第五章 距離測(cè)量

1、距離測(cè)量距離測(cè)量 山西大學(xué)環(huán)資院山西大學(xué)環(huán)資院測(cè)量學(xué)第五章測(cè)量學(xué)第五章n距離測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。距離測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。n測(cè)量學(xué)中的測(cè)量學(xué)中的距離距離是指兩點(diǎn)間的水平直線(xiàn)長(zhǎng)度是指兩點(diǎn)間的水平直線(xiàn)長(zhǎng)度（簡(jiǎn)稱(chēng)（簡(jiǎn)稱(chēng)平距平距）。若測(cè)得的是傾斜距離（簡(jiǎn)稱(chēng)）。若測(cè)得的是傾斜距離（簡(jiǎn)稱(chēng)斜距斜距）需將其改算為平距。）需將其改算為平距。ABCn按所用測(cè)距工具的不同，距離測(cè)量方法分為：按所用測(cè)距工具的不同，距離測(cè)量方法分為：鋼尺量距鋼尺量距、視距測(cè)量視距測(cè)量、電磁波（光電）測(cè)距電磁波（光電）測(cè)距、衛(wèi)星測(cè)距衛(wèi)星測(cè)距n鋼尺量距鋼尺量距(直接量距直接量距)：利用鋼尺直接測(cè)量。：利用鋼尺直接測(cè)量。 特點(diǎn)特點(diǎn)

2、：精度高、工效低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、受限于地形：精度高、工效低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、受限于地形條件條件n視距測(cè)量視距測(cè)量(光學(xué)量距光學(xué)量距)：用有視距裝置的儀器和標(biāo)：用有視距裝置的儀器和標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量。尺進(jìn)行測(cè)量。特點(diǎn)特點(diǎn)：測(cè)量簡(jiǎn)便、受地形條件限制：測(cè)量簡(jiǎn)便、受地形條件限制小、測(cè)程短、精度低小、測(cè)程短、精度低n電磁波（光電）測(cè)距電磁波（光電）測(cè)距(物理量距物理量距)：利用光電測(cè)距儀：利用光電測(cè)距儀通過(guò)測(cè)定電磁波在待測(cè)兩點(diǎn)的往返時(shí)間計(jì)算距離的通過(guò)測(cè)定電磁波在待測(cè)兩點(diǎn)的往返時(shí)間計(jì)算距離的方法。方法。 特點(diǎn)特點(diǎn)：測(cè)程長(zhǎng)、精度高、效率高：測(cè)程長(zhǎng)、精度高、效率高n衛(wèi)星測(cè)距：衛(wèi)星測(cè)距：利用激光測(cè)距儀在地面上跟蹤觀測(cè)裝有利

3、用激光測(cè)距儀在地面上跟蹤觀測(cè)裝有激光反射棱鏡的衛(wèi)星，測(cè)定測(cè)站到衛(wèi)星距離的技術(shù)激光反射棱鏡的衛(wèi)星，測(cè)定測(cè)站到衛(wèi)星距離的技術(shù)和方法和方法。本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)5.1 鋼尺量距鋼尺量距n鋼尺量距工具、方法和鋼尺檢定鋼尺量距工具、方法和鋼尺檢定5.2 鋼尺量距成果轉(zhuǎn)化鋼尺量距成果轉(zhuǎn)化n將量距結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際水平距離的方法將量距結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際水平距離的方法5.3 視距測(cè)量視距測(cè)量5.4 電磁波測(cè)距簡(jiǎn)介電磁波測(cè)距簡(jiǎn)介n鋼尺量距鋼尺量距(steel tape measuring)就是利用就是利用具有標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼尺直接量測(cè)兩點(diǎn)間的距離。具有標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼尺直接量測(cè)兩點(diǎn)間的距離。n按丈量精度的不同，它分為按丈量精度的不

4、同，它分為一般量距一般量距和和精密精密量距量距。一般量距讀數(shù)至厘米，精度可達(dá)。一般量距讀數(shù)至厘米，精度可達(dá)1/3000左右；精密量距讀數(shù)至毫米，精度左右；精密量距讀數(shù)至毫米，精度可達(dá)可達(dá)1/30000（鋼卷帶尺）及（鋼卷帶尺）及1/1000000（因瓦線(xiàn)尺）。（因瓦線(xiàn)尺）。（1）普通鋼卷帶尺）普通鋼卷帶尺 n普通鋼卷帶尺，尺寬普通鋼卷帶尺，尺寬1015mm，長(zhǎng)度有，長(zhǎng)度有20m、30m和和50m數(shù)種，卷放在圓形盒或數(shù)種，卷放在圓形盒或金屬架上。金屬架上。n鋼尺的分劃：鋼尺的分劃：n一般量距一般量距：以厘米為基本分劃；：以厘米為基本分劃；n精密量距精密量距：有的在尺端第一分米內(nèi)刻有毫：有的在尺端

5、第一分米內(nèi)刻有毫米分劃，也有將整尺都刻出毫米分劃的；米分劃，也有將整尺都刻出毫米分劃的；n各分米及米級(jí)的分劃線(xiàn)上均有數(shù)字注記；各分米及米級(jí)的分劃線(xiàn)上均有數(shù)字注記；n按零點(diǎn)位置的不同可分為按零點(diǎn)位置的不同可分為“端點(diǎn)尺端點(diǎn)尺”和和“刻劃尺刻劃尺”。端點(diǎn)尺端點(diǎn)尺刻劃尺刻劃尺零點(diǎn)零點(diǎn)10cm10210cm103端點(diǎn)尺端點(diǎn)尺刻劃尺刻劃尺n較精密的鋼尺，制造時(shí)有規(guī)定的溫度及拉力，較精密的鋼尺，制造時(shí)有規(guī)定的溫度及拉力，在尺端刻有如在尺端刻有如“30m、20、100N”字樣。字樣。它表示在檢定該鋼尺時(shí)的溫度為它表示在檢定該鋼尺時(shí)的溫度為20，拉力，拉力為為100N，30m為鋼尺刻線(xiàn)的最大注記值，通為鋼尺刻

6、線(xiàn)的最大注記值，通常稱(chēng)之為常稱(chēng)之為名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度。 （2）鋼尺量距的輔助工具）鋼尺量距的輔助工具n花桿花桿：長(zhǎng)約：長(zhǎng)約3m，涂有，涂有20cm紅白紅白相間的油漆，相間的油漆，標(biāo)定直線(xiàn)標(biāo)定直線(xiàn)n測(cè)釬測(cè)釬: 由直徑為由直徑為5mm的粗鐵絲磨尖的粗鐵絲磨尖而成，長(zhǎng)約而成，長(zhǎng)約30cm，用來(lái)標(biāo)記所量，用來(lái)標(biāo)記所量尺段的起止點(diǎn)，并尺段的起止點(diǎn)，并查記尺段數(shù)查記尺段數(shù)；n錘球錘球n彈簧秤和溫度計(jì)彈簧秤和溫度計(jì)：控制拉力和測(cè)定：控制拉力和測(cè)定溫度。溫度。（1 1）定點(diǎn)定點(diǎn)（2 2）直線(xiàn)定線(xiàn)直線(xiàn)定線(xiàn) 當(dāng)兩個(gè)地面點(diǎn)之間的距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏當(dāng)兩個(gè)地面點(diǎn)之間的距離較長(zhǎng)或地勢(shì)起伏較大時(shí)，為使量距工作方便，把多根標(biāo)桿

7、標(biāo)定較大時(shí)，為使量距工作方便，把多根標(biāo)桿標(biāo)定在已知直線(xiàn)上，分成幾段進(jìn)行丈量。在已知直線(xiàn)上，分成幾段進(jìn)行丈量。（3）定線(xiàn)方式定線(xiàn)方式n 目視定線(xiàn)：目測(cè)定線(xiàn)、逐漸趨近法定線(xiàn)目視定線(xiàn)：目測(cè)定線(xiàn)、逐漸趨近法定線(xiàn)n 經(jīng)緯儀定線(xiàn)經(jīng)緯儀定線(xiàn)2、測(cè)量方法、測(cè)量方法n目測(cè)定線(xiàn)目測(cè)定線(xiàn)n原理：三點(diǎn)一線(xiàn)原理：三點(diǎn)一線(xiàn)n方法：由遠(yuǎn)及近方法：由遠(yuǎn)及近n逐漸趨近法定線(xiàn)逐漸趨近法定線(xiàn)（直線(xiàn)兩點(diǎn)不通視時(shí)采用）（直線(xiàn)兩點(diǎn)不通視時(shí)采用）定線(xiàn)要點(diǎn)：定線(xiàn)要點(diǎn)：由由C、B定交點(diǎn)定交點(diǎn)D1，由由D1A定交點(diǎn)定交點(diǎn)C2，逐漸趨近，逐漸趨近，直到直到CDB在一條直線(xiàn)上，在一條直線(xiàn)上，同時(shí)同時(shí)ACD也在也在一條直線(xiàn)上，一條直線(xiàn)上，則則ACDB

8、同在一條直線(xiàn)上同在一條直線(xiàn)上ACDBC2D2D1C1ACDBn逐漸趨近法定線(xiàn)逐漸趨近法定線(xiàn)（直線(xiàn)兩點(diǎn)不通視時(shí)采用）（直線(xiàn)兩點(diǎn)不通視時(shí)采用） 定線(xiàn)要點(diǎn)：定線(xiàn)要點(diǎn)： A、B C1 D1、E1 C2 D2、E2 C3 C D、EACDBC2D2D1C1ACDBEE1EE2C3經(jīng)緯儀定線(xiàn)法經(jīng)緯儀定線(xiàn)法經(jīng)緯儀定線(xiàn)適用于鋼尺量距的精密方法。經(jīng)緯儀定線(xiàn)適用于鋼尺量距的精密方法。AABB12345經(jīng)緯儀定線(xiàn)（1）整尺法整尺法（長(zhǎng)距測(cè)量，一般為水平距離觀測(cè)值）（長(zhǎng)距測(cè)量，一般為水平距離觀測(cè)值）定線(xiàn)方法定線(xiàn)方法：目測(cè)定線(xiàn)。：目測(cè)定線(xiàn)。丈量方法丈量方法：1）后拉尺員持鋼尺零點(diǎn)一端，前拉尺員）后拉尺員持鋼尺零點(diǎn)一端，

9、前拉尺員持鋼尺末端并帶一束測(cè)釬沿定線(xiàn)方向丈量；持鋼尺末端并帶一束測(cè)釬沿定線(xiàn)方向丈量；2）當(dāng)）當(dāng)后拉尺員將鋼尺零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)（或測(cè)釬）后，前拉后拉尺員將鋼尺零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)（或測(cè)釬）后，前拉尺員對(duì)準(zhǔn)鋼尺末端插入測(cè)釬；尺員對(duì)準(zhǔn)鋼尺末端插入測(cè)釬；3）量完一尺段后，）量完一尺段后，后拉尺員應(yīng)將插在地上的測(cè)釬拔起。后拉尺員手中后拉尺員應(yīng)將插在地上的測(cè)釬拔起。后拉尺員手中測(cè)釬數(shù)即為量距的測(cè)釬數(shù)即為量距的整尺段數(shù)整尺段數(shù)n。最后不足一個(gè)整尺。最后不足一個(gè)整尺段的距離稱(chēng)為段的距離稱(chēng)為余長(zhǎng)余長(zhǎng)。3、距離丈量、距離丈量ABlllqDAB123待測(cè)兩點(diǎn)間的水平距離為：待測(cè)兩點(diǎn)間的水平距離為：DAB=n尺段數(shù)余長(zhǎng)尺段數(shù)余長(zhǎng)

10、n*l+q 為了避免錯(cuò)誤和提高丈量精度，一般應(yīng)進(jìn)行往返為了避免錯(cuò)誤和提高丈量精度，一般應(yīng)進(jìn)行往返丈量。往返丈量的距離之差與距離全長(zhǎng)之比，即為丈量。往返丈量的距離之差與距離全長(zhǎng)之比，即為距離丈量的距離丈量的相對(duì)誤差相對(duì)誤差。 相對(duì)誤差一般化為分子為相對(duì)誤差一般化為分子為1 1，分母為，分母為1010的整數(shù)倍的整數(shù)倍數(shù)的形式。一般要求相對(duì)誤差不大于數(shù)的形式。一般要求相對(duì)誤差不大于1/20001/2000。 用相對(duì)誤差表示距離丈量成果的精度。其值應(yīng)滿(mǎn)用相對(duì)誤差表示距離丈量成果的精度。其值應(yīng)滿(mǎn)足限差要求。足限差要求。 丈量最終值：丈量最終值：D D平均平均。 平平均均返返往往DDDK （2）半尺法半尺

11、法（短距測(cè)量，一般為斜距短距測(cè)量，一般為斜距）n半尺法適用于較精密的距離丈量，一般用于短距測(cè)量半尺法適用于較精密的距離丈量，一般用于短距測(cè)量n短距測(cè)量是指被測(cè)距離不大于整尺全長(zhǎng)的量距工作短距測(cè)量是指被測(cè)距離不大于整尺全長(zhǎng)的量距工作n定線(xiàn)方法：經(jīng)緯儀定線(xiàn)定線(xiàn)方法：經(jīng)緯儀定線(xiàn)n半尺法測(cè)量精度一般均大于半尺法測(cè)量精度一般均大于1/100001/10000。n由于鋼尺的制造誤差及長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生變形等原因，由于鋼尺的制造誤差及長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生變形等原因，鋼尺的名義長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度會(huì)不一致，因而丈量之鋼尺的名義長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度會(huì)不一致，因而丈量之前必須對(duì)鋼尺進(jìn)行檢定，前必須對(duì)鋼尺進(jìn)行檢定，求出它在標(biāo)準(zhǔn)拉力和標(biāo)準(zhǔn)

12、求出它在標(biāo)準(zhǔn)拉力和標(biāo)準(zhǔn)溫度下的實(shí)際長(zhǎng)度溫度下的實(shí)際長(zhǎng)度，以便對(duì)丈量結(jié)果加以改正。，以便對(duì)丈量結(jié)果加以改正。n檢定方法：平臺(tái)法檢定方法：平臺(tái)法n鋼尺撿定后，應(yīng)給出尺長(zhǎng)方程式。鋼尺撿定后，應(yīng)給出尺長(zhǎng)方程式。n尺長(zhǎng)方程式：尺長(zhǎng)方程式：000)(lttlllt名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)測(cè)量溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度檢定溫度檢定溫度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)名義長(zhǎng)度名義

13、長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)尺長(zhǎng)改正數(shù)名義長(zhǎng)度名義長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度000)(lttlllt5-2 鋼尺量距成果化算鋼尺量距成果化算 精密量距中的量距結(jié)果需進(jìn)行精密量距中的量距結(jié)果需進(jìn)行尺長(zhǎng)改正尺長(zhǎng)改正、溫溫度改正度改正及及傾斜改正傾斜改正。 n尺長(zhǎng)改正尺長(zhǎng)改正 D Di i- -段距離的尺長(zhǎng)改正數(shù)；段距離的尺長(zhǎng)改正數(shù)； D-D-丈量的距離；丈量的距離； l l0 0- - 鋼尺的名義長(zhǎng)度；鋼尺的名義長(zhǎng)度； l- l- 鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)，鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)，l=l-ll=l-l0 0 。 0DllDln溫度改正溫度改正 鋼尺長(zhǎng)度受溫度的影響會(huì)伸縮。當(dāng)量距時(shí)的鋼尺長(zhǎng)度受溫度的影

14、響會(huì)伸縮。當(dāng)量距時(shí)的溫度溫度t與檢定鋼尺時(shí)的溫度與檢定鋼尺時(shí)的溫度t0不一致時(shí)，需進(jìn)行溫不一致時(shí)，需進(jìn)行溫度改正，則溫度改正數(shù)為：度改正，則溫度改正數(shù)為： D Dt t- -段距離的溫度改正數(shù)；段距離的溫度改正數(shù)； D-D-丈量的距離；丈量的距離； t- t- 丈量時(shí)的溫度；丈量時(shí)的溫度； - - 鋼尺的膨脹系數(shù)。鋼尺的膨脹系數(shù)。 )20( ttDDn傾斜改正傾斜改正 若丈量的距離為斜若丈量的距離為斜 距，需將斜距化為平距，距，需將斜距化為平距， 則傾斜改正數(shù)為則傾斜改正數(shù)為:注：注：由于整尺法丈量得到的是水平距離的觀測(cè)值，故由于整尺法丈量得到的是水平距離的觀測(cè)值，故不需要進(jìn)行傾斜改正不需要進(jìn)

15、行傾斜改正 DhD22hn經(jīng)三項(xiàng)改正后的平距為經(jīng)三項(xiàng)改正后的平距為 htlDDDDSn例例5-1：整尺法測(cè)：整尺法測(cè)AB邊長(zhǎng)：邊長(zhǎng)： D往往289.32m， D返返289.36m，t 往往15 oC， t返返10 oC，尺長(zhǎng)方程式：，尺長(zhǎng)方程式：求求AB邊的水平距離及相對(duì)誤差。邊的水平距離及相對(duì)誤差。解：尺長(zhǎng)改正解：尺長(zhǎng)改正 溫度改正溫度改正 mtmmlt)20(1025. 130005. 030530005. 00DDllDl51025. 1)20( )20( tDtDDttlDDDS課后作業(yè)課后作業(yè)n1、2、35-3 視距測(cè)量視距測(cè)量n視距測(cè)量視距測(cè)量 ：是利用測(cè)量?jī)x器望遠(yuǎn)鏡中的視距是利用

16、測(cè)量?jī)x器望遠(yuǎn)鏡中的視距絲并配合視距尺，根據(jù)光學(xué)及幾何測(cè)量原理，絲并配合視距尺，根據(jù)光學(xué)及幾何測(cè)量原理，同時(shí)測(cè)定兩點(diǎn)間的水平距離和高差的一種方同時(shí)測(cè)定兩點(diǎn)間的水平距離和高差的一種方法。法。n按測(cè)量精度可分為按測(cè)量精度可分為精密視距測(cè)量精密視距測(cè)量和和普通視距普通視距測(cè)量測(cè)量；按視距裝置可分為；按視距裝置可分為定角視距測(cè)量定角視距測(cè)量、定定長(zhǎng)視距測(cè)量長(zhǎng)視距測(cè)量和和自動(dòng)歸算視距測(cè)量自動(dòng)歸算視距測(cè)量。n儀器儀器：經(jīng)緯儀（或水準(zhǔn)儀）、視距尺：經(jīng)緯儀（或水準(zhǔn)儀）、視距尺 n普通視距測(cè)量與鋼尺量距的比較普通視距測(cè)量與鋼尺量距的比較n普通視距測(cè)量速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度小、受地形條普通視距測(cè)量速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度小、受地

17、形條件限制小件限制小n普通視距測(cè)量精度小，一般為普通視距測(cè)量精度小，一般為1/300n常用于地形測(cè)圖常用于地形測(cè)圖 n欲測(cè)定欲測(cè)定A、B兩點(diǎn)間的水平距離，在兩點(diǎn)間的水平距離，在A點(diǎn)安置經(jīng)緯點(diǎn)安置經(jīng)緯儀儀(或水準(zhǔn)儀或水準(zhǔn)儀)，在，在B點(diǎn)豎立視距尺。點(diǎn)豎立視距尺。sn當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線(xiàn)水平時(shí)，視準(zhǔn)軸與尺子垂直，望遠(yuǎn)當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線(xiàn)水平時(shí)，視準(zhǔn)軸與尺子垂直，望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦后，通過(guò)上、下兩條視距絲鏡調(diào)焦后，通過(guò)上、下兩條視距絲m、n就可讀得就可讀得尺上尺上M、N兩點(diǎn)處的讀數(shù)，兩讀數(shù)的差值兩點(diǎn)處的讀數(shù)，兩讀數(shù)的差值L稱(chēng)為稱(chēng)為視視距間隔距間隔或視距。或視距。f為物鏡焦距，為物鏡焦距，p為視距絲間隔，為視距絲間隔，為物鏡

18、至儀器中心的距離，則為物鏡至儀器中心的距離，則A、B兩點(diǎn)之間的平兩點(diǎn)之間的平距距D為為 ： Ddf n由相似三角形由相似三角形MNF和和mnF求得求得d為：為：n水平視距高差計(jì)算水平視距高差計(jì)算 兩點(diǎn)間的高差為兩點(diǎn)間的高差為 h=i-s (式中式中i為儀器高，為儀器高，s為望遠(yuǎn)鏡的中絲在尺上的為望遠(yuǎn)鏡的中絲在尺上的讀數(shù)。讀數(shù)。)n電磁波（光電）測(cè)距電磁波（光電）測(cè)距(物理量距物理量距)：利用光電測(cè)距：利用光電測(cè)距儀通過(guò)測(cè)定電磁波在待測(cè)兩點(diǎn)的往返時(shí)間計(jì)算距儀通過(guò)測(cè)定電磁波在待測(cè)兩點(diǎn)的往返時(shí)間計(jì)算距離的方法。離的方法。n與鋼尺量距的繁瑣和視距測(cè)量的精度低相比，電與鋼尺量距的繁瑣和視距測(cè)量的精度低相

19、比，電磁波測(cè)距具有測(cè)程長(zhǎng)、精度高、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)磁波測(cè)距具有測(cè)程長(zhǎng)、精度高、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)?；潭雀叩忍攸c(diǎn)。電磁波測(cè)距EDM按測(cè)程分類(lèi)短程(15km)按精度分類(lèi)級(jí)(5mm)級(jí)(5mm10mm)級(jí)(10mm)按載波來(lái)分微波測(cè)距儀光電測(cè)距儀n五十年代研制成了光電測(cè)距儀。近年來(lái)，各類(lèi)光電測(cè)五十年代研制成了光電測(cè)距儀。近年來(lái)，各類(lèi)光電測(cè)距儀競(jìng)相出現(xiàn)，己在測(cè)量工作得到了普遍的應(yīng)用。距儀競(jìng)相出現(xiàn)，己在測(cè)量工作得到了普遍的應(yīng)用。n光電測(cè)距儀所使用的光源主要有激光光源和紅外光源光電測(cè)距儀所使用的光源主要有激光光源和紅外光源n紅外測(cè)距儀：紅外測(cè)距儀：n采用紅外線(xiàn)波段作為載波的稱(chēng)為紅外測(cè)距儀。采用紅

20、外線(xiàn)波段作為載波的稱(chēng)為紅外測(cè)距儀。n紅外測(cè)距儀是以砷化稼紅外測(cè)距儀是以砷化稼(GaAs)發(fā)光二極管所發(fā)的發(fā)光二極管所發(fā)的熒光作為載波源。熒光作為載波源。nGaAs發(fā)光二極管體積小，亮度高，功耗小，壽命發(fā)光二極管體積小，亮度高，功耗小，壽命長(zhǎng)，且能連續(xù)發(fā)光，所以紅外測(cè)距儀獲得了迅速長(zhǎng)，且能連續(xù)發(fā)光，所以紅外測(cè)距儀獲得了迅速的發(fā)展。的發(fā)展。光電測(cè)距原理光電測(cè)距原理 光電測(cè)距是通過(guò)光電測(cè)距是通過(guò)測(cè)量光波在待測(cè)距離上往返一次測(cè)量光波在待測(cè)距離上往返一次所經(jīng)歷的時(shí)間所經(jīng)歷的時(shí)間來(lái)確定兩點(diǎn)之間的距離。來(lái)確定兩點(diǎn)之間的距離。 根據(jù)電磁波在大氣中的傳播速度根據(jù)電磁波在大氣中的傳播速度c，則可算初待測(cè)則可算初待

21、測(cè)距離距離D D: : B測(cè)距儀測(cè)距儀反光棱鏡反光棱鏡CtD21ctD215-5 直線(xiàn)定向直線(xiàn)定向n確定地面兩點(diǎn)的位置，不僅需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)確定地面兩點(diǎn)的位置，不僅需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離，還需要確定兩點(diǎn)間直線(xiàn)的方向。間的距離，還需要確定兩點(diǎn)間直線(xiàn)的方向。n應(yīng)以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方向來(lái)確定該直線(xiàn)的方向。應(yīng)以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方向來(lái)確定該直線(xiàn)的方向。n測(cè)量學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)方向：測(cè)量學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)方向：n真子午線(xiàn)方向真子午線(xiàn)方向：過(guò)地球上某點(diǎn)的真子午線(xiàn)的切：過(guò)地球上某點(diǎn)的真子午線(xiàn)的切線(xiàn)方向線(xiàn)方向n磁子午線(xiàn)方向磁子午線(xiàn)方向：過(guò)地球上某點(diǎn)的磁子午線(xiàn)的切：過(guò)地球上某點(diǎn)的磁子午線(xiàn)的切線(xiàn)方向線(xiàn)方向n坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向：以高斯平面直角坐標(biāo)系

22、的中央：以高斯平面直角坐標(biāo)系的中央子午線(xiàn)作為坐標(biāo)縱軸的方向子午線(xiàn)作為坐標(biāo)縱軸的方向n這三種坐標(biāo)方向線(xiàn)稱(chēng)為這三種坐標(biāo)方向線(xiàn)稱(chēng)為三北方向線(xiàn)三北方向線(xiàn)對(duì)于地面上不同的點(diǎn)，其三種坐標(biāo)方向是否一致？對(duì)于地面上不同的點(diǎn)，其三種坐標(biāo)方向是否一致？補(bǔ)充補(bǔ)充n真子午線(xiàn)真子午線(xiàn)：通過(guò)地面上一點(diǎn)及地球南北：通過(guò)地面上一點(diǎn)及地球南北極的平面與地球表面的交線(xiàn)。極的平面與地球表面的交線(xiàn)。n磁子午線(xiàn)：磁子午線(xiàn)：通過(guò)地球某點(diǎn)及地球磁南極、通過(guò)地球某點(diǎn)及地球磁南極、磁北極的平面與地球表面的交線(xiàn)。磁北極的平面與地球表面的交線(xiàn)。 我們?nèi)粘Ｉ钪械姆较蚴鞘裁捶较颍课覀內(nèi)粘Ｉ钪械姆较蚴鞘裁捶较?？如何利用手表和太?yáng)確定方向？如何利用手

23、表和太陽(yáng)確定方向？n將測(cè)定者所處的時(shí)間除以（小時(shí)計(jì)時(shí)法），將測(cè)定者所處的時(shí)間除以（小時(shí)計(jì)時(shí)法），再在表盤(pán)上找出商數(shù)的相應(yīng)位置，然后將這個(gè)數(shù)字再在表盤(pán)上找出商數(shù)的相應(yīng)位置，然后將這個(gè)數(shù)字對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，表盤(pán)上對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，表盤(pán)上“”點(diǎn)所指的方向就是北方。點(diǎn)所指的方向就是北方。n如上午點(diǎn)、除以，商為。將表盤(pán)上的如上午點(diǎn)、除以，商為。將表盤(pán)上的“”對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，“”的方向即為北方。下午點(diǎn)，的方向即為北方。下午點(diǎn)，則按點(diǎn)計(jì)算。則按點(diǎn)計(jì)算。 n北半球和南半球用這種方法測(cè)出的方位正好相反北半球和南半球用這種方法測(cè)出的方位正好相反n局限性：手表往往體現(xiàn)的不是實(shí)際所在經(jīng)度的時(shí)間，局限性：手表往往體現(xiàn)的不是實(shí)際所在

24、經(jīng)度的時(shí)間，只是其授時(shí)區(qū)的時(shí)間只是其授時(shí)區(qū)的時(shí)間比如說(shuō)一個(gè)人在大連，手比如說(shuō)一個(gè)人在大連，手表實(shí)際是北京時(shí)間，有誤差。表實(shí)際是北京時(shí)間，有誤差。 小知識(shí)小知識(shí)1. 1. 直線(xiàn)定向的方法直線(xiàn)定向的方法n直線(xiàn)方向表示方法：方位角，即由標(biāo)準(zhǔn)方向的直線(xiàn)方向表示方法：方位角，即由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針?lè)较虻侥持本€(xiàn)的水平夾角。方北端起，順時(shí)針?lè)较虻侥持本€(xiàn)的水平夾角。方位角取值：位角取值：0 0360360o on標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€(xiàn)方向，方位角稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€(xiàn)方向，方位角稱(chēng)為真方位角真方位角A An標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€(xiàn)方向，方位角稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€(xiàn)方向，方位角稱(chēng)為磁方位角磁方位角AmAmn標(biāo)準(zhǔn)方向

25、為坐標(biāo)縱軸方向，方位角稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸方向，方位角稱(chēng)為坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角n真方位角與磁方位角之間的關(guān)系真方位角與磁方位角之間的關(guān)系磁偏角磁偏角 : 由于地球磁極與地球旋轉(zhuǎn)軸的南北由于地球磁極與地球旋轉(zhuǎn)軸的南北級(jí)不重合，因此過(guò)地面上某點(diǎn)的真子午線(xiàn)與磁級(jí)不重合，因此過(guò)地面上某點(diǎn)的真子午線(xiàn)與磁子午線(xiàn)不重合，兩者之間的夾角稱(chēng)為磁偏角，子午線(xiàn)不重合，兩者之間的夾角稱(chēng)為磁偏角，用用表示。表示。磁子午線(xiàn)北端偏于真子午線(xiàn)以東為東偏（磁子午線(xiàn)北端偏于真子午線(xiàn)以東為東偏（+ +），），偏于真子午線(xiàn)以西為西偏（偏于真子午線(xiàn)以西為西偏（- -）。）。地球上不同地點(diǎn)的磁偏角不同地球上不同地點(diǎn)的磁偏角不同, ,我

26、國(guó)的磁偏角的變我國(guó)的磁偏角的變化在化在-10+6之間之間。地球上的磁極不斷變化，磁偏角地球上的磁極不斷變化，磁偏角 也在不斷變化，故磁方位角的精也在不斷變化，故磁方位角的精 度較低。度較低。直線(xiàn)的真方位角與磁偏角之間直線(xiàn)的真方位角與磁偏角之間 的關(guān)系：的關(guān)系： A=AA=Am m+ + 問(wèn)題：對(duì)于地面上不同的點(diǎn)，問(wèn)題：對(duì)于地面上不同的點(diǎn)，是否相同？是否相同？n真方位角和坐標(biāo)方位角真方位角和坐標(biāo)方位角地面上不同經(jīng)度的子午線(xiàn)都會(huì)收斂于兩極，故真地面上不同經(jīng)度的子午線(xiàn)都會(huì)收斂于兩極，故真子午線(xiàn)方向除了在赤道上的各點(diǎn)外，彼此都不子午線(xiàn)方向除了在赤道上的各點(diǎn)外，彼此都不平行。平行。子午線(xiàn)收斂角子午線(xiàn)收斂

27、角：地面上過(guò)兩點(diǎn)的子午線(xiàn)方向的：地面上過(guò)兩點(diǎn)的子午線(xiàn)方向的夾角夾角l緯度越低，子午線(xiàn)收斂角緯度越低，子午線(xiàn)收斂角 ；l赤道上，子午線(xiàn)收斂角為赤道上，子午線(xiàn)收斂角為 。越小越小0 0由于存在子午線(xiàn)收斂角，故各點(diǎn)坐標(biāo)縱軸方向與由于存在子午線(xiàn)收斂角，故各點(diǎn)坐標(biāo)縱軸方向與子午線(xiàn)方向不重合，當(dāng)坐標(biāo)縱軸方向位于真子子午線(xiàn)方向不重合，當(dāng)坐標(biāo)縱軸方向位于真子午線(xiàn)以東時(shí)，午線(xiàn)以東時(shí)，取取“”，反之取，反之取“”。真方位角和坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系真方位角和坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系： A AABAB= =ABAB+ +l由于地面兩點(diǎn)的真（磁）子午線(xiàn)不平行，存在子午由于地面兩點(diǎn)的真（磁）子午線(xiàn)不平行，存在子午線(xiàn)收斂角和磁偏角，同一條直線(xiàn)上各點(diǎn)的方位角不線(xiàn)收斂角和磁偏角，同一條直線(xiàn)上各點(diǎn)的方位角不一致。一致。l而直線(xiàn)上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)方位角一樣，故測(cè)量工作而直線(xiàn)上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)方位角一樣，故測(cè)量工作中常用坐標(biāo)方位角進(jìn)行直線(xiàn)定向。中常用坐標(biāo)方位角進(jìn)行直線(xiàn)定向。2. 正、反坐標(biāo)方位角及其推算正、反坐標(biāo)方位角及其推算l直線(xiàn)直線(xiàn)AB的的正方位