距离测量与三角高程测量

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1、第四章距离测量与第四章距离测量与三角高程测量学习要点◆卷尺量距◆视距测量◆电磁波测距◆三角高程测量测距技术的发展直接测距法步测：双步≈1.5m光学视距测量步弓、尺链线尺、竹尺、皮尺、钢尺电磁波测距间接测距法距离测量方法概述距离测量是测量的三项基本工作之一：测定地面点之间的水平距离。距离测量的主要方法有：钢卷尺量距主要指钢卷尺量距视距测量利用测量仪器的视距丝测距电磁波测距测距仪测距三角测量法利用三角形的边角关系求距离距离测量概述三角高程测量：是间接测定两点间高差的方法。卷尺量距概述§4-1卷尺量距精密量距方法

2、量距相对精度：110000140000主要用途：砼、钢结构等较精密工程的放样等。一般量距方法量距相对精度：1200015000主要用途：图根导线边长丈量、一般工程的距离放样。1.一般方法量距钢尺量距的作业要求1.一般方法量距：直目估定线，保证量距时沿直线方向进行平地面平整，钢尺水平准每尺段端点标志精确AB测钎SAB=n+为整尺段长为余长直线定向1、两点间定线2、过山头定线3、延长直线AC1BC2C2.精密方法量距2.精密方法量距：尺长改正温度改正高差改正(4-1-8)(4-1-9

3、)(4-1-4)精密量距时采取的措施：1.用检定过的钢尺；2.经纬仪定线；3.钉尺段桩，逐段量测；4.对钢尺施加固定拉力；5.对量距结果加三项改正数：尺长鉴定钢尺长度方程式钢是弹性体，在拉力作用下会变形（伸长）简单的尺长鉴定在平坦的地面（宜在室内，使两尺温度相同）把待检定的尺子与高精度的标准尺比较而求得Δ´kllt检定场：在平整的条形场地两端地面埋设两个稳定的标志，其间距比待检定钢尺长度n倍略短一些。高精度测量两标志的间距作为标准长度S标准。设尺子的温度膨胀系数已知。用待检定的尺子（先假定Δk=0），在工作时的正

4、常拉力下，测量检定场两标志的间距S’。从而可得钢尺尺长鉴定尺号:015名义长度:30m膨胀系数:0.012钢尺铺地丈量（在标准拉力下）S'量得s´=234.943;t=27.4°Ç;h=2.54距离测量的误差源尺长误差系统温度的影响部分系统，部分偶然倾斜的影响系统拉力不准引起的误差部分系统,部分偶然尺子垂曲与反曲引起的误差系统定线误差系统读数误差偶然§4-2光学测距一、间接测距，视差法测距间接测距可跨越障碍bsrφbs视差法测距：专用的基线尺+高精度的φ角视距测量二、视距测量视距测量——利用测量望远镜的视距丝，间

5、接测定距离和高差的方法。优点：测量速度快，不受地形限制。不足：精度低，距离相对误差一般约为1/300，高差一般为分米级。用途：主要用于地形图测绘(地形点的距离与高差)。（一）视线水平时十字丝板上有两根视距丝，它们在物镜光心处的张角φ基本是不变的。两根视距丝在物方象的间距与距离成正比一般制作仪器时令一.视线水平时视距测量读数要求：上下丝读数a、b读至毫米，中丝读至厘米，仪器高i量至厘米。1.视距公式：(4-2-1)(4-2-2)2.高差公式：(4-2-4)(4-2-5)二.视线倾斜时视距测量公式二.视线倾斜时视距

6、测量公式(4-2-8)1.视距公式：2.高差公式：高差主值(4-2-9)AB高差n’为水准尺与视线垂直时的尺间隔三.视距测量观测和计算观测：在测站安置经纬仪，对中、整平、量仪器高；在测点竖水准尺，瞄准(要求三丝都能读数)。读数：每个测点读四个读数上丝读数a读至毫米下丝读数b读至毫米中丝读数读至厘米竖盘读数L读至分三.视距测量观测和计算视距测量通常只测盘左（或盘右），测量前要对竖盘指标差进行检验与校正。视距测量表视距测量表计算公式§4-3电磁波测距1941年瑞典物理学家Bergstrand在研究光速时开发了高精度测

7、量t的技术1948年瑞典AGA厂推出了第一台光波测距仪随着需求的增长和光学、微电子学的发展使电磁波测距的技术迅速发展。进一步推进了测量学的发展尽管GPS应用很广，短程电磁波测距仪仍然大有用途一、基本原理ABD依据测定时间的方法不同，光电测距有如下几种：1、变频法2、相位法3、干涉法4、脉冲法二、电磁波测距仪的分类1、按载波分2、按测程分短程<3km中程3－5km远程>15km3、按精度分为1（<5mm)、2(5-10mm)、3(11-20mm)级测距仪的精度指标：（B用ppm表示mm/km）微波测距仪激光测距仪红外

8、光测距仪三、光电脉冲法测距计数显示电子门时标脉冲触发器脉冲发射脉冲接收反射器DBA时间测定：1、脉冲计数测时2、模拟－数字测时（电容充电）已知：时标脉冲频率：f=15Mhz电磁波速度：v=3×108m/s时标脉冲个数：n=100求：距离DD=1/f×n×v/2=1000米脉冲测距举例电磁波测距原理按电磁波理论：光是电磁横波，其数学表达式为它表达了光波在转播空