。过程中不会受到参与者个人的主观影响。