工程測(cè)量：距離測(cè)量.ppt

1、上一章主要內(nèi)容,角度測(cè)量原理 光學(xué)經(jīng)緯儀 水平角及豎直角觀測(cè),測(cè)量學(xué)課件,第五章 距離測(cè)量 Chapter 5 Distance Measurements,測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ),1、距離的概念 距離是指兩點(diǎn)之間的地面實(shí)際長(zhǎng)度 不同高程的兩點(diǎn)間的距離稱為斜距(slope distance) 水平面上兩點(diǎn)間的距離稱為平距(horizontal distance) 我國一般用米(M)作距離的單位,第五章 距離測(cè)量,2、距離測(cè)量常用方法 鋼尺量距(taping) 視距測(cè)量(stadia measurement) 電磁波測(cè)距(electromagnetic distance measurement),測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ),

2、5.3 電磁波測(cè)距,測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ),1、鋼尺(steel tape)、皮尺(cloth tape) 毫米分劃、厘米分劃 長(zhǎng)度：20m、30m、50m 分類：端點(diǎn)尺、刻線尺,一、量距的工具,刻線尺(engraved line tape)(毫米刻劃),端點(diǎn)尺(endpoint tape) (厘米刻劃),一、量距的工具,2、輔助工具：標(biāo)桿、測(cè)釬、垂球、彈簧秤、溫度計(jì)等,一、量距的工具,二、一般鋼尺量距（厘米級(jí)）,1、平坦地面的量距方法 按AB間目測(cè)定線標(biāo)定的直線方向逐段量距，依次量出各 整尺段，最后量出不足整尺段的余長(zhǎng)。,AB水平距離為：,2、傾斜地面的量距方法 地面坡度較小時(shí)，直線定線后，當(dāng)可將鋼尺抬

3、平直接量取 兩點(diǎn)間的平距。,鋼尺,垂球,AB水平距離：,二、一般鋼尺量距（厘米級(jí)）,當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時(shí)，鋼尺抬平有困難，可沿地面丈量?jī)A斜距 離S，用水準(zhǔn)儀測(cè)定兩點(diǎn)間的高差h，計(jì)算水平距離D。,鋼尺的傾斜改正(高差改正),二、一般鋼尺量距（厘米級(jí)）,3、一般鋼尺量距精度要求 量距精度通常用相對(duì)誤差K來衡量：,二 、一般鋼尺量距（厘米級(jí)）,平坦地區(qū)，用鋼尺量距精度不應(yīng)低于1/3000。 在山區(qū)，不應(yīng)低于1/1000。 若丈量相對(duì)誤差不超限，取往、返測(cè)距離的平均值作為 直線AB最終的水平距離(m)：,三、鋼尺檢定,鋼尺的實(shí)際長(zhǎng)度(即鋼尺兩端點(diǎn)刻劃間的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度)與其名 義長(zhǎng)度(即尺面標(biāo)注長(zhǎng)度)不相等，量

4、距時(shí)將產(chǎn)生誤差累計(jì)。 1、尺長(zhǎng)方程式(標(biāo)準(zhǔn)拉力下，尺的長(zhǎng)度l 與溫度t 的關(guān)系),尺長(zhǎng)改正數(shù),膨脹系數(shù),檢定時(shí)溫度(20),1.2510-5/ ,鋼尺在溫度t時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度,Lt0時(shí)鋼尺檢定時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度減去鋼尺名義長(zhǎng)度 t 鋼尺使用時(shí)溫度,2、鋼尺檢定方法 比長(zhǎng)檢定法：將標(biāo)準(zhǔn)鋼尺和被檢定鋼尺并排放在平坦地面 上，尺的末端對(duì)齊，施以標(biāo)準(zhǔn)拉力，在零分劃處讀出兩尺 差數(shù)， ，計(jì)算出被檢定鋼尺的尺長(zhǎng)方程式。,三、鋼尺檢定,基線檢定法 基線場(chǎng)： 平整的地面上相距120或150m的兩點(diǎn)埋設(shè)固定標(biāo)志，用精密測(cè)距方法測(cè)得其精確長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。 步驟： 用待檢定鋼尺多次丈量基線長(zhǎng)度，推算尺長(zhǎng)改正數(shù)及尺長(zhǎng)方程：設(shè)基

5、線場(chǎng)長(zhǎng)度為D，待檢鋼尺丈量結(jié)果為D，鋼尺名義長(zhǎng)度為l0，則尺長(zhǎng)改正數(shù)l為：,三、鋼尺檢定,四、精密鋼尺量距（毫米級(jí)）,精密鋼尺量距相對(duì)誤差K1/3000 1、量距步驟 1）定線與概量： A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)B后，用木樁定出中間各點(diǎn)，概量出各 點(diǎn)間距略小于一整尺長(zhǎng)，樁頂劃十字細(xì)線。,2）測(cè)樁頂間高差hAB。 利用水準(zhǔn)儀，用雙面尺法或往、返測(cè)法測(cè)出各相鄰樁 頂間高差。所測(cè)相鄰樁頂間高差之差，一般不超過 10mm，在限差內(nèi)取其平均值作為相鄰樁頂間的高 差。以便將沿樁頂丈量的傾斜距離改算成水平距離。 3）利用檢定后鋼尺丈量各段距離li。前、后讀尺員同時(shí) 讀取讀數(shù)，估讀至0.5mm，記錄員依次記入。計(jì)算

6、距 離D。,四、精密鋼尺量距（毫米級(jí)）,2、成果計(jì)算（hAB，D ，l0，lt ）：尺長(zhǎng)、溫度及傾斜改正,尺長(zhǎng)改正： 一整尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)： l = lt- l0（鋼尺檢定長(zhǎng)度-名義長(zhǎng)） 每量測(cè)1米時(shí)的尺長(zhǎng)改正數(shù) ： 丈量D米距離的尺長(zhǎng)改正數(shù)： 溫度改正： 傾斜改正： lh=D-D 得： 全長(zhǎng)水平距離D： D=+lD +lt+lh,四、精密鋼尺量距（毫米級(jí)）,lt=(t t0 )D,lt=(t t0 ),鋼尺檢定求得尺長(zhǎng)改正數(shù)； 尺溫每變化8，尺長(zhǎng)將變 1/10000； 精確丈量時(shí)，使用彈簧秤保持鋼 尺拉力穩(wěn)定，30m鋼尺施力100N， 50m鋼尺施力150N； 保持尺子水平，中間應(yīng)有人托住 尺

7、子； 水準(zhǔn)儀測(cè)定高差； 一般量距中，目測(cè)定線；精密量 距，經(jīng)緯儀定線。,3、鋼尺量距誤差與注意事項(xiàng),(1) 尺長(zhǎng)誤差： (2）溫度誤差 (3）拉力誤差 (4）鋼尺垂曲誤差 (5) 鋼尺傾斜誤差 (6) 定線誤差,四、精密鋼尺量距（毫米級(jí)）,1、視距測(cè)量原理：利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距裝置配合視距尺,根據(jù) 光學(xué)和三角幾何學(xué)原理,同時(shí)測(cè)定距離和高差的方法 精度：1/200-1/300,：視距乘常數(shù)；C視距加常數(shù),視距絲間隔,視距夾角,5.2 視距測(cè)量,2、水平視距測(cè)量,視線水平時(shí)兩點(diǎn)間距離 D,5.2 視距測(cè)量,視線水平時(shí)兩點(diǎn)間高差h：h=i-v B點(diǎn)的高程: HB=HA+h=HA+i-v,儀器高,中絲讀

8、數(shù),5.2 視距測(cè)量,3、傾斜視距測(cè)量原理,（= 3423）,5.2 視距測(cè)量,5.3 電磁波測(cè)距,一、電磁波測(cè)距概述 1、基本原理 通過測(cè)定電磁波在待測(cè)距離兩端間往返一次的傳播時(shí)間t，利用電磁波在大氣中的傳播速度c，來計(jì)算兩點(diǎn)間的距離。 如圖所示：,2、電磁波測(cè)距儀定義 以電磁波為載波傳輸測(cè)距信號(hào)的測(cè)距儀器統(tǒng)稱為電磁波測(cè)距儀。 3、按其所采用的載波不同分類 微波測(cè)距儀：采用微波段的無線電波作為載波。 光電測(cè)距儀：光波作載波，又分為激光測(cè)距儀、紅外測(cè)距儀。一般測(cè)繪工作中多用紅外測(cè)距儀。 4、短程測(cè)距儀按精度分級(jí) 測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)差 級(jí)測(cè)距儀： 級(jí)測(cè)距儀： 測(cè)距儀級(jí)：,一、電磁波測(cè)距概述,二、測(cè)距成果的

9、整理概述,測(cè)量的距離應(yīng)化算為測(cè)點(diǎn)間的水平距離才能被應(yīng)用。 儀器系統(tǒng)誤差改正：加常數(shù)改正，乘常數(shù)改正、周期誤差改正； 大氣折射率變化引起的改正； 歸算改正：傾斜改正、歸算到參考橢球面上的改正、投影到高斯平面上的改正。 某些類型的測(cè)距儀，通過設(shè)置比例因子，在一定范圍內(nèi)可自動(dòng)進(jìn)行一些改正及計(jì)算。,三、全站儀和自動(dòng)全站儀,1、全站儀 定義：全站儀集電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀和微處理器于一體的全站型電子速測(cè)儀的簡(jiǎn)稱。 基本功能：在照準(zhǔn)目標(biāo)后，通過微處理器的控制，利用鍵盤的操作鍵，能完成測(cè)距、水平方向和天頂距地讀數(shù)、觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、斜距化算成平距、計(jì)算出坐標(biāo)和高程（要有已知數(shù)據(jù)）,數(shù)據(jù)記錄與傳輸：全站儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄，通過電纜傳給電腦，目前大多用這種形式。 全站儀程序功能：測(cè)站定向和極坐標(biāo)法測(cè)量或坐標(biāo)點(diǎn)放樣；支導(dǎo)線測(cè)量和計(jì)算；自由設(shè)站，計(jì)算測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)；對(duì)邊測(cè)量；懸高測(cè)量；面積測(cè)量及計(jì)算等 坐標(biāo)測(cè)量,三、全站儀和自動(dòng)全站儀（