《测量学》第3章距离测量

1、第第3章距离测量章距离测量距离测量是传统测量的三种基本测量工作之一，导线测量、碎部点测量等一般需要进行距离测量。传统距离的测量方法有钢尺量距、光电测距仪测距和光学视距法测距等。3.1钢尺量距3.1.1量距的工具 钢尺分划类型 零分划位置1. 钢尺2. 其它工具3.1.2直线的定线要点：甲在A点后1米左右处指挥，甲从在A点沿标杆的同一侧看到A、2、B三支标杆成一条线为止。两点间定线，一般应由远到近，即先定1点，再定2点。乙所持标杆应竖直，利用食指和姆指夹住标杆的上部，稍微提起，利用重心使标杆自然竖直。3.1.3量距方法1.整尺法量距123456DnlqAB适用于平坦地区，量距精度要求不高时。为进

2、行检核并提高测距精度，一般采用往返丈量，在满足限差要求的情况下，取往返平均值为丈量结果。2.倾斜地面的距离丈量（1 1）平量法）平量法适用于起伏不大，且坡度不均匀时。适用于起伏不大，且坡度不均匀时。（2 2）斜量法）斜量法适用于坡度均匀时。适用于坡度均匀时。22coshLLD往返测相对误差往返测相对误差为进行检核并提高测距精度，一般采用往返丈量，在满足限差要求的情况下，取往返平均值为丈量结果。MDDDDDDDDDK1121返往返往返往一般平坦地区K不应大于1/3000，困难地区K不应大于1/1000。5.1.5 钢尺量距的误差分析钢尺的名义长度钢尺的名义长度5300.0041.2 103020

3、tlmmt CC m000lttllldt0l钢尺尺长改正值钢尺尺长改正值dl 钢尺的热膨胀系数钢尺的热膨胀系数0t钢尺检定时的温度钢尺检定时的温度尺长方程尺长方程t量距时的温度量距时的温度1定线误差22222ldllll 例：使用例：使用3030米钢尺量距时，如果测量某尺段时，米钢尺量距时，如果测量某尺段时，尺端两端的定线误差均为尺端两端的定线误差均为0.20.2米，定向误差引起的距米，定向误差引起的距离误差为离误差为: :定向误差总是测的距离偏大，其产生的误差不能定向误差总是测的距离偏大，其产生的误差不能抵消。但实际量距时，目视定线即可使定向误差控制抵消。但实际量距时，目视定线即可使定向误

4、差控制在合理的范围内。在合理的范围内。当尺长为当尺长为5050米，为使定线误差产生的量距误差小米，为使定线误差产生的量距误差小于于1/100001/10000时，应使时，应使0.3536m0.3536mmmll67. 2302 . 022222. 尺长误差钢尺的尺长误差在普通测量时可不予考虑。但钢尺的尺长误差在普通测量时可不予考虑。但当尺长误差超过当尺长误差超过1/100001/10000时应加入尺长改正。时应加入尺长改正。尺长误差随着距离在增加而增加，在高精度量尺长误差随着距离在增加而增加，在高精度量距时应加尺长改正。距时应加尺长改正。llllld003. 温度误差温度改正公式温度改正公式0

5、tlttl 当温度变化当温度变化8 8C C时，对于时，对于3030米的钢尺，尺长变化米的钢尺，尺长变化为为3mm3mm，对于，对于5050米钢尺，尺长变化米钢尺，尺长变化5mm, 5mm, 所以精密量距所以精密量距时要加温度改正。时要加温度改正。普通量距时，如果温度变化普通量距时，如果温度变化8 8C C，也应考虑加入，也应考虑加入温度改正。温度改正。4. 拉力误差钢尺长度尺长会随着拉力的变化而改变，如果钢尺长度尺长会随着拉力的变化而改变，如果测量时拉力不等于标准拉力，也会产生长度误差：测量时拉力不等于标准拉力，也会产生长度误差：例，某钢尺长例，某钢尺长30m30m，标准拉力是，标准拉力是1

6、0kg10kg，弹性模量为，弹性模量为2 210106 6kg/cmkg/cm2 2，其横截面积为，其横截面积为0.03cm0.03cm2 2，测量时拉力为，测量时拉力为20kg20kg，则拉力产生的长度误差为，则拉力产生的长度误差为lEAPlP如果钢尺长为如果钢尺长为50m50m，其它条件同上，则拉力产生的，其它条件同上，则拉力产生的长度误差为长度误差为0.008m0.008m。mmcmcmkgkgkglEAplp005. 03003. 0/10210202265. 钢尺不水平产生误差根据倾斜改正公式根据倾斜改正公式22hhll 目视钢尺水平的误差约为目视钢尺水平的误差约为0.44m0.44

7、m（相当于倾角（相当于倾角5050在在3030米距离上引起的高差），设钢尺长米距离上引起的高差），设钢尺长30m30m，钢尺不水，钢尺不水平产生的距离误差为平产生的距离误差为如果钢尺长为如果钢尺长为5050米，视线倾角为米，视线倾角为5050分，则视线不分，则视线不水平产生的距离误差为水平产生的距离误差为5mm5mm，相对误差为，相对误差为1/100001/10000。mmlhlh3 . 330244. 0222在精密量距时，如果高差测量误差为在精密量距时，如果高差测量误差为10mm10mm，50m50m钢钢尺倾斜产生的量距误差约为尺倾斜产生的量距误差约为0.2mm0.2mm。6. 钢尺垂曲产

8、生的误差在悬空量距时，钢尺由于自重会使中间下垂，造成在悬空量距时，钢尺由于自重会使中间下垂，造成钢尺弯曲，从而引起误差，量距时可以将钢尺托起至水钢尺弯曲，从而引起误差，量距时可以将钢尺托起至水平以降低垂曲影响。平以降低垂曲影响。AB7. 钢尺对准及读数误差刻划对点误差刻划对点误差插测钎误差插测钎误差读数误差读数误差丈量误差是量距工作的主要来源。丈量误差是量距工作的主要来源。3.2视距测量3.2.1 概述使用的工具：经纬仪（或水准仪）、水准尺使用的工具：经纬仪（或水准仪）、水准尺或视距尺）或视距尺）视距测量的精度：一般为视距测量的精度：一般为1/2001/200或或1/3001/300。用途：精

9、度要求较低的碎部测量和放样工作用途：精度要求较低的碎部测量和放样工作中。中。lpfdflpffdDdfffffbaba令令fff0flpflpfD0CKlDlD100vih3.2.2 视线水平时视距公式3.2.3 视线倾斜时视距公式cosENMENEEMcosll coskll kD2coscosklDD2sin21sincossinklklDhviklvihh2sin21viDvihhtan或或3.2.4 视距测量的观测与计算1. 视距测量步骤（1）在测站上安置经纬仪，对中、整平、量取仪器高。（2）在待测点上立视距尺。（3）瞄准视距尺，在尺上读取上丝、下丝读数，（也可直接读取尺间隔）。为计算

10、高程，读取中丝读数。（4）读取竖直度盘读数L、R（碎部测量时可只盘左读取L），读数时注意读数指标水准管气泡居中。（5）计算点号尺间隔L(m)中丝读数(m)竖盘读数L 竖直角 初算高差h改正数i-v改正后高差h水平角 水平距离(m)高程(m)点号备注测站：测站：A A 仪器高：仪器高：1.42m 1.42m 指标差：指标差：x=0 x=0测站高：测站高：H HA A=207.40=207.40点号尺间隔L(m)中丝读数(m)竖盘读数L竖直角初算高差h改正数i-v改正后高差h水平角水平距离(m)高程(m)点号备注测站：测站：A A 仪器高：仪器高：1.42m 1.42m 指标差：指标差：x=1x=

11、1测站高：测站高：H HA A=207.40=207.400.76091 451.429328-328114 00132 3093 00-3 0087 26-1 44+2 35114 00178 25-4.59-4.59075.7202.81202.48房角房角山脚山脊1122205.83208.220.5140.2571.421.42-1.551.1600-1.5551.41.1625.612120.7502.42-3.92-1.00-4.9274.83.3红外测距仪测距仪的分类测距仪按测程划分测距仪按测程划分短程测距仪，测程短程测距仪，测程5km5km短程测距仪，测程短程测距仪，测程5 5

12、15km15km远程测距仪，测程远程测距仪，测程15km15km公里以上公里以上测距仪按精度划分测距仪按精度划分级测距仪，每公里测距中误差级测距仪，每公里测距中误差5mm5mm级测距仪，级测距仪，5mm5mm每公里测距中误差每公里测距中误差10mm10mm级测距仪，每公里测距中误差级测距仪，每公里测距中误差10mm10mm测距仪按采用的载波不同有测距仪按采用的载波不同有微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪3.3.1测距仪原理1. 脉冲法测距原理C0光在真空中的速度；ng光在空气中的折射率。tncDg021莱卡Disto手持测距仪属于脉冲测距仪一种，采用了数字测相

13、脉冲展宽技术，精度可达1mm。2. 相位法测距原理（1 1）调制光）调制光在光源砷化钾发光二极管两端加入交变电流。在光源砷化钾发光二极管两端加入交变电流。电流光强tt（2 2）距离测量原理）距离测量原理22DN0gcn ffncLgs2203.3.23.3.2测距方法测距方法1. 1. 测距前的准备工作测距前的准备工作（1 1）在测站上安置经纬仪。）在测站上安置经纬仪。（2 2）在测距的端点上安置觇牌和反射棱镜。）在测距的端点上安置觇牌和反射棱镜。（3 3）水平角、水平角、竖直角测量。竖直角测量。（4 4）安装测距仪。）安装测距仪。（5 5）测距仪光学瞄准。）测距仪光学瞄准。2. 2. 开机设

14、置气象参数开机设置气象参数（1 1）开机显示标准气象参数）开机显示标准气象参数T T、P P和加常数和加常数C C0 0（2 2）设置测距时气象参数）设置测距时气象参数T T、P P。3. 3. 距离测量距离测量（1 1）电瞄准）电瞄准（2 2）平均距离测量）平均距离测量AVEAVEENTENTTRKTRKMSRMSR南方系列测距仪标准气象条件为气压为南方系列测距仪标准气象条件为气压为1013hPa1013hPa，15153.3.3测距边长改正计算1. 仪器常数改正（1 1） 仪器加常数仪器加常数发光管的发射面、接收面与仪器中心不一致；发光管的发射面、接收面与仪器中心不一致；反光棱镜的等效反射面与反光镜中心不一致。反光棱镜的等效反射面与反光镜中心不一致。（2 2） 仪器乘常数仪器乘常数R R由于元件老化，测距时的频率与设计频率不致，由于元件老化，测距时的频率与设计频率不致，产生与所测距离成正比的系统误差产生与所测距离成正比的系统误差（3 3） 常数的改正常数的改正将加常数与乘常数输入仪器，由仪器自动改正。将加常数与乘常数输入仪器，由仪器自动改正。DRKDK2. 气象改正利用仪器厂家提供的气象改正公式计算，如利用仪器厂家提供的气象改正公式计算，如P P：气压值，以：气压值，以hPahP