第四章距离测量

《测量学（甲）》第四章赵良荣1第四章距离测量确定地面点之间的水平距离的工作称为距离测量。水平距离是指两地面点连线投影到水平面上的长度。钢尺量距距离测量方法光电测距仪测距视距测量§4.1钢尺量距一、丈量工具1.钢尺常用的有20m、30m、50m钢尺，一般在米、分米位有注记，使用时要注意零点的位置。刻线尺零点位置端点尺2.皮尺只用于精度较低的地形测量和一般的测量工作。3.量距的辅助设备（垂球、测钎、花杆等）垂球——用于对点。测钎——用于标定钢尺的端点位置和计算丈量的整尺段数。花杆——显示点位和标定直线方向。精密量距时还需要弹簧称和温度计。《测量学（甲）》第四章赵良荣2二、地面点的标志与直线定线1.地面点的标志临时性——地面上打一木桩，顶面钉一小圆钉。永久性——埋标石、混泥土桩或铁桩，也可刻在坚硬的岩石上（用“+”表示）。2.直线定线当两点距离较远，需分段丈量时，为使各点处在同一直线上，用花杆以标定直线的位置，这项工作称为直线定线。直线定线一般用目估定线或经纬仪定线，这里介绍目估定线。三、钢尺的一般丈量方法1.平坦地面的距离丈量采用边定线边丈量的方法，先确定整尺段数，再量余长。D=nl+q为了检核和提高精度，除了往测以外，还要返测。符合精度要求后取平均值为最后结果。相对误差——往返丈量的距离之差的绝对值与平均距离之比，并化成分子为一的分数。MDDDDT11若30001T，则）返往DDD(212.倾斜地面的距离丈量⑴水平钢尺法《测量学（甲）》第四章赵良荣3⑵高差改正法'22DhDD‘或22')(hDD四、钢尺精密量距1.钢尺的尺长方程式对一钢尺，在不同拉力、温度下长度是不相同的，不同一钢尺，其相同条件下长度也不一致。钢尺检定的目的在于求出其尺长方程式。lt=l+△l+αl(t-t0)l为钢尺的名义长度t0一般为20℃，即标准温度。△l为尺长改正数α为钢尺的膨胀系数2.丈量方法钢尺应有mm分划，并经过检定；丈量时用经纬仪定线并打木桩；丈量的拉力与检定时的拉力相同；用水准仪测出各点间的高差；用温度计测出丈量时的温度。精密量距通常采用读数法，即在每尺段两头读数，需丈量三次，若符合限差要求，则取平均值为该段的结果。3.长度的改正和距离计算⑴尺长改正'DllDl⑵温度改正'0)(DttDt《测量学（甲）》第四章赵良荣4⑶倾斜改正'22DhDh所以，'2'0'''2)(DhDttDllDDDDDDhtl五、钢尺量距的误差钢尺量距的主要误差来源有：1.定线误差与钢尺不水平误差2.温度误差与拉力误差3.尺长误差与丈量误差4.垂曲误差§4.2电磁波测距电磁波测距仪可分为微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪和光电测距。一、电磁波测距的精度测距仪的测距精度表示为：bDamD式中：Dm为测距中误差，a为固定误差（mm），b为比例误差（mm/km），D为测距长度。二、电磁波测距原理基本公式：ctD21c为大气中的光速，t为光线往返时间。1.脉冲式法测距根据ncc0，得：tncD20《测量学（甲）》第四章赵良荣50c为真空光速，n为大气折射率。脉冲式光电测距仪测距精度较低，但测程较远，多用于地形测量。2.相位法测距测距测距仪发出高频调制光波，往返后产生相位移量，求得被测距离D。)(2)2(22NNNN)2(2)(2NNND相位式测距仪工作时相当于用尺长为λ/2的尺子（光尺）进行测量，被测距离等于N个整尺（λ/2）N和一个余长（λ/2）△N即（λ/2）（△ψ/2π）之和。测距仪通常采用2个以上调制频率，即两种光尺共同完成测距。低频的为精测尺，用于测定m、dm、cm、mm；高频的为粗测尺，用于测定m、10m、100m、1000m。《测量学（甲）》第四章赵良荣6§4.3视距测量视距测量是根据光学和三角学原理测定距离和高差的一种方法，其操作简便，但相对误差为1/300～1/200,精度低，主要用于地形图的碎部测量。一、视线水平时视距测量公式当地面比较平坦，起伏变化不大时，可视线水平进行测量。计算公式为：D=knh=i-l二、视线倾斜时视距测量公式当地面起伏变化比较大时，可视线倾斜进行测量。计算公式为：D=kncos2aliaknh2sin21《测量学（甲）》第四章赵良荣7三、视距测量的观测和计算视距测量的观测步骤为：1.安置仪器于测站，量取仪高，测点上立视距尺。2.瞄准视距尺，读取上、下、中丝读数。3.读取竖盘读数，一般读至分。4.在记录表格上进行计算§4.4全站仪一、全站仪的基本结构全站仪也称为电子速测仪，由电子测角、光电测距和数据处理系统组成。全站仪的最高测角精度可达±0.5″，最高测距精度可达±1mm±1mm×D。二、全站仪新技术1.无反光棱镜全站仪2.自动目标识别3.自动跟踪4.镜站测量习题四：1、3、4