2023学年完整公开课版距离测量

2017.01水利工程测量水利工程学院水利工程测量课程组项目三距离测量与直线定向2017.01水利工程学院水利工程测量课程组项目三距离测量与直线定向项目三距离测量与直线定向距离是确定地面点位置的基本要素之一。测量上要求的距离是指两点间的水平距离（简称平距），如下图中，Aˊ

Bˊ的长度就代表了地面点A、B之间的水平距离。若测得的是倾斜距离（简称斜距），还须将其改算为平距。水平距离测量的方法很多，按所用测距工具的不同，测量距离的方法有一般有钢尺量距、视距测量、光电测距等。任务一、距离测量钢尺量距：利用具有标准长度的钢尺直接量测两点间的距离。按丈量方法的不同它分为一般量距和精密量距。一般量距读数至厘米，精度可达1/3000左右；精密量距读数至亚毫米，精度可达1/3万（钢卷带尺）及1/100万（因瓦线尺）。任务一、距离测量辅助工具任务一、距离测量一般量距（1）平坦地面量距距离用下式计算：式中：l——整尺段的长度；

n——丈量的整尺段数；l——零尺段长度。A∆B任务一、距离测量为了校核、提高精度，还要进行返测△DD在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/2000相对误差K任务一、距离测量一般量距当地面坡度较大，可将直线分成若干小段进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。（2）倾斜地面量距任务一、距离测量精密短距测量：是指被测距离不大于整尺全长的量距工作。1人手拉挂在钢尺零分划端的弹簧秤，另1人手拉钢尺另一端，将尺置于被测距离上，张紧尺子；待弹簧秤上指针指到该尺检定时的标准拉力时，两端的读尺员同时读数，估读至0.5mm；每段距离要移动钢尺位置丈量三次，移动量一般在1厘米以上，三次量距较差一般不超过3mm。量距结果需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正。任务一、距离测量尺长改正温度改正倾斜改正精密短距测量：是指被测距离不大于整尺全长的量距工作。任务一、距离测量钢尺长度方程式——钢尺名义长度(m)

；——在标准温度下，尺长改正值(mm)；——钢尺的温度线膨胀系数；1.2×10-5/℃——钢尺检定时的标准温度，一般取20℃——测量时钢尺的温度(℃)任务一、距离测量

例1：某尺段实测距离为29.8655m，量距所用钢尺的尺长方程式为:=30+0.005+0.0000125×30(t-20°C)m，丈量时温度为30℃，所测高差为0.238m，求水平距离。①尺长改正②温度改正

③倾斜改正

④水平距离为任务一、距离测量精密方法量距记录计算表程序尺段编号Dthldltlh改正距离mCmmmmmmm往测118.24524.0-0.274-1.10.9-2.018.243227.84124.5+0.533-1.71.5-5.127.836321.46626.0+0.126-1.31.5-0.421.466Σ67.545返测118.24726.5-0.274-1.11.4-2.018.245227.83927.0+0.533-1.72.3-5.127.834321.46527.0+0.126-1.31.8-0.421.465Σ67.544尺长方程式：距离计算：任务一、距离测量距离丈量的误差来源及消减方法尺长误差；温度变化的误差；拉力误差；钢尺不水平的误差；钢尺垂曲误差；定线误差；任务一、距离测量视距量距：利用测量仪器望远镜中的视距丝并配合视距尺，根据几何光学及三角学原理，同时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。望远镜十字丝环视距丝任务一、距离测量视线水平时的水平距离和高差公式D=100lh=i-v任务一、距离测量视线倾斜时的水平距离和高差公式ABEMNM′N′φll′D′＝Kl′Dhh′iivHAHB大地水准面任务一、距离测量例2：如下图，在A点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，α=3°27´,试求A、B两点间的水平距离和高差。任务一、距离测量尺间距：水平距离：高差：任务一、距离测量视距测量方法步骤：1.在测站上安置经纬仪,量取仪器高i,精确到厘米。2.瞄准竖直于测点上的标尺,并使中丝读数v等于仪器高。3.用上、下丝在标尺上读数,下丝-上丝=l；4.使竖盘水准气泡居中,读取竖盘读数，求出竖直角α。5.以上完成一个测点观测,重复2.3.4步骤,观测另一个观测点。视距计算直接用计算器计算,也可直接读。在尺面上上下丝间隔1厘米为1米,1分米为10米,1米为100米。任务一、距离测量测站：测站高程：仪器高：仪器：测点下丝读数上丝读数中丝读数v/m竖盘读数L°′″垂直角°′″水平距离D/m初算高差h′/m高差h/m高程H/m备注尺间隔lm视距测量记录与计算手簿A+45.37m1.45mDJ62.2370.6631.451.574874112+21848157.14+6.35+6.35+51.72盘左位置2.4451.5552.000.890951736-5173688.24-8.18-8.73+36.64任务一、距离测量视距测量的误差来源及消减方法视距乘常数K的误差；视距尺分划误差；用视距丝读取尺间隔的误差；竖直角测定误差；标尺倾斜误差；外界条件的影响；任务一、距离测量光电测距：用电磁波(微波或光波)作载波传输测距信号,测量两点间距离的一种方法。按载波不同分为：微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪按测定时间的方法不同：变频法、相位法、干涉法、脉冲法按测程长短分为：短程测距仪（＜3km）；

中程测距仪（3km～15km）；

远程测距仪（＞15km）。按测距精度为（测距中误差）：Ⅰ级：＜±5mm；

Ⅱ级：±5mm～±10mm；

Ⅲ级：±11mm～±20mm。优点:精度高,速度快,受地形影响小。任务一、距离测量ND3000/2000红外测距仪主要由：照准头控制器反光镜等组成。任务一、距离测量测距仪反光棱镜Dc0

—光在真空中的速度ng—光在大气中传输的折射率t—光波在AB间往返传输时间AB任务一、距离测量单棱镜三棱镜反射棱镜：将主机发射的调制光信号经反射镜反射又回到主机接收。任务一、距离测量全站仪(totalstation)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。全站仪的基本功能是测量水平角、竖直角和距离。TOPCONGTS全站仪尼康NPL350全站仪任务一、距离测量全站仪具有如下特点：（1）同时进行角度测量(水平角、竖直角)和距离测量(斜距S、平距D、高差h)；（2）测距系统光轴与测角系统视准轴同轴（三轴同一）；（3）显示测点的角度(方向值)、距离、高差或三维坐标；任务一、距离测量（4）拥有后方交会、放样、偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等高级测量