《鐵路工程測量》 課件 第10講（2） 子項目3-距離測量-視距測量

子項目3—距離測量光電測距3視距測量2本講主要內(nèi)容重點：視距測量難點：視線傾斜時視距測量原理典型工作任務(wù)3.2——視距測量一、視線水平時的視距測量原理典型工作任務(wù)3.2——視距測量定義：視距測量是利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀望遠鏡內(nèi)的視距絲裝置，根據(jù)光學(xué)及三角學(xué)原理同時測定距離和高差的一種方法。缺點：測量精度較低，僅能達到1/100～1/300的精度。但能滿足地形測圖中測繪的精度要求。上絲下絲尺間隔優(yōu)點：操作方便、速度快、一般不受地形限制。1.水平距離計算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測量一、視線水平時的視距測量原理ABnmpn′m′MN11121314lmnlFfδdD1.水平距離計算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測量一、視線水平時的視距測量原理令則有式中K——視距乘常數(shù)，通常K=100；c——視距加常數(shù)，常數(shù)c值接近零

。故水平距離為2.高差計算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測量一、視線水平時的視距測量原理AB111213141.262vihABvi

—儀器高v—十字絲中絲在視距尺上的讀數(shù)，即中絲讀數(shù)1.水平距離計算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測量二、視線傾斜時的視距測量原理ABEMNM′N′φll′L＝Kl′D2.高差計算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測量一、視線傾斜時的視距測量原理N′lABEMNM′φl′L＝Kl′Dhh′iivA、B兩點間的高差h為：式中h′－高差主值（也稱初算高差）。HAHB大地水準(zhǔn)面典型工作任務(wù)3.2——視距測量視線傾斜時水平距離和高差公式視線水平時水平距離和高差公式小結(jié)典型工作任務(wù)3.2——視距測量二、視距測量實施第一步：在A點安置經(jīng)緯儀，同時在B點設(shè)置視距尺。lABEMNφDhh′iiv第二步：用小鋼卷尺量取儀器高i，記錄。第三步：用盤左瞄準(zhǔn)B點尺子上與儀器同高的位置，打開豎盤自動補償器開關(guān)，待指標(biāo)穩(wěn)定后讀取豎盤讀數(shù)L，記錄。典型工作任務(wù)3.2——視距測量二、視距測量實施lABEMNφiv第四步：轉(zhuǎn)動望遠鏡微動螺旋，使下絲對準(zhǔn)一整分米處，讀取上絲的讀數(shù)，記錄。第五步：按照視距測量原理進行相關(guān)計算。相關(guān)計算見下表典型工作任務(wù)3.2——視距測量視距測量計算測站：

測站高程：儀器高：

儀器：測點下絲讀數(shù)上絲讀數(shù)

中絲讀數(shù)v/m豎盤讀數(shù)L°′″

豎直角°′″

水平距離D/m除算高差h′/m高差h/m高程H/m備注尺間隔lmA45.37m1.45mDJ612.2370.6631.451.574874112+21848157.14+6.35+6.3551.7222.4451.5552.000.890951736-5173688.24-8.18-8.73+36.64典型工作任務(wù)3.2——視距測量三、視距測量誤差來源典型工作任務(wù)3.2——視距測量四、視距測量注意事項1.為減少垂直折光的影響，觀測時應(yīng)盡可能使視線離地面0.3m以上。2.作業(yè)時，要將視距尺豎直，并盡量采用帶有水準(zhǔn)器的視距尺。3.要嚴(yán)格測定視距常數(shù)，其值應(yīng)在100±0.1之內(nèi)，否則應(yīng)加以改正。4.視距尺一般應(yīng)是厘米刻劃的整體尺。如果使用塔尺應(yīng)注意檢查各節(jié)尺5.要在成像穩(wěn)定的情況下進行觀測。的接頭是否準(zhǔn)確。典型工作任務(wù)3.3——光電測距一、光電測距概念定義：光電測距是以光波作為載波，通過測定光電波在測線兩端點特點：與傳統(tǒng)的鋼尺量距相比，具有測程遠、精度高、作業(yè)速度快間往返傳播的時間來測量距離。分類：（1）按其測程分為：和受地形限制少等。短程光電測距儀（2km以內(nèi)）中程光電測距儀（3～15km）遠程光電測距儀（大于15km）（2）按其采用的光源分為：激光測距儀紅外測距儀等典型工作任務(wù)3.3——光電測距二、光電測距原理通過設(shè)置在測站點上的能發(fā)射和接收光波的光電測距儀，瞄準(zhǔn)設(shè)置在被測點上的反射棱鏡。光電測距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到測距儀。通過測定光波在AB之間傳播的時間t，根據(jù)光波在大氣中的傳播速度c，按下式計算距離D：ABD典型工作任務(wù)3.3——光電測距三、光電測距實施設(shè)置反射棱鏡。ABD第二步：打開電源，設(shè)置參數(shù)。如氣壓、溫度、棱鏡常數(shù)等。第一步：在A點安置能發(fā)射和接收光波的光電測距儀，在B點第三步：準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)棱鏡，儀器便開始觀測，記錄數(shù)據(jù)。設(shè)置測量次數(shù)典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介組合測距儀典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介組合測距儀測距頭光學(xué)經(jīng)緯儀功能鍵盤電纜電池發(fā)光與接收軸液晶顯示器望遠鏡視準(zhǔn)軸典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介一體式測距儀LeicaTopcon南方典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介一體式測距儀（測量機器人）度盤讀數(shù)自動化！目標(biāo)照準(zhǔn)自動化！基座安平自動化！儀器對中自動化？儀高量取自動化？典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介一體式測距儀萊卡測量機器人LeicaTPS2000：令人不可致信的角度和距離測量精度，既可人工操作也可自動操作，既可遠距離遙控運行也可在機載應(yīng)用程序控制下使用，在精密工程測量、變形監(jiān)測、幾乎是無容許限差的機械引導(dǎo)控制等應(yīng)用領(lǐng)域中無可匹敵。（1）世界上精度最高的全站儀：測角精度（一測回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差）0.52秒，測距精度1mm+1ppm。

（2）具有ATR功能的TCA2003/1800全站儀，把地面測量設(shè)備帶入了測量機器人的時代，并以性能穩(wěn)定可靠著稱。

（3）利用ATR功能，白天和黑夜（無需照明）都可以工作，合作目標(biāo)只是普通的反射棱鏡。

典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介一體式測距儀萊卡測量機器人

（4）具有激光對點器；可加配EGL導(dǎo)向光；配備RCS遙控器可組成單人測量系統(tǒng)

（5）可通過GeoBasic工具，用戶可自開發(fā)機載應(yīng)用軟件；在GeoCOM模式下，通過計算機軟件的控制，可組成各種自動化測量系統(tǒng)。（6）在測量辦公軟件SurveyOffice或LeicaGeo-Office的幫助下，可把儀器內(nèi)PC卡上保存的數(shù)據(jù)輕松地傳輸?shù)接嬎銠C中

。（7）廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介測距儀精度測距儀標(biāo)稱精度：是指儀器未經(jīng)加常數(shù)、乘常數(shù)改正的測距精度，它表征了某一類測距儀的整體精度，在儀器說明書常以下式表示其中：A=與距離無關(guān)的固定誤差

B=與距離長度有關(guān)的比例誤差系數(shù)（即mm/km）如：TC1610的標(biāo)稱精度為：TC2003的標(biāo)稱精度為：典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介測距儀輔助工具典型工作任務(wù)3.3——光電測距四、光電測距儀簡介測距儀輔助工具測距儀輔助工具小