数字地形测量学课件第六章-距离测量

《数字地形测量学》编写小组第六章距离测量主讲老师：联系电话：电子邮件：《数字地形测量学》《数字地形测量学》编写小组第六章距离测量主讲老师：《数字地面上两点间的距离是指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。两点间连线投影在水平面上的长度称为水平距离。不在同一水平面上的两点间连线的长度称为两点间的倾斜距离。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。w

钢尺量距：其精度约为1/1000至几万分之一w

视距测量：测距精度约为1/200～1/300w

电磁波测距：其精度在几千分之一到几十万分之一

第六章距离测量地面上两点间的距离是指这两点沿铅垂线方向在大地水准面上第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距

——丈量温度时的钢尺实际长度（m）；

——钢尺刻划上注记的长度，即名义长度（m）；

——钢尺在检定温度时的尺长改正数；α——钢尺膨胀系数，其值约为11.6×10-6～12.5×10-6m/（m·℃）；t0——钢尺检定温度，又称标准温度，一般取20℃；t——丈量时温度。

尺长方程式:在一定拉力下，用以温度为自变量的函数来表示在某一温度时钢尺的实际长度，该函数式称作尺长方程式。§6.1钢尺量距一、钢尺尺长方程式——丈量温度时的钢尺实际长度（m）；尺长方程式:在一钢尺量距的工具：钢尺、标杆、测钎、垂球、拉力计等。钢尺的种类：按长度来分，有20m、30m和50m按零刻划的位置来分，有：

端点尺：钢尺起始端金属环的顶部为钢尺的零点。

刻线尺：钢尺的零点在钢尺起始端进来一段后的零刻划位置。测钎标杆§6.1钢尺量距钢尺量距的工具：钢尺、标杆、测钎、垂球、拉力计等。测钎标杆§钢尺丈量工作一般需要三人，分别担任前司尺员、后司尺员和记录员。丈量方法因地形而有所不同。当地面两点之间的距离大于钢尺的一个尺段时，就需要在直线方向上标定若干个分段点。

1直线定线1、目测定线2、经纬仪定线

二、钢尺量距§6.1钢尺量距钢尺丈量工作一般需要三人，分别担任前司尺员、后司尺员和1、定线—目测定线适用于钢尺量距的一般方法。在A、B两点上各竖立一根花杆。由远到近进行。观测者位于A点之后单眼目估AB视线，指挥中间持花杆者左右移动花杆至直线上定点。§6.1钢尺量距1、定线—目测定线适用于钢尺量距的一般方法。在A、B两点1、定线—经纬仪定线经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法在A点上安置经纬仪，用望远镜的竖丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上下转动，指挥在两点某一点上的助手左右移动标杆，直至标杆的像为竖丝所平分。§6.1钢尺量距1、定线—经纬仪定线经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法§6

2、钢尺量距——施测单尺丈量时先进行往测，丈量时钢尺的零端为后尺，弹簧秤在前尺，前、后尺端均挂在拉力杆上。丈量时，将尺沿测线铺平(不扭转尺面)，前尺、后尺分别对准尺段两端点的十字标志，由后尺发出“准备”呼号，此前时，后尺同时用力拉紧钢尺，当单簧秤指到要求的拉力时，后尺立即喊“好”并同时读数(前、后尺)，这样第一组数完成后，错动钢尺，重复上述操作读第二组数，直到完成要求的读数次数，记录员要及时检查各次测数的距离较差应不大于2mm。当符合要求后，即向前丈量第二个尺段，依此类推量完一条导线边的距离，在丈量一条导线边的前、后均应记录钢尺温度，接着第二条的往测。返测在全部完成往测后逐条进行，也可往测一条边，接着返测一条边。§6.1钢尺量距2、钢尺量距——施测单尺丈量时先进行往测，丈量时钢（1）平坦地面量距丈量时后司尺员持钢尺零点端，前司尺员持钢尺末端，通常在土质地面上用测钎标示尺段端点位置。丈量时尽量用整尺段，一般仅末端用零尺段丈量。为了防止错误和提高丈量结果的精度，需进行往、返丈量。一般用相对误差来表示成果的精度。计算相对误差时，往返测差数取绝对值，分母取往返测的平均值，并化为分子为1的分数形式。当量距相对误差没有超过规范要求时，取往返丈量结果的平均值作为两点间的水平距离。

§6.1钢尺量距（1）平坦地面量距§6.1钢尺量距（2）倾斜地面量距

平量法：若地面起伏不大，可将钢尺一端抬高，目估使尺面水平，按平坦地面量距方法进行。斜量法：当倾斜地面的坡度均匀，可以沿斜坡丈量的斜距L高差h或倾角a。§6.1钢尺量距（2）倾斜地面量距§6.1钢尺量距3、距离丈量的成果整理对某一段距离丈量的结果，须按规范要求进行尺长改正、温度改正和倾斜改正，才能得到实际的水平距离。丈量距离，通常总是分段较多，每段长不一定是整尺段，且每段的地面倾斜也不相同，所以一般需要分段改正。如果地面坡度基本一致，则尺长、温差和倾斜三项改正也可按整条边的距离进行改正。将改正后的各段水平距离相加，即得丈量距离的全长。若往、返测距离差数的相对误差在限差内，则取往、返测距离平均值作为最后成果。

（1）尺长改正

（2）温度改正

（3）倾斜改正将改正后的各段水平距离相加，即得丈量距离的全长。若往、返测距离差数的相对误差在限差内，则取往、返测距离平均值作为最后成果。

§6.1钢尺量距3、距离丈量的成果整理对某一段距离丈量的结果，须按规范

尺长改正3、距离丈量的成果整理§6.1钢尺量距尺长改正3、距离丈量的成果整理§6.1钢尺量距尺长改正：§6.1钢尺量距尺长改正：§6.1钢尺量距

温度改正钢尺在20ºC的条件下检定的长度

为30m，那么每测1m应加改正:测距离应加改正：§6.1钢尺量距温度改正钢尺在20ºC的条件下检定的长度为30m，那么

倾斜改正综合上述，实际水平距离D应为：用一般的量距方法，量距精度只达到用精密方法量距，精度达到：§6.1钢尺量距倾斜改正综合上述，实际水平距离D应为：用一般的量距方法，量4、钢尺量距的误差来源及减弱措施往返丈量一段距离，其结果不等，揭示了量距有误差存在。量距误差发生在量距全过程，受环境、工具、量测者技术熟练程度等诸多因素的影响。分析其来源并寻找减弱措施，以期达到提高量距精度的目的。

（1）定线误差及其影响（2）钢尺不水平引起的误差（3）温度变化引起的误差（4）拉力误差的影响（5）垂曲误差（6）尺长误差（7）丈量误差§6.1钢尺量距4、钢尺量距的误差来源及减弱措施往返丈量一段距离，其第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距

1、概述视距测量是一种根据几何光学原理间接测距方法，普通视距测量所用的视距装置是测量仪器望远镜内十字丝分划板上的视距丝。视距法测距操作简便、较钢尺量距速度快、不受地面高低起伏限制等优点，但测距精度较低，距离相对精度为,因此用于精度要求较低的测量工作中。视线水平时，视距测量测得的是水平距离。如果视线是倾斜的，为求得水平距离，还应测出竖角。有了竖角，也可以求得测站至目标的高差。所以说视距测量也是一种能同时测得两点之间的距离和高差的测量方法。即视距三角高程测量。§6.2视距测量1、概述§6.2视距测量OABCS§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式1）、基本原理OABCS§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式1）、2、普通视距测量原理和公式2）、视准轴水平时的视距公式仪器中心十字丝分划板物镜GQMmgqNOS内调焦望远镜Pba§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式2）、视准轴水平时的视距公式仪器中2、普通视距测量原理和公式3）、视准轴倾斜时的视距公式OMNEF视距尺不垂直于视准轴的改正视距改斜距倾斜距离改化为水平距离§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式3）、视准轴倾斜时的视距公式OMN第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距1、电磁波测距概述随着光电技术的发展，电磁波测距仪的使用愈来愈广泛。与传统量距方法比较，电磁波测距具有测程远、精度高、操作简便、作业速度快和劳动强度低等优点。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t，利用电磁波在大气中的传播速度c，来计算两点间的距离D。§6.3光电测距1、电磁波测距概述§6.3光电测距C0：299792.458km/sn：大气折射率基本原理DAB测距仪反射器

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t，利用电磁波在大气中的传播速度C来确定距离。关键：精确测定传播时间t§6.3光电测距C0：299792.458km/s基本原理DAB测距仪反射以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距仪，按其所采用的载波可分为：①微波测距仪：采用微波段的无线电波作为载波。②光电测距仪：采用光波作载波，又分为以下两类：激光测距仪，用激光作为载波；红外测距仪，用红外光作为载波。手持激光测距仪：外形小巧，只有手掌大小，且操作简便，适用于不同的距离测量。内置的精密计算系统（3mm），无需反射棱镜。§6.3光电测距以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距主波脉冲回波脉冲通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间t，求得距离。取样棱镜时标脉冲光电接收器光脉冲发射器电子门时标振荡器计数器2、脉冲式光电测距仪§6.3光电测距主波脉冲回波脉冲通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间t，

通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位差，来求得距离。光强时间电压时间调制光3、相位式光电测距仪§6.3光电测距通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相接收信号发射信号光源调制器接收器相位计反射器相位移3、相位式光电测距仪§6.3光电测距接收信号发射信号光源调制器接收器相位计反射器相位移3、相位式返程D往程D3、相位式光电测距仪§6.3光电测距返程D往程D3、相位式光电测距仪§6.3光电测距测尺频率15MHz1.5MHz150kHz15kHz测尺长度10m100m1km10km测距精度1mm1cm10cm1m令u>D，N=0：提高测程：频率低保证精度：频率高N值的确定长测尺短测尺组合D目前仪器测相误差：10-4

书上为10-3§6.3光电测距测尺频率15MHz1.5MHz150kHz15kHz测尺长度N值的确定短测尺：长测尺：§6.3光电测距N值的确定短测尺：长测尺：§6.3光电测距N值的确定测程：10km精度：1mm§6.3光电测距N值的确定测程：10km精度：1mm§6.3光4、反射器

全反射棱镜：反射棱镜是用光学玻璃精心磨制成的四面体。实际应用的反光镜有单块棱镜、三棱镜、六棱镜、九棱镜等，也有由更多块棱镜组合而成的，适用于不同的距离。§6.3光电测距4、反射器全反射棱镜：反射棱镜是用光学玻璃精心磨制成的四面当测量近距离目标时，一般使用单棱镜。棱镜的垂直轴准确地与反射架的旋转轴重合，可直接作为目标照准。在使用单棱镜测量远距离时，建议使用附加的觇牌。当测程较远或气象条件较差时，最好使用三棱镜或十一棱镜组，即有相当数量棱镜组合成的反射器。棱镜参数不同4、反射器

§6.3光电测距当测量近距离目标时，一般使用单棱镜。棱镜的垂直轴准确w

测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度。w在电子测距中测量时间一般采用两种方法

(1)直接测定时间：如电子脉冲法(美：最先进仅达到±0.3m的精度）

(2)间接的测定时间：相位法(通过测量电磁波信号往返传播所产生的相位移来间接的测定时间)。§6.3光电测距w

测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度。w在电子测距电磁波测距是在地球自然表面上进行的，所得长度是距离的初步值。出于建立控制网等目的，长度值应化算为标石间的水平距离。因而要进行一系列改正计算。加常数改正乘常数改正气象改正倾斜改正§6.3光电测距5、测距成果的整理电磁波测距是在地球自然表面上进行的，所得长度是距离的初步值。测距仪反射器DAB仪器安置中心反射器安置中心光波发射等效面反射器等效面§6.3光电测距5、测距成果的整理-加常数改正测距仪反射器DAB仪器反射器光波发射反射器§6.3光电测距标准频率实际频率标称尺长实际尺长乘常数乘常数改正值§6.3光电测距5、测距成果的整理-乘常数改正标准频率实际频率标称尺长实际尺长乘常数乘常数改正值§6.3改正后的距离：假定大气状态：t0＝15，P0=1013hPa，气象改正数公式：∆Dtp：mmD´(观测距离)：km例：§6.3光电测距5、测距成果的整理-气象改正改正后的距离：假定大气状态：t0＝15，P0=10倾斜距离水平距离ABh1）高差改平：2）天顶距改平：§6.3光电测距5、测距成果的整理-倾斜改正倾斜距离水平距离ABh1）高差改平：2）天顶距改平：§6.36、测距仪使用注意事项测距时严禁将测距头对准太阳和强光源，以免损坏仪器的光电系统。在阳光下必须撑伞以遮阳光。测距仪不要在高压线下附近设站，以免受强磁场影响。测距仪在使用及保管过程中注意防震、防潮、防高温。蓄电池应注意及时充电。仪器不用时，电池要充电保存。§6.3光电测距6、测距仪使用注意事项测距时严禁将测距头对准太阳和强光源，以第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距对于相位式光电测距仪，测距误差可分为三部分：

比例误差

由调制频率的误差、真空中光速值的误差、大气折射率误差引起，它与被测距离成正比，称为比例误差。

周期误差：由测距仪内部的光电信号窜扰引起的以一定距离（通常是一个精测尺长度）为周期重复出现的误差。它与距离有关，但不成比例，仪器设计和调试时可严格控制其数值。以下暂不考虑。固定误差

由测相误差、仪器加常数误差、测距仪和反射镜的对中误差引起，它与距离无关，称为固定误差。§6.4

光电测距仪误差分析对于相位式光电测距仪，测距误差可分为三部分：

比例误差

在评定测距仪的测距精度时，通常用下列公式表示：或A：固定误差，以mm为单位B：比例误差系数，以mm/km为单位D：被测距离，以km为单位例如：某仪器的精度为5+5×D§6.4

光电测距仪误差分析在评定测距仪的测距精度时，通常用下列公式表示：或A：固定第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距测距仪是光、机、电相结合的精密测量仪器。使用中随着时间的推移，光、机部件可能变位，电子元件可能老化变质，这将引起仪器性能及技术指标发生变化。

1、测距仪的检视

2、发射、接收、照准三轴关系正确性的检验与校正

3、周期误差的测定

4、测距常数的测定

§6.5

光电测距仪的检验测距仪是光、机、电相结合的精密测量仪器。使用中随着时间的推测距常数的测定1、加常数简易测定ABCAB=AC+CBDAB+K+DABR=DAC+K+DACR+DCB+K+DCBRK=DAB-DAC-DCB+(DAB-DAC-DCB)RK=DAB-DAC-DCB§6.5

光电测距仪的检验测距常数的测定1、加常数简易测定ABCAB=AC+CBDAB2、六段比较法测定加、乘常数

通过被检测的仪器在基线场上取得的观测值，将测定值与已知值进行比较，从而求出加常数和乘常数。§6.5

光电测距仪的检验2、六段比较法测定加、乘常数通过被检测的仪器在Thanks！Thanks！《数字地形测量学》编写小组第六章距离测量主讲老师：联系电话：电子邮件：《数字地形测量学》《数字地形测量学》编写小组第六章距离测量主讲老师：《数字地面上两点间的距离是指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。两点间连线投影在水平面上的长度称为水平距离。不在同一水平面上的两点间连线的长度称为两点间的倾斜距离。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。w

钢尺量距：其精度约为1/1000至几万分之一w

视距测量：测距精度约为1/200～1/300w

电磁波测距：其精度在几千分之一到几十万分之一

第六章距离测量地面上两点间的距离是指这两点沿铅垂线方向在大地水准面上第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距

——丈量温度时的钢尺实际长度（m）；

——钢尺刻划上注记的长度，即名义长度（m）；

——钢尺在检定温度时的尺长改正数；α——钢尺膨胀系数，其值约为11.6×10-6～12.5×10-6m/（m·℃）；t0——钢尺检定温度，又称标准温度，一般取20℃；t——丈量时温度。

尺长方程式:在一定拉力下，用以温度为自变量的函数来表示在某一温度时钢尺的实际长度，该函数式称作尺长方程式。§6.1钢尺量距一、钢尺尺长方程式——丈量温度时的钢尺实际长度（m）；尺长方程式:在一钢尺量距的工具：钢尺、标杆、测钎、垂球、拉力计等。钢尺的种类：按长度来分，有20m、30m和50m按零刻划的位置来分，有：

端点尺：钢尺起始端金属环的顶部为钢尺的零点。

刻线尺：钢尺的零点在钢尺起始端进来一段后的零刻划位置。测钎标杆§6.1钢尺量距钢尺量距的工具：钢尺、标杆、测钎、垂球、拉力计等。测钎标杆§钢尺丈量工作一般需要三人，分别担任前司尺员、后司尺员和记录员。丈量方法因地形而有所不同。当地面两点之间的距离大于钢尺的一个尺段时，就需要在直线方向上标定若干个分段点。

1直线定线1、目测定线2、经纬仪定线

二、钢尺量距§6.1钢尺量距钢尺丈量工作一般需要三人，分别担任前司尺员、后司尺员和1、定线—目测定线适用于钢尺量距的一般方法。在A、B两点上各竖立一根花杆。由远到近进行。观测者位于A点之后单眼目估AB视线，指挥中间持花杆者左右移动花杆至直线上定点。§6.1钢尺量距1、定线—目测定线适用于钢尺量距的一般方法。在A、B两点1、定线—经纬仪定线经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法在A点上安置经纬仪，用望远镜的竖丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上下转动，指挥在两点某一点上的助手左右移动标杆，直至标杆的像为竖丝所平分。§6.1钢尺量距1、定线—经纬仪定线经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法§6

2、钢尺量距——施测单尺丈量时先进行往测，丈量时钢尺的零端为后尺，弹簧秤在前尺，前、后尺端均挂在拉力杆上。丈量时，将尺沿测线铺平(不扭转尺面)，前尺、后尺分别对准尺段两端点的十字标志，由后尺发出“准备”呼号，此前时，后尺同时用力拉紧钢尺，当单簧秤指到要求的拉力时，后尺立即喊“好”并同时读数(前、后尺)，这样第一组数完成后，错动钢尺，重复上述操作读第二组数，直到完成要求的读数次数，记录员要及时检查各次测数的距离较差应不大于2mm。当符合要求后，即向前丈量第二个尺段，依此类推量完一条导线边的距离，在丈量一条导线边的前、后均应记录钢尺温度，接着第二条的往测。返测在全部完成往测后逐条进行，也可往测一条边，接着返测一条边。§6.1钢尺量距2、钢尺量距——施测单尺丈量时先进行往测，丈量时钢（1）平坦地面量距丈量时后司尺员持钢尺零点端，前司尺员持钢尺末端，通常在土质地面上用测钎标示尺段端点位置。丈量时尽量用整尺段，一般仅末端用零尺段丈量。为了防止错误和提高丈量结果的精度，需进行往、返丈量。一般用相对误差来表示成果的精度。计算相对误差时，往返测差数取绝对值，分母取往返测的平均值，并化为分子为1的分数形式。当量距相对误差没有超过规范要求时，取往返丈量结果的平均值作为两点间的水平距离。

§6.1钢尺量距（1）平坦地面量距§6.1钢尺量距（2）倾斜地面量距

平量法：若地面起伏不大，可将钢尺一端抬高，目估使尺面水平，按平坦地面量距方法进行。斜量法：当倾斜地面的坡度均匀，可以沿斜坡丈量的斜距L高差h或倾角a。§6.1钢尺量距（2）倾斜地面量距§6.1钢尺量距3、距离丈量的成果整理对某一段距离丈量的结果，须按规范要求进行尺长改正、温度改正和倾斜改正，才能得到实际的水平距离。丈量距离，通常总是分段较多，每段长不一定是整尺段，且每段的地面倾斜也不相同，所以一般需要分段改正。如果地面坡度基本一致，则尺长、温差和倾斜三项改正也可按整条边的距离进行改正。将改正后的各段水平距离相加，即得丈量距离的全长。若往、返测距离差数的相对误差在限差内，则取往、返测距离平均值作为最后成果。

（1）尺长改正

（2）温度改正

（3）倾斜改正将改正后的各段水平距离相加，即得丈量距离的全长。若往、返测距离差数的相对误差在限差内，则取往、返测距离平均值作为最后成果。

§6.1钢尺量距3、距离丈量的成果整理对某一段距离丈量的结果，须按规范

尺长改正3、距离丈量的成果整理§6.1钢尺量距尺长改正3、距离丈量的成果整理§6.1钢尺量距尺长改正：§6.1钢尺量距尺长改正：§6.1钢尺量距

温度改正钢尺在20ºC的条件下检定的长度

为30m，那么每测1m应加改正:测距离应加改正：§6.1钢尺量距温度改正钢尺在20ºC的条件下检定的长度为30m，那么

倾斜改正综合上述，实际水平距离D应为：用一般的量距方法，量距精度只达到用精密方法量距，精度达到：§6.1钢尺量距倾斜改正综合上述，实际水平距离D应为：用一般的量距方法，量4、钢尺量距的误差来源及减弱措施往返丈量一段距离，其结果不等，揭示了量距有误差存在。量距误差发生在量距全过程，受环境、工具、量测者技术熟练程度等诸多因素的影响。分析其来源并寻找减弱措施，以期达到提高量距精度的目的。

（1）定线误差及其影响（2）钢尺不水平引起的误差（3）温度变化引起的误差（4）拉力误差的影响（5）垂曲误差（6）尺长误差（7）丈量误差§6.1钢尺量距4、钢尺量距的误差来源及减弱措施往返丈量一段距离，其第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距

1、概述视距测量是一种根据几何光学原理间接测距方法，普通视距测量所用的视距装置是测量仪器望远镜内十字丝分划板上的视距丝。视距法测距操作简便、较钢尺量距速度快、不受地面高低起伏限制等优点，但测距精度较低，距离相对精度为,因此用于精度要求较低的测量工作中。视线水平时，视距测量测得的是水平距离。如果视线是倾斜的，为求得水平距离，还应测出竖角。有了竖角，也可以求得测站至目标的高差。所以说视距测量也是一种能同时测得两点之间的距离和高差的测量方法。即视距三角高程测量。§6.2视距测量1、概述§6.2视距测量OABCS§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式1）、基本原理OABCS§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式1）、2、普通视距测量原理和公式2）、视准轴水平时的视距公式仪器中心十字丝分划板物镜GQMmgqNOS内调焦望远镜Pba§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式2）、视准轴水平时的视距公式仪器中2、普通视距测量原理和公式3）、视准轴倾斜时的视距公式OMNEF视距尺不垂直于视准轴的改正视距改斜距倾斜距离改化为水平距离§6.2视距测量2、普通视距测量原理和公式3）、视准轴倾斜时的视距公式OMN第六章距离测量§6.1钢尺量距§6.2

视距测量§6.3

光电测距§6.4

光电测距误差分析§6.5

光电测距仪的检验第六章距离测量§6.1钢尺量距1、电磁波测距概述随着光电技术的发展，电磁波测距仪的使用愈来愈广泛。与传统量距方法比较，电磁波测距具有测程远、精度高、操作简便、作业速度快和劳动强度低等优点。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t，利用电磁波在大气中的传播速度c，来计算两点间的距离D。§6.3光电测距1、电磁波测距概述§6.3光电测距C0：299792.458km/sn：大气折射率基本原理DAB测距仪反射器

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t，利用电磁波在大气中的传播速度C来确定距离。关键：精确测定传播时间t§6.3光电测距C0：299792.458km/s基本原理DAB测距仪反射以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距仪，按其所采用的载波可分为：①微波测距仪：采用微波段的无线电波作为载波。②光电测距仪：采用光波作载波，又分为以下两类：激光测距仪，用激光作为载波；红外测距仪，用红外光作为载波。手持激光测距仪：外形小巧，只有手掌大小，且操作简便，适用于不同的距离测量。内置的精密计算系统（3mm），无需反射棱镜。§6.3光电测距以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距主波脉冲回波脉冲通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间t，求得距离。取样棱镜时标脉冲光电接收器光脉冲发射器电子门时标振荡器计数器2、脉冲式光电测距仪§6.3光电测距主波脉冲回波脉冲通过直接测定光脉冲在测线上往返传播的时间t，

通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位差，来求得距离。光强时间电压时间调制光3、相位式光电测距仪§6.3光电测距通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相接收信号发射信号光源调制器接收器相位计反射器相位移3、相位式光电测距仪§6.3光电测距接收信号发射信号光源调制器接收器相位计反射器相位移3、相位式返程D往程D3、相位式光电测距仪§6.3光电测距返程D往程D3、相位式光电测距仪§6.3光电测距测尺频率15MHz1.5MHz150kHz15kHz测尺长度10m100m1km10km测距精度1mm1cm10cm1m令u>D，N=0：提高测程：频率低保证精度：频率高N值的确定长测尺短测尺组合D目前仪器测相误差：10-4

书上为10-3§6.3光电测距测尺频率15MHz1.5MHz150kHz15kHz测尺长度N值的确定短测尺：长测尺：§6.3光电测距N值的确定短测尺：长测尺：§6.3光电测距N值的确定测程：10km精度：1mm§6.3光电测距N值的确定测程：10km精度：1mm§6.3光4、反射器

全反射棱镜：反射棱镜是用光学玻璃精心磨制成的四面体。实际应用的反光镜有单块棱镜、三棱镜、六棱镜、九棱镜等，也有由更多块棱镜组合而成的，适用于不同的距离。§6.3光电测距4、反射器全反射棱镜：反射棱镜是用光学玻璃精心磨制成的四面当测量近距离目标时，一般使用单棱镜。棱镜的垂直轴准确地与反射架的旋转轴重合，可直接作为目标照准。在使用单棱镜测量远距离时，建议使用附加的觇牌。当测程较远或气象条件较差时，最好使用三棱镜或十一棱镜组，即有相当数量棱镜组合成的反射器。棱镜参数不同4、反射器

§6.3光电测距当测量近距离目标时，一般使用单棱镜。棱镜的垂直轴准确w

测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度。w在电子测距中测量时间一般采用两种方法

(1)直接测定时间：如电子脉冲法(美：最先进仅达到±0.3m的精度）

(2)间接的测定时间：相位法(通过测量电磁波信号往返传播所产生的相位移来间接的测定时间)。§6.3光电测距w

测量距离的精度将主要取决于测量时间的精度。w在电子测距电磁波测距是在地球自然表面上进行的，所得长度是距离的初步值。出于建立控制网等目的，长度值应化算为标石间的水平距离。因而要进行一系列改正计算。加常数改正乘常数改正气象改正倾斜改正§6.3光电测距5、测距成果的整理电磁波测距是在地球自然表面上进行的，所得长度是距离的初步值。测距仪反射器DAB仪器安置中心反射器安置中心光波发射等效面反射器等效面§6.3光电测距5、测距成果的整理-加常数改正测距仪反射器DAB仪器反射器光波发射反射器§6.3光电测距标准频率实际频率标称尺长实际尺长乘常数乘常数改正值§6.3光电测距5、测距成果的整理-乘常数改正标准频率实际频率标称尺长实际尺长乘常数乘常数改正值§6.3改正后的距离：假定大气状态：t0＝15，P0=1013hPa，