距离测量与三角高程测量(武汉大学出版)

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1、第四章距离测量三角高程测量第一节卷尺量距第二节视距测量第三节电磁波测距第四节三角高程测量第五节全站仪及其使用本章小结exit第五章距离测量与三角高程测量第一节卷尺量距一、地面上点的标志点的标志可分为临时性和永久性两种。临时性标志可采用木桩打入地中，桩顶略高于地面，并在桩顶钉一小钉或画一个十字表示点的位置，如下图a)所示。在点上竖立的观测标志永久性标志可用石桩或混凝土桩，在石桩顶刻十字或在混凝土桩顶埋入刻有十字的钢柱以表示点位，如下图b)所示。第一节卷尺量距二、丈量工具通常使用的量距工具为钢尺、皮尺、竹尺和测绳，还有测钎、标杆和垂球等辅助工具。端点尺刻线

2、尺第一节卷尺量距三、直线定线1.两点间定线2.两点间互不通视定线2.在倾斜地面丈量第一节卷尺量距四、丈量方法（往返丈量）距离用下式计算：D=nl+Δl式中：l——整尺段的长度；n——丈量的整尺段数；l——零尺段长度。往返丈量较差D=D往-D返距离平均值D平=（D往+D返）相对误差K=1.在平坦地面丈量第一节卷尺量距五、距离丈量的注意事项1．影响量距成果的主要因素(1)尺身不平。(2)定线不直。(3)拉力不均。(4)对点和投点不准。(5)丈量中常出现的错误。2．注意事项(1)距离丈量的三个基本要求是：“直、平、准”。(2)丈量时尺身要置水平，尺要拉紧

3、。(3)钢尺在拉出和收卷时，要避免钢尺打卷。(4)尺子用过后，要用软布擦干净后。第二节视距测量一、视距测量公式视距丝装置二、视距测量的原理（一）视距测量原理1．视准轴水平时的视距测量原理由下图所示，为尺间隔,p为视距丝间距,f为物镜焦距,δ为物镜到仪器中心的距离。由图可知△mnF与△MNF相似即得而S=FQ+f+δ令S=K+c第二节视距测量2．视准轴倾斜时的视距测量原理如左图所示。由于标尺竖在B点,它与视线不垂直,故不能用视线水平时的公式计算距离。设想将标尺绕G点旋转一个角度δ(等于视线的倾角),则视线与视距标尺的尺面垂直。于是,即用视线水平时的公

4、式计算距离S,即S=K式中的MN=K又无法测得。但由左图可以看出MN=MN存在着一定的关系,即∠MGM=∠NGN=δ∠MMG=90°+φ/2∠NNG=90°-φ/2式中φ/2=1711.3“（书117页），角值很小,故可近似地将∠MMG和∠NNG看成直角。于是MG=MG×COSδ即cosδNG=NG×COSδ即cosδ得S=SCOSδ=二、视距测量的原理第二节视距测量第二节视距测量（1）在测站A安置经纬仪，量取仪器高i，在测点B竖立视距尺；（2）照准视距尺，用上下视距丝分别在尺上读取读数，算出视距间隔l（l=下丝读数-上

5、丝读数）。也可先将中丝对准仪器高读竖直角，然后把上丝对准邻近整数刻划后直接读取视距间隔；三、观测与计算方法二、观测与计算方法第二节视距测量（3）转动竖盘指标水准管微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，算出竖直角。对有竖盘指标自动归零装置的仪器，应打开自动归零装置后再读数；（4）根据视距公式，计算水平距离和高差及立尺点的高程。视距测量（动画）一、电磁波测距仪的分类电磁波测距的仪器按其所采用的载波可分为:1.用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪；2.用激光作为载波的激光测距仪；3.用红外光作为载波的红外光测距仪(通称红外测距仪)。后两者又总称为

6、光电测距仪。微波测距仪和激光测距仪多用于长程测距,测程可达数十公里,一般用于大地测量。红外测距仪用于中、短程测距,一般用于小地区控制测量、地形测量、房地产测量和建筑施工测量。第三节电磁波测距二、光电测距仪的测距原理光电测距的基本原理是利用已知光速C,测定它在两点间的传播时间t,以计算距离。如下图所示,欲测定A,B两点间的距离时,将一台发射和接收光波的测距仪主机放在一端A点,另一端点B放反射棱镜,则其距离S可按下式计算:S=Ct/2第三节电磁波测距二、光电测距仪的测距原理光在真空中的传播速度(光速)为一个重要的物理量,通过近代的科学实验,迄今所知的光速的

7、精确数值为C=299792458±1.2m/s。现在要测量5厘米的长度,需要多少时间,5厘米是一微小量,可对S=Ct/2进行微分,得:ds=c×dt/2→dt=2×ds/2同学位算一下dt=？目前最先进的电子脉冲计数,能精确测定到±10-8s第三节电磁波测距二、光电测距仪的测距原理为了进一步提高光电测距的精度,必须采用精度更高的间接测时手段——相位法测时,据此测定距离称为相位式测距。相位式光电测距的原理为:采用周期为T的高频电振荡对测距仪的发射光源进行连续的振幅调制，使光强随电振荡的频率周期地明暗变化(每周相位φ的变化为0～2π),如下图所示。第三节电

8、磁波测距调制光波(调制信号)在待测距离上往返传播，使在同一瞬时发射光与接收光产生相位移(相位差