长安大学测量学资料第四章距离测量与直线定向.ppt

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1、第四章距离测量与直线定向长安大学公路学院第四章距离测量与直线定向主要内容：钢尺量距、视距测量、直线定向主要目的：了解距离丈量的方法，视距测量的公式，理解标准方向的概念，掌握坐标方位角的推算。重点内容：坐标方位角的推算距离：是指两点间的水平直线长度。分类：直接量距法——钢尺量距光学量距法——视距测量物理量距法——光电测距1§4-1钢尺量距一、量距工具钢卷尺，标杆，测钎和垂球。1.钢卷尺尺长与规格：20米、30米、50米，钢质，涂塑或不涂塑。刻度与注记：毫米刻度，注记厘米、分米、米。零分划位置有不同，分刻线尺和端点尺两

2、种。端点尺刻线尺1§4-1钢尺量距一、量距工具2.花杆:定线用（量距时标定直线量距的前进方向）3.测钎:量距时在地面标定尺段端点位置。二、直线定线当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，为使量距工作方便起见，可分成几段进行丈量。这种把多根标杆标定在已知直线上的工作称为直线定线。可用目估定线或经纬仪定线。1§4-1钢尺量距三、钢尺量距钢尺量距的基本要求是“直、平、准”。1．平坦地面量距距离用下式计算：D=nl+q式中：l——整尺段的长度；n——丈量的整尺段数；q——零尺段长度。往返丈量较差:D=D往-D返距离平

3、均值:D平=½（D往-D返）相对误差:1§4-1钢尺量距三、钢尺量距2.倾斜地面量距(1)平量法：(2)斜量法：1§4-2视距测量视距测量是一种间接测距方法;它利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划的视距标尺(地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以同时测定两点间的水平距离和高差.测距的相对误差约为1/300，低于钢尺量距；测定高差的精度低于水准测量;视距测量广泛用于地形测量的碎部测量中。1§4-2视距测量一、视线水平时的视距公式n1§4-2视距测量一、视线水平时的视距公式水平距离公式:高差公式:nl1§

4、4-2视距测量二、视线倾斜时的视距公式水平距离D为:初算高差为:A、B两点高差为:1§4-2视距测量三、视距测量的观测与计算1．在测站上安置经纬仪，量取仪器高（桩顶至仪器横轴中心的距离），精确到cm；2．瞄准竖直于测点上的标尺，并读取中丝读数值；3．用上、下视距丝在标尺上读数，将两数相减得视距间隔；4．使竖盘水准管气泡居中，读取竖盘读数，求出竖直角;5.根据视距公式，计算水平距离和高差及立尺点的高程。1§4-2视距测量四、视距测量误差1．视距尺分划误差2．乘常数K值的误差3．竖直角测量误差4．视距丝读数误差5．视距

5、尺倾斜对视距测量的影响6．外界气象条件对视距测量的影响（1）大气折光的影响（2）大气湍流的影响1§4-3电磁波测距仪测距一、电磁波测距概述1.测距原理电磁波测距的基本原理是通过测定电磁波在待测距离两端点间往返一次的传播时间，利用电磁波在大气中的传播速度，来计算两点间的距离。1§4-3电磁波测距仪测距一、电磁波测距概述2.测距仪分类（1）所采用的载波（2）按时间测定方式1§4-3电磁波测距仪测距一、电磁波测距概述2.测距仪分类远程——几十公里（3）按测程分中程——数公里至十余公里短程——3公里以下单载波——可见光；红

6、外光；微波。(4)按载波数分双载波——可见光+可见光；可见光+红外光三载波——可见光+可见光+微波；可见光+红外光+微波等。1§4-3电磁波测距仪测距一、电磁波测距概述2.测距仪分类漫反射目标（无合作目标）（5）按反射目标分合作目标-平面反射镜，角反射镜有源反射器-同频载波应答机，非同频载波应答机等1§4-3电磁波测距仪测距二、脉冲式光电测距1§4-3电磁波测距仪测距三、相位式光电测距1．相位式测距的基本原理1§4-3电磁波测距仪测距三、相位式光电测距2．相位式测距的基本公式调制波的调制频率f，角频率，周期T，1§

7、4-3电磁波测距仪测距三、相位式光电测距2．相位式测距的基本公式设调制信号为正弦信号，包含2π的整倍数N2π，和不足2π的尾数部分ψ，即：1§4-3电磁波测距仪测距三、相位式光电测距3．N值的确定1§4-3电磁波测距仪测距三、相位式光电测距4．内光路的设置1§4-3电磁波测距仪测距四、全反射棱镜由于光在玻璃中的折射率为1.5～1.6，而光在空气中的折射率近似等于1，也就是说光在玻璃中的传播要比空气中慢，因此光在棱镜中传播所用的超量时间会使所测距离增大某一数值，称为棱镜常数。1§4-3电磁波测距仪测距五、距离测量测距

8、时，将测距仪和反射镜分别安置在测线的两端，仔细地对中。接通测距仪的电源，然后照准反射镜，检查经反射镜反射回的光强信号。合乎要求后即可开始测距。六、测距成果的整理1．加常数改正1§4-3电磁波测距仪测距六、测距成果的整理2．乘常数改正3．气象改正不同型号的测距仪，气象改正公式的系数也不同，在仪器使用说明书内给出了气象改正计算公式。4．倾斜改正5．归算至大地水准