專(zhuān)題23距離測(cè)量課件

本章要點(diǎn):

（1）直線定線概念以及定線方法

（2）鋼尺一般量距及精密量距

（3）視距測(cè)量原理與方法

（4）直線定向概念，直線方向表示法

（5）直線定向方法第四章.距離測(cè)量與方位測(cè)定距離測(cè)量：確定兩點(diǎn)間的距離。方法：鋼尺量距，視距測(cè)量和電磁波測(cè)距和GPS測(cè)量等。鋼尺量距的目的：丈量?jī)牲c(diǎn)間的水平距離鋼尺量距所用設(shè)備（1）鋼尺：一般長(zhǎng)度20M、30M、50M4.1鋼尺量距！！！注意：尺零點(diǎn)位置

鋼尺量距的一般步驟：直線定線直線量距4.1.1直線定線1.直線定線：待測(cè)距離大于鋼尺的長(zhǎng)度或地面起伏較大，需要分段丈量。在待測(cè)的兩點(diǎn)直線上，設(shè)立一些標(biāo)志標(biāo)明兩點(diǎn)間的直線位置，作為分段丈量的根據(jù)。2.定線方法：一般量距用目估，精密測(cè)距用經(jīng)緯儀定線。4.1鋼尺量距3.不同地形條件的直線定線方法

（1）兩點(diǎn)間可通視：三點(diǎn)成一線確定兩個(gè)端點(diǎn)間的標(biāo)志點(diǎn)。注意：相鄰定線點(diǎn)之間距離要小于鋼尺長(zhǎng)度（2）對(duì)于兩點(diǎn)間不能直接標(biāo)定出直線的情況采用逐次趨近的方法定線4.1.3直線一般丈量法（1）適用條件：平坦地段、可沿地面直接丈量；精度要求不高。（2）丈量方法：

1）平地丈量法：用測(cè)釬標(biāo)志尺端位置，用整尺段丈量。在末尺段用零尺段丈量。設(shè)鋼尺長(zhǎng)度為l，末尺段的長(zhǎng)度為q，并且共丈量了n個(gè)整尺段，則丈量的總長(zhǎng)度為采用往返丈量，提高丈量精度。用相對(duì)誤差衡量丈量精度：測(cè)量結(jié)果為：整尺段數(shù)為3余長(zhǎng):往測(cè)24.890m,返測(cè)24.840mABD=nL0+△L0往測(cè)距離為：174.890m,返測(cè)為174.840m平均為174.865m相對(duì)誤差為：|174.890-174.840|/174.865=1/3500|往測(cè)–返測(cè)|/往返均值=1/M2）坡地丈量法：地面傾斜變化不大，采用平量法。地面傾斜變化大，采用斜量法。

平量法斜量法（3）現(xiàn)場(chǎng)丈量

1）測(cè)樁頂高差：用水準(zhǔn)儀對(duì)相鄰樁頂進(jìn)行高差觀測(cè)作為分段傾斜改正的依據(jù)2）距離丈量：（a）控制拉力，前后同時(shí)讀數(shù)

（b）改變鋼尺始端讀數(shù)（幾厘米），觀測(cè)3次（每?jī)纱纬叨伍L(zhǎng)之間的較差不能超過(guò)3mm），取三次平均值作為該尺段長(zhǎng)。3）記錄現(xiàn)場(chǎng)溫度：讀到0.5oC。

4）往返丈量（4）成果整理

1）尺長(zhǎng)改正：2）溫度改正：3）傾斜改正：

4）尺段端水平距離：

5）總距離：

6）精度評(píng)定：4.1.5距離丈量的誤差來(lái)源

7記錄誤差6讀數(shù)誤差5其他誤差4尺身不平3對(duì)點(diǎn)投點(diǎn)誤差2拉力誤差1定線誤差誤差來(lái)源4.2.1視線水平時(shí)高差和水平距離計(jì)算

1.基本原理

待測(cè)水平距離（儀器中心到視距尺的距離）

待測(cè)兩點(diǎn)的高差加常數(shù)C≈0乘常數(shù)K=100儀器高i中絲讀數(shù)ⅴ4.2.3視線傾斜的水平距離和高差計(jì)算水平距離

高差公式H=(Klsin2α)/2+i-v=Dtanα+i-v視距測(cè)量要注意的兩個(gè)問(wèn)題：（1）量?jī)x器高；（2）保證儀器視距絲在視距尺范圍內(nèi)盤(pán)左盤(pán)右觀測(cè)可提高精度（2）相位法：觀測(cè)光的雙程路程的相位變化

Ls為光波的半波長(zhǎng)，Δφ為測(cè)得的相位差。觀測(cè)精度與波長(zhǎng)的大小有關(guān)，波長(zhǎng)越短誤差越小。采用組合波長(zhǎng)法來(lái)觀測(cè)，用長(zhǎng)波長(zhǎng)觀測(cè)大距離，用短波長(zhǎng)觀測(cè)短距離。最高精度可達(dá)厘米級(jí)。3.光電測(cè)距的測(cè)程劃分

短程（<3km)

中程（3~15km）

長(zhǎng)程（15km以上）（DCH-3型最大3km）WildT1600+DI4LWild新T2+DI1000KernME5000激光測(cè)距儀-世界上精度最高的測(cè)距儀主顯示欄顯示測(cè)量或計(jì)算結(jié)果傾斜傳感器徠卡DISTOA8手持激光測(cè)距儀功能:管水準(zhǔn)器提高水平測(cè)量精確度間接測(cè)量鍵利用三角函數(shù)與勾股定理計(jì)算3×數(shù)碼瞄準(zhǔn)器便于白天測(cè)量時(shí)瞄準(zhǔn)目標(biāo)清除鍵

測(cè)量延長(zhǎng)片從角落起測(cè)量背景燈黑暗中可讀數(shù)橡膠保護(hù)提高對(duì)機(jī)身的保護(hù),更堅(jiān)固副顯示欄顯示傾斜角或輔助測(cè)量結(jié)果4、測(cè)距儀的成果整理1）測(cè)距儀常數(shù)改正加常數(shù)C0(mm)，乘常數(shù)R（mm/km）△DK=C0+RSeg.儀器標(biāo)稱(chēng)精度：5mm+3×10-64）水平距離向橢球面的化算

D‘=D（1+Hm/R)-1Hm

：兩端點(diǎn)高程均值5）橢球面距離向高斯平面的化算

△d=(ym2/2R2)D’ym

：兩端點(diǎn)高斯橫坐標(biāo)自然值的均值D’’=D’+△d5、光電測(cè)距的誤差來(lái)源1調(diào)制頻率誤差2氣象參數(shù)誤差3對(duì)中誤差4測(cè)相誤差5光速誤差確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向的角度關(guān)系稱(chēng)為直線定向。4.4.1標(biāo)準(zhǔn)方向：（1）真子午線方向：通過(guò)地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向。（2）磁子午線方向：磁針在地球磁場(chǎng)作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。（3）中央子午線（坐標(biāo)縱軸）方向：每高斯分帶內(nèi)的中央子午線方向（即坐標(biāo)縱軸方向）作為標(biāo)準(zhǔn)方向。

4.4直線定向4.4.2直線方向的表示法（1）方位角：由標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄繙y(cè)到某直線的水平角（注意：標(biāo)準(zhǔn)方向與直線的位置關(guān)系）。1)真方位角A

2)磁方位角Am3)坐標(biāo)方位角α方向線OA的方位角表示為：αOA。

注意??！AO與OA方位角之間的關(guān)系（2）象限角：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端或南端開(kāi)始，依順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蛄恐林本€的銳角，用R表示。四個(gè)象限：北東、北西、南東、南西。（3）象限角及方位角的關(guān)系4.4.3幾種方位角之間的關(guān)系（1）真方位角與磁方位角的關(guān)系

δ--磁偏角，東偏取正，西偏取負(fù)。（2）真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系

γ--子午線收斂角，即地面上某點(diǎn)的真子午線方向與該點(diǎn)中央子午線之間的夾角。在中央子午線以東地區(qū)，各點(diǎn)的坐標(biāo)軸方向偏在真子午線的東邊，故γ為正，否則為負(fù)。

羅盤(pán)儀測(cè)定磁方位角陀螺儀測(cè)定真北方向。4.5.1羅盤(pán)儀測(cè)定直線的磁方位角（1）

羅盤(pán)儀的構(gòu)造：由望遠(yuǎn)鏡、羅盤(pán)盒和基座組成。4.5方位角測(cè)定（2）磁方位角測(cè)定方法：1）安放、整平、對(duì)中羅盤(pán)儀

2）瞄準(zhǔn)目標(biāo)3）松開(kāi)磁針4）讀數(shù)（3）注意事項(xiàng)1）

磁針能自由轉(zhuǎn)動(dòng)2）

附近無(wú)鐵器3）避開(kāi)高壓線4）用畢或搬動(dòng)時(shí)鎖定磁針

練習(xí)1.某測(cè)距儀的標(biāo)稱(chēng)精度為（3mm+2ppm·D),用它測(cè)得兩點(diǎn)間的距離為2653.478m,試計(jì)算該距離值的絕對(duì)中誤差和相對(duì)中誤差。2。用D3000紅外測(cè)距儀測(cè)得一傾斜距離1567.892m,豎直角2o18`22“,氣壓98.7kpa,氣溫30.2oC,儀器的加常數(shù)為－27mm,乘常數(shù)為+3mm/km,試計(jì)算水平距離和高差。D3000系列測(cè)距儀的氣象改正式為：R=278.96-793.12·P/(273.16+T),P以kpa為單位，T以oC為單位。1。解：中誤差m=±(3mm+2mm/km×2.65km)=±8mmK=1/(D/|m|)=1/(2653.478m/8mm)=1/3316852.解：R=278.96-793.12·P/(273.16+T)=278.96-793.1×98.7/(273.16+30.2)=20.9mm/kmS=1567.892m-0.027m+(20.9+3)mm/km×1.568km=1567.9025mD=S·cosα=1567.9025m×cos2o18`22“=1566.633mH=S·sinα=1567.9025m×sin2o18`22“=63.090m1、衡量距離測(cè)量的精度為什么采用相對(duì)誤差？

2、簡(jiǎn)述鋼尺精密量距的步驟？有哪幾項(xiàng)改正？3、視距測(cè)量時(shí)，視線水平和傾斜時(shí)的公式分別是什么？解釋各參數(shù)的意義。4、視距測(cè)量的主要誤差是哪些？5、目前電磁波測(cè)距儀分為哪幾種？說(shuō)明各自的用途。6、電磁波測(cè)距儀分為哪幾種？7、說(shuō)明相位式測(cè)距的原理，為何相位式光電測(cè)距儀要設(shè)置精、粗測(cè)尺？

8、光電測(cè)距有哪些誤差？9、直線的標(biāo)準(zhǔn)方向有哪幾種？10。方位角的定義。11、什么是坐標(biāo)方位角？1、答：角度測(cè)量誤差與角度的大小無(wú)關(guān)，而距離測(cè)量誤差中一般含有與距離長(zhǎng)度成正比的比例誤差，所

測(cè)距