平面控制测量-全站仪及电磁波测距

电磁波测距仪的检验01电磁波测距仪的检视目录01

内部符合精度的检验01测距仪加乘常数的测定电磁波测距原理电磁波测距基本公式：

电磁波测距仪的检验检验项目（1）测距仪的检视；（2）发射、接收、照准三轴关系正确性的检校；（3）发光管光相位不均匀性的检验；（4）幅相误差的检验；（5）周期误差的检验；（6）加常数和乘常数的检验；（7）棱镜常数的检验；…………对于新购置或经过修理过的测距仪要进行以上全部项目的检验，对于正常使用的测距仪，应定期（5）、（6）项。电磁波测距仪的检视1）外观检视；2）检查仪器配件和附件是否齐全，型号是否相配。测距仪及其配件外表有无碰损、脱漆、锈蚀。对仪器的功能要检查光学系统成像的质量；3）制动及微动等机构运动是否灵活、平稳；电源及供电系统是否正常，计数、显示系统及各键、钮功能是否正常；4）在测距仪附近安置反射棱镜，按照测距仪说明书的使用步骤，接通电源，检查仪器的功能。内部符合精度的检验仪器的内部符合精度，就是仪器多次测量同一距离，各观测值之间的离散程度。在400~1000m的距离范围内，选择一段至四段。在选定的距离内安置仪器和反光棱镜，一次照准读10个数，取平均值。观测数据精度计算如下：测距仪加乘常数的测定1．测距仪加常数的测定

仪器常数包括仪器加常数和仪器乘常数。加常数是由于仪器电子中心与其机械中心不重合而形成的。

D0=D/+Ki+Kr=D/+K式中，K=Ki+Kr(图中Ki、Kr均为负号)。

通常我们称K为仪器加常数。它包含仪器加常数（Ki）和棱镜常数（Kr）。仪器加常数会发生变化，应定期进行检验。测距仪加乘常数的测定加常数的检测步骤（简易方法）：1）在一较平坦场地上，选择相距约100m两点A和B，在A、B间的连线上定出一点C。2）精确测定AB间的水平距离10次并计算其平均值。3）将仪器移至C点，精确测出CA和CB的水平距离10次，分别计算平均值。4）由于AB+K=（AC+K）+（BC+K）得：K=AB-（AC+BC）CABC测距仪加乘常数的测定2．乘常数的检验

测距仪显示的距离读数应该是基于测距仪的标准频率而得的，但是测距仪的频率会发生漂移，从而对距离观测值会产生影响。距离的改正数为：乘常数为：被测距离D为：乘常数：精测频率偏离其标准值而引起的一个按距离进行改正的一个乘系数。由于乘常数改正的大小与被测距离成正比，因而长边长观测特别要注意乘常数改正。测距的作业要求及其成果改正01测距作业的有关规定目录02

距离观测值的改正03测距成果的归算测距作业的有关规定一、测距作业的有关规定1．观测时间的选择1）应考虑地形、植被、温度、风速和大气透明度等因素。2）最佳观测时间：上午日出后半小时至一个半小时，下午日落前三小时至半小时。3）阴天、有微风时，全天可以观测。4）雷雨前后，大雾、大风、雨、雪天和大气透明度很差时，不应进行距离测量。2．距离测量正确安置测距仪和棱镜，量取测距仪和棱镜高各两次，读至毫米，取平均值。严格按照仪器操作程序作业。3．测定气象要素进行气温、气压和空气绝对湿度观测。测距作业的有关规定4、测距边的选设（1）测距边最好在仪器的最佳测程内（2）测线高出地面或障碍物1.3m以上，离开高压线2～5m（3）测线避免通过发热体或水面上空，避免背景反光物体（4）测距中避开外界电磁场干扰（5）测距边高差过大时，应精确测定两端的高差和高程，保证测距边的化算精度。测距作业的有关规定5、测距的主要技术要求平面控制网等级测距仪精度等级观测次数总测回数一测回读数较差单程各测回较差往返较差往返二、三等Ⅰ116≤5≤7≤2（a+b•D）Ⅱ8≤10≤15四等Ⅰ114~6≤5≤7Ⅱ4~8≤10≤15一级Ⅱ1-2≤10≤15Ⅲ4≤20≤30二、三级Ⅱ1-1~2≤10≤15测距作业的有关规定6、测距作业中的注意事项（1）在大气稳定、成像清晰条件下进行；（2）气象仪表置于通风、阴凉、与仪器同高处；（3）预热，电池电压符合要求，回光信号较强；（4）使用配套的反射镜（与检定时相同）；观测中停止对讲机通话；（5）仪器防晒，专人保养、看护。距离观测值的改正二、距离观测改正值的计算1．加常数改正经检验得到的测距仪加常数K（K=Ki+Kr），对距离观测值D′进行改正，改正公式为：

D0=D′+K2．乘常数改正由于精测频率的变化引起距离的改正数为：∆Df

=D测

×R3．周期误差改正周期误差是由仪器内部的电子线路的串扰信号干扰测距信号引起的。其改正数的计算公式为：

Vi=Asin(Ø0+Øi)

距离观测值的改正4．气象改正电磁波在大气中传播速度随大气温度、气压、湿度等条件变化而改变，所以要对距离观测值进行气象改正。波长=0.832µｍ的红外测距仪，气象改正公式：目前较新的测距仪（全站仪）都具有自动计算大气改正数的功能。测距成果的归算三、测距成果的归算

经过上述仪器的加、乘常数改正，周期误差改正，大气改正后的测距斜距，还需要进一步的将其归算至测线平均高程的平距、参考椭球面上的弧长、高斯平面上的平距。1、斜距换算至标石中心的归心计算

2、斜距化为平距

3、平距化至椭球面上

4、椭球面上长度S化算为高斯投影平面边长D测距成果的归算1．斜距化成平距的计算设野外测定的斜距为d，将d化至平距时，首先要选取所在高程面，高程面不同，平距值亦不同。这里讨论将d化至A、B平均高程面上的平距d0：测距成果的归算2．平距化至椭球面的计算测距成果的归算3．将椭球面上的长度换算至高斯平面电磁波测距原理01电磁波测距概述目录01

电磁波测距原理01测距误差电磁波测距概述1．直接法测距采用已知长度的测尺、测规等与被测距离进行直接比对。优点：测量过程直观，测量设备相对简单，也能达到较高的测量精度。缺点：(1)测尺的测程较短，较长的的距离需要串尺测量；(2)跨越山沟、河谷等困难；(3)劳动强度大，效率低。电磁波测距概述2．间接法测距对一个间接量进行观测，通过计算得到被测距离。特点：总的来说这种测量方法测程还是有限（一般为几百米），精度也不高（约为万分之一）。间接法测距为以后的电磁波测距提示了一个思路。电磁波测距概述EDM—ElectronicDistanceMeasuring利用电磁波作为载波与调制波进行距离测量。基本公式：D=VT/2电磁波波谱：电磁波测距原理电磁波测距基本公式：

电磁波测距仪的分类电磁波测距仪的分类1、按测量信号往返传播时间的方法不同，分为脉冲式测距仪和相位式测距仪两类，脉冲式测距仪直接测定t，而相位式测距仪间接测定t。2、按电滋波测距仪的载波源的不同，分为激光测距仪、红外测距仪、微波测距仪三类。其中激光测距仪与红外测距仪又统称光电测距仪。3、按照测程的长短不同，分为短程测距仪、中程测距仪和远程测距仪。通常认为，测程在3㎞以内，为短程测距仪，测程在3～15㎞范围内为中程测距仪，测程超过15㎞的为远程测距仪。电磁波测距概述电磁波测距仪的分级1、电磁波测距仪的测距精度常用下式表示：

mD＝±（a＋b×D）

式中：mD——测距中误差（mm）；

a——固定误差（mm）；

b——比例误差系数（mm/km）；

D——两点间的距离（km）。电磁波测距概述电磁波测距仪的分级2、按1㎞的测距中误差将测距仪分为四级：Ⅰ级：ｍD≤2mm；Ⅱ级：2㎜＜ｍD≤5mm；Ⅲ级：5mm＜ｍD≤10mm；Ⅳ级：10mm＜ｍD≤20mm。电磁波测距误差分析测距公式：取全微分并表示为中误差形式：考虑到周期误差的测定误差mA和对中误差mg,测距误差的完整形式：电磁波测距误差分析测距精度公式的分析：比例误差固定误差测距误差分两类：1.与距离有关，称比例误差；

2.与距离无关，称固定误差。一般式：

有时用更简化形式：

电磁波测距误差分析4.4.2测距精度估计1．与距离有关的误差1）真空中光速测定误差真空中光速值的测定误差可忽略不计。2）大气折射率测定误差3）测距频率误差对于短程测距仪，频率误差一般可以不考虑；而对于精密的长距离测量，必须考虑此项误差。电磁波测距误差分析2．与距离无关的误差1）测相误差2）仪器和反射镜的对中误差一般光学对中器的对中误差，小于±1mm。3）仪器加常数的测定误差仪器加常数是由于仪器的光学回路、电