专题23距离测量课件

本章要点:

（1）直线定线概念以及定线方法

（2）钢尺一般量距及精密量距

（3）视距测量原理与方法

（4）直线定向概念，直线方向表示法

（5）直线定向方法第四章.距离测量与方位测定距离测量：确定两点间的距离。方法：钢尺量距，视距测量和电磁波测距和GPS测量等。钢尺量距的目的：丈量两点间的水平距离钢尺量距所用设备（1）钢尺：一般长度20M、30M、50M4.1钢尺量距！！！注意：尺零点位置

钢尺量距的一般步骤：直线定线直线量距4.1.1直线定线1.直线定线：待测距离大于钢尺的长度或地面起伏较大，需要分段丈量。在待测的两点直线上，设立一些标志标明两点间的直线位置，作为分段丈量的根据。2.定线方法：一般量距用目估，精密测距用经纬仪定线。4.1钢尺量距3.不同地形条件的直线定线方法

（1）两点间可通视：三点成一线确定两个端点间的标志点。注意：相邻定线点之间距离要小于钢尺长度（2）对于两点间不能直接标定出直线的情况采用逐次趋近的方法定线4.1.3直线一般丈量法（1）适用条件：平坦地段、可沿地面直接丈量；精度要求不高。（2）丈量方法：

1）平地丈量法：用测钎标志尺端位置，用整尺段丈量。在末尺段用零尺段丈量。设钢尺长度为l，末尺段的长度为q，并且共丈量了n个整尺段，则丈量的总长度为采用往返丈量，提高丈量精度。用相对误差衡量丈量精度：测量结果为：整尺段数为3余长:往测24.890m,返测24.840mABD=nL0+△L0往测距离为：174.890m,返测为174.840m平均为174.865m相对误差为：|174.890-174.840|/174.865=1/3500|往测–返测|/往返均值=1/M2）坡地丈量法：地面倾斜变化不大，采用平量法。地面倾斜变化大，采用斜量法。

平量法斜量法（3）现场丈量

1）测桩顶高差：用水准仪对相邻桩顶进行高差观测作为分段倾斜改正的依据2）距离丈量：（a）控制拉力，前后同时读数

（b）改变钢尺始端读数（几厘米），观测3次（每两次尺段长之间的较差不能超过3mm），取三次平均值作为该尺段长。3）记录现场温度：读到0.5oC。

4）往返丈量（4）成果整理

1）尺长改正：2）温度改正：3）倾斜改正：

4）尺段端水平距离：

5）总距离：

6）精度评定：4.1.5距离丈量的误差来源

7记录误差6读数误差5其他误差4尺身不平3对点投点误差2拉力误差1定线误差误差来源4.2.1视线水平时高差和水平距离计算

1.基本原理

待测水平距离（仪器中心到视距尺的距离）

待测两点的高差加常数C≈0乘常数K=100仪器高i中丝读数ⅴ4.2.3视线倾斜的水平距离和高差计算水平距离

高差公式H=(Klsin2α)/2+i-v=Dtanα+i-v视距测量要注意的两个问题：（1）量仪器高；（2）保证仪器视距丝在视距尺范围内盘左盘右观测可提高精度（2）相位法：观测光的双程路程的相位变化

Ls为光波的半波长，Δφ为测得的相位差。观测精度与波长的大小有关，波长越短误差越小。采用组合波长法来观测，用长波长观测大距离，用短波长观测短距离。最高精度可达厘米级。3.光电测距的测程划分

短程（<3km)

中程（3~15km）

长程（15km以上）（DCH-3型最大3km）WildT1600+DI4LWild新T2+DI1000KernME5000激光测距仪-世界上精度最高的测距仪主显示栏显示测量或计算结果倾斜传感器徕卡DISTOA8手持激光测距仪功能:管水准器提高水平测量精确度间接测量键利用三角函数与勾股定理计算3×数码瞄准器便于白天测量时瞄准目标清除键

测量延长片从角落起测量背景灯黑暗中可读数橡胶保护提高对机身的保护,更坚固副显示栏显示倾斜角或辅助测量结果4、测距仪的成果整理1）测距仪常数改正加常数C0(mm)，乘常数R（mm/km）△DK=C0+RSeg.仪器标称精度：5mm+3×10-64）水平距离向椭球面的化算

D‘=D（1+Hm/R)-1Hm

：两端点高程均值5）椭球面距离向高斯平面的化算

△d=(ym2/2R2)D’ym

：两端点高斯横坐标自然值的均值D’’=D’+△d5、光电测距的误差来源1调制频率误差2气象参数误差3对中误差4测相误差5光速误差确定直线与标准方向的角度关系称为直线定向。4.4.1标准方向：（1）真子午线方向：通过地球表面某点的真子午线的切线方向。（2）磁子午线方向：磁针在地球磁场作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。（3）中央子午线（坐标纵轴）方向：每高斯分带内的中央子午线方向（即坐标纵轴方向）作为标准方向。

4.4直线定向4.4.2直线方向的表示法（1）方位角：由标准方向北端起，顺时针方向量测到某直线的水平角（注意：标准方向与直线的位置关系）。1)真方位角A

2)磁方位角Am3)坐标方位角α方向线OA的方位角表示为：αOA。

注意！！AO与OA方位角之间的关系（2）象限角：由标准方向的北端或南端开始，依顺时针或反时针方向量至直线的锐角，用R表示。四个象限：北东、北西、南东、南西。（3）象限角及方位角的关系4.4.3几种方位角之间的关系（1）真方位角与磁方位角的关系

δ--磁偏角，东偏取正，西偏取负。（2）真方位角与坐标方位角的关系

γ--子午线收敛角，即地面上某点的真子午线方向与该点中央子午线之间的夹角。在中央子午线以东地区，各点的坐标轴方向偏在真子午线的东边，故γ为正，否则为负。

罗盘仪测定磁方位角陀螺仪测定真北方向。4.5.1罗盘仪测定直线的磁方位角（1）

罗盘仪的构造：由望远镜、罗盘盒和基座组成。4.5方位角测定（2）磁方位角测定方法：1）安放、整平、对中罗盘仪

2）瞄准目标3）松开磁针4）读数（3）注意事项1）

磁针能自由转动2）

附近无铁器3）避开高压线4）用毕或搬动时锁定磁针

练习1.某测距仪的标称精度为（3mm+2ppm·D),用它测得两点间的距离为2653.478m,试计算该距离值的绝对中误差和相对中误差。2。用D3000红外测距仪测得一倾斜距离1567.892m,竖直角2º18`22“,气压98.7kpa,气温30.2ºC,仪器的加常数为－27mm,乘常数为+3mm/km,试计算水平距离和高差。D3000系列测距仪的气象改正式为：R=278.96-793.12·P/(273.16+T),P以kpa为单位，T以ºC为单位。1。解：中误差m=±(3mm+2mm/km×2.65km)=±8mmK=1/(D/|m|)=1/(2653.478m/8mm)=1/3316852.解：R=278.96-793.12·P/(273.16+T)=278.96-793.1×98.7/(273.16+30.2)=20.9mm/kmS=1567.892m-0.027m+(20.9+3)mm/km×1.568km=1567.9025mD=S·cosα=1567.9025m×cos2º18`22“=1566.633mH=S·sinα=1567.9025m×sin2º18`22“=63.090m1、衡量距离测量的精度为什么采用相对误差？

2、简述钢尺精密量距的步骤？有哪几项改正？3、视距测量时，视线水平和倾斜时的公式分别是什么？解释各参数的意义。4、视距测量的主要误差是哪些？5、目前电磁波测距仪分为哪几种？说明各自的用途。6、电磁波测距仪分为哪几种？7、说明相位式测距的原理，为何相位式光电测距仪要设置精、粗测尺？

8、光电测距有哪些误差？9、直线的标准方向有哪几种？10。方位角的定义。11、什么是坐标方位角？1、答：角度测量误差与角度的大小无关，而距离测量误差中一般含有与距离长度成正比的比例误差，所

测距