第四章 距离测量共74页文档

§4.3
视 距 测 量
4.3.2 视线倾斜时视距测量公式
在实际工作中，可以使中丝读数等于仪器高i,则上式可简化为:
(4-21)
据(4-18)式算出A，B间的水平距离后，高差h也可按下式计算： h=Dtgα+i-s
h=Dtgα+i-s
视 距 测 量
§4.3
4.3.4 视距常数测定
M’E+EN’=(ME+EN)cosα l’=lcosα (4-17) D’=Kl’=Klcosα
水平距离为 D=D’cosα=Klcos2α
D=D’cosα=Klcos2α (4-18)
初算高差为：
(4-19)
§4.3 视 距 测 量 4.3.2 视线倾斜时视距测量公式 A、B两点高差为： (4-20)
4.1.4 钢尺量距成果整理
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。公式为(图L-4-9)：
上式用级数展开：
当高差不大时，h与l比值很小，取前两项得倾斜改正为：
(4-5)
每一尺段改正后的水平距离为：
(4-6)
钢 尺 量 距
§4.1
4.1.5 钢尺检定
由于钢尺制造误差，以及长期使用产生的变形使得钢尺名义长度和实际长度不一样，因此在精密量距前必须对钢尺进行检定。 钢尺检定室应是恒温室，一般用平台法。将钢尺放在长度为30m(或50m)的水泥平台上，平台二端安装有施加拉力的拉力架。给钢尺施加标准拉力(100N)，然后用标准尺量测被检定钢尺，得到在标准温度、标准拉力下的实际长度，最后给出尺长随温度变化的函数式，称为尺长方程式。
lt=l0+Δld+α(t-t0)l0 (4-7)

尺长改正：
Dk
D'
k l0
Байду номын сангаасk ——尺长改正值
l 0 ——卷尺名义长度
D ' ——量得长度
温度改正： D t D ' tt0 ——钢尺膨胀系数
t 0 ——标准温度
高差改正：
Dh
h2 2S
水平距离 D D ' D k D t D h
钢尺量距的误差分析
1、尺长误差 钢尺名义长度和实际长度不符，则产生尺长 误差，它随着距离的增长而增大。 2、温度误差 钢尺受温度影响其长度会变化 3、拉力误差 丈量时拉力要均匀 4、定线误差 定线不直使丈量沿折线进行，因而总是使丈 量结果偏大 5、尺子不水平误差 6、丈量本身的误差 主要包括钢尺刻划误差、对点不准确 读数误差以及外界条件影响等。一般来说这种误差，在丈 量的过程中可以抵消一部份，但不能完全消除，因此，在 测量时要十分仔细认真。
操作步骤：
1、丈量前，在直线两端点A、B竖立标杆； 2、丈量时，后尺手持钢尺的末端位于起点A，前尺手 持钢尺的前端（零点的位置）沿定线方向向B点前进， 至整尺处插下测钎，这样就量取了第1个尺段。 3、以此方法量其他整尺段，依次前进，直至量完最后 一段。最后一段为不足整尺段的“余长”。 4、丈量余长时，乙将钢尺零点分划对准B点，甲在钢 尺上读取余长值。 5、求出A B的水平距离
电磁波测距技术发展简介
电磁波测距的分类 电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪
②用激光作为载波的激光测距仪
③用红外光作为载波的红外测距仪
后两者又统称为光电测距仪（均采用光波作为载波） 微波和激光测距仪多属于长程测距，测程可达60km，一般用 于大地测量；而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15km以 下)，一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量 等。（微波和激光测距仪的测程较大，多用于大地测量，红外测 距仪多用于小范围内的距离测量，我们在工程上用得较多的是这 一种）

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。

皮尺量距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、钢尺的丈量工具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。

控制测量、施工放样使用钢尺。

刻线尺零点位置端点尺2.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。

二、直线定线 1.目估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。

2.经纬仪定线钢尺精密量距时, 必须用经纬仪定线。

三、钢尺量量方法 1.一般方法（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=n l + 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。

若 , 则（2）倾斜地面的距离丈量①水平钢尺法∑+++=4321D D DD D②高差改正法'22Dh D D -=‘或 22')(h D D -=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。

l t =l+△l+αl ( t -t 0 ) 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。

M M’ C N N’l B h D tg α
D’
α
i A D
4.2 视距测量
3. 视距测量方法 1）将经纬仪安置在测站A，进行对中和整平； 2）量取仪器高i； 3）将视距尺立于欲测的B点上，分别读出上、 下视距丝和中丝读数l，将下丝读数减上丝读 数得视距间距n；
4.2 视距测量
3. 视距测量方法 4）在中丝不变的情况下读取竖直度盘读数，并 将竖盘读数换算为竖直角α； 5）根据测得的n、α、i和l计算水平距离D和高 差h，再根据测站的高程计算出测点的高程。
高 差 水平 i-l (m) h (m) 距离 D 测点 备 高程 注 D
4.2 视距测量
4. 视距测量误差来源 (1)仪器误差 a.视距尺分划误差 b.常数K误差 (2)观测误差 a.视距丝读视距间隔误差 b.竖角误差 c.尺竖立不直的误差
4.2 视距测量
4. 视距测量误差来源 (3)外界条件的影响 大气折光 风力
零尺段 总长度 平均长度 精度 36.537 336.537 36.428 336.428 336.482
1 ／3087
往 返
相对误差K=|D往－D返|／ D平=1 ／M K限=1 ／3000 ~ 1 ／1000
4.1 钢尺量距
5. 精密量距 1）精密量距时采取的措施 1]用检定过的钢尺； 2]经纬仪定线； 3]钉尺段桩(概量)，用水准仪测量桩间高 差； 4]对钢尺施加固定拉力，并测量温度； 5]对量距结果加改正数。
c0—光在真空中的速度 ng—光在大气中传输的折射率
Δt—光波在AB间往返传输时间
4.3 光电测距 2. 相位式测距原理
调制波的调制频率f，角频率 c 波长: λ = cT = f
ω = 2πf