《鐵路工程測(cè)量》 課件 距離測(cè)量-鋼尺量距

項(xiàng)目3—距離測(cè)量與直線定向項(xiàng)目3—距離測(cè)量與直線定向鋼尺量距1

視距測(cè)量2光電測(cè)距3項(xiàng)目主要內(nèi)容直線定向4典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距水平距離：指地面上任意兩點(diǎn)鉛垂投影到水平面上的直線距離。距離測(cè)量是測(cè)量工作的三項(xiàng)基本工作之一。二、常用距離測(cè)量方法一、水平距離定義（1）鋼尺量距（2）視距測(cè)量（3）光電測(cè)距（4）GPS距離測(cè)量三、鋼尺量距工具10cm3456789100123456710cm8910零點(diǎn)零點(diǎn)刻線尺端點(diǎn)尺典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距三、鋼尺量距工具（輔助工具）花桿垂球測(cè)釬彈簧秤典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距四、鋼尺量距一般方法1.直線定線在鋼尺量距時(shí)，由于所量之距大于一個(gè)整尺段，欲分段丈量。使分段點(diǎn)位于欲量?jī)牲c(diǎn)之連線方向上的測(cè)量工作稱為直線定線。直線定線方法：目估定線和經(jīng)緯儀定線。典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距四、鋼尺量距一般方法1.直線定線（1）目估定線123ABAB典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距四、鋼尺量距一般方法1.直線定線（1）目估定線典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距（2）經(jīng)緯儀定線AB12四、鋼尺量距一般方法2.平坦地面距離丈量典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距式中

（

n+1）—尺段數(shù)；

li—各尺段長(zhǎng)度（m）。…….返測(cè)往測(cè)D返D往四、鋼尺量距一般方法精度分析典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距2.平坦地面距離丈量量距精度通常用相對(duì)誤差K來(lái)衡量，相對(duì)誤差K應(yīng)化為分子為１的分?jǐn)?shù)形式。規(guī)范要求：在平坦地區(qū)，相對(duì)誤差K一般不應(yīng)大于1/3000；在量距較困難的地區(qū)，其K值也不應(yīng)大于1/1000。四、鋼尺量距一般方法3.傾斜地面距離丈量（1）平量法典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距ABDl1l2l3l4ABDl1l2l3l4四、鋼尺量距一般方法3.傾斜地面距離丈量典型工作任務(wù)3.1——鋼尺量距（2）斜量法ABLDhα一、視線水平時(shí)的視距測(cè)量原理典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量定義：視距測(cè)量是利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距絲裝置，根據(jù)光學(xué)及三角學(xué)原理同時(shí)測(cè)定距離和高差的一種方法。缺點(diǎn)：測(cè)量精度較低，僅能達(dá)到1/100～1/300的精度。但能滿足地形測(cè)圖中測(cè)繪的精度要求。上絲下絲尺間隔優(yōu)點(diǎn)：操作方便、速度快、一般不受地形限制。1.水平距離計(jì)算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量一、視線水平時(shí)的視距測(cè)量原理ABnmpn′m′MN11121314lmnlFfδdD1.水平距離計(jì)算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量一、視線水平時(shí)的視距測(cè)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(jì)算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量一、視線水平時(shí)的視距測(cè)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(jì)算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量二、視線傾斜時(shí)的視距測(cè)量原理ABEMNM′N′φl(shuí)l′L＝Kl′D2.高差計(jì)算公式典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量一、視線傾斜時(shí)的視距測(cè)量原理N′lABEMNM′φl(shuí)′L＝Kl′Dhh′iivA、B兩點(diǎn)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(cè)量視線傾斜時(shí)水平距離和高差公式視線水平時(shí)水平距離和高差公式小結(jié)典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量二、視距測(cè)量實(shí)施第一步：在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，同時(shí)在B點(diǎn)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(diǎn)尺子上與儀器同高的位置，打開(kāi)豎盤自動(dòng)補(bǔ)償器開(kāi)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(cè)量二、視距測(cè)量實(shí)施lABEMNφiv第四步：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，使下絲對(duì)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(cè)量原理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。相關(guān)計(jì)算見(jiàn)下表典型工作任務(wù)3.2——視距測(cè)量視距測(cè)量計(jì)算測(cè)站：

測(cè)站高程：儀器高：

儀器：測(cè)點(diǎn)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(cè)量三、視距測(cè)量誤差來(lái)源視距測(cè)量誤差來(lái)源儀器誤差觀測(cè)誤差外界影響視距尺分劃誤差常數(shù)K不準(zhǔn)確的誤差讀取視距間隔的誤差豎直角的誤差視距尺傾斜誤差大氣折光的影響溫度的影響典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距一、光電測(cè)距概念定義：光電測(cè)距是以光波作為載波，通過(guò)測(cè)定光電波在測(cè)線兩端點(diǎn)特點(diǎn)：與傳統(tǒng)的鋼尺量距相比，具有測(cè)程遠(yuǎn)、精度高、作業(yè)速度快間往返傳播的時(shí)間來(lái)測(cè)量距離。分類：（1）按其測(cè)程分為：和受地形限制少等。短程光電測(cè)距儀（2km以內(nèi)）中程光電測(cè)距儀（3～15km）遠(yuǎn)程光電測(cè)距儀（大于15km）（2）按其采用的光源分為：激光測(cè)距儀紅外測(cè)距儀等典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距二、光電測(cè)距原理通過(guò)設(shè)置在測(cè)站點(diǎn)上的能發(fā)射和接收光波的光電測(cè)距儀，瞄準(zhǔn)設(shè)置在被測(cè)點(diǎn)上的反射棱鏡。光電測(cè)距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到測(cè)距儀。通過(guò)測(cè)定光波在AB之間傳播的時(shí)間t，根據(jù)光波在大氣中的傳播速度c，按下式計(jì)算距離D：ABD典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距三、光電測(cè)距實(shí)施設(shè)置反射棱鏡。ABD第二步：打開(kāi)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(diǎn)安置能發(fā)射和接收光波的光電測(cè)距儀，在B點(diǎn)第三步：準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)棱鏡，儀器便開(kāi)始觀測(cè)，記錄數(shù)據(jù)。設(shè)置測(cè)量次數(shù)典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介組合測(cè)距儀典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介組合測(cè)距儀典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介組合測(cè)距儀測(cè)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(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介一體式測(cè)距儀LeicaTopcon南方典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介一體式測(cè)距儀（測(cè)量機(jī)器人）度盤讀數(shù)自動(dòng)化！目標(biāo)照準(zhǔn)自動(dòng)化！基座安平自動(dòng)化！儀器對(duì)中自動(dòng)化？?jī)x高量取自動(dòng)化？典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介一體式測(cè)距儀萊卡測(cè)量機(jī)器人LeicaTPS2000：令人不可致信的角度和距離測(cè)量精度，既可人工操作也可自動(dòng)操作，既可遠(yuǎn)距離遙控運(yùn)行也可在機(jī)載應(yīng)用程序控制下使用，在精密工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、幾乎是無(wú)容許限差的機(jī)械引導(dǎo)控制等應(yīng)用領(lǐng)域中無(wú)可匹敵。（1）世界上精度最高的全站儀：測(cè)角精度（一測(cè)回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差）0.52秒，測(cè)距精度1mm+1ppm。

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

（3）利用ATR功能，白天和黑夜（無(wú)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(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介一體式測(cè)距儀萊卡測(cè)量機(jī)器人

（4）具有激光對(duì)點(diǎn)器；可加配EGL導(dǎo)向光；配備RCS遙控器可組成單人測(cè)量系統(tǒng)

（5）可通過(guò)GeoBasic工具，用戶可自開(kāi)發(fā)機(jī)載應(yīng)用軟件；在GeoCOM模式下，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的控制，可組成各種自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)。（6）在測(cè)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?jì)算機(jī)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(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。典型工作任務(wù)3.3——光電測(cè)距四、光電測(cè)距儀簡(jiǎn)介測(cè)距儀精度測(cè)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(cè)距精度，它表征了某一類測(cè)距儀的整體精度，在儀器說(shuō)明書(shū)常以下式表示其中：A=與距離無(wú)關(guān)的