《铁路工程测量》 课件 第10讲（2） 子项目3-距离测量-视距测量

子项目3—距离测量光电测距3视距测量2本讲主要内容重点：视距测量难点：视线倾斜时视距测量原理典型工作任务3.2——视距测量一、视线水平时的视距测量原理典型工作任务3.2——视距测量定义：视距测量是利用经纬仪、水准仪望远镜内的视距丝装置，根据光学及三角学原理同时测定距离和高差的一种方法。缺点：测量精度较低，仅能达到1/100～1/300的精度。但能满足地形测图中测绘的精度要求。上丝下丝尺间隔优点：操作方便、速度快、一般不受地形限制。1.水平距离计算公式典型工作任务3.2——视距测量一、视线水平时的视距测量原理ABnmpn′m′MN11121314lmnlFfδdD1.水平距离计算公式典型工作任务3.2——视距测量一、视线水平时的视距测量原理令则有式中K——视距乘常数，通常K=100；c——视距加常数，常数c值接近零

。故水平距离为2.高差计算公式典型工作任务3.2——视距测量一、视线水平时的视距测量原理AB111213141.262vihABvi

—仪器高v—十字丝中丝在视距尺上的读数，即中丝读数1.水平距离计算公式典型工作任务3.2——视距测量二、视线倾斜时的视距测量原理ABEMNM′N′φll′L＝Kl′D2.高差计算公式典型工作任务3.2——视距测量一、视线倾斜时的视距测量原理N′lABEMNM′φl′L＝Kl′Dhh′iivA、B两点间的高差h为：式中h′－高差主值（也称初算高差）。HAHB大地水准面典型工作任务3.2——视距测量视线倾斜时水平距离和高差公式视线水平时水平距离和高差公式小结典型工作任务3.2——视距测量二、视距测量实施第一步：在A点安置经纬仪，同时在B点设置视距尺。lABEMNφDhh′iiv第二步：用小钢卷尺量取仪器高i，记录。第三步：用盘左瞄准B点尺子上与仪器同高的位置，打开竖盘自动补偿器开关，待指标稳定后读取竖盘读数L，记录。典型工作任务3.2——视距测量二、视距测量实施lABEMNφiv第四步：转动望远镜微动螺旋，使下丝对准一整分米处，读取上丝的读数，记录。第五步：按照视距测量原理进行相关计算。相关计算见下表典型工作任务3.2——视距测量视距测量计算测站：

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°′″

竖直角°′″

水平距离D/m除算高差h′/m高差h/m高程H/m备注尺间隔lmA45.37m1.45mDJ612.2370.6631.451.574874112+21848157.14+6.35+6.3551.7222.4451.5552.000.890951736-5173688.24-8.18-8.73+36.64典型工作任务3.2——视距测量三、视距测量误差来源典型工作任务3.2——视距测量四、视距测量注意事项1.为减少垂直折光的影响，观测时应尽可能使视线离地面0.3m以上。2.作业时，要将视距尺竖直，并尽量采用带有水准器的视距尺。3.要严格测定视距常数，其值应在100±0.1之内，否则应加以改正。4.视距尺一般应是厘米刻划的整体尺。如果使用塔尺应注意检查各节尺5.要在成像稳定的情况下进行观测。的接头是否准确。典型工作任务3.3——光电测距一、光电测距概念定义：光电测距是以光波作为载波，通过测定光电波在测线两端点特点：与传统的钢尺量距相比，具有测程远、精度高、作业速度快间往返传播的时间来测量距离。分类：（1）按其测程分为：和受地形限制少等。短程光电测距仪（2km以内）中程光电测距仪（3～15km）远程光电测距仪（大于15km）（2）按其采用的光源分为：激光测距仪红外测距仪等典型工作任务3.3——光电测距二、光电测距原理通过设置在测站点上的能发射和接收光波的光电测距仪，瞄准设置在被测点上的反射棱镜。光电测距仪发出的光束经棱镜反射后，又返回到测距仪。通过测定光波在AB之间传播的时间t，根据光波在大气中的传播速度c，按下式计算距离D：ABD典型工作任务3.3——光电测距三、光电测距实施设置反射棱镜。ABD第二步：打开电源，设置参数。如气压、温度、棱镜常数等。第一步：在A点安置能发射和接收光波的光电测距仪，在B点第三步：准确瞄准棱镜，仪器便开始观测，记录数据。设置测量次数典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介组合测距仪典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介组合测距仪测距头光学经纬仪功能键盘电缆电池发光与接收轴液晶显示器望远镜视准轴典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介一体式测距仪LeicaTopcon南方典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介一体式测距仪（测量机器人）度盘读数自动化！目标照准自动化！基座安平自动化！仪器对中自动化？仪高量取自动化？典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介一体式测距仪莱卡测量机器人LeicaTPS2000：令人不可致信的角度和距离测量精度，既可人工操作也可自动操作，既可远距离遥控运行也可在机载应用程序控制下使用，在精密工程测量、变形监测、几乎是无容许限差的机械引导控制等应用领域中无可匹敌。（1）世界上精度最高的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.52秒，测距精度1mm+1ppm。

（2）具有ATR功能的TCA2003/1800全站仪，把地面测量设备带入了测量机器人的时代，并以性能稳定可靠著称。

（3）利用ATR功能，白天和黑夜（无需照明）都可以工作，合作目标只是普通的反射棱镜。

典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介一体式测距仪莱卡测量机器人

（4）具有激光对点器；可加配EGL导向光；配备RCS遥控器可组成单人测量系统

（5）可通过GeoBasic工具，用户可自开发机载应用软件；在GeoCOM模式下，通过计算机软件的控制，可组成各种自动化测量系统。（6）在测量办公软件SurveyOffice或LeicaGeo-Office的帮助下，可把仪器内PC卡上保存的数据轻松地传输到计算机中

。（7）广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介测距仪精度测距仪标称精度：是指仪器未经加常数、乘常数改正的测距精度，它表征了某一类测距仪的整体精度，在仪器说明书常以下式表示其中：A=与距离无关的固定误差

B=与距离长度有关的比例误差系数（即mm/km）如：TC1610的标称精度为：TC2003的标称精度为：典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介测距仪辅助工具典型工作任务3.3——光电测距四、光电测距仪简介测距仪辅助工具测距仪辅助工具小