學(xué)習(xí)情境四、距離測量

1、江蘇開放大學(xué)江蘇開放大學(xué) 張曉東張曉東學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.1 4.1 鋼尺量距鋼尺量距4.2 4.2 視距測量視距測量4.3 4.3 光電測距光電測距4.4 4.4 距離測量的誤差分析距離測量的誤差分析學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 內(nèi)內(nèi) 容容學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量距離測量的基本方法距離測量的基本方法（鋼尺量距）（鋼尺量距）鋼尺檢定鋼尺檢定施測施測視距測量視距測量光電測距光電測距導(dǎo)導(dǎo) 學(xué)學(xué)誤差產(chǎn)生的分析與處理誤差產(chǎn)生的分析與處理實訓(xùn)實訓(xùn)學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 能夠使用普通鋼尺、經(jīng)緯儀或測距儀，進(jìn)能夠使用普通鋼尺、經(jīng)緯儀或測距儀，進(jìn) 行

2、距離測量的觀測、記錄和計算。行距離測量的觀測、記錄和計算。 學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點 1.1.端點尺和刻線尺的區(qū)分端點尺和刻線尺的區(qū)分 2. 2.直線定線、平坦地面與傾斜地面量距的方法直線定線、平坦地面與傾斜地面量距的方法 學(xué)習(xí)難點：學(xué)習(xí)難點： 1. 1.鋼尺量距的誤差來源及相應(yīng)的注意事項鋼尺量距的誤差來源及相應(yīng)的注意事項 2. 2.精密量距的定線、量距的方法及尺長方程的計算精密量距的定線、量距的方法及尺長方程的計算學(xué)習(xí)資料：學(xué)習(xí)資料： 測量學(xué)相關(guān)教材、教學(xué)課件、課程網(wǎng)頁等測量學(xué)相關(guān)教材、教學(xué)課件、課程網(wǎng)頁等學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 距離測量的

3、主要任務(wù)是測量水平距離距離測量的主要任務(wù)是測量水平距離距離測量的方法距離測量的方法鋼尺量距鋼尺量距光電測距光電測距視距測量視距測量 直線定向直線定向是確定兩點間相對位置關(guān)系的必要是確定兩點間相對位置關(guān)系的必要環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.1 鋼尺量距鋼尺量距 4.1.1、量距的工具、量距的工具鋼尺鋼尺刻線尺刻線尺34567890129cm 端點尺端點尺9cm3456789100學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量皮尺皮尺4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量測繩測繩 （50m，100m)4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境

4、四、距離測量輔助工具輔助工具測釬：一般測釬：一般6 6或或1111根為一組，根為一組，套在一個圓環(huán)上。主要用來套在一個圓環(huán)上。主要用來標(biāo)定尺段點的位置和計算丈標(biāo)定尺段點的位置和計算丈量的尺段數(shù)。量的尺段數(shù)。 斜坡量距時投點斜坡量距時投點 花桿：標(biāo)定直線花桿：標(biāo)定直線學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 4.1.2、直線定向、直線定向4.1 鋼尺量距鋼尺量距（1）目估定線）目估定線學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量（2）經(jīng)緯儀定線）經(jīng)緯儀定線AB1234.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.1.3、鋼尺量距的一般方法、鋼尺量距的一般方法 1.平坦地面上的量距

5、方法平坦地面上的量距方法qnlDAB式中式中 n整尺段數(shù)；整尺段數(shù)； l鋼尺長度鋼尺長度（m）；）； q不足一整尺的余長不足一整尺的余長（m）。）。AB測釬測釬 前尺手后尺手q學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量)(21bfavDDD 鋼尺量距時，一般還應(yīng)進(jìn)行返測。鋼尺量距時，一般還應(yīng)進(jìn)行返測。 取往、返測距離的平均值作為最終的水平距離。取往、返測距離的平均值作為最終的水平距離。式中式中 D Davav往、返測距離的平均值（往、返測距離的平均值（m m）；）； D Df f往測的距離（往測的距離（m m）；）； D Db b返測的距離（返測的距離（m m）。）。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)

6、情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量bfavavbf1DDDDDDK 量距精度通常用相對誤差量距精度通常用相對誤差K來衡量，相對誤差來衡量，相對誤差K應(yīng)化應(yīng)化為分子為為分子為的分?jǐn)?shù)形式。的分?jǐn)?shù)形式。 在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對誤差一般不應(yīng)大于應(yīng)大于1/3 000；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也；在量距較困難的地區(qū)，其相對誤差也不應(yīng)大于不應(yīng)大于1/1 000。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量22ABABhL2傾斜地面上的量距方法傾斜地面上的量距方法 cosABABLD 學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量

7、為了提高測量精度，防止丈量錯誤，通常采用往為了提高測量精度，防止丈量錯誤，通常采用往返丈量取中數(shù)為丈量結(jié)果。返丈量取中數(shù)為丈量結(jié)果。 用相對誤差衡量測量精度，即用相對誤差衡量測量精度，即bfavavbf1DDDDDDK一般量距：一般量距：量距相對精度：量距相對精度：1 120002000 1 150005000主要用途：圖根導(dǎo)線邊長丈量、一般工程的距離放樣。主要用途：圖根導(dǎo)線邊長丈量、一般工程的距離放樣。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.1.4、鋼尺量距的精密方法、鋼尺量距的精密方法1.鋼尺檢定鋼尺檢定 鋼尺由于材料原因、刻劃誤差、長期使用鋼尺由于材料原因、刻

8、劃誤差、長期使用的變形以及丈量時溫度和拉力不同的影響，其的變形以及丈量時溫度和拉力不同的影響，其實際長度往往不等于尺上所標(biāo)注的長度即名義實際長度往往不等于尺上所標(biāo)注的長度即名義長度，因此，量距前應(yīng)對鋼尺進(jìn)行檢定。長度，因此，量距前應(yīng)對鋼尺進(jìn)行檢定。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量000)(lttlllt （1 1）尺長方程式）尺長方程式 經(jīng)過檢定的鋼尺，其長度可用尺長方程式表示。式中式中l(wèi) lt t鋼尺在溫度鋼尺在溫度t t時的實際長度（時的實際長度（m m）；）； l l0 0鋼尺的名義長度（鋼尺的名義長度（m m）；）； l l尺長改正數(shù)（尺長改正數(shù)（m m

9、）；）； 鋼尺的膨脹系數(shù)，鋼尺的膨脹系數(shù)，=1.25=1.251010-5-5m/1m/1； t t0 0鋼尺檢定時的溫度（鋼尺檢定時的溫度（）；）； t t鋼尺使用時的溫度（鋼尺使用時的溫度（）。）。學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量（2 2） 鋼尺的檢定方法鋼尺的檢定方法 鋼尺的檢定方法有與標(biāo)準(zhǔn)尺比較和在測定精確長鋼尺的檢定方法有與標(biāo)準(zhǔn)尺比較和在測定精確長度的基線場進(jìn)行比較兩種方法。度的基線場進(jìn)行比較兩種方法。 標(biāo)準(zhǔn)尺長比較的方法標(biāo)準(zhǔn)尺長比較的方法: : 將被檢定鋼尺與已有尺長方程式的標(biāo)準(zhǔn)鋼尺相比較。將被檢定鋼尺與已有尺長方程式的標(biāo)準(zhǔn)鋼尺相比較。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距

10、離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量2鋼尺量距前的準(zhǔn)備工作鋼尺量距前的準(zhǔn)備工作 （1 1）清理場地）清理場地 （2 2）直線定線）直線定線A AA AB BB B1 12 23 34 45 5 （3 3）測樁頂間高差）測樁頂間高差學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 （1 1）人員組成：）人員組成：兩人拉尺，兩人讀數(shù)，一人測溫度兼記兩人拉尺，兩人讀數(shù)，一人測溫度兼記錄，共錄，共5人。人。 （2）丈量時，后尺手掛彈簧秤于鋼尺的零端，前尺手執(zhí)）丈量時，后尺手掛彈簧秤于鋼尺的零端，前尺手執(zhí)尺子的末端，兩人同時拉緊鋼尺，把鋼尺有刻劃的一側(cè)貼切尺子的末端，兩人同時拉緊鋼

11、尺，把鋼尺有刻劃的一側(cè)貼切于木樁頂十字線的交點，待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)拉力時，由后尺手發(fā)出于木樁頂十字線的交點，待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)拉力時，由后尺手發(fā)出“預(yù)備預(yù)備”口令，兩人拉穩(wěn)尺子，由前尺手喊口令，兩人拉穩(wěn)尺子，由前尺手喊“好好”。在此瞬。在此瞬間，前、后讀尺員同時讀取讀數(shù)，估讀至間，前、后讀尺員同時讀取讀數(shù)，估讀至0.5mm，并計算尺，并計算尺段長度。段長度。 3鋼尺量距的過程鋼尺量距的過程4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 （3 3）前、后移動鋼尺一段距離，同法再次丈量。）前、后移動鋼尺一段距離，同法再次丈量。每一每一尺段測三次，讀三組讀數(shù)，由三組讀數(shù)算得的長度之差要求尺段測三次

12、，讀三組讀數(shù)，由三組讀數(shù)算得的長度之差要求不超過不超過3mm，否則應(yīng)重測。，否則應(yīng)重測。 （4 4）如在限差之內(nèi)，取三次結(jié)果的平均值，作為該尺）如在限差之內(nèi)，取三次結(jié)果的平均值，作為該尺段的觀測結(jié)果。段的觀測結(jié)果。同時，每一尺段測量應(yīng)記錄溫度一次，估讀同時，每一尺段測量應(yīng)記錄溫度一次，估讀至至0.5。如此繼續(xù)至終點，完成往測工作。完成往測后，應(yīng)。如此繼續(xù)至終點，完成往測工作。完成往測后，應(yīng)立即進(jìn)行返測。立即進(jìn)行返測。 4.1.4、鋼尺量距的精密方法、鋼尺量距的精密方法4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量（5 5）成果計算）成果計算 將每一尺段丈量結(jié)果經(jīng)過尺長改正、溫

13、度改正和將每一尺段丈量結(jié)果經(jīng)過尺長改正、溫度改正和傾斜改正改算成水平距離，并求總和，得到直線往測、傾斜改正改算成水平距離，并求總和，得到直線往測、返測的全長。返測的全長。 往、返測較差符合精度要求后，取往、返測結(jié)果往、返測較差符合精度要求后，取往、返測結(jié)果的平均值作為最后成果。的平均值作為最后成果。4.1 鋼尺量距鋼尺量距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 普通視距測量的精度一般為1/2001/300，但由于操作簡便，不受地形起伏限制，可同時測定距離和高差，被廣泛用于測距精度要求不高的地形測量中。4.2.1、視距測量原理、視距測量原理4.2 視距測量視距測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四

14、、距離測量1.視線水平時視線水平時lKlD100 學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量2.視線傾斜時視線傾斜時 2cosKlD viKlh 2sin21學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.3 光電測距光電測距 4.3.1、測距儀的原理、測距儀的原理 通過通過直接直接或或間接間接地測定測距信號在被測距地測定測距信號在被測距離上的往返傳播時間離上的往返傳播時間t t，同時求定測距信號在，同時求定測距信號在大氣中的傳播速度大氣中的傳播速度v v，即可按下式求得距離，即可按下式求得距離 D=cD=ct/2t/2c=cc=c0 0/n/n學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.3.2、光

15、電測距儀操作與使用、光電測距儀操作與使用1.1.安置儀器安置儀器 2.2.觀測垂直角、氣溫和氣壓觀測垂直角、氣溫和氣壓3.3.測距準(zhǔn)備測距準(zhǔn)備 4.4.距離測量距離測量 4.3 光電測距光電測距學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量 4.4 距離測量的誤差分析距離測量的誤差分析4.4.1、鋼尺量距的誤差分析、鋼尺量距的誤差分析1.1.尺長誤差尺長誤差2.2.溫度誤差溫度誤差 1 10 00.4mm0.4mm3.3.鋼尺傾斜和垂曲誤差鋼尺傾斜和垂曲誤差4.4.定線誤差定線誤差 0.25m1mm0.25m1mm5.5.拉力誤差拉力誤差 2.6kg1mm2.6kg1mm6.6.丈量誤差丈量誤差學(xué)習(xí)情境四、距離測量學(xué)習(xí)情境四、距離測量4.4.2、視距測量的誤差分析、視距測量的誤差分析1.視距乘常數(shù)視距乘常數(shù)K的誤差的