專題距離測量

專題距離測量第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日距離測量：確定兩點(diǎn)間的距離。方法：鋼尺量距，視距測量和電磁波測距和GPS測量等。第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日鋼尺量距的目的：丈量兩點(diǎn)間的水平距離鋼尺量距所用設(shè)備（1）鋼尺：一般長度20M、30M、50M4.1鋼尺量距！??！注意：尺零點(diǎn)位置第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日

（2）測釬、標(biāo)桿（拉力器、溫度計(jì)）第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日

鋼尺量距的一般步驟：直線定線直線量距4.1.1直線定線1.直線定線：待測距離大于鋼尺的長度或地面起伏較大，需要分段丈量。在待測的兩點(diǎn)直線上，設(shè)立一些標(biāo)志標(biāo)明兩點(diǎn)間的直線位置，作為分段丈量的根據(jù)。2.定線方法：一般量距用目估，精密測距用經(jīng)緯儀定線。4.1鋼尺量距第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日3.不同地形條件的直線定線方法

（1）兩點(diǎn)間可通視：三點(diǎn)成一線確定兩個(gè)端點(diǎn)間的標(biāo)志點(diǎn)。注意：相鄰定線點(diǎn)之間距離要小于鋼尺長度第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（2）對于兩點(diǎn)間不能直接標(biāo)定出直線的情況采用逐次趨近的方法定線第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.1.2直線延長線定線（1）可通視情況：經(jīng)緯儀正倒鏡定點(diǎn)取平均值。（2）有障礙情況：引入適當(dāng)幾何圖形來輔助確定方向點(diǎn)：等邊三角形、正方形或長方形等

理想做法：后視邊比延長邊長，以減小對延長邊的照準(zhǔn)誤差第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.1.3直線一般丈量法（1）適用條件：平坦地段、可沿地面直接丈量；精度要求不高。（2）丈量方法：

1）平地丈量法：用測釬標(biāo)志尺端位置，用整尺段丈量。在末尺段用零尺段丈量。設(shè)鋼尺長度為l，末尺段的長度為q，并且共丈量了n個(gè)整尺段，則丈量的總長度為采用往返丈量，提高丈量精度。用相對誤差衡量丈量精度：第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日測量結(jié)果為：整尺段數(shù)為3余長:往測24.890m,返測24.840mABD=nL0+△L0往測距離為：174.890m,返測為174.840m平均為174.865m相對誤差為：|174.890-174.840|/174.865=1/3500|往測–返測|/往返均值=1/M第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日2）坡地丈量法：地面傾斜變化不大，采用平量法。地面傾斜變化大，采用斜量法。

平量法斜量法第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.1.4直線精密丈量1.直線精密丈量：使用經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)過的鋼尺進(jìn)行距離丈量，并對丈量結(jié)果作一系列改正的距離丈量方法。2.丈量步驟：（1）室內(nèi)檢驗(yàn)鋼尺（標(biāo)準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)拉力）

在室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)拉力條件下檢驗(yàn)鋼尺的實(shí)際長度l′＝l0+△l+al0(t-t0)（2）標(biāo)定直線（定線）

清理并整平場地后，用經(jīng)緯儀定線，打上木樁作標(biāo)記。

第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（3）現(xiàn)場丈量

1）測樁頂高差：用水準(zhǔn)儀對相鄰樁頂進(jìn)行高差觀測作為分段傾斜改正的依據(jù)

2）距離丈量：（a）控制拉力，前后同時(shí)讀數(shù)

（b）改變鋼尺始端讀數(shù)（幾厘米），觀測3次（每兩次尺段長之間的較差不能超過3mm），取三次平均值作為該尺段長。

3）記錄現(xiàn)場溫度：讀到0.5oC。

4）往返丈量第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（4）成果整理

1）尺長改正：

2）溫度改正：

3）傾斜改正：

4）尺段端水平距離：

5）總距離：

6）精度評定：第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.1.5距離丈量的誤差來源

7記錄誤差6讀數(shù)誤差5其他誤差4尺身不平3對點(diǎn)投點(diǎn)誤差2拉力誤差1定線誤差誤差來源第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日視距測量：利用視距裝置與視距尺，一次照準(zhǔn)目標(biāo)可同時(shí)測定地面上兩點(diǎn)間的水平距離和高差的方法。

精度：一般1/200~1/300

最高1/2000用途：碎部測量或較低級的控制測量的水平距離和高程的測定。4.2視距量距第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.2.1視線水平時(shí)高差和水平距離計(jì)算

1.基本原理

待測水平距離（儀器中心到視距尺的距離）

待測兩點(diǎn)的高差加常數(shù)C≈0乘常數(shù)K=100儀器高i中絲讀數(shù)ⅴ第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.2.3視線傾斜的水平距離和高差計(jì)算水平距離

高差公式H=(Klsin2α)/2+i-v=Dtanα+i-v視距測量要注意的兩個(gè)問題：（1）量儀器高；（2）保證儀器視距絲在視距尺范圍內(nèi)盤左盤右觀測可提高精度第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日

1.利用電磁波反射原理進(jìn)行測距的方法（EDM）（1）光電測距----光電測距儀（常用方法）（2）微波測距----微波測距儀2.光電測距原理（1）脈沖法：

脈沖法特點(diǎn)：時(shí)間測定精度較低，導(dǎo)致距離測定結(jié)果誤差較大。精度僅達(dá)到米級。4.3電磁波測距S第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（2）相位法：觀測光的雙程路程的相位變化

Ls為光波的半波長，Δφ為測得的相位差。觀測精度與波長的大小有關(guān)，波長越短誤差越小。采用組合波長法來觀測，用長波長觀測大距離，用短波長觀測短距離。最高精度可達(dá)厘米級。3.光電測距的測程劃分

短程（<3km)

中程（3~15km）

長程（15km以上）（DCH-3型最大3km）第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日WildT1600+DI4LWild新T2+DI1000第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日KernME5000激光測距儀-世界上精度最高的測距儀第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日喜利得（HILTI）手持激光測距儀PD30產(chǎn)地：德國用途：建筑施工與房產(chǎn)測量中的距離、面積、體積測量。測距范圍：0.5~200M測距精度：±1.5MM第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日主顯示欄顯示測量或計(jì)算結(jié)果傾斜傳感器徠卡DISTOA8手持激光測距儀功能:管水準(zhǔn)器提高水平測量精確度間接測量鍵利用三角函數(shù)與勾股定理計(jì)算3×數(shù)碼瞄準(zhǔn)器便于白天測量時(shí)瞄準(zhǔn)目標(biāo)清除鍵

測量延長片從角落起測量背景燈黑暗中可讀數(shù)橡膠保護(hù)提高對機(jī)身的保護(hù),更堅(jiān)固副顯示欄顯示傾斜角或輔助測量結(jié)果第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4、測距儀的成果整理1）測距儀常數(shù)改正加常數(shù)C0(mm)，乘常數(shù)R（mm/km）△DK=C0+RSeg.儀器標(biāo)稱精度：5mm+3×10-6第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日2）氣象改正氣溫t，氣壓p氣象改正系數(shù)A△Dn=AS第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日3）水平距離的計(jì)算改正后的斜距：Sa=S+△DK+△Dn

水平距離：D=Sacosa第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4）水平距離向橢球面的化算

D‘=D（1+Hm/R)-1Hm

：兩端點(diǎn)高程均值5）橢球面距離向高斯平面的化算

△d=(ym2/2R2)D’ym

：兩端點(diǎn)高斯橫坐標(biāo)自然值的均值

D’’=D’+△d第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日5、光電測距的誤差來源1調(diào)制頻率誤差2氣象參數(shù)誤差3對中誤差4測相誤差5光速誤差第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向的角度關(guān)系稱為直線定向。4.4.1標(biāo)準(zhǔn)方向：（1）真子午線方向：通過地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向。（2）磁子午線方向：磁針在地球磁場作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。（3）中央子午線（坐標(biāo)縱軸）方向：每高斯分帶內(nèi)的中央子午線方向（即坐標(biāo)縱軸方向）作為標(biāo)準(zhǔn)方向。

4.4直線定向第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.4.2直線方向的表示法（1）方位角：由標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針方向量測到某直線的水平角（注意：標(biāo)準(zhǔn)方向與直線的位置關(guān)系）。

1)真方位角A

2)磁方位角Am3)坐標(biāo)方位角α

方向線OA的方位角表示為：αOA。

注意??！AO與OA方位角之間的關(guān)系第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（2）象限角：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端或南端開始，依順時(shí)針或反時(shí)針方向量至直線的銳角，用R表示。四個(gè)象限：北東、北西、南東、南西。（3）象限角及方位角的關(guān)系第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日4.4.3幾種方位角之間的關(guān)系（1）真方位角與磁方位角的關(guān)系

δ--磁偏角，東偏取正，西偏取負(fù)。（2）真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系

γ--子午線收斂角，即地面上某點(diǎn)的真子午線方向與該點(diǎn)中央子午線之間的夾角。在中央子午線以東地區(qū)，各點(diǎn)的坐標(biāo)軸方向偏在真子午線的東邊，故γ為正，否則為負(fù)。

第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日羅盤儀測定磁方位角陀螺儀測定真北方向。4.5.1羅盤儀測定直線的磁方位角（1）

羅盤儀的構(gòu)造：由望遠(yuǎn)鏡、羅盤盒和基座組成。4.5方位角測定第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（2）磁方位角測定方法：

1）安放、整平、對中羅盤儀

2）瞄準(zhǔn)目標(biāo)

3）松開磁針

4）讀數(shù)（3）注意事項(xiàng)

1）

磁針能自由轉(zhuǎn)動(dòng)

2）

附近無鐵器

3）避開高壓線

4）用畢或搬動(dòng)時(shí)鎖定磁針

第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日練習(xí)1.某測距儀的標(biāo)稱精度為（3mm+2ppm·D),用它測得兩點(diǎn)間的距離為2653.478m,試計(jì)算該距離值的絕對中誤差和相對中誤差。2。用D3000紅外測距儀測得一傾斜距離1567.892m,豎直角2o18`22“,氣壓98.7kpa,氣溫30.2oC,儀器的加常數(shù)為－27mm,乘常數(shù)為+3mm/km,試計(jì)算水平距離和高差。D3000系列測距儀的氣象改正式為：R=278.96-793.12·P/(273.16+T),P以kpa為單位，T以oC為單位。第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日1。解：中誤差m=±(3mm+2mm/km×2.65km)=±8mmK=1/(D/|m|)=1/(2653.478m/8mm)=1/3316852.解：R=278.96-793.12·P/(273.16+T)=278.96-793.1×98.7/(273.16+30.2)=20.9mm/kmS=1567.892m-0.027m+(20.9+3)mm/km×1.568km=1567.9025mD=S·cosα=1567.9025m×cos2o18`22“=1566.633mH=S·sinα=1567.9025m×sin2o18`22“=63.090m第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日1、衡