测量学-经纬仪测量

1、水准测量知识回顾水准测量知识回顾v水准测量原理水准测量原理v水准测量方法水准测量方法v地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响v水准仪的结构水准仪的结构v水准仪的使用水准仪的使用v水准测量外业施测方法水准测量外业施测方法v水准测量内业计算水准测量内业计算 内容提要内容提要v角度测量原理角度测量原理v角度测量方法角度测量方法v经纬仪的结构经纬仪的结构v经纬仪的使用经纬仪的使用v角度测量方法角度测量方法v距离测量距离测量第四章第四章 角度、距离测量角度、距离测量第四章第四章 角度、距离测量角度、距离测量v水准测量：水准测量： 高程高程v角度测量：角度测量： 水平角：水平角：Horizont

2、al angle 计算点的平面坐标计算点的平面坐标 垂直角：垂直角：Vertical angle 计算点的高程坐标计算点的高程坐标v测角仪器：测角仪器： 经纬仪：光学、电子经纬仪：光学、电子 全站仪：全站型电子速测仪全站仪：全站型电子速测仪v光学经纬仪光学经纬仪v电子经纬仪电子经纬仪 一、水平角测角原理一、水平角测角原理 1、概念：、概念：v水平角：水平角：空间两直线夹角在空间两直线夹角在水平面上的垂直投影。水平面上的垂直投影。 水平面水平面H，测站，测站B，方向，方向A,C, 空间夹角空间夹角，水平角，水平角。v水平面：水平面：有刻度的水平圆盘，有刻度的水平圆盘，其中心在过测站点的铅垂线其中

3、心在过测站点的铅垂线上。上。54.1 角度测量原理角度测量原理2、水平角测角原理、水平角测角原理v水平圆盘可绕过测站点的水平圆盘可绕过测站点的铅垂线旋转。铅垂线旋转。v当瞄准两次目标时，由一当瞄准两次目标时，由一个方向旋转到另一个方向，个方向旋转到另一个方向，两竖直面形成二面角即水两竖直面形成二面角即水平角。平角。v = c-av注：出现负值？注：出现负值？ 一、水平角测角原理一、水平角测角原理O1B1OABA1二、竖直角测角原理二、竖直角测角原理v竖直角：竖直角：同一竖直面内同一竖直面内目标方向与一目标方向与一特定方向特定方向之间的夹角。之间的夹角。v竖角：竖角：同一竖直面内目同一竖直面内目

4、标方向与标方向与水平方向水平方向之间之间的夹角的夹角 。 （0 90）v仰角仰角-视线上倾，视线上倾，俯角俯角-视线下倾视线下倾v视线水平时，竖盘读数为定值，一般为视线水平时，竖盘读数为定值，一般为90的整数倍。的整数倍。v测角原理：测角原理：度盘上两方度盘上两方向读数之差，其中特定向读数之差，其中特定方向为水平方向。方向为水平方向。v注：注：水平角观测两方向，水平角观测两方向，竖直角只观测一个方向。竖直角只观测一个方向。v天顶距：天顶距：竖直角的另一竖直角的另一种表示方式，目标方向种表示方式，目标方向与天顶方向所构成的角，与天顶方向所构成的角， Z（ 0 180）二、竖直角测角原理二、竖直角

5、测角原理天顶天顶铅铅垂垂线线水平线水平线ACB090 180270CZAZAC经纬仪是测角的仪器，按经纬仪是测角的仪器，按精度可分为：精度可分为： DJ6、DJ2：一测回方向观测中误差一测回方向观测中误差一一、经纬仪的基本构造、经纬仪的基本构造1 1、照准部、照准部(alidade)(alidade)2 2、水平度盘、水平度盘(horizontal circle)(horizontal circle)3 3、基座、基座( (tribrachtribrach) )经纬仪结构图经纬仪结构图4.2 经纬仪经纬仪经纬仪基本结构经纬仪基本结构一、基本构造一、基本构造v1、照准部、照准部 a、望远镜：、望

6、远镜： 目镜；目镜； 物镜；物镜； 调焦透镜；十字丝调焦透镜；十字丝 读数显微镜读数显微镜; 水平制动、微动螺旋水平制动、微动螺旋 竖直制动、微动螺旋竖直制动、微动螺旋 光学瞄准器光学瞄准器 光学对中器光学对中器114.2 经纬仪经纬仪经纬仪结构经纬仪结构一、基本构造一、基本构造v1、照准部、照准部 a、望远镜、望远镜 b、竖盘：、竖盘：观测竖角观测竖角 竖盘竖盘; 竖盘水准管及微动螺旋竖盘水准管及微动螺旋; 反光镜反光镜; 测微轮测微轮 c、水准器：、水准器：管、圆水准器管、圆水准器v2、水平度盘：、水平度盘：观测水平角观测水平角 水平盘水平盘 度度盘变换盘变换手手轮轮/ /复测复测扳手扳手

7、 度度盘盘的最小分格的最小分格值值v3、基座：、基座：脚螺旋，连接板，轴座固定螺旋脚螺旋，连接板，轴座固定螺旋090180270竖盘组成部件竖盘组成部件v竖盘竖盘v竖盘指标水准管竖盘指标水准管v微动螺旋微动螺旋v度盘照明反光镜度盘照明反光镜竖盘的注记形式竖盘的注记形式（1）顺时针注记）顺时针注记180180270270 0 09090盘左盘左指标线指标线27027090900 0180180盘右盘右指标线指标线（2）逆时针注记）逆时针注记 0 0270270 1801809090盘左盘左指标线指标线27027090901801800 0盘右盘右指标线指标线竖盘的注记形式竖盘的注记形式4、各部件

8、之间的联系、各部件之间的联系v望远镜与竖盘固连望远镜与竖盘固连，安装在仪器的支架上这一部，安装在仪器的支架上这一部分称为仪器的分称为仪器的照准部照准部，属于仪器的上部。望远镜连，属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可同竖盘可绕横铀绕横铀在垂直面内作转动，望远镜的视准在垂直面内作转动，望远镜的视准轴应与横轴正交，横轴应通过竖盘的刻划中心。轴应与横轴正交，横轴应通过竖盘的刻划中心。照照 准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，整个照准准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴，整个照准部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。照准部下部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。照准部下部装有水平制动扳钮和水平微动螺旋。部装有水平

9、制动扳钮和水平微动螺旋。v照准部水准器的照准部水准器的水准轴与竖轴正交、与横轴平行水准轴与竖轴正交、与横轴平行。当水准气泡居中时，仪器的竖轴应在铅垂线方向。当水准气泡居中时，仪器的竖轴应在铅垂线方向。此时仪器处在整平状态。此时仪器处在整平状态。 4、各部件之间的联系、各部件之间的联系v 水平度盘安置在水平度盘轴套外围、水平度盘安置在水平度盘轴套外围、水平度盘水平度盘不与照准部旋转轴接触不与照准部旋转轴接触。水平度盘平面应与竖轴。水平度盘平面应与竖轴正交。竖轴应通过水平度盘的刻划中心。正交。竖轴应通过水平度盘的刻划中心。v 水平度盘的水平度盘的读数设备读数设备安置在仪器的安置在仪器的照准部上照准

10、部上， 当望远镜旋转照准目标时，视准轴由一目标转到当望远镜旋转照准目标时，视准轴由一目标转到 另一目标，这时读数指标所指示的水平度盘数值另一目标，这时读数指标所指示的水平度盘数值 的变化就是两目标间的水平角值。的变化就是两目标间的水平角值。19二、二、J6光学经纬光学经纬仪的读数系统仪的读数系统1、水平盘读数、水平盘读数分微尺读数分微尺读数水平度盘读数：水平度盘读数： 73 7304042424017373单平板玻璃单平板玻璃v转动测微轮转动测微轮,使使双指标线精确双指标线精确夹住度盘分划夹住度盘分划线线,先读度数和先读度数和整分整分,再读零分再读零分和秒和秒v49 52 10v107 02

11、61、水平盘读数、水平盘读数双平板玻璃双平板玻璃v转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数1、水平盘读数、水平盘读数水平度盘读数：水平度盘读数： 42425202.05202.0水平度盘读数：水平度盘读数：174 174 02 02.0 02 02.0双移动光楔光学经纬仪双移动光楔光学经纬仪三、电子经纬仪三、电子经纬仪v基本结构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同。基本结构与光学经纬仪相同；操作方法也基本相同。v用微电子技术用微电子技术自动获取度盘的读数自动获取度盘的读数，经微处理机，经微处理机加工加工计算计算，自动显示测量数据。，自动显示测量数据。1、构造

12、、构造v较光学经纬仪不同的部分：较光学经纬仪不同的部分：v显示窗及键盘显示窗及键盘v电池盒电池盒v提柄提柄v数据输出插口数据输出插口 2、测角系统、测角系统v编码度盘测角系统编码度盘测角系统 纯二进制编码度盘纯二进制编码度盘 分区分道分区分道 对区间编码对区间编码 三、电子经纬仪三、电子经纬仪v光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统明暗相间的细线条构成光栅度盘。明暗相间的细线条构成光栅度盘。两块光栅度盘的刻线倾斜，移动量转换为角度值。两块光栅度盘的刻线倾斜，移动量转换为角度值。 三、电子经纬仪三、电子经纬仪v条码度盘测角系统条码度盘测角系统 三、电子经纬仪三、电子经纬仪v条码：条码：由一组按一定编码

13、规则排列的线条由一组按一定编码规则排列的线条、空白符号，用以表示一定的字符、数字、空白符号，用以表示一定的字符、数字以及符号组成的信息。以及符号组成的信息。v原理：原理：由发光管发出的光线通过一定光路由发光管发出的光线通过一定光路照亮度盘上的一组条形码，经转换器转换照亮度盘上的一组条形码，经转换器转换信息读出数据。信息读出数据。上节课知识回顾上节课知识回顾v水平角测量原理水平角测量原理v竖直角测量原理竖直角测量原理v经纬仪的构造经纬仪的构造 照准部、照准部、 水平度盘、水平度盘、 基座基座v光学经纬仪读数设备和光学经纬仪读数设备和方法方法v电子经纬仪的测角系统电子经纬仪的测角系统4.3 角度观

14、测方法角度观测方法v测站点测站点C，目标点，目标点A，B一、经纬仪的使用一、经纬仪的使用 1、安置、安置v1） 对中（对中（3） 目的：使仪器中心和测站点在同一铅垂线上。目的：使仪器中心和测站点在同一铅垂线上。 方法：挂垂球接近地面点，调整架腿及脚螺旋。方法：挂垂球接近地面点，调整架腿及脚螺旋。 光学对中：移动架腿及脚螺旋。光学对中：移动架腿及脚螺旋。 激光对中：移动架腿及脚螺旋激光对中：移动架腿及脚螺旋v2） 整平（整平（1格格 ） 目的：目的： 使水平度盘水平，竖盘竖直使水平度盘水平，竖盘竖直 方法：方法： 圆水准与管水准气泡居中。圆水准与管水准气泡居中。垂球对中与整平垂球对中与整平v粗略

15、对中：粗略对中：移动三脚架，使垂球移动三脚架，使垂球尖离测站中心尖离测站中心1 2cm内；内；v精确对中：精确对中：稍微松开中心螺丝，稍微松开中心螺丝，在脚架头上移动仪器，使垂球尖在脚架头上移动仪器，使垂球尖精确对中测站标志中心，旋紧中精确对中测站标志中心，旋紧中心螺旋。心螺旋。v整平：整平：用左手大拇指法则，转动用左手大拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中脚螺旋，调节水准管气泡居中(反反复复)。B光学对中与整平光学对中与整平v双手持其中两脚架并不断调整位双手持其中两脚架并不断调整位置，同时观测光学对点器十字分置，同时观测光学对点器十字分划，使其划，使其基本对准基本对准测站标志，踩测站标志

16、，踩实脚架；实脚架；v伸缩三脚架伸缩三脚架(二脚二脚)，粗平粗平仪器仪器v调脚螺旋，调脚螺旋，精确整平精确整平仪器，并通仪器，并通过在脚架头上移动仪器，过在脚架头上移动仪器，精确精确对对中。中。v必须反复上述三步的操作。必须反复上述三步的操作。脚螺旋精平脚螺旋精平左手大拇指法则左手大拇指法则气泡居中，气泡居中，1、2等高等高123气泡居中，气泡居中，3与与1、2等高等高1232 2、经纬仪的瞄准、经纬仪的瞄准 ( (花杆花杆, ,测钎测钎) ) 步骤：步骤：粗瞄粗瞄制动制动调焦调焦微动精瞄。微动精瞄。 注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。3 3、读数、读数 一、经纬

17、仪的使用一、经纬仪的使用盘左观测（正镜）盘左观测（正镜）盘右观测（倒镜）盘右观测（倒镜）竖直竖直度盘度盘竖直竖直度盘度盘二、二、 水平角观测方法水平角观测方法 方法：测回法，方向观测法方法：测回法，方向观测法ABBA左边盘右右边右边盘左左边逆时针倒镜顺时针 二、水平角观测方法二、水平角观测方法1、测回法、测回法（适于两个方向形成的单角）适于两个方向形成的单角）v 盘左：盘左：上半测回上半测回 瞄准瞄准A点点,水平度盘调零水平度盘调零,读数读数a1 顺时针旋转瞄准顺时针旋转瞄准B点点, 读数读数b1 则：则：左左 = = b1- a1v 盘右：盘右：下半测回下半测回 瞄准瞄准B点点, 读数读数b

18、2 逆时针旋转瞄准逆时针旋转瞄准A点点, 读数读数a2 则：则：右右 = = b2- a2 1测站测站ABOa1b1 2b2a2v 若若左左- -右右 允允40 （图根级）（图根级） 则：则：=1/2(=1/2(左左+ +右右) )v记录表如下：记录表如下： 测测 站站目目 标标 盘盘 位位读读 数数 角角 值值 平平 均均CA左左a1左左=b1-a1 Bb1A右右a2右右=b2-a2Bb2二、水平角观测方法二、水平角观测方法记录举例记录举例254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 测站测站竖

19、盘竖盘位置位置目标目标水平度水平度盘读数盘读数 半测回半测回角值角值 一测回一测回角值角值 示示 意意 图图二、水平角观测方法二、水平角观测方法2、方向观测法、方向观测法(适于多个方向形成的水平角适于多个方向形成的水平角)v盘左盘左： 瞄准瞄准A,读数读数, 顺时针瞄准顺时针瞄准B,C,D,A. 依次读数依次读数. (归零归零)v盘右盘右： 瞄准瞄准A,读数读数, 逆时针瞄准逆时针瞄准D,C, B, A. 依次读数依次读数.ABOCD方向观测法零方向盘左盘右二、水平角观测方法二、水平角观测方法2、方向观测法、方向观测法v半测回归零差：半测回归零差：半测回中零方向的两次读数之差。半测回中零方向的

20、两次读数之差。v半测回方向值：半测回方向值：目标方向值减去零方向平均值。目标方向值减去零方向平均值。 v一测回平均方向值：一测回平均方向值：同一方向两个半测回归零后方同一方向两个半测回归零后方向的平均值。向的平均值。v各测回方向差：各测回同一方向归零后方向值之差各测回方向差：各测回同一方向归零后方向值之差v2C（两倍照准误差）（两倍照准误差）：视准轴不垂直于横轴的误差：视准轴不垂直于横轴的误差 2C=盘左读数盘左读数L（盘右读数（盘右读数R180）二、水平角观测方法二、水平角观测方法方向观测法记录及计算方向观测法记录及计算目标目标点点 读数读数半测回方半测回方向向一测回平一测回平均方向均方向各

21、测回平各测回平均方向均方向 备注备注盘左盘左盘右盘右第一第一测回测回 ABCDA2c1d2d1c1b2b1a2a1a2a11ba22ba11ca22ca11da22da1111 2()aaa2221 2()aaa2a1a求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值方向观测法记录，计算方向观测法记录，计算站点站点 读数读数半测回方向半测回方向一测回平均一测回平均方向方向各测回平均各测回平均方向方向 备注备注 盘左盘左盘右盘右第一第一测回测回 12 18 2C A 00 01 06180 01 1800 00 0000 00 00 00 00 00B 91 54 06271 54 0091 5

22、2 54 (42)91 52 4891 52 4506C153 32 48333 32 48153 31 36 (30)153 31 33153 31 33 00D214 06 12 34 06 06214 05 00 (04 48)214 04 54214 04 5706A 00 01 18180 01 18第二第二测回测回 24 30A 90 01 18270 01 2400 00 0000 00 00B181 54 0001 54 1891 52 36 (48)91 52 42-18C243 32 5463 33 06153 31 30 (36)153 31 33-12D304 06 3

23、6124 06 18 214 05 12 (04 48)214 05 00+18A 90 01 30270 01 36方向观测法限差要求方向观测法限差要求（1）半测回归零差：）半测回归零差： J2 8 ；J6 18 （2）一测回）一测回2C较差：较差： 2C=盘左读数盘左读数L（盘右读数（盘右读数R180） J213 ；J6不作要求不作要求（3）同一方向各测回较差）同一方向各测回较差 J2 9 ；J6 24 三、三、竖直角观测和计算竖直角观测和计算竖盘装置的构造及读数竖盘装置的构造及读数 逆逆时针时针 顺时针顺时针 竖直度盘竖直度盘与望远镜固定在一起；竖直度盘的与望远镜固定在一起；竖直度盘的指

24、标指标线线与一个水准管固连在一起。两者产生相对运动。与一个水准管固连在一起。两者产生相对运动。 竖直度盘读数时指标线必须处于标准位置。为竖直度盘读数时指标线必须处于标准位置。为此必须把水准管的气泡此必须把水准管的气泡“居中居中”后才能后才能“读数读数”。42三、竖直角观测和计算三、竖直角观测和计算 视线水平视线水平 瞄准目标瞄准目标v逆时针逆时针v盘左盘左v盘右盘右v顺时针顺时针v盘左盘左v盘右盘右三、竖直角观测和计算三、竖直角观测和计算 视线水平视线水平 瞄准目标瞄准目标v1、 竖直角观测：竖直角观测： (中丝法中丝法) 盘左：盘左： 中丝瞄准中丝瞄准A，转动竖盘指标水准管微动，使转动竖盘指

25、标水准管微动，使竖盘指标水准管气泡居中，读数竖盘指标水准管气泡居中，读数L。 盘右：盘右：中丝瞄准中丝瞄准A，转动竖盘指标水准管微动，使转动竖盘指标水准管微动，使竖盘指标水准管气泡居中，读数竖盘指标水准管气泡居中，读数R。v 2、计算：计算：v顺时针：顺时针： L = 90 L , R = R 270v逆时针：逆时针： L = L 90, R = 270 R = (L R )v3、竖盘指标差、竖盘指标差v如果水准管气泡居中后如果水准管气泡居中后指标线偏离标准位置指标线偏离标准位置x x，X X称为竖直度盘的称为竖直度盘的“指标指标差差”。v由于指标线偏移，当视由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘

26、读数不线水平时，竖盘读数不是恰好等于是恰好等于9090或或270270上，上，而是与而是与9090或或270270相差一相差一个个x x角。角。180180270270 0 09090 x盘左盘左v顺时针：顺时针：vL = (90 X) L ， R = R (270 x) 则则: R L = R 270 X 90 X L = (R 270) (90 L) 2 X = RL360 2 X = 0v X=1/2（R + L 360）v R L = R 270 X 90 X L = R 270 90 Lv =1/2（R L ）=1/2（R L 180）v结论：结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影

27、响取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。v3、竖盘指标差、竖盘指标差竖直角观测记录竖直角观测记录(X25)v2x=R+L-360测测站站目目标标竖竖盘盘位位置置竖盘读数竖盘读数 半半 测测 回回垂垂 直直 角角 一一 测测 回回垂垂 直直 角角 2x 备备 注注I左左右右J112 15 00 +22 15 00247 44 38 +22 15 22-22 +22 15 11左左右右K118 37 36 +28 37 36241 22 02 +28 37 58-22 +28 37 47左左右右H84 06 10 - 5 53 50275 53 30 - 5 53 30 -20 - 5 53 40

28、 270 0 90 180 盘左计算公式 左左=L- -90 右右=270 -R-Rv1、经纬仪使用、经纬仪使用 安置（对中、整平）；瞄准；读数；安置（对中、整平）；瞄准；读数；v2、水平角观测、水平角观测 测回法：测回法： 方向观测法：方向观测法：v3、竖直角观测、竖直角观测 中丝法：中丝法： 计算：计算： 竖盘指标差：竖盘指标差：上节课堂内容回顾上节课堂内容回顾4.6 距离测量距离测量一、一、 概述概述v距离：距离：两点连线垂直投影在大地水准面间的两点连线垂直投影在大地水准面间的弧长弧长。v水平距离：水平距离：两点连线投影在水平面间的长度。两点连线投影在水平面间的长度。v倾斜距离：倾斜距离

29、：不在同一平面的两点间连线长度。不在同一平面的两点间连线长度。v距离测量的方法：距离测量的方法： 钢尺量距：钢尺量距： 钢尺钢尺 光学视距测量：光学视距测量： 光学视距仪光学视距仪 电磁波测距：电磁波测距： 光电测距仪光电测距仪 一、工具一、工具v钢尺，端点尺、刻线尺钢尺，端点尺、刻线尺3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 10端点尺端点尺0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10刻线尺刻线尺二、钢尺量距二、钢尺量距1010cmcm一、工具一、工具v尺长鉴定尺长鉴定： 钢是弹性体，在拉力、温度作用下会钢是弹性体，在拉力、温度作

30、用下会拉伸变形。拉伸变形。v名义长度：名义长度：钢尺上标注的长度。钢尺上标注的长度。v钢尺尺长方程式：钢尺尺长方程式：00ttllllttllltt 钢尺在温度t时的实际长度钢尺的名义长度在标准温度下，钢尺实际长度与名义长度的差数钢尺的温度线膨胀系数设定的标准温度(一般取20 C)测量时的钢尺温度钢尺量距附件：温度计钢尺量距附件：温度计 弹簧秤弹簧秤 标杆标杆 测钎测钎二、钢尺量距二、钢尺量距 二、程序：二、程序：v1、标定地面点、标定地面点 永久性：永久性： 水泥桩，石桩，架设觇标。水泥桩，石桩，架设觇标。 临时性：木桩，树立花杆。临时性：木桩，树立花杆。v2、直线定线（钢尺量距）、直线定线

31、（钢尺量距） 定线：当两点间的距离大于尺长时，需分段定线：当两点间的距离大于尺长时，需分段丈量，将分段点标定在一条直线上的工作称为丈量，将分段点标定在一条直线上的工作称为直线定线。直线定线。v3、距离量测、距离量测 直线定线：直线定线：在两点的直线方向上竖立一系列标杆，在两点的直线方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向。把中间若干点确定在已知直线的方向。 1 1）两点间定线）两点间定线目估法目估法（粗略）：（粗略）：A点的点的人指挥人指挥C点的人左右动。点的人左右动。经纬仪定线经纬仪定线（精确）：（精确）： A点用经纬仪瞄准点用经纬仪瞄准B点，点，指挥指挥C点人移动。点人移动。

32、 2 2）延长线上定线）延长线上定线2 2、直线定线、直线定线v 3、距离测量、距离测量（1）平坦地区：往返测量，取平均值。）平坦地区：往返测量，取平均值。 相对误差：相对误差：AB测钎测钎 SAB=n + 为整尺段长为整尺段长 为余长为余长二、钢尺量距二、钢尺量距(1/3000)DDKD返往1/1000v3、距离测量、距离测量（2） 倾斜地区：平量斜量倾斜地区：平量斜量v平量法：平量法：将尺子一端抬高，目估水平，再读数。将尺子一端抬高，目估水平，再读数。v斜量法：斜量法：测斜距及倾角，计算水平距离。测斜距及倾角，计算水平距离。 测斜距及高差，再计算。测斜距及高差，再计算。v勾股定理：勾股定理

33、：LDhcosDL22DLh二、二、钢尺量距钢尺量距地面地面起伏起伏不大不大倾斜倾斜地面地面坡度坡度均匀均匀平量法平量法斜量法斜量法4、数据整理、数据整理v分段改正，每段视倾斜程度进行分段改正，每段视倾斜程度进行 尺长改正：尺长改正：Dl =L * *l / l 温度改正：温度改正：Dt =L* * *(t-t0) 倾斜改正：倾斜改正：Dh =D-L= h* *h / 2lv D=L +Dl + Dt + Dh XXXDDDDK/121返往返往5、钢尺量距的误差来源、钢尺量距的误差来源 v定线误差定线误差v钢尺不水平钢尺不水平v温度变化温度变化v拉力误差拉力误差v垂曲误差垂曲误差v尺长误差尺长

34、误差v读数、对准等误差读数、对准等误差二、二、钢尺量距钢尺量距三、三、 视距测量视距测量v测距方法测距方法 ： 钢尺，光电测距仪，钢尺，光电测距仪， 光学视距仪光学视距仪v视距测量：视距测量： 利用视距丝和视距尺来测定两利用视距丝和视距尺来测定两点间的距离及其高差。点间的距离及其高差。v原理：原理：通过上、下视距丝的视线所形成的通过上、下视距丝的视线所形成的夹角不变，上下丝读数之差与距离成正比夹角不变，上下丝读数之差与距离成正比关系。关系。v仪器：仪器： 经纬仪，视距尺（水准尺）经纬仪，视距尺（水准尺）1、 视距测量原理视距测量原理v由于十字丝板上两根视距丝位由于十字丝板上两根视距丝位置固定，

35、它们在物镜光心处的置固定，它们在物镜光心处的张角张角也是不变的。两根视距也是不变的。两根视距丝在物方像的丝在物方像的间距与距离成正间距与距离成正比比。v视线水平时，测得水平距离，视线水平时，测得水平距离，视线倾斜时，需要视线倾斜时，需要根据根据竖角及竖角及斜距斜距求得水平距离。求得水平距离。三、三、 视距测量视距测量1、 视距测量原理视距测量原理视线水平时视线水平时：视线与水准尺垂直视线与水准尺垂直由右图：由右图：v l = +lmFn mFn l/s = / mn l = / mn sv一般设计仪器时一般设计仪器时, 令令 /mn = 100,记为记为k为一常数为一常数, 记为记为cv则：则

36、：l =c+ks h=i -vABFllmmnmnivsnb 、视线倾斜时：、视线倾斜时： 视线与尺不垂直视线与尺不垂直v l = k s vS与与s的关系：的关系： S= Scos vl与与 l 的关系的关系: l =l cos v把把 式代入式代入 得：得： l = ks cos =kscoscos hallnblSs2、视距测量方法、视距测量方法v1、 A点安置经纬仪点安置经纬仪 量取仪器高量取仪器高iv2、 瞄准瞄准B点的视距尺点的视距尺, 读取读取上丝，中丝，下丝上丝，中丝，下丝及及 竖盘竖盘读数读数。v3、 计算计算尺间隔尺间隔s及及竖直竖直 角角。v4、计算、计算水平距水平距D和

37、和高高 差差h。ABhDs 电磁波电磁波（Electro-magnetic wave)v1、 概念：概念：v又称：电磁辐射、电子烟雾，是能量的一种。又称：电磁辐射、电子烟雾，是能量的一种。凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。 正像人们一直生活在正像人们一直生活在空气空气中而中而眼睛眼睛却看不见空却看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。v按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是，就是电磁波谱电磁波谱。四四 电磁波测距电磁波测距v2 2、本质、本质v电磁波是电磁波

38、是电磁场电磁场的一种的一种运动运动形态。形态。电与磁电与磁可说可说是一体两面，变化的电场会产生磁场（即电流是一体两面，变化的电场会产生磁场（即电流会产生会产生磁场磁场），变化的磁场则会产生电场。变），变化的磁场则会产生电场。变化的化的电场电场和变化的磁场构成了一个不可分离的和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的统一的场场，这就是电磁场，而变化的电磁场在，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为波，也常称为电波电波。四四 电磁波测距电磁

39、波测距电磁波谱电磁波谱无线电波无线电波3000米米0.3毫米毫米红外线红外线0.3毫米毫米0.75微米微米可见光可见光 0.7微米微米0.4微米微米紫外线紫外线 0.4微米微米10毫微米毫微米X射线射线 10毫微米毫微米0.1毫微米毫微米射线射线 0.1毫微米毫微米0.001毫微米毫微米高能射线高能射线 小于小于0.001毫微米毫微米电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成

40、正比。波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。四四 电磁波测距电磁波测距vEDM(electro-magnetic distance measuring)v3、工作原理、工作原理 S = C tC波速，波速，t为光波传输时间为光波传输时间1948年瑞典年瑞典AGA厂推出了第一台光波测距仪。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。进一步推进了测量电磁波测距的技术迅速发展。进一步推进了测量学的发展。学的发展。v优点：优点：测程远、精度高、操作简便、速度快测程远、精度高、操作简便、速度快电磁电磁波测波测距原距原理理v设电磁波在测距仪与反光镜（目标）之间往返的时设电磁波在测距仪与反光镜（目标）之间往返的时间为间为t。则测距仪至反光镜的距离。则测距仪至反光镜的距离:v光在真空中的传播速度为光在真空中的传播速度为 C0=299792458米米/秒秒3.0*108米米/秒秒。B测距仪测距仪