测量学第四章

1、测量学第四章 第四章 距离测量与三角高程测量 测量学第四章 光电测距仪测距 水平距离水平距离 地面上两点在水平面投影后的 直线距离。 测量方法测量方法 钢尺量距 光学视距法测距 测量学第四章 1.1.钢尺钢尺 4-1钢尺量距 一一. . 钢尺和丈量工具钢尺和丈量工具 端点尺端点尺 刻线尺刻线尺 2.2.皮尺皮尺 3.3.其他工具：测杆、测钎、垂球、温度计、其他工具：测杆、测钎、垂球、温度计、 拉力计拉力计 因瓦尺因瓦尺 测量学第四章 皮尺皮尺 钢尺钢尺 测量学第四章 直直测直线距离测直线距离 平平测水平距离测水平距离 准准准确准确 二、二、量距的基本要求量距的基本要求 测量学第四章 三三. .

2、 直线的定线直线的定线 在两点之间的直线上设立一些方向在两点之间的直线上设立一些方向 标志（如测钎、木桩、标杆等），并使标志（如测钎、木桩、标杆等），并使 这些标志与直线两端点成为一条直线，这些标志与直线两端点成为一条直线， 此工作为此工作为直线定线直线定线。 1.1.直线定线直线定线 目视定线 经纬仪直线定线 测量学第四章 2.2.定线方法定线方法 （1）.两点间目测定线 通通 视视 两点不通视两点不通视 跨越沟谷定线跨越沟谷定线 测量学第四章 （2）.经纬仪定线 经纬仪两点间定线经纬仪两点间定线 用经纬仪延长直线用经纬仪延长直线( (正倒镜分中法）正倒镜分中法） AB 测量学第四章 1.往

3、测 由AB 其中 L钢尺长度 n测段数 q1余长 1 qLnDAB 四四. .距离丈量距离丈量 （一）、平坦地区的距离丈量（一）、平坦地区的距离丈量 往返丈量法、单程双对法、单程双读法 测量学第四章 2 qLnDBA 2 )( BAAB DD D BAAB DDD 5000 1 3000 1 容 k D D k 2.返测 由BA 3.计算平均值D和相对误差K 相对误差用分子是1的分数表示。 测量学第四章 解：D=(135.309+135.347)/2=135.328m K=0.038/135.328=1/3500 例: 已知：DAB=430+15.309=135.309m DBA=430+15

4、.347=135.347m 求： D, K 测量学第四章 1.平量法（分段丈量法） 2.斜量法 （二）、倾斜地面的距离丈量（二）、倾斜地面的距离丈量 D=LCOS D=L-h D= L-h D 测量学第四章 （1 1）. .温度变化引起的尺子伸缩；温度变化引起的尺子伸缩； （2 2）. .地面倾斜对水平距离的影响；地面倾斜对水平距离的影响； （3 3）. .名义尺长与实际尺长之差。名义尺长与实际尺长之差。 ( (三三) )、精密量距的方法、精密量距的方法 1.1.精密量距需要加入精密量距需要加入3 3项误差改正项误差改正： 2.2.尺段长度计算尺段长度计算 应考虑尺长改正、温度改正、倾斜改正的

5、应考虑尺长改正、温度改正、倾斜改正的 影响。影响。 htd llllD 测量学第四章 00 ttllll tt t l 0 l l 0 t t t Ct 20 0 五.钢尺检定 (一）尺长方程式 钢尺在 温度时的实长 钢尺的名义长度 钢尺的膨胀系数=1.210-5 尺长改正数 钢尺检定时的温度，一般 钢尺量距时的温度 测量学第四章 （三）钢尺检定计算 （二）钢尺检定方法 三测回、计温度、施拉力 相对精度不低于1/100000 测量学第四章 2.2.距离测量距离测量 定线：定线：概量、打木桩、定标志 尺段丈量：一定拉力，两端三读法，互差尺段丈量：一定拉力，两端三读法，互差2mm2mm 取平均值取

6、平均值 记录温度记录温度 t t1 1=25.8=25.8C C mL8540.29 3 )8540.298545.298535.29( 1 六、钢尺精密量距（精度六、钢尺精密量距（精度1/11/1万万-1/5-1/5万）万） 及成果整理及成果整理 1.1.量距工具：鉴定钢尺、弹簧称、温度计、经量距工具：鉴定钢尺、弹簧称、温度计、经 纬仪、水准仪。纬仪、水准仪。 测量学第四章 每测段水平距离Di的计算 htdii llllD 3.测定相邻两点的高差 每段往返测量 |h-h|10mm 取 平 均 值 h1 = - 0.152m 4.尺段长度计算 5.计算全长。 测量学第四章 (一一)、水平距离的

7、成果整理：、水平距离的成果整理： d=a-b D=d=a-b D=(a-b)(a-b) D=DLD=DLt t L L0 0 L Ltt由尺长方程式求出的实际长度 L L0 0- -钢尺名义长度 测量学第四章 id l l l l 0 0 尺长改正数： it lttl)( 0 ：温度改正数 3 42 82 ii h l h l h l倾斜改正数： 1. （当高差较小时倾斜改正只取第一项） 2. 3. htdii llllD (二二)、倾斜地面的距离改算、倾斜地面的距离改算 测量学第四章 例 已知： 求：D1 解： mtl mhCtl t 30)20(102 . 1005. 030 152. 0

8、,8 .25,8540.29 5 111 1 2 11001011 2)()(lhlttllllD m8582.29 )8540.292/()152. 0( 8540.29)208 .25(102 . 1 30/ )8540.29005. 0(8540.29 2 5 测量学第四章 全长计算 往测 DAB=D往=398.2830米 返测 DBA=D返=398.2950米 平均值 D=（DAB+DBA）/2=398.2890米 相对误差 K=D/D=0.0120/398.2890=1/32000 测量学第四章 1.定线误差：0.050.07米 八、八、 钢尺丈量误差与注意事项钢尺丈量误差与注意事项

9、 一一. .钢尺（仪器）误差钢尺（仪器）误差 尺长误差：新尺检定、计算改正 检定误差：0.3毫米 4.对点投点误差：0.3毫米 2.拉力误差：100N 二二. .观测误差观测误差 3.倾斜误差：计算改正 测量学第四章 1.垂曲误差：垂距0.2米 2.温度误差：计算改正 3.风力误差：风力4级 三三. .外界条件外界条件 四.钢尺的维护 测量学第四章 4-2 4-2 视距测量视距测量 利用望远镜内十字丝平面上的视距丝利用望远镜内十字丝平面上的视距丝 在视距尺上读数，根据光学原理，测定两在视距尺上读数，根据光学原理，测定两 点间的距离，间接计算出两点间的高差。点间的距离，间接计算出两点间的高差。

10、视距测量视距测量: :光学间接测量方法。光学间接测量方法。 一、视距测量原理：一、视距测量原理： 测距精度：测距精度：1 1：300300 测量学第四章 二、视距计算公式二、视距计算公式 1.视线水平时的计算公式：视线水平时的计算公式： 距离距离D=Cl=CD=Cl=C(a(ab)=b)=100l l aa下丝读数；下丝读数；bb上丝读数上丝读数l:尺间隔 测量学第四章 高差计算公式： h=i-v i仪器高 v中丝读数 HB=HA+h=HA+i-v 测量学第四章 2.2.视线倾斜时的计算公式视线倾斜时的计算公式 测量学第四章 地面高差大，视线倾斜时地面高差大，视线倾斜时, ,加测加测 角角 D

11、 D100(a100(ab)b) = Cl= Cl 2 cos 例a=1.257 b=1.000 = 234” 则 D=25.6m 2 cos 测量学第四章 3.3.高差公式高差公式 h=Dtaniv =Cl tan +i-v =Clsin cos iv = *Cl sin 2iv 式中式中 i仪器高仪器高 v目标高目标高( (中横丝读数中横丝读数) ) 2 cos 测量学第四章 三、视距测量的观测和计算三、视距测量的观测和计算 1.1.视距测量的观测视距测量的观测; ; (1).(1).安置仪器，量取仪器高，抄录控制点高程；安置仪器，量取仪器高，抄录控制点高程； (2).(2).立尺，尺子面

12、对测站，尺子竖直；立尺，尺子面对测站，尺子竖直； (3).(3).盘左观测：读取：下丝读数盘左观测：读取：下丝读数a a， 上丝读数上丝读数b b， 计算：尺间距计算：尺间距n=a-bn=a-b， 读取：中丝读数读取：中丝读数v 调整竖直度盘气泡居中，读出竖盘调整竖直度盘气泡居中，读出竖盘 读数读数L L，记录下来。，记录下来。( (见表见表4-54-5） 2. 2. 记录人员记录数据后，立即进行计算，求出记录人员记录数据后，立即进行计算，求出 水平距离、高差和点的高程。水平距离、高差和点的高程。 测量学第四章 一、用视距读取视距间隔的误差： （1）.取上下丝的直接读数之差 （2）.取上丝或下

13、丝与尺子的某个正分划重合 二、视距尺分划误差： 三、常数不准确的误差： 四、竖角观测误差 五、视距尺树立不直的误差 测量学第四章 六、外界条件的影响： 1.大气的竖直折射大气的竖直折射; 视线高于视线高于1米米 2.空气对流使视距尺的成像不稳定；空气对流使视距尺的成像不稳定； 3.风力使尺子抖动。风力使尺子抖动。 测量学第四章 4-2 4-2 光电测距仪简介光电测距仪简介 电磁波测距:用电磁波作为载波传输信号， 以测量两点间距离。 一、电磁波测距的分类： 1.微波测距： 2.激光测距： 3.光电测距： 测量学第四章 通过测定电磁波（无线电波或光波） 在测线两端点间往返传播的时间t，按下 列公式

14、算出距离D。 二二. . 测距原理：测距原理： ctD 2 1 1.脉冲式测距 2.相位式测距 三. 测距方式 测量学第四章 四、红外测距仪及其使用四、红外测距仪及其使用 （一）、短程红外测距仪：采用红外光源，测程（一）、短程红外测距仪：采用红外光源，测程 在在5km以内。以内。 红外测距仪的标称精度：红外测距仪的标称精度：（a+b*Dppm） （二）、测距仪的使用：（二）、测距仪的使用： 测量学第四章 三、光电测距成果整理三、光电测距成果整理 （一）、测距仪常数改正：（一）、测距仪常数改正： 1. 加常数加常数C的改正：的改正： 2.乘常数的乘常数的R的改正：的改正： （二）、气象改正：（二

15、）、气象改正： （三）、改正后的斜距、平距和高差的计算（三）、改正后的斜距、平距和高差的计算 测量学第四章 四、光电测距的精度分析和注意事项四、光电测距的精度分析和注意事项 （一）、光电测距的误差来源：（一）、光电测距的误差来源： 1.调制频率误差调制频率误差 2.气象参数误差气象参数误差 3.仪器对中误差仪器对中误差 4.测向误差测向误差 （三）、光电测距的注意事项（三）、光电测距的注意事项 (二）、光电测距的精度 测量学第四章 4-4、三角高程测量 一、三角高程测量一、三角高程测量 的计算公式的计算公式 hAB=Dtan iv hAB=Ssin iv ABAB hHH v 测量学第四章 1

16、.1.地球曲率的影响：地球曲率的影响： f1=h=D/2R 2.2.大气折光的影响大气折光的影响 f2=-kD/2R 3.3.两差改正：两差改正： f=f1+f2 =(1-k)D/2R 高差：高差： hAB=Dtaniv+f v hAB=Ssiniv+f 测量学第四章 三、三角高程测量的观测与计算三、三角高程测量的观测与计算 （一）、三角高程测量的观测：（一）、三角高程测量的观测： 1.测站安置仪器，量仪器高测站安置仪器，量仪器高i; 镜站安置觇牌，量取目标高镜站安置觇牌，量取目标高v 。 2.观测垂直角观测垂直角,一测回计算一测回计算。 3.测定水平距离或斜距。测定水平距离或斜距。 （二）、

17、三角高程测量的计算（二）、三角高程测量的计算: fh允= 10D(cm) fh允= 5D(cm) 测量学第四章 1、三角高程路线：、三角高程路线： 在两个已知高程点间，由已知水平距离的 若干条边组成的路线，用三角高程测量的方法， 对每条边进行往返观测测定高差。 测量学第四章 2.2.独立高程点：独立高程点：由两个或三个已知高程点对一由两个或三个已知高程点对一 个未知高程的点，用三角高程的方法求算该点个未知高程的点，用三角高程的方法求算该点 的高程，称为独立高程点。的高程，称为独立高程点。 测量学第四章 测量学第四章 3.3.高程导线高程导线 测量学第四章 测量学第四章 测量学第四章 4.4.光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量 二、计算二、计算 测量学第四章 测距仪三角高程测量的主要技术要求测距仪三角高程测量的主要技术要求 测量学第四章 三角高程测量路线高差计算三角高程测量路线高差计算 测站点测站点瑜家山N1N1N2N2珞店珞店 觇觇 点点N1瑜家山瑜家山N2N1珞珞 店店N2 觇觇 法法直直反反直直反反直直反反 -22854+232 18 +407 12 -352 24 -117 42 +1215 2 s585.08585.08466.12466.12713.50713.50 h=stg-25.36+25.94+33.58-31.56-16.1