工程測量：距離測量.ppt

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

2、5.3 電磁波測距,測繪學(xué)基礎(chǔ),1、鋼尺(steel tape)、皮尺(cloth tape) 毫米分劃、厘米分劃 長度：20m、30m、50m 分類：端點尺、刻線尺,一、量距的工具,刻線尺(engraved line tape)(毫米刻劃),端點尺(endpoint tape) (厘米刻劃),一、量距的工具,2、輔助工具：標(biāo)桿、測釬、垂球、彈簧秤、溫度計等,一、量距的工具,二、一般鋼尺量距（厘米級）,1、平坦地面的量距方法 按AB間目測定線標(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。,AB水平距離為：,2、傾斜地面的量距方法 地面坡度較小時，直線定線后，當(dāng)可將鋼尺抬

3、平直接量取 兩點間的平距。,鋼尺,垂球,AB水平距離：,二、一般鋼尺量距（厘米級）,當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時，鋼尺抬平有困難，可沿地面丈量傾斜距 離S，用水準(zhǔn)儀測定兩點間的高差h，計算水平距離D。,鋼尺的傾斜改正(高差改正),二、一般鋼尺量距（厘米級）,3、一般鋼尺量距精度要求 量距精度通常用相對誤差K來衡量：,二 、一般鋼尺量距（厘米級）,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。 若丈量相對誤差不超限，取往、返測距離的平均值作為 直線AB最終的水平距離(m)：,三、鋼尺檢定,鋼尺的實際長度(即鋼尺兩端點刻劃間的標(biāo)準(zhǔn)長度)與其名 義長度(即尺面標(biāo)注長度)不相等，量

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

5、線場長度為D，待檢鋼尺丈量結(jié)果為D，鋼尺名義長度為l0，則尺長改正數(shù)l為：,三、鋼尺檢定,四、精密鋼尺量距（毫米級）,精密鋼尺量距相對誤差K1/3000 1、量距步驟 1）定線與概量： A點安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)B后，用木樁定出中間各點，概量出各 點間距略小于一整尺長，樁頂劃十字細(xì)線。,2）測樁頂間高差hAB。 利用水準(zhǔn)儀，用雙面尺法或往、返測法測出各相鄰樁 頂間高差。所測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 讀取讀數(shù)，估讀至0.5mm，記錄員依次記入。計算

6、距 離D。,四、精密鋼尺量距（毫米級）,2、成果計算（hAB，D ，l0，lt ）：尺長、溫度及傾斜改正,尺長改正： 一整尺的尺長改正數(shù)： l = lt- l0（鋼尺檢定長度-名義長） 每量測1米時的尺長改正數(shù) ： 丈量D米距離的尺長改正數(shù)： 溫度改正： 傾斜改正： lh=D-D 得： 全長水平距離D： D=+lD +lt+lh,四、精密鋼尺量距（毫米級）,lt=(t t0 )D,lt=(t t0 ),鋼尺檢定求得尺長改正數(shù)； 尺溫每變化8，尺長將變 1/10000； 精確丈量時，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)儀測定高差； 一般量距中，目測定線；精密量 距，經(jīng)緯儀定線。,3、鋼尺量距誤差與注意事項,(1) 尺長誤差： (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）,1、視距測量原理：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,同時測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 視距測量,2、水平視距測量,視線水平時兩點間距離 D,5.2 視距測量,視線水平時兩點間高差h：h=i-v B點的高程: HB=HA+h=HA+i-v,儀器高,中絲讀

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

9、整理概述,測量的距離應(yīng)化算為測點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。 某些類型的測距儀，通過設(shè)置比例因子，在一定范圍內(nèi)可自動進(jìn)行一些改正及計算。,三、全站儀和自動全站儀,1、全站儀 定義：全站儀集電子經(jīng)緯儀、光電測距儀和微處理器于一體的全站型電子速測儀的簡稱。 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，能完成測距、水平方向和天頂距地讀數(shù)、觀測數(shù)據(jù)顯示、存儲、斜距化算成平距、計算出坐標(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：測站定向和極坐標(biāo)法測量或坐標(biāo)點放樣；支導(dǎo)線測量和計算；自由設(shè)站，計算測站點的坐標(biāo)；對邊測量；懸高測量；面積測量及計算等 坐標(biāo)測量,三、全站儀和自動全站儀（