视距测量
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第四章→第二节→视距测量一、视距测量的概念视距测量是根据几何光学原理,利用仪器望远镜筒内的视距丝在标尺上截取读数,应用三角公式计算两点距离,可同时测定地面上两点间水平距离和高差的测量方法。
视距测量的优点是,操作方便、观测快捷,一般不受地形影响。
其缺点是,测量视距和高差的精度较低,测距相对误差约为1/200~1/300。
尽管视距测量的精度较低,但还是能满足测量地形图碎部点的要求,所以在测绘地形图时,常采用视距测量的方法测量距离和高差。
二、视距测量的计算公式(一)望远镜视线水平时测量平距和高差的计算公式如图4-7 所示,测地面两点的水平距离和高差,在点安置仪器,在点竖立视距尺,当望远镜视线水平时,水平视线与标尺垂直,中丝读数为,上下视距丝在视距尺上的位置读数之差称为视距间隔,用表示。
1、水平距离计算公式设仪器中心到物镜中心的距离为,物镜焦距为,物镜焦点到点的距离为,由图4-7可知两点间的水平距离为,根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为:(4-7)式中:为视距乘常数,用表示,其值在设计中为100。
为视距加常数,仪器设计为0。
则视线水平时水平距离公式:(4-8)式中—视距乘常数其值等于100。
—视距间隔。
2、高差的计算公式:两点间的高差由仪器高和中丝读数求得,即:(4-9)式中:—仪器高,地面点至仪器横轴中心的高度。
(二)望远镜视线倾斜时测量平距和高差的公式在地面起伏比较大的地区进行视距测量时,需要望远镜倾斜才能照准视距标尺读取读数,此时视准轴不垂直于视距标尺,不能用式4-8计算距离和高差。
如图4-8所示,下面介绍视准轴倾斜时求水平距离和高差的计算公式。
视线倾斜时竖直角为,上下视距丝在视距标尺上所截的位置为,,视距间隔为,求算、两点间的水平距离。
首先将视距间隔换算成相当于视线垂直时的视距间隔之距离,按式4-8求出倾斜视线的距离′,其次利用倾斜视线的距离′.2和竖直角计算为水平距离。
因上下丝的夹角很小,则认为∠和∠为90°,设将视距尺旋转角,根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式(4-10),两点高差计算公式为式(4-11)。
视距测量的概念
视距测量是指测量一个物体或目标与观察者之间的实际距离。
在地理学、天文学、航空、军事等领域中,视距测量有重要的应用。
视距测量通常会考虑到地球的曲率,因为地球是近似球体,两个点之间的距离会因地球的曲率而产生差异。
视距测量的公式可以根据地球的曲率进行修正,以得到更准确的距离值。
在航空和军事中,视距测量通常使用雷达、激光测距仪或目测等方式进行。
这些技术可以通过测量信号的传播时间、反射率等参数来计算目标与观察者之间的距离。
视距测量还可以用于确定两个物体之间的可见距离。
在大气条件良好的情况下,可见距离通常受限于大气散射、折射、吸收等因素。
通过测量可见距离,可以评估环境的清晰度和透明度,对于航空、交通管理等领域具有重要意义。
总之,视距测量是测量物体或目标与观察者之间实际距离的方法和过程,它在不同领域中有着广泛的应用价值。
视距测量原理
视距测量原理乃是气象学上一种关于测量地球表面物体间视线距离的技术。
主要是应用于地质学、航空、航海、摄影、导航等领域。
视距测量根据视线距离的定义,该观测天体的角高度和自身的地理经纬度,利用几何原理或三角法则来计算视距。
这种测量方式需要的设备较为简易,操作方法也相对简单,但需求条件较为苛刹,比如需要清晰的视线,适度的天气条件,甚至还需要相关的基本知识和技能。
视距测量原理中,所需的具体数据包括目标物体的高度、观察者的高度、地球上的视距、地球的半径等等。
通过三角形几何原理,可以得到距离是地球上两点
之间最短的海洋或陆地距离。
人们用这种方式通常能够获得较为精确的数据,尤其是在地形复杂、地表参照物少的情况下,视距测量的优势尤为明显。
然而,视距测量原理在实际应用中也存在一定的局限性。
由于地球的凸面形状,过远的距离无法直接测量;同样,目标物体较小或过低、天气条件差等因素,也会导致视距测量的精度受到影响。
因此,在使用视距测量原理时,需要根据实际情况对测量结果进行校正,以保证数据的准确性。
综上所述,视距测量原理是一种依靠视线距离和三角测量的原理,来计算具体目标物体与观测者之间距离的一种重要方法。
虽然其应用场景广泛且具有一定的精确度,但也存在着一些局限性,需要人们在实际应用过程中加以注意并进行适当的校正。
视距测量水平距离是指通过观察目标物体与自身之间的角度差来估算目标物体与观察者之间的水平距离。
在实际应用中,视距测量水平距离被广泛用于地图制作、导航系统、航空和航海等领域。
视距测量水平距离的计算公式可以通过三角法来推导。
假设观察者和目标物体之间的距离为D,观察者与目标物体之间的高度差为H,目标物体所占的视角为α,则可以得到如下公式:D = H / tan(α)其中,tan表示正切函数。
这个公式可以通过下面的步骤来推导:1.假设我们站在地面上观察目标物体,目标物体的高度差为H。
2.我们通过角度差来测量目标物体所占的视角α。
可以使用角度测量仪器如测距仪等工具来获取此值。
3.根据三角函数的性质,我们可以得到观察者和目标物体之间的距离D与高度差H之间的关系:tan(α) = H / D。
4.将上述表达式进行变形,可以得到D = H / tan(α)。
这个公式的应用非常广泛,可以用于计算观察者和目标物体之间的水平距离。
例如,当制作地图时,如果已知地图上某一点的坐标和高程信息,同时也知道地面上观察者的高程信息,就可以利用视距测量水平距离的公式来计算观察者和目标点之间的距离。
此外,这个公式在导航系统中也有重要的应用。
通过测量观察者与目标物体之间的角度差,可以估算出目标物体与观察者之间的水平距离。
这个信息可以用于导航系统中的路线规划和位置定位等功能。
视距测量水平距离的公式也适用于航空和航海领域。
在飞行和航海过程中,通过测量目标物体所占的视角,并利用上述公式,可以估算出观察者与目标物体之间的水平距离。
这对于导航、位置确认和避障等任务非常重要。
在实际应用中,除了使用测距仪等专门仪器来测量目标物体所占的视角外,还可以利用数字图像处理技术来自动化地测量视角。
通过分析图像中目标物体的像素位置,可以利用几何关系来计算目标物体的视角,并进而估算出观察者与目标物体之间的水平距离。
总的来说,视距测量水平距离的公式是通过三角法来推导并计算的。
视距测量名词解释
视距测量是一种测量距离的方法,也叫三角测量。
该方法利用三角形中的角度和边长关系,通过测量目标物体与观察点之间的角度和一条已知长度的基线,计算出目标物体与观察点之间的距离。
其中,一些常见的名词解释如下:
1. 观察点:视距测量的起点,也称测站。
可以是一个人、一个仪器或一个观测台等。
2. 目标物体:视距测量的终点,也称目标点。
可以是一个建筑物、一座山峰或一个电线杆等。
3. 视线:从观察点到目标物体的直线,也叫测线。
4. 视角:从观察点看向目标物体的夹角,也叫视线与水平面的夹角。
5. 基线:已知长度的线段,通常是两个观测点之间的距离,也叫基准线、基准长度或测距基线。
6. 视距:从观察点到目标物体的距离,也叫测距。
7. 视距误差:视距测量中的误差,包括观测误差和仪器误差等。
8. 三角形解算:利用三角函数计算视距的方法,包括正弦定理、余弦定理和正切定理等。
9. 实测高程:通过视距测量计算得出的目标物体的高度,也叫视高度。
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实验五视距测量
一、实习目的
(1)掌握不同竖盘注记类型的公式确定方法。
(2)掌握竖直角的观测计算方法
(3)掌握视距法测定水平距离和高差的观测、计算方法。
二、实习内容
在实训一所选闭合导线各点上分别安置经纬仪,瞄准相邻点进行竖角和视距测量,与实训一(距离)、实训四(高差)结果比较。
三、仪器及工具
DJ6级经纬仪1台,水准尺2根,自备计算器、铅笔、小刀、记录表格等。
四、方法提示
(一)观测
(1)在A点安置经纬仪,对中、整平。
量取仪器高i,在B点竖立视距尺。
(2)盘左位置:瞄准目标,使十字丝中丝的单丝精确切准所作标记,转动竖盘指标水准管微动螺旋,使竖盘指标水准管气泡居中,读取竖盘读数L,记录并计算α左。
(同时读取上、中、下三丝读数a、v、b)
(3)盘右位置:瞄准目标,同法读取竖盘读数R,记录并计算α右。
(4)根据尺间隔l、垂直角α、仪器高i及中丝读数v,计算水平距离D和高差h。
(5)将仪器安置于B点,A点分别立尺,重复上面第2~4步骤,观测、记录并计算。
(二)计算
竖直角平均值:α=1/2(α左+α右)
竖盘指标差:x= 1/2 (α右-α左)(J6级限差≤±25″)
尺间隔:L =︳a-b ︳
水平距离:D=K×L×cos2α高差:h=D×tanα= 1/2×k×ι×sin2α+i-ν
五、注意事项
(1)观测竖直角时,每次读取竖盘读数前,必须使竖盘指标水准管气泡居中;盘左读取竖盘读数后,微动望远镜微动螺旋,使上、下丝其中之一卡整分划,读数更方便。
视距测量(读上、下丝)只用盘左位置观测即可。
(2)计算竖直角和高差时,要区分仰、俯视情况,注意“+”、“—”号;计算竖盘指标差时,注意“+”、“—”号;计算高差平均值时,应将反方向高差改变符号,再与正方向取平均值。
如h= 1/2(h AB-h AB)
(3)各边往返测距离的相对误差应≤1/300,再取平均值。
六、实训报告
记录与计算
视距观测记录表。