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工程测量：距离测量 PPT

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距离测量与直线定向—距离测量(工程测量)

距离测量与直线定向—距离测量(工程测量)

h i v
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
h i v
3、视线倾斜时视距测量公式
D Kl cos2 h D tan i v 1 Kl sin 2 i v
2
4、视距测量步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整平量、取仪器高i ）；
距离测量
距离测量概述：
距离测量是测量的三项基本工作之一，指测量两点间的水平长度。
距离测量的主要方法有 1. 视距测量—利用测量仪器的视距丝测距； 2. 钢尺量距—主要指钢卷尺量距； 3. 电磁波测距—测距仪、全站仪测距； 4. 卫星测距—GNSS测量
一、视距测量
1、视距测量原理 利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划的视距
标尺(地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以同时测定两点间 的水平距离和高差；其中测量距离的相对误差约为1/300，低于钢尺 量距；测定高差的精度低于水准测量和三角高程测量；视距测量广 泛用于地形测量的碎部测量中。
视距丝
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
K D往 -D返 = 1 1
12（D往 +D返）
D D
M
一般量距：K≤1/2000(平坦)
例：一条直线往测长327.47米，返测长327.35米，则其相对误 差为：
所以这次丈量结果是合格的，其最后成果是327.41米。若超过 限差要求，则应重测一次，取不超限的往返测进行计算。
2）倾斜地面上的钢尺量距
V1 V2
S1 S2 B2 B1
三、 电磁波测距
1、测距原理
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t2D，计 算待测距离D：

距离测量

距离测量

§4.6 全站仪的构造和使用
全站仪即全站型电子速测仪（Electronic Total Station），它是由电子测角、电子测距、电子计 算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统， 测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息 的多功能测量仪器。
苏一光OTS812
南方NTS-960R
博飞BTS-800R
2． 2．双轴自动补偿
在仪器的作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测 的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全 站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对 纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜 造成的测角误差自动加以改正。
3．键盘 ．
键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件， 全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒 镜作业时操作。
§4.2 钢尺量距的方法
量距工具
普通钢卷带尺：
尺宽10~15mm，长度有20m、30m和50m数种； 分划有几种：
以厘米为基本分划的，适用于一般量距； 在尺端第一分米内刻有毫米分划； 将整尺都刻出毫米分划的；
因瓦线尺：
用镍铁合金制成的，尺线直径1.5mm，长度为24m； 尺身无分划和注记，在尺两端各连一个三棱形的分划尺， 长8cm，其上最小分划为1mm； 因瓦线尺全套由4根主尺、1根8m（或4m）长的辅尺组 成。
§4.2 钢尺量距的方法
钢尺量距就是利用具有标准长度的钢尺直接量测 两点间的距离。 按丈量方法的不同它分为一般量距和精密量距。 一般量距读数至厘米，精度可达1/3000左右；精 1/3000 密量距读数至亚毫米，精度可达1/3万（钢卷带尺） 及1/100万（因瓦线尺）。 地面点的标志
临时标志：木桩 永久标志：石桩、混凝土桩

工程测量：距离测量

工程测量：距离测量

04 距离测量的应用场景
建筑工程测量
01
02
03
04
建筑工程测量中，距离测量是 关键环节之一，用于确定建筑 物、道路、桥梁等的位置和尺
寸。
在施工前，通过距离测量确定 地形地貌特征，为设计提供基
础数据。
在施工过程中，距离测量用于 监测施工精度，确保工程质量
和安全。
竣工后，距离测量可用于工程 验收和后续维护管理。
加强培训与提高操作技能
对测量人员进行专业培训，提高其操作技能 和经验水平，减少人为误差。
优化测量方法
根据实际情况选择合适的测量方法，并不断 改进优化，以提高测量精度。
多次测量取平均值
在相同条件下进行多次测量，取平均值作为 最终结果，可以有效减小偶然误差。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
水文地质测量
水文地质测量中，距离测量用于确定地下水水位、水流向和土壤含水率等信息。
通过距离测量，可以了解地下水资源的分布和动态变化，为水资源开发利用提供科 学依据。
在地质勘探中，距离测量有助于确定地质构造、矿产分布等信息，为矿产资源开发 提供支持。
农业土地测量
农业土地测量中，距离测量用于 确定土地边界、地块划分和土地
GPS定位测量具有覆盖范围广、 精度高、实时性强等优点，广 泛应用于导航、测量、航空等 领域。
激光雷达测距
激光雷达测距利用激光雷达技术进行 距离测量。
激光雷达测距具有精度高、抗干扰能 力强、穿透力强等优点，广泛应用于 地形测绘、环境监测、无人驾驶等领 域。
激光雷达通过向目标发射激光束，并 接收反射回来的信号，计算激光束往 返时间，从而确定目标点与测站点之 间的距离。
偶然误差

《工程测量课件》PPT课件

《工程测量课件》PPT课件
◆摄影测量学：研究利用摄影和遥感技术获取被
测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间 位置的的理论和技术。
◆海洋测量学：研究海洋定位，测定海洋大地水
准面、海底和海洋地形、海洋重力、磁力及 编制各种海图的理论和技术。
◆工程测量学：为某项工程项目所进行的专门测
量，包括勘探阶段、设计阶段、 施工阶 段、和管理阶段所进行的各种测量(地形测 绘、施工测量、变形测量等)。
测量学是研究地球形状、大小及确定地球表面 （包括空中、地表、地下和海洋）物体空间位置, 以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理 的科学。
2．测量学科的分类 ◆大地测量学 ：研究地球的形状、大小和重力场
及其变化。解决大范围地区的控制测量和地球重 力场问题。（分常规大地测量学、空间大地测量 学、卫星大地测量学）
◆地图制图学 ：研究各种地图的制作理论、方法
及应用的科学。如地图编绘、投影、整饰、 印刷及建立地图数据库等。
储运工程测量属工程测量学范畴。面向储运 工程项目在各个阶段所进行的测量工作。 3、主要任务：
◆测绘地形图（勘探阶段）
◆使用地形图（设计阶段）
◆建（构）筑物施工放样、建筑质量检验 （施工阶段）
1、大地坐标系
（以参考椭球体面为基准面）：经度L、维度B、高程H 1954北京坐标系（克拉索夫斯基椭球） （原点在前苏联列宁格勒天文台中心） 1980西安坐标系（IUGG-75椭球) （原点在陕西省泾阳县永乐镇)
34°32′27.00″N108°55′25.00″E
2.空间直角坐标系 (地心坐标系)
L N INT [ 60 1]
n
INT
[
L
1030 30
1]
6 0
6N-3

测量学课件(第四章,距离测量与直线定向)

测量学课件(第四章,距离测量与直线定向)

间各自读出尺上读数，记录员将两个读 数分别记在手薄中。如前尺手读数为 29.430m，后尺手读数为0.058m，这一尺 段的长度为：
29.430m－0.058m＝29.372m
为了提高丈量精度，对同一尺段需丈量 三次。三次串尺丈量的差数，一般不超 过5mm，然后取平均值作为该尺段长度 的丈量结果。
§4.1 距离丈量
1 距离丈量的常用工具
测尺 丈量距离的工具由所需距离的精度 决定。丈量距离的主要工具是测尺。 测尺的种类有以下几种：
•钢尺 •皮尺 •测绳
•钢尺(steel tape)
钢尺一般适用于要 求精度较高的距离 丈量工具。钢尺为 薄钢带制成的，长 度有20m,30m,50m 数种。钢尺多为刻 划尺。钢尺的基本分划为厘米，在每米和 每分米分划上有数字注记。使用钢尺时应 特别注意钢尺零点的位置。由于钢尺零点 位置不同，可分为端点尺和刻线尺。
直线AB全长DAB＝DA1＋D12＋D2B
•斜量法
当倾斜地面的坡度比较均匀时，如图所示：
可沿斜坡丈量出AB的斜距L，用测坡器测出地 面倾斜角 a，然后计算出AB的水平距离D。
D L cos
钢尺量距的误差分析 定线误差 钢尺尺长误差 测定地面倾斜的误差 温度误差 拉力误差 丈量本身的误差
4 距离丈量的精度要求及注意事项
•整尺法
丈量时由两人进行，各持钢尺的一端，前者 称为前尺手，后者称为后尺手。前尺手拿测 钎和标杆，后尺手将钢尺零点对准起点，前 尺手沿丈量方向拉直尺子，并由后尺手定方 向。当前、后尺手同时将钢尺拉紧、拉平、
拉稳时，后尺手准确地对准起点，同时前尺手 将测钎垂直插到终点处，这样就完成了第一尺 段的丈量工作。两人同时抬尺前进，后尺手走 到插测钎处停下，重复上面作业，量出第二尺 段，后尺手拔起测钎套入铁环内，再继续前进。 依同法量至终点。若末一段不足一整尺时，应 利用尺端刻有毫米的分划线量出零数。其两点 间的水平距离为：

工程测量4距离测量

工程测量4距离测量
• 电磁波测距具有测程长、精度高、作业快、 工作强度低、几乎不受地形限制等优点。
1.电磁波测距技术发展简介
A
B
反光镜 Reflecting Prism
(Reflector)
反射棱镜
Polemounted
Rotatable
Tribrachmounted
1.1 测距仪分类
按测距方式分
−脉冲式，以激光作光源 −相位式，以红外光作光源，近来还出现了以微波
4. 全站仪具有如下特点
博飞
Leica
Leica
Topcon
Nikon
4 实训室现有全站仪认识
苏一光 RTS612
1、仪器结构 该全站仪采用红外光测距装置，采用棱镜反射、反射片 反射。配备了普通光学气泡、屏幕显示电子气泡和激光 对中器，微动螺旋和制动螺旋同轴，竖盘指标自动补偿， 其他结构和电子经纬仪相同。
土木工程测量
§4 距离测量
§4 距离测量
§4.1 钢尺量距 §4.2 视距测量 §4.3 电磁波测距
一般介绍
在工程测量中使用三种距离：
− 斜距（slope distance）
− 水平距离（horizontal distance）
− 垂直距离或高差（vertical distance, height difference)
b)设A、B两点互相通视，要在A、B两点的直线上 标出分段点1、2点。
c) 两点间定线，一般应由远到近，即先定1点， 再定2点。
d) 定线时，乙所持标杆应竖直，利用食指和 姆指夹住标杆的上部，稍微提起，利用重 心使标杆自然竖直。此外，为了不挡住甲 的视线，乙应持标杆站立在直线方向的左
侧或右侧。
3．平坦地面的距离丈量

工程测量第四章--__距离测量与直线定向

第四章 距离测量与直线定向
§4.1 直线定向
§4.2 钢尺量距
§4.3 视距测量
§4.4 光电测距仪
§4.5 全站仪简介
§4-1直线定向
一、直线定向的概念： 测定直线与标准方向间的水平角度的工作称为。 二、标准方向的种类
2
标准方向有三种 真子午线方向（真北 ） 磁子午线方向（磁北 ） 坐标纵轴方向（坐标北）
4
247°20´
3
解：
1 = 46°＋180°－125°10´ = 100°50´ = 100°50´＋180°＋136°30´
α23 =α12＋180°－β2 α34 =α23＋180°＋β3
（417°20´－360°） = 417°20´ >360° = 57°20´ = 57°20´＋180°－247°20´ α45=α34＋180°－β4 = －10° <0° （－ 10°＋360°） = 350°
d f l p
f d l p
f D d f l f p
*
*
f D l f p f 令 K , c f 则有
p
D Kl c
式中 K——视距乘常数，通常K=100；
c ——视距加常数，常数c值接近零 。 故水平距离为
D Kl 100l
乙 甲
（2）经纬仪法定线 在A安臵经纬仪，对中、整平，十字丝竖丝瞄准另一 点B，固定照准部，然后望远镜往下打，指挥另一人在 视线上用测钎定点。 此法可用于一般量距和精密钢尺量距。
二、距离丈量 一般量距方法
一般量距方法 适用条件：当量距精度要求为1/2000～1/3000时采用。 定线方法：目测法或经纬仪法。 w当地面平坦时,可将钢尺拉平,直接量测水平距离; w对于倾斜地面，一般采用 “平量法” ; w当地面两点之间坡度均匀时也可采用“斜量法”. 1、平坦地面的距离丈量 丈量：在地面平坦量距，可将钢尺拉平、拉直、用力 均匀，并整尺段地丈量，要进行往返丈量。

工程测量 第4章 距离测量


②辅助工具
辅助工具主要有温度计、弹簧秤、锤球、测钎和标杆 温度计：测定温度；弹簧秤：控制拉力； 垂球：垂球用来投 点 ;测钎：用来标记所量尺段的起止点和查记尺段数；标杆： 标定直线。
测钎：测钎用粗铁丝磨尖制成，长约 30cm , 用来标志
所量尺段的起、 止点和计算已量过的整尺段数。
标杆：标杆长2-3m，直径3-4cm，杆上涂以20cm间隔 的红、白漆，以便远处清晰可见，用于标定直
一、电磁波测距原理
设电磁波在测距仪与反光镜（合作目标）之间 往返的时间为t。则测距仪至反光镜的距离
1 S Ct 2
–光在真空中的传播速度为C0=299792458米/秒。
按电磁波理论： 光是电磁波，其数学表达式为: E A sin(t 0 ) 它表达了光波在转播空间任一位置上电磁振动 的状态。 其中： A是振幅；
(5)要在成像稳定的情况下进行观测。
§4-3 光电测距
1948年瑞典AGA厂推出了第一台光波测 距仪随着需求的增长和光学、微电子学的发 展使电磁波测距的技术迅速发展。进一步推 进了测量学的发展。尽管GPS应用很广，短
程电磁波测距仪仍然大有用途
电磁波测距仪的分类
按载波分 • 微波测距仪 • 激光测距仪 • 红外光测距仪 按测程分 • 远（长）程测距仪 • 中、短程测距仪
平距 高差 D（m） h(m)
高 程 H(m )
1.817
1.310 B 1.316
0.796 1.03 9 93°22′ 48″
－ 3°22′48″
103.539
6.121
1.835
A：1/2(m+n) －v= -0.0005
B：1/2(m+n) －v= -0.0005

工程测量ppt第四章 距离测量


测 量 次 数 1
前尺读数
后尺读数 （m) 29.946 0.051 29.952 0.055 29.943
温度
温度改正 （mm)
高差(m)
倾斜改正 （mm)
改正后的尺段长度（m)
备注
29.895
25.8°C
0.272
A-1
2
29.897
29.896 +2.1 -1.2
2.5
29.8994
3 0.047 29.933 0.016 29.96 0.045 29.952 0.036
29.896
1
29.917
27.6°C 29.916 +2.7
+0.174 2.5 -0.5 29.9207
1-2
2
29.915
此记录表是记录A至 B往测数据
3
29.916
…… …… …… …… …… ……… ……… …… …… 1 1.88 0.076 1.87 0.064 1.86 1.804
27.5°C
4 钢尺精密量距的成果整理
⑵温度改正 设钢尺在检定时的温度为t0℃，丈量时 的温度为t℃，钢尺的线膨胀系数α。则某 尺段l的温度改正为： Δlt=α(t-t0)l
4 钢尺精密量距的成果整理
⑶ 倾斜改正 设沿地面量斜距为l，测得高差为h,换成平距d要进行 倾斜改正。
l h
改正公式为：
d
2 2 1/ 2
视距测量精度一般为 1/200 ～ 1/300 ，精密视距测 量可达 1/2000 。由于视距测 量用一台经纬仪即可同时完 成两点间平距和高差的测量 ，操作简便，所以当地形起 伏较大时，常用于碎部测量 和图根的加密。
视线水平时

建筑工程测量(第四章)距离测量与直线定线

（根据精度不同进行划分） 根据精度不同进行划分）
1、电磁波测距 2、钢尺量距 3、视距法测距
图4-1
§4.1 钢尺量距
一、量距工具
《建筑工程测量》CAI课件
钢尺
标杆
测钎（测针） 测钎（测针）
《建筑工程测量》CAI课件
二、直线定线
定义： 定义：确定直线的走向 地面上两点间的距离超过一整尺长 地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作 需要在两点的连线（或延长线）上标定出若干个点 按精度要求的不同，直线定线分为： 按精度要求的不同，直线定线分为：
n = 上 读 -下 读 =1.426−0.995 = 0.431m 丝 数 丝 数 ′ = −2°42′ α = 90 −竖 读 = 90 −92 42 盘 数 D = Lcosα = Kncos2 α =100×0.431×cos2 (−2°42′)
° ° °
=43.00m
h = Dtanα +i −l = 43.00×tan( −2 42′) +1.45−1.211
解： D
A B
= nl + q = 4×30m+ 9.98m= 129.98m
DBA = nl + q = 4×30m+10.02m= 130.02m
1 1 D = (DAB + DBA) = (129.98m+130.02m = 130.00m ) av 2 2
DAB − DBA 129.98m−130.02m 0.04m 1 K= = = = D 130.00m 130.00m 3250 av
《建筑工程测量》CAI课件
第四章 距离测量与直线定向
★§4.1 钢尺量距 §4.2 视距测量 §4.3 电磁波测距简介 §4.4 全站仪及其使用 §4.5 直线定向
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3）利用检定后钢尺丈量各段距离li。前、后读尺员同时 读取读数，估读至0.5mm，记录员依次记入。计算距 离D’。
四、精密钢尺量距（毫米级）
2、成果计算（hAB，D’ ，l0，lt ）：尺长、温度及倾斜改正
尺长改正：
一整尺的尺长改正数： △l = lt- l0（钢尺检定长度-名义长）
每量测1米时的尺长改正数 ：
DD l D l0
四、精密钢尺量距（毫米级）
精密钢尺量距相对误差K＜1/3000 1、量距步骤 1）定线与概量：
A点安置经纬仪，瞄准B后，用木桩定出中间各点，概量出各 点间距略小于一整尺长，桩顶划十字细线。
A
A
1
2
3
4
B 5B
四、精密钢尺量距（毫米级）
2）测桩顶间高差hAB。 利用水准仪，用双面尺法或往、返测法测出各相邻桩 顶间高差。所测相邻桩顶间高差之差，一般不超过 ±10mm，在限差内取其平均值作为相邻桩顶间的高 差。以便将沿桩顶丈量的倾斜距离改算成水平距离。
p
p
ε
l
f
C
D
A
N B
❖ 视线水平时两点间距离 D
DC l
f
p
D f l C Kl p
5.2 视距测量
仪器高
i A
a
中丝读数
二 、一般钢尺量距（厘米级）
3、一般钢尺量距精度要求 量距精度通常用相对误差K来衡量：
K D往D返 1/ 2(D往 D返)
平坦地区，用钢尺量距精度不应低于1/3000。 在山区，不应低于1/1000。 若丈量相对误差不超限，取往、返测距离的平均值作为
直线AB最终的水平距离(m)：
1 D2(D往D返)
5.2 视距测量
1、视距测量原理：利用望远镜内的视距装置配合视距尺,根据 光学和三角几何学原理,同时测定距离和高差的方法 精度：1/200-1/300
M
仪器中心 十字丝面
视距夹角
p
p
ε
l
f
视距丝间隔
C
D
A
N B
f K ：视距乘常数；C视距加常数 p
5.2 视距测量
2、水平视距测量
M 仪器中心 十字丝面
1、平坦地面的量距方法 按AB间目测定线标定的直线方向逐段量距，依次量出各 整尺段，最后量出不足整尺段的余长。
30m
30m
30m
30m
30m 19.325m
A
B
169.325m
❖ AB水平距离为： D AB nLl
二、一般钢尺量距（厘米级）
2、倾斜地面的量距方法 地面坡度较小时，直线定线后，当可将钢尺抬平直接量取
(4）钢尺垂曲误差 (5) 钢尺倾斜误差 (6) 定线误差
钢尺检定求得尺长改正数； 尺温每变化8℃，尺长将变
1/10000； 精确丈量时，使用弹簧秤保持钢
尺拉力稳定，30m钢尺施力100N， 50m钢尺施力150N； 保持尺子水平，中间应有人托住 尺子； 水准仪测定高差； 一般量距中，目测定线；精密量 距，经纬仪定线。
工程测量：距离测量
测绘学基础
第五章 距离测量 Chapter 5 Distance Measurements
第五章 距离测量
1、距离的概念 距离是指两点之间的地面实际长度 不同高程的两点间的距离称为斜距(slope distance) 水平面上两点间的距离称为平距(horizontal distance) 我国一般用米(M)作距离的单位 2、距离测量常用方法 钢尺量距(taping) 视距测量(stadia measurement) 电磁波测距(electromagnetic distance measurement)
尺架式
尺盒式
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
一、量距的工具
0
1
2
3
10cm
刻线尺(engraved line tape)(毫米刻划)
10
10cm
端点尺(endpoint tape) (厘米刻划)
一、量距的工具
2、辅助工具：标杆、测钎、垂球、弹簧秤、温度计等
二、一般钢尺量距（厘米级）
三、钢尺检定
钢尺的实际长度(即钢尺两端点刻划间的标准长度)与其名 义长度(即尺面标注长度)不相等，量距时将产生误差累计。 1、尺长方程式(标准拉力下，尺的长度l 与温度t 的关系)
钢尺在温度t时的实际长度
1.25×10-5/ ℃
ll真 真 5 l名 ＋ 0 0 . Δ 0 ＋ ＋ 0 l5 名 1 2 0 .（ 2 t 1 5 t 0 5 ） 0 （ t 2 ） 0
本章主要内容
测绘学基础
5.1 钢尺量距
5.2 视距测量 5.3 电磁波测距
测绘学基础
5.1 钢尺量距
一、量距的工具 二一般钢尺量距(厘米级)
三、钢尺检定
四、精密钢尺量距(毫米级)
一、量距的工具
1、钢尺(steel tape)、皮尺(cloth tape) 毫米分划、厘米分划 长度：20m、30m、50m 分类：端点尺、刻线尺
两点间的平距。
A
l1
Байду номын сангаас
钢尺
垂球
l2 l3
D
l4 B
❖ AB水平距离：
D l1l2 ln
二、一般钢尺量距（厘米级）
当地面坡度较大时，钢尺抬平有困难，可沿地面丈量倾斜距 离S，用水准仪测定两点间的高差h，计算水平距离D。
S
A D
B h
D S2h2
h2
DSDh Dh 2S ❖ 钢尺的倾斜改正(高差改正)
尺长改正数
膨胀系数
检定时温度(20℃)
△L——t0时钢尺检定时的实际长度减去钢尺名义长度
t ——钢尺使用时温度
三、钢尺检定
2、钢尺检定方法 比长检定法：将标准钢尺和被检定钢尺并排放在平坦地面
上，尺的末端对齐，施以标准拉力，在零分划处读出两尺
差数，l l作l标 ，计算出被检定钢尺的尺长方程式。
Δl米
lt
l0 l0
丈量D’米距离的尺长改正数：
ΔlDlt
l0 l0
D
温度改正：
△lt=α(t – t0 )D′
倾斜改正： △lh=D-D′ 得：
lh
h2 2D
全长水平距离D： D=Ｄ′+△lD +△lt+△lh
四、精密钢尺量距（毫米级）
3、钢尺量距误差与注意事项
(1) 尺长误差： (2）温度误差 (3）拉力误差
l标
l
0
F
l作
0
F
三、钢尺检定
基线检定法 ①基线场： 平整的地面上相距120或150m的两点埋设固定标志，用 精密测距方法测得其精确长度为标准长度。 ②步骤： 用待检定钢尺多次丈量基线长度，推算尺长改正数及尺 长方程：设基线场长度为D，待检钢尺丈量结果为D’，钢尺
名义长度为l0，则尺长改正数△l为：