最新4-第四章-工程测量的仪器和方法PPT课件.ppt

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1、4-第四章-工程测量的仪器和方法4.1工程测量的测量定位方法工程测量点坐标的测定方法主要有极坐标法、交会法、导线法等。除了坐标外，方位角也是一个重要的概念。工程测量的平面坐标系一般采用高斯-克吕格平面直角坐标系或独立的平面直角坐标系，高程采用正常高程系统。通常用点的二维平面坐标和海拔高程来表示点的位置。在小范围的施工和工业测量中，一般还可采用独立的空间三维直角坐标系。工程测量最基本的任务有二个，一是测量或测定，即确定被测对象上任意一点在某一特定坐标系中的位置，可用二维或三维坐标来描述，二是放样或测设，即根据设计数据（如已知坐标）放样出测设对象在现实空间中的位置。测量和

2、放样都是通过角度、距离、高差等观测量来最终确定点的位置4.2角度测量光学经纬仪的基本组成经纬仪水平角观测经纬仪竖直角观测电子经纬仪目标照准与测角自动化全自动陀螺经纬仪4.3距离测量一、钢尺量距二、电磁波测距㈠脉冲式测距原理㈡相位式测距原理三、双频激光干涉测距四、偏距测量在许多精密工程测量的实际工作中，往往需要测定一点至一条直线的垂直距离，我们叫它偏距。这种偏距测量工作的特点是垂直距离一般比较小，如不超过2m，绝对精度很高，一般要求达到几十个微米。1、用带有探测器的尼龙丝准直系统测量偏距2、用带有跟踪接收机的激光准直系统测量垂距4.4高程测量一、几何水准测量二、液体静力

3、水准测量几何水准测量是依据水平视线来测定两点间高差的，而水平视线靠调平水准管来实现。若直接依据静止的水平面来测定两点（或多点）之间的高差，则称为液体静力水准测量。4.4高程测量三、三角高程测量4.4高程测量四、倾斜测量地面或建筑物的倾斜除了用常规的测量方法测定两点间高差的变化之外，也可以用倾斜仪测量。目前倾斜仪的种类很多，大体可以分为“短基线”倾斜仪和“长基线”倾斜仪两种。前者一般用垂直摆锤或水准气泡作为参考线；后者一般根据静力水准测量的原理做成。4.5准直测量准直测量用于测定某一方向上点位的相对变化，可以是水平方向，也可以是垂直方向。准直测量方法很多，有测小角法、活

4、动标牌法、激光准直法和引张线法等。激光准直法根据其原理分为两类：①利用激光方向性强的特点，进行直接测量；②利用激光单色性好的优点，进行衍射法准直。垂直激光准直（激光铅直仪）可用于测定高层建筑物的摆动。机械法垂直准直有正锤或倒锤两种，它们用于观测建筑物的挠度和倾斜。埋设在稳固基岩上的倒锤还可以用作变形观测的基准点。4.6坐标测量一、全站仪测量二、GPS测量三、激光跟踪仪和全站仪一样，激光跟踪仪是一种精密三坐标测量仪器，它具有测量精度高、实时快速、动态测量、便于移动等优点。在航空航天、汽车制造、电子工业、高能粒子加速器工程的设备检测与安装，以及大尺寸计量等行业中，有广泛应

5、用。目前，国际上主要有三家仪器公司生产激光跟踪仪，分别是瑞士徕卡公司，美国SMX公司、API公司。4.6坐标测量三、激光跟踪仪4.6坐标测量三、激光跟踪仪4.6坐标测量四、激光扫描仪4.7水深测量水深测量的主要仪器有回声测深仪、多波束测深仪以及近年来发展起来的机载激光测深系统等一、水深测量的简单工具测深杆（soundingrod）适用于水深小于5m且流速不大的浅水区。测深杆一般用烘直的竹杆制成，也可以用硬质塑料管、玻璃钢管或金属管制成。杆底装一直径约10cm的木圈，目的是不让测深杆插入淤泥中而影响测深精度。杆身漆成分划，例如把1m、3m、5m漆成白色，2m、4m、6m

6、漆成红色，分别用白色与红色细线标明0.1m的位置，黑色细线标明0.5m的位置。全部分划要从木圈底面起算。4.7水深测量一、水深测量的简单工具测深绳（lead）可用于水深较大的情况。它一般用柔性、耐拉、伸缩性小的绳索（如多芯电缆，夹有钢丝的棉、麻绳等）制成。下端结一3～4kg的测深锤。在绳上用色带标明尺度，例如可以每1、3、7、9整米处结上白色带（或绳），2、4、6、8整米处结上红色带，5m和10m处结白黑或红黑两种色带。尺度一般自锤底起算。用这样的绳测深时，可以估读到0.1m。用测深绳可以测量小于20m的水深，它适用于流速小、船速小、底质较硬的条件下工作。4.7水深测

7、量二、回声测深仪回声测深仪由换能器和控制仪两大部分组成。在控制仪指挥下发射换能器按预定的时间间隔发生短促的电脉冲，并转换成超声波向水下发射。该声波自水底反射后向上，其中一部分反射波被接收换能器接收，并转换为电脉冲，经放大后输入控制仪。发射脉冲与接收脉冲之时间间隔即，从而就可以求出水深了。例如，有的仪器把发射脉冲在纸或记录器上记录为基线，而回声波脉冲因有延迟而与基线有一段距离，两记录线的间隔代表了水的深度。图4-7-3回声测深原理显示设备激发器电源接收放大器发射换能器接收换能器4.8其他测量仪器手持式激光测距仪采用相位式激光测距，载波为红色可见激光，测