距离测量与直线定向(3).ppt

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1、第四章距离测量与直线定向§4.1钢尺量距§4.2普通视距测量§4.2光电测距仪§4.2直线定向距离测量：测量地面两点之间的水平距离。距离测量的方法钢尺量距普通视距光电测距垂球一、量距工具钢尺—端点尺和刻线尺钢尺测钎标杆弹簧秤二、钢尺量距的一般方法最基本的要求——平、准、直。按精度分：一般量距和精密量距（一）一般量距步骤1．定线(linealignment)按精度分：目估法和经纬仪法。2．丈量3．内业成果整理二、钢尺量距的一般方法1、直线定线标定各尺段端点在同一直线上的工作称为直线定线。2、平坦地面的量距A、B

2、两点间的水平距离为：式中：n—尺段数；l—钢尺的尺长；q—不足一整尺的余长。3、倾斜地面丈量当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。平量法斜量法在山区，可用平量法、斜量法。为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、返测长度之差与全长平均数之比，并化成分子为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相对误差K：要求：一般量距：K≤1/3000(平坦)，≤1/1000（山区）。三、钢尺量距精密方法（1/10000）1、经纬仪定线将经纬仪安置于

3、A点，瞄准B点，然后在AB的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点1，2，…。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面5cm～10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在AB方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作为钢尺读数的依据。A1325B42、量距量距是用经过检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力(30m钢尺，标准拉力为100N)。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到0.5mm。每尺段要移动钢尺三次不同位置，三次丈量结果的互差不应超过2mm，

4、取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。随之进行返测，如要进行温度和倾斜改正，还要观测现场温度和各桩顶高差。经过检定的钢尺长度可用尺长方程示：—温度为t时的钢尺实际长度；—钢尺的名义长度；—尺长改正值，即温度在时钢尺全长改正数；—钢尺膨胀系数，一般取α=1.25×—钢尺检定时的温度；—量距时的温度。四、尺长方程五、钢尺量距成果整理精密量距结果应进行以下三项改正1、尺长改正2、温度改正—全长改正数—名义长度—任一尺段α—钢尺膨胀系数t—丈量时温度t0—标准温度当Ｌ为斜距时应换算成平距d，则倾斜改正值为：将上式

5、项展开成级数：取第一项3.倾斜改正每一尺段改正后的水平距离为：Ｌ例题：用尺长方程为的钢尺实测A—B尺段（如图），长度l=29.896m,A、B两点间高差h=0.272m,测量时的温度t=25.8°C,试求A—B尺段的水平距离。解：1）尺长改正3）倾斜改正4）A-B尺段水平距离2）温度改正六、钢尺量距误差及注意事项1、尺长误差2、温度误差3、拉力误差4、钢尺倾斜误差5、定线误差6、丈量误差返回电磁波测距仪是用电磁波（光波或微波）作为载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。分类1．按测程分：短程、中程、远程。

6、2．按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。3．按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。4．按测距精度分：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。红外测距仪光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：式中：c—光波在空气中的传播速度一、测距原理电磁波测距仪的优点：1、测程远、精度高。2、受地形限制少等优点。3、作业快、工作强度低。建筑工程测量中应用较多的是短程红外光电测距仪。二、测距方法光电测距仪按照t2D的不同测量方式，可分为：脉冲式（直接测定时间）相位式（间接测定时间）

7、1、脉冲式脉冲式光电测距仪是将发射光波的光强调制成一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测距离上往返传播的时间来计算距离。脉冲测距原理图：脉冲的振荡频率q：计数器计得的时钟脉冲个数计数器只能记忆整数个时钟脉冲，不足一周期的时间被丢掉了。测距精度较低，一般在“米”级，最好的达“分米”级。2、相位式相位式光电测距仪是将发射光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往、返传播的相位移来解算时间。将返程的正弦波以棱镜站为中心对称展开后的图形：由于，所以则：式中，取，则不同的调制频率ƒ对应的测尺长见下表：

8、调制频率ƒ测尺长10m20m100m1km2km调制频率越大，测尺长度越短。相位式测距仪的基本工作原理图：1、由发射系统发射一个调制光波，同时至检相器；2、调制光波在待测距离上传播，反射镜反射后，经接收系统进入检相器；3、检相器将发射信号与接收信号进行相位比较，测出相位差；4、每改变频率f后的调制光波，测出一个，组合后经微处理器计算显示结果。三、测程及测距仪的精度：1、测程：测距仪一次所能测的最远距