长安大学数字测图第5章 (距离测量)

1、5.6 距离测量距离测量一、距离测量概述一、距离测量概述1、距离的概念、距离的概念 测量地面两点间的水平距离是确定地面点位的基本测量工作测量地面两点间的水平距离是确定地面点位的基本测量工作之一。之一。地面上两点间的距离地面上两点间的距离 这两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长。在这两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长。在测区面积不大的情况下，可用水平面代替水准面。测区面积不大的情况下，可用水平面代替水准面。水平距离水平距离 两点间连线投影在水平面上的长度。两点间连线投影在水平面上的长度。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院倾斜距离倾斜距离不在同

2、一水平面上的两点间连线的长度。不在同一水平面上的两点间连线的长度。2、距离测量的方法、距离测量的方法l 钢尺量距钢尺量距l 视距测量视距测量l 光电测距光电测距l GPS测距测距 可根据不同的测距精度要求和作业条件（仪器、地形）可根据不同的测距精度要求和作业条件（仪器、地形）选用测距方法。选用测距方法。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院二、钢尺量距二、钢尺量距1、钢尺量距、钢尺量距定线定线（经纬仪定线）（经纬仪定线）量距量距（拉尺、读数、记录）（拉尺、读数、记录）测定高差测定高差（用于改平）（用于改平）成果整理成果整理 （尺长改正、温度改正、倾斜改正尺长改正

3、、温度改正、倾斜改正）2、尺长方程式与钢尺检定、尺长方程式与钢尺检定在一定的拉力下，钢尺长度与温度的函数关系，其形式为：在一定的拉力下，钢尺长度与温度的函数关系，其形式为：主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院000)(LttLLL实际长度名义长度尺长改正数 膨胀系数测距时温度检定时的温度AB123检定方法：已知长度检定方法：已知长度L0，实测结果，实测结果L测测，同时记录温度同时记录温度t0，尺长改正数为尺长改正数为 测LL0L举例举例钢尺长钢尺长 30米米基线长基线长 29.9854米米实测实测 29.9874 米米温度温度 28C尺长方程式为尺长方程式为

4、l =30 + (-0.0020 ) + 301.25 10-5 ( t 28 )三、视距测量三、视距测量1.概述概述视距测量是一种根据几何光学原理，用简便的操作方法即能视距测量是一种根据几何光学原理，用简便的操作方法即能迅速测出两点间距离的方法。迅速测出两点间距离的方法。视线水平时，视距测量测得的是视线水平时，视距测量测得的是水平距离水平距离。如果视线是倾斜。如果视线是倾斜的，为求得水平距离，还应测出的，为求得水平距离，还应测出竖角竖角。有了竖角，也可以求。有了竖角，也可以求得测站至目标的得测站至目标的高差高差。所以说视距测量也是一种能同时测得。所以说视距测量也是一种能同时测得两点之间的距离

5、和高差的测量方法。两点之间的距离和高差的测量方法。 普通视距测量普通视距测量测距简单，作业方便，观测速度快，一般测距简单，作业方便，观测速度快，一般不受地形条件的限制。但测程较短，测距精度较低。目前，不受地形条件的限制。但测程较短，测距精度较低。目前，仅用于水准测量中的仅用于水准测量中的视线长度测量视线长度测量和和常规测图中距离的测量常规测图中距离的测量。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院klClpfD plfCD 34 3822ptgflfp Ap十字丝面十字丝面仪器中心仪器中心DBNMC2. 普通视距测量的原理普通视距测量的原理（1）视线水平时的视距公式

6、）视线水平时的视距公式令令 ，则有：，则有： 式中，式中，K为视距乘常数，为视距乘常数，C为视距加常数。设计制造仪器时，为视距加常数。设计制造仪器时，通常使通常使K = 100，C接近于零。由此，视线水平时的视距计算公接近于零。由此，视线水平时的视距计算公式为式为flpfDfCpfK，CKlDlD100主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院（2）视线倾斜时的视距公式）视线倾斜时的视距公式当视线倾斜时，由于视线不垂直于视距尺，所以不能用前式当视线倾斜时，由于视线不垂直于视距尺，所以不能用前式计算视距。计算视距。cosKllKL主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：

7、长安大学长安大学地测学院地测学院viKlh2sin212cosKlD 2coscosKlLDihvh2sin21sinKlDh主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院经纬仪地形测图常用计算公式四、光电测距四、光电测距1. 电磁波测距概述电磁波测距概述l 电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理 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间往返一次的传播时间t，利用电磁波在大气中的传播速度，利用电磁波在大气中的传播速度c，来计算两点间的距离。来计算两点间的距离。ctD21主讲：王腾军主讲：

8、王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院l 电磁波测距的优点电磁波测距的优点 与传统量距方法比较，电磁波测距具有与传统量距方法比较，电磁波测距具有测程远、精度高、测程远、精度高、操作简便、作业速度快和劳动强度低等优点操作简便、作业速度快和劳动强度低等优点。l 电磁波测距仪的分类电磁波测距仪的分类（1）按载波分类：微波测距仪、光电测距仪）按载波分类：微波测距仪、光电测距仪（2）按测程分类：远程、中程和短程测距仪）按测程分类：远程、中程和短程测距仪（3）按载波数分类：单波、双波和三波测距仪）按载波数分类：单波、双波和三波测距仪（4）按发射目标分类：无合作目标、合作目标和有源反射器）按发

9、射目标分类：无合作目标、合作目标和有源反射器 主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院（5）按精度分类：）按精度分类：电磁波测距仪的精度公式电磁波测距仪的精度公式DbamD主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院a为仪器标称精度的固定误差，以为仪器标称精度的固定误差，以mm为单位；为单位；b为仪器标称精度的比例误为仪器标称精度的比例误差，以差，以mm/Km为单位；为单位；D为测距边长度，以为测距边长度，以Km为单位。为单位。当当D为为km时，时，mD为为1km的测距中误差按此指标，我国现行城市测量规的测距中误差按此指标，我国现行城市测

10、量规范将测距仪分为两级，即范将测距仪分为两级，即 级：级： mD5mm 级：级： 5mmmD10mm 2. 脉冲式光电测距仪脉冲式光电测距仪 脉冲式光电测距是通过直接测定光脉冲在测线上往返传播脉冲式光电测距是通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间的时间t，并求得所测距离。，并求得所测距离。光脉冲发射器光脉冲接收器电子门时标振荡器计数及显示部分主波脉冲回波脉冲取样棱镜TntD2n脉冲个数；T时标振荡周期主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院l l表示在时间间隔表示在时间间隔T T内光脉冲往返所走的一个单位距离由此，内光脉冲往返所走的一个单位距离由此，计数系统每记

11、录一个时标脉冲，就等于记录一个单位距离计数系统每记录一个时标脉冲，就等于记录一个单位距离l，由于测距仪中由于测距仪中l值是预先设定的（如：值是预先设定的（如：0.1m0.1m）。因此计数系统）。因此计数系统就可直接将待测距离用数码管显示出来。就可直接将待测距离用数码管显示出来。目前脉冲式测距仪，一般用固体激光器发射出高频率的光脉目前脉冲式测距仪，一般用固体激光器发射出高频率的光脉冲，因而这类仪器可以不用冲，因而这类仪器可以不用合作目标合作目标（如反射器），直接用（如反射器），直接用被测目标对光脉冲产生的漫反射进行测距，在地形测量中可被测目标对光脉冲产生的漫反射进行测距，在地形测量中可实现无人跑

12、尺，从而减轻劳动强度，提高作业效率，特别是实现无人跑尺，从而减轻劳动强度，提高作业效率，特别是在悬崖陡壁的地方进行地形测量，此种仪器更具有实用意义。在悬崖陡壁的地方进行地形测量，此种仪器更具有实用意义。lnnTcD21主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 3. 相位式光电测距仪相位式光电测距仪（1）相位法测距的基本原理）相位法测距的基本原理相位式光电测距是通过测量调制光在测线上往返传播所产生相位式光电测距是通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位移来求出距离的相位移来求出距离D。 光 源调制器 接收器 相位计 显示器主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安

13、大学长安大学地测学院地测学院2N2ABA)2(22NN)2(122NfftD)(2)2(2NNNfcD主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 由于测距仪中的相位计只能由于测距仪中的相位计只能测定不足一个整周期的相位移尾测定不足一个整周期的相位移尾数，而无法测定整周期数数，而无法测定整周期数，因此使上式产生多值解，距离，因此使上式产生多值解，距离D无无法确定。法确定。（2）N值的确定值的确定l N 0，被测距离小于半波长即可求出唯一确定的距离，被测距离小于半波长即可求出唯一确定的距离D。但，由于测相精度是一定的，这样将导致测距精度的降低。但，由于测相精度是一定的，

14、这样将导致测距精度的降低。l 采用采用一组频率配合测距，即采用高频率保证测距精度，采一组频率配合测距，即采用高频率保证测距精度，采用低频率保证测程。用低频率保证测程。但这将使电路中的放大器的增益和相对但这将使电路中的放大器的增益和相对稳定性难以一致。稳定性难以一致。频率/MHz151.50.150.0150.0015距 离/m10100100010000100000精 度/m0.010.1110100主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院设用二个频率设用二个频率f1和和f2分别测量同一距离分别测量同一距离D，则由相位测距距离，则由相位测距距离计算公式得：计算公式

15、得：将上列二式联立得：将上列二式联立得：1112NNDcf2222NNDcf)(2121212NNfcD2112fff2112NNN2112NNN主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院频率MHz差频频率MHz测程m举 例相应距离m1056785.6780.9f11.51001111456745.670.99f10.15100022223456345.60.999f10.015100003333234523450.9999f10.00151000004444123412340iNiN1151f4 全反射棱镜全反射棱镜 激光测距仪、红外测距仪在距离测量时的反射器，有

16、光激光测距仪、红外测距仪在距离测量时的反射器，有光学玻璃精心磨制成的四面体。学玻璃精心磨制成的四面体。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院5 红外测距仪及其使用红外测距仪及其使用 红外测距仪红外测距仪按其照准目标的方式可以分成带望远镜和不按其照准目标的方式可以分成带望远镜和不带望远镜的两种。带望远镜的两种。 下图是南方测绘公司生产的下图是南方测绘公司生产的ND3000红外相位式测距仪。红外相位式测距仪。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院6 距离测量距离测量 将测距仪和反射镜分别安置在测线两端，仔细地对中。将测距仪和反射镜分别

17、安置在测线两端，仔细地对中。接通测距仪电源，然后照准反射镜，开始测距。接通测距仪电源，然后照准反射镜，开始测距。 为防止出现粗差和减少照准误差的影响，可进行若干个为防止出现粗差和减少照准误差的影响，可进行若干个测回的观测。这里一测回的含义是指照准目标一次，读数测回的观测。这里一测回的含义是指照准目标一次，读数24次。一测回内读数次数可根据仪器读数出现的离散程次。一测回内读数次数可根据仪器读数出现的离散程度和大气透明度作适当增减。根据不同精度要求和测量规度和大气透明度作适当增减。根据不同精度要求和测量规范的规定确定测回数。往、返测回数各占总测回数的一半，范的规定确定测回数。往、返测回数各占总测回

18、数的一半，精度要求不高时，只作单向观测。精度要求不高时，只作单向观测。 主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 测距读数值记入手簿中，接着读取竖盘读数，记入手簿的测距读数值记入手簿中，接着读取竖盘读数，记入手簿的相应栏内。测距时尚应由温度计读取大气温度值，由气压相应栏内。测距时尚应由温度计读取大气温度值，由气压计读取气压值（计读取气压值（若计算两点间高差，还必须量取仪器高和若计算两点间高差，还必须量取仪器高和镜高镜高）。观测完毕可按气温和气压进行气象改正，按测线）。观测完毕可按气温和气压进行气象改正，按测线的竖角值进行倾斜校正，最后求得测线的水平距离。的竖角值进

19、行倾斜校正，最后求得测线的水平距离。 测距时应避免各种不利因素影响测距精度，如避开发热物体测距时应避免各种不利因素影响测距精度，如避开发热物体（散热塔、烟囱等）的上空及附近，安置测距仪的测站应（散热塔、烟囱等）的上空及附近，安置测距仪的测站应避开受电磁场干扰，距高压线应大于避开受电磁场干扰，距高压线应大于5m，测距时的视线背，测距时的视线背景部分不应有反光物体等。要严格防止阳光直射测距仪的景部分不应有反光物体等。要严格防止阳光直射测距仪的照准头，以免损坏仪器。照准头，以免损坏仪器。 主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院7 测距成果整理测距成果整理 电磁波测距是

20、在地球自然表面上进行的，所得长度是含有误电磁波测距是在地球自然表面上进行的，所得长度是含有误差的倾斜距离，必须将此距离化算为标石间的水平距离。因差的倾斜距离，必须将此距离化算为标石间的水平距离。因而要进行一系列改正计算。这些改正计算大致可分为三类：而要进行一系列改正计算。这些改正计算大致可分为三类：l 仪器系统误差改正，包括加仪器系统误差改正，包括加常数改正常数改正、乘常数改正乘常数改正和和周期周期误差改正误差改正。l 大气折射率变化所引起的误差改正。大气折射率变化所引起的误差改正。l 归算改正，包括归算改正，包括倾斜改正倾斜改正、归算到参考椭球面上的改正归算到参考椭球面上的改正（简称归算改正

21、）、（简称归算改正）、投影到高斯平面上的改正投影到高斯平面上的改正（简称为投影（简称为投影改正），如果有偏心观测的成果，还要进行改正），如果有偏心观测的成果，还要进行归心改正归心改正。对于。对于较长距离（例如较长距离（例如10km以上），有时还要加入以上），有时还要加入波道弯曲改正波道弯曲改正。 主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 某些类型的测距仪，通过设置比例因子，在一定范围内可某些类型的测距仪，通过设置比例因子，在一定范围内可自动进行一些改正及计算。例如自动进行一些改正及计算。例如Wild厂生产的厂生产的DJ20等红外等红外测距仪。测距仪。 下面讨论对短

22、程光电测距仪测定的距离进行改正计算。下面讨论对短程光电测距仪测定的距离进行改正计算。（1）加常数改正）加常数改正 DDKiKv主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 由于测距仪的距离起算中心与仪器的安置中心不一致，以及反射由于测距仪的距离起算中心与仪器的安置中心不一致，以及反射镜等效反射面与反射镜安置中心不一致，使仪器测得距离与所要测镜等效反射面与反射镜安置中心不一致，使仪器测得距离与所要测定的实际距离不相等，其差数与所测距离长短无关，称为测距仪的定的实际距离不相等，其差数与所测距离长短无关，称为测距仪的加常数。加常数。 当测距仪和反射镜构成固定的一套设备后，其

23、加常数可测出。由当测距仪和反射镜构成固定的一套设备后，其加常数可测出。由于加常数为一固定值，可预置在仪器中，使之测距时自动加以改正。于加常数为一固定值，可预置在仪器中，使之测距时自动加以改正。但是仪器在使用一段时间以后，此加常数可能会有变化，应进行检但是仪器在使用一段时间以后，此加常数可能会有变化，应进行检验，测出加常数的变化值（称为剩余加常数），必要时可对观测成验，测出加常数的变化值（称为剩余加常数），必要时可对观测成果加以改正。果加以改正。 DDKKKvi主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院（2）乘常数改正）乘常数改正 测距仪在使用过程中，实际的调制光频率

24、与设计的标准测距仪在使用过程中，实际的调制光频率与设计的标准频率之间有偏差时，将会影响测距成果的精度，其影响频率之间有偏差时，将会影响测距成果的精度，其影响与距离的长度成正比。与距离的长度成正比。 实测距离以实测距离以km为单位；为单位；R单位为单位为mm/km。 乘常数可通过一定的检测方法求得，必要时可对观测成乘常数可通过一定的检测方法求得，必要时可对观测成果进行改正。如果有小型频率计，直接测定实际工作频果进行改正。如果有小型频率计，直接测定实际工作频率，就可方便地求得乘常数改正值。率，就可方便地求得乘常数改正值。 标实fff实ffR实DRD主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安

25、大学地测学院地测学院（3）气象改正）气象改正光的传播速度受大气状态（温度、气压、湿度）的影响。仪光的传播速度受大气状态（温度、气压、湿度）的影响。仪器制造时只能选取某个大气状态（假定大气状态，设其折射器制造时只能选取某个大气状态（假定大气状态，设其折射率为率为nr ）来定出调制光的波长，而实际测距时的大气状态）来定出调制光的波长，而实际测距时的大气状态（设其折射率为（设其折射率为n）一般不会与假定状态相同，因而使测尺）一般不会与假定状态相同，因而使测尺长度发生变化，使得测距成果中含有系统误差，所以必须加长度发生变化，使得测距成果中含有系统误差，所以必须加气象改正。气象改正。tnCD21nnDn

26、nntCnntCD21212主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院对对n微分微分设斜距为设斜距为D，大气改正后的斜距为，大气改正后的斜距为D，大气改正数为，大气改正数为Dtp调制波在标准大气状态（调制波在标准大气状态（温度：温度：0，气压：，气压：1013hPa，湿度：，湿度：0%，二氧化碳含量：，二氧化碳含量：0.03%）下的大气折射率）下的大气折射率ng可用下式计可用下式计算算,式中，式中，为调制波的波长。为调制波的波长。DnnnnnDDrrrtp)(74210)680. 0864.4804.2876(1gn主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安

27、大学地测学院地测学院在一般大气条件下，大气折射率可按下式计算在一般大气条件下，大气折射率可按下式计算式中，式中，为空气膨胀系数，其值为为空气膨胀系数，其值为1/273.16。在短程红外测距仪中，由于上式第三项（湿度）的影响在短程红外测距仪中，由于上式第三项（湿度）的影响很小，可忽略不计，故上式简化为：很小，可忽略不计，故上式简化为：etPtnng1105 . 5101311181013111Ptnng主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院则大气改正数计算公式则大气改正数计算公式式中，温度式中，温度t以以为单位；气压为单位；气压P以以hPa为单位；观测距离为单位；

28、观测距离D以以Km为单位；改正数为单位；改正数DtP以以mm为单位。为单位。不同型号的测距仪，气象改正公式的系数也不同，其他仪不同型号的测距仪，气象改正公式的系数也不同，其他仪器的计算公式可按上述方法推求。在仪器使用说明书内给器的计算公式可按上述方法推求。在仪器使用说明书内给出了气象改正的计算公式。出了气象改正的计算公式。气象改正也可用附加在仪器使用说明书内的气象改正表，气象改正也可用附加在仪器使用说明书内的气象改正表，以测距时测定的气温和气压为引数直接查取气象改正值。以测距时测定的气温和气压为引数直接查取气象改正值。DtPDtp)0037. 0129. 0279(主讲：王腾军主讲：王腾军E-

29、mail：长安大学长安大学地测学院地测学院（4）倾斜改正）倾斜改正 由测距仪测得的距离观测值经加常数、乘常数和气象改由测距仪测得的距离观测值经加常数、乘常数和气象改正后，得到改正后的倾斜距离：必须加倾斜改正后才能得到正后，得到改正后的倾斜距离：必须加倾斜改正后才能得到水平距离。水平距离。l当已知测线两端之间的高差时，可按下式计算改正数。当已知测线两端之间的高差时，可按下式计算改正数。式中，式中，h为测距仪与反射棱镜中心之间的高差为测距仪与反射棱镜中心之间的高差 34282DhDhDh主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院水平距离为：水平距离为： l若测得测线的竖

30、角若测得测线的竖角,可按下式直接计算水平距离可按下式直接计算水平距离 （5）归算至大地水准面的改正）归算至大地水准面的改正将水平距离归算至大地水准面的改正为将水平距离归算至大地水准面的改正为式中的式中的H，当用测距仪测得的距离计算，当用测距仪测得的距离计算S时，为反射镜面的时，为反射镜面的高程；当用高差计算高程；当用高差计算S时，为反射镜站与测站的平均高程。时，为反射镜站与测站的平均高程。hDDScos DSRHSS主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院一、概述一、概述 全站仪全站仪( (total stationtotal station) )是由电子测角、光

31、电测距、微型是由电子测角、光电测距、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器，其结构如下机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器，其结构如下图所示。图所示。 5.7 全站仪全站仪主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院测角部分测距部分微处理机输入输出电 源显示器键 盘通迅接口二、全站仪的特点二、全站仪的特点l 三同轴望远镜三同轴望远镜 照准目标的照准目标的视准轴视准轴、光电测距的红外光、光电测距的红外光发射光轴发射光轴和和接收光轴接收光轴优点：优点：照准目标棱镜的中心，能同时测定水平角、垂直角和斜照准目标棱镜的中心，能同时测定水平角、垂直角和斜距。距。主讲：王腾军

32、主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院l 键盘操作键盘操作 全站仪测量通过键盘输入指令进行操作。全站仪测量通过键盘输入指令进行操作。l 数据存储与通讯数据存储与通讯 主流全站仪一般都有可以存储主流全站仪一般都有可以存储30003000点以上数据的点以上数据的内存，或存储卡。内存，或存储卡。 设有标准的设有标准的RS-232RS-232通讯接口，通过电缆实现全站通讯接口，通过电缆实现全站仪与计算机之间的双向数据传输。仪与计算机之间的双向数据传输。l 竖轴倾斜传感器竖轴倾斜传感器 自动测出竖轴倾斜的角度值，并据此计算对角度自动测出竖轴倾斜的角度值，并据此计算对角度值的影响而加以

33、改正。值的影响而加以改正。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院1234LTLVVLZZLL或VTHZTHZTHHLLLtancottan/L 纵向倾斜分量，T 横向倾斜分量 三、全站仪的功能三、全站仪的功能l 基本功能基本功能 测角、测距测角、测距l 特殊功能特殊功能自由设站（后方交会测量）自由设站（后方交会测量） 放样测量放样测量 偏心测量偏心测量主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院测站偏心点目标点DT对边测量对边测量cos2212221SSSSC主讲：王

34、腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院AP1S1CS2P22112AAhhH悬高测量悬高测量主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院)cot(cotsin1212ZZzSh21hhhthth2h1Z1Z2SB四、自动全站仪四、自动全站仪 自动全站仪是一种能自自动全站仪是一种能自动识辨、照准和跟踪目标的动识辨、照准和跟踪目标的一种全站仪，又称为测量机一种全站仪，又称为测量机器人。器人。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院 自动全站仪由伺服马

35、达驱动照准部和望远镜的转自动全站仪由伺服马达驱动照准部和望远镜的转动和定位，在望远镜中有同轴自动识别装置，能自动和定位，在望远镜中有同轴自动识别装置，能自动照准棱镜进行测量。动照准棱镜进行测量。基本原理基本原理：仪器向目标发射激光束，经反射棱镜返：仪器向目标发射激光束，经反射棱镜返回，并被仪器中的回，并被仪器中的CCDCCD相机接受，从而计算出反射相机接受，从而计算出反射光点中心位置，得到水平方向和天顶距的改正数，光点中心位置，得到水平方向和天顶距的改正数，最后启动马达，驱动全站仪转向棱镜，自动精确照最后启动马达，驱动全站仪转向棱镜，自动精确照准目标。准目标。 为提高观测速度，望远镜基本照准棱

36、镜后，为提高观测速度，望远镜基本照准棱镜后，计算出相对于精确照准棱镜的水平方向和天顶距的计算出相对于精确照准棱镜的水平方向和天顶距的改正数，进行改正后，给出正确读数。改正数，进行改正后，给出正确读数。主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院5.8 三角高程测量三角高程测量一、三角高程测量的基本原理一、三角高程测量的基本原理iMNvhAB主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院iAINvhABBMSDBviMNhABsin DMNtan SMN二、三角高程测量的计算公式二、三角高程测量的计算公式1、顾及地球曲率和大气折光影响的计算公式、

37、顾及地球曲率和大气折光影响的计算公式RDhf221RDkRDf22222220212)1 (SCRSkfff主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院DABSS0f2vf1hABR大地水准面大地水准面HAi210tanffviShABf 两差改正两差改正C 球气差系数球气差系数2sinDCviDhAB200tanSCviShAB主讲：王腾军主讲：王腾军E-mail：长安大学长安大学地测学院地测学院2 2、椭球面和高斯面上的计算公式、椭球面和高斯面上的计算公式l 椭球面上的边长计算高差的计算公式椭球面上的边长计算高差的计算公式l高斯平面上的边长计算高差的计算公式高斯平面上的边长计算高差的计算公式RHSSm10221tan1RHSCviRHShmmAB2221RydSm3、减小两差影响的措施：、减小两差影响的措施：l 限制边长的长度限制边长的长度代替四等水准的光电测距三角高程，其边长不应大于代替四等水