第4章测距和定向-土木.ppt

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1、第四章距离测量直线定向第四章距离测量4.1卷尺丈量4.2视距测量4.3光电测距4.4直线定向第一节卷尺丈量一、所用主要工具：钢尺、皮尺钢尺：3456789100端点尺刻线尺9cm34567890129cm辅助工具花杆测钎垂球温度计弹簧秤第一节卷尺丈量二、直线定线：在地面上标定出位于同一直线上的若干点，以便分段丈量。分为目视定线和经纬仪定线两种。1、目视定线AB1232、经纬仪定线AB12三、钢尺量距的一般方法1、平地量距2、斜坡量距第一节卷尺丈量1、平地量距AB123lllqDAB=nl+q2、斜坡量距l1l2l3DAB=∑liDAB=LcosαLα四、钢尺量距的记录方法与

2、精度测线整尺段数零尺段总长度平均长度精度AB往6×5036.537336.5376×5036.428336.428336.482相对误差K=D往－D返／D平=1／M1／3087K限=1／2000或1／1000返量距的误差分析定线误差AB倾斜误差温度误差尺长误差精密量距：一般指量距精度要求高于1／2000的量距。1量距步骤：（1）定线:经纬仪定线，钢尺概量一整尺（约小5cm）打下木桩，桩顶标点定直线。（2）测定桩顶间高差（3）量距：精确到0.1毫米，测得斜距（4）成果整理：进行尺长、温度、倾斜改正，必要时进行距离改化。五、钢尺量距的精密方法钢尺出厂时都附有尺长方程式，注有温度

3、、拉力、尺长。刻划长度称名义长度。实际的尺长方程式为：其中：－名义长度；－温度t时的实际长度；－尺长改正数；－检定时的温度；－测量时的实时温度；－钢尺的膨胀系数，一般为（1.16~1.25）2钢尺的检定3距离改正三项改正数：1尺长改正：Dl=D’(l-l0)/l0，l实际长度，l0名义长度2温度改正：Dt=D’(t—t0)，为膨胀系数，一般取0.000012/C3倾斜改正：Dh=-h2/2D’4最终距离：D=D’+Dl+Dt+Dh第四章距离测量4.1卷尺丈量4.2视距测量4.3光电测距4.4直线定向视距测量一、视距测量的概念：使用带有视距丝的仪器间接

4、地同时测定地面上两点间的距离和高差。所用仪器是经纬仪（有时可用水准仪）和水准尺。视距丝经纬仪和水准仪二、视距测量的原理和公式视准轴水平时ABmMgGδfdpDhniD=knh=i－lFl二、视距测量的原理和公式2、视准轴倾斜时ABDhαM’N’MND=Kncos2αh=Dtgα+i-lD’CilDtgα三、视距测量方法（1）将经纬仪安置在测站A，进行对中和整平。（2）量取仪器高i（3）将视距尺立于欲测的B点上，分别读出上、下视距丝和中丝读数l，将下丝读数减上丝读数得视距间距n。（4）在中丝不变的情况下读取竖直度盘读数，并将竖盘读数换算为竖直角α。（5）根据测得的n、α、i和

5、l计算水平距离D和高差h，再根据测站的高程计算出测点的高程。四、视距测量误差主要来源视距读数误差竖直角测量误差标尺倾斜误差大气垂直折光的影响第四章距离测量4.1卷尺丈量4.2视距测量4.3光电测距4.4直线定向光电测距仪:以激光和红外光为载波微波测距仪:以微波为载波的测距仪光电测距仪:通过测定光波在两点间传播的时间来计算距离按测定传播时间方式的不同，可分为相位式测距仪和脉冲式测距仪；按测程的大小，可分为远程(20km以上)、中程(5-20km)和短程(5km以下)三类。（一）相位式光电测距仪的基本原理D=ct/2c=c0/nDt=NT+△T调制频率为f,T=1/fλ=cT=

6、c/fc=λf=λ/T△T=(△φ/2∏)TD=λ（N+△φ/2∏）/2D各型号的大致相同主要有：照准头控制器反光镜等组成。二、测距仪的构造ND3000/2000红外测距仪三、测量距离的步骤①将测距仪和反射镜分别安置在测段两点上。②望远镜瞄准反光镜相应位置，反射镜面与入射光线垂直。③打开开关，检查光电信号的强弱，合乎要求后开始测距。④记录若干次读数，为一测回。并记录大气温度和气压。四、光电测距成果整理1、仪器常数改正乘常数改正△SK=K×S加常数改正△SC=C2、气象改正△SA=A×S3、倾斜改正△Sα=S×(COSα-1)最终平距D=S+△SK+△SC+△SA+△Sα4水

7、平距离向椭球面的化算D‘=D（1+Hm/R)-1Hm：两中心高程均值5椭球面距离向高斯平面的化算△d=(ym2/2R2)D’ym：两端点高斯横坐标自然值的均值D’’=D’+△d（三）光电测距的误差来源1调制频率误差2气象参数误差3对中误差4测相误差5光速误差6照准误差7仪器加常数测定误差8周期误差总结：三种测距方法的比较方法特点卷尺丈量劳动强度大，工作效率低，受地形影响大，精度为1/1000~1/4000视距测量观测速度快，操作方便，不受地形限制，精度为1/200~1/300，测程小。广泛应用在地形测量中。光电测距