第四章??? 距离测量 §4－1  钢尺量距 §4－2  视距测量 §4－3  光电测距 §4－4    全站仪  第四章 距 离 测 量 距离测量是测量的三项基本工作之一：   测定地面上两点间的水平距离。  距离测量的主要方法有：   钢尺量距  利用钢卷尺量距   视距测量  利用测量仪器的视距丝测距   电磁波测距  测距仪测距（如光电测距）   全站仪   GPS测量： GPS接收机 第四章 距 离 测 量 §4－1  钢尺量距 一、量距工具 二、尺长方程式 三、钢尺量距方法 1、直线定线 （1）目测定线 （2）经纬仪定线 2、钢尺普通量距 （1）平坦地面的测量 （2）倾斜地面的测量 （3）高低不平地面测量 3、钢尺精密量距 四、?钢尺量距的主要误差来源 五、钢尺的维护  §4－1  钢尺量距 一、量距工具 钢尺是钢尺量距的主要工具，尺的宽度约10—15mm，厚度约0．4mm。长度有20m、30m、50m等多种，常使用的有30m尺和50m尺等。平时卷在盒内或带手柄的金属尺架上，故又称钢卷尺。分划以mm为最小单位。 钢尺的分划及零点      端点尺与刻线尺 0刻线尺 钢尺量距的辅助工具 钢尺量距的辅助工具有：标杆、测钎、垂球、圆水准器等。精密测量需弹簧秤和温度计。 二、尺长方程式 三、钢尺量距(steel tape measuring)方法 1、直线定线： （1）目测定线   当2点之间的距离大于尺长或地形起伏大时，需要进行直线定线，目测定线用于普通量距 目测定线 （2）经纬仪定线：用于精密量距 （A、B两点在一条直线，确定C点，使A、B、C三点一线）  思考：可否利用水准仪定线？ 2、钢尺普通量距 （1）平坦地面的测量（水平距离）       相对精度：（往测－返测）/距离均值， 不大于1/3000 （2）倾斜地面的测量（倾斜距离） 地面起伏情况 （3）高低不平地面测量 注意：前后尺手同时抬高并拉紧尺子，使成悬空并保持大致水平。 3、钢尺精密量距相对精度可达：1/10000~1/40000 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，逐段量测(3次/段）；             4.施加固定拉力(弹簧秤）；  5.测定温度（温度计估读到0.5 ℃ ）；  6.水准仪测定尺段高差（桩顶）；  7.对量距结果施加三项改正数： 距离全长计算 由各尺段水平距离，分别计算往测和返测距离的全长。 相对误差计算  四、?钢尺量距的主要误差来源 钢尺本身误差（尺长改正误差）  五、钢尺的维护  钢尺易生锈，工作结束后，用软布擦去尺上的泥和水，涂上机油，以防生锈；   钢尺易折断，钢尺出现卷曲，不可用力硬拉；   在车辆多的地区，严防尺被车辆压过而折断；   不准将尺子沿地面拖拉，以免磨损尺面刻划；   收卷钢尺，顺时针方向转动钢尺摇柄，不可逆转，以免折断钢尺。 §4－2 视距测量 一、视距测量的基本原理 1. 视准轴水平时的视距公式 2. 视准轴倾斜时的视距公式 二、视距测量方法 1. 观测方法 2. 计算方法 三、视距测量的主要误差来源 §4－2 视距测量 一、视距测量的基本原理 利用视距丝和视距尺（水准尺）测定水平距离和高差，精度约为1/200~1/300。不受地形限制，便捷，用于碎步测量。  视距丝：经纬仪或者水准仪的十字丝平面内，与横丝平行且上下等间距的两根短丝. 1. 视准轴水平时的视距公式 2. 视准轴倾斜时的视距公式 i 二、视距测量方法     1. 观测方法 1)在测站上安置经纬仪，量取仪器高 i，单位取厘米。  2)在测点上立尺（水准尺）。  3)用望远镜照准标尺读上、中、下丝读数，应估读至毫米，用上下丝读数计算视距间隔 l，中丝读数 v,也可直接读取视距间隔。  4) 中丝位置不变，使竖盘指标水准管气泡居中（若竖盘指标自动补偿，无需此操作），读竖盘读数一并记录，计算竖直角α 。  2. 计算方法  ??? 水平距离：D=Lcosα=kl’cosα=klcos2α           高差：h=h’+i–v =Dtanα+i-v = (1/2)klsin(2α)+i-v 三、视距测量的主要误差来源 仪器误差 视距尺分划误差 视距乘常数 k 的误差 观测误差 视距尺倾斜误差 读数误差 竖直角观测误差 外界条件的影响 大气折光 空气对流 风力影响 §4－3 光电测距 一、光电测距概述 二、光电测距的基本原理 三、光电测距仪及其使用 §4－3 光电测距 一、光电测距概述： 用电磁波作为载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。  优点：扩大测程，提高精度，作业速度快，几乎不受地形条件限制。   分类：  1）按照测程分：短程（测程在3km以内）；                 中程（测程3--15km）；                远程（测程15--100km）。  2）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）；     脉冲—相位式（上述两种的结合）。  测距仪 反射棱镜 2、相位式测距仪 =fΔt 距离计算： =fΔt 三、光电测距仪及其使用（常用短程红外光电测距仪） 包括主机、电池和反射镜，与光学经纬仪或电子经纬仪一起使用。 反射棱镜 将主机发射的调制光信号经反射镜反射又回到主机接收。 测距方法： 距离测量步骤如下：  ??? 1）仪器安置：在测站点安置经纬仪，方法同角度测量，但应比测角时仪器安置高度略低。包括经纬仪对中整平和棱镜对中整平；  ??? 2）测前准备：打开电源进行仪器功能及电源状态测试；设置单位制式，预置常数，包括：仪器加常数、气象改正数等。  ??? 3）照准反射棱镜，调节经纬仪的水平和竖直微动螺旋使回光信号最大。  ??? 4）根据测量精度要求测量距离若干测回，同时观测垂直角，量仪器高，镜高并记录有关气象数据，备成果整理之用。 ?  注意：   精密仪器，防震、防尘、防潮。   不许将照准头正对太阳；   测距仪不要在高压线附近设站，以免受强电磁场干扰。 成果计算 1、气象改正：距离值由波长λ推算， λ随大气折射率的变化而变化，而大气折射率又随气象条件（气压、温度）的不同改变，从而导致波长改变。  2、加常数和乘常数改正：加常数以mm为单位，而乘常数以10-6表示。 精度：a＋bppm  3、倾斜改正：将斜距归算为水平距离。 §4－4 全站仪 一、全站仪概述 二、全站仪结构 1．同轴望远镜 2．双轴自动补偿 3．键盘 4．存储器 5．通讯接口 三、全站仪的使用  §4－4 全站仪 一、全站仪概述  全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。 全站仪的发展经历了从积木式（组合式）即光电测距仪与光学经纬仪组合（二者可分可合），到整体式即将光电测距仪和经纬仪组合为同轴的整体式全站仪（二者不能分离）。?   电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。  同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特

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