第五章：距离测量讲课.ppt

二、直线定线：标定待量距离的直线方向，以保证量距时沿同一直线方向进行 1.目测法： 2.经纬仪法：精密定线方法 三、钢尺一般丈量法(直、平、准) 1.丈量工作： 1)往测：从A丈量至B，逐段丈量整尺段n，尺段长为lo；最后丈量零尺段长q。长度为D往； 2)返测：从B丈量至A，返测全长长度为D返。 2.计算与检核： 1)计算 D往=n lo往 +q往 D返=n lo返+q返 (2)检核 四、精密量距方法 1.精密量距。一尺段丈量方法： 1)拉尺。 2)读数。如前端读数l前=29.9800m，后端读数l后=75.5mm。 3)记录。记录l前、 l后，计算尺段丈量值 l’= l前- l后。 4)重复丈量。按步骤1)、2)、3)重复丈量和记录，计算获得l”、l”’。 5)检核。 6)记录温度t，抄录尺段高差h。 2.计算： 1)二项改化计算: (1)各尺段尺长改正数Δli计算： (2)各尺段温度改正数计算： 二项改正后的尺段长为 2)平距化计算： 3)计算与检核： 视距测量的注意事项 1.作业前要对仪器的乘常数K值进行检验，K值应在100±0.1以内，否则应加入改正值。 2.作业时要将视距尺竖直，最好采用有水准器的视距尺，如果使用塔尺，应注意检查各节尺的接头是否准确。 3.为了减少垂直折光的影响，观测时应使视线离开地面1m以上。 4.观测时应仔细对光，消除视差，使成像清晰。读数时尽量不变动眼睛位置，要估读到毫米。 5.要严格按规范要求控制视距，在距离较远或竖直角较大时，要注意指标水准管气泡的居中。 三、电磁波测距基本原理公式 设电磁波在大气中传播速度为c，当它在距离D上往返一次的时间为t，则有： 三、电磁波测距基本原理公式 式中c为真空中的光速值，其值为 299792458m／s；上式为电磁波测距基本原理公式。 测定t方法有①直接测时②间接测时。 测定距离的精度，主要取决于测定时间 的精度， 微分(1)式 : 换成中误差 : 例如要求保证±lcm的测距精度，时间测定要求准确到6．7×10-11s，这是难以做到的。因此，大多采用间接测定法来测定 。 实质:利用测定光波的相位移代替测定t2D实现距离的测量。 1．光的调制： 使发射的光束成为一种光强度有规律明暗变化的调制光波。A-B-A 2．距离D与相位移的关系： 3.测尺和尺段： ?=2π(N+ΔN) D=u×(N+ΔN) u称为测尺，N称为整尺段，ΔN称为尾尺段。 4.组合测距过程：D=u×ΔN 1)设测尺。相位法按上式采用多测尺组合测距过程。如采用u1、u2， 一般地设f1≈15MHZ，精测尺u1=10m， f2≈150kHZ，粗测尺u2=1000m。 相位式测距原理 调制频率与测尺长度的关系 2 )组合测距过程 D=u×ΔN (1)以u1测量距离得ΔN1。例如ΔN1=0.8654，把ΔN1及u1代入式得D1=8.654m。 (2)以u2测量距离得ΔN2。例如ΔN2=0.9875，把ΔN2及u2代入式得D2=987.5m。 (3)组合完整的距离值。将u1、u2测量距离值组合为完整的距离值，如图，其中的7.5不显示，则组合的距离值是988.654m。 四、全站仪及其使用 全站仪概述（三轴同一望远镜） 全站仪的功能 常见的几种全站仪 全站仪的功能 对边测量 悬高测量 后方交会 放样 偏心测量 面积计算等高级测量功能 全站仪的功能 1、对边测量 全站仪的功能 2、悬高测量 全站仪的功能 3、后方交会测量 4、三维坐标测量 全站仪的功能 5、放样测量 全站仪的功能 6、偏心测量 SET30R系列 南方NTS全站仪 1) 真子午线方向(true meridian direction) 地表任一点P与地球旋转轴所组成的平面与地球表面的交线称为P点的真子午线(true meridian)， 真子午线在P点的切线方向称为P点的真子午线方向。 可以应用天文测量(astrometry)方法或者陀螺经纬仪(gyro theodolite)来测定地表任一点的真子午线方向。 2) 磁子午线方向(magnetic meridian direction) 地表任一点与地球磁场南北极连线所组成的平面与地球表面交线称为点的磁子午线(magnetic meridian)，磁子午线在点的切线方向称为点的磁子午线方向。 可以应用罗盘仪(compass)来测定，在点安置罗盘，磁针自由静止时其轴线所指的方向即为点的磁子午线方向。 3) 坐标纵轴方向(ordinates axis direction) 过地表任一点