第四章距离测量
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第四章 距离测量
D2
D Kl 100 l
1
2、视准轴水平时的距离和高差公式
视准轴水平时的视距公式为：
D Kl 100 l
测站点到立尺点的高差为：
i
a2 a1 v1 l1 b1 v2 b2
2
h2
l2
h iv
i —仪器高，是桩顶到仪器水
A D1
1
h2
平轴的高度；
v —中丝在标尺上的读数。
1
D2
（无线电波、微波）
1
红外测距仪
电磁波测距仪的优点：
1、测程远、精度高。
2、受地形限制少等优点。
3、作业快、工作强度低。
建筑工程测量中应用较多的是短程 红外光电测距仪。
1
一、测距原理
光电测距仪是通过测量光波在待测距离 D上往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：
D 1 ct 2 D 2
式中：c — 光波在空气
相位式测距仪的基本工作原理图：
1、由发射系统发射一个调制光波，同时至检相器； 2、调制光波在待测距离上传播，反射镜反射后，经接 收系统进入检相器； 3、检相器将发射信号与接收信号进行相位比较，测出 相位差 ； 4、每改变频率f 后的调制光波，测出一个 ，组合后经 微处理器计算显示结果。
1
一.观测前的准 备工作
二、操作步骤
土木工程测量---4-距离测量
第四章 距离测量பைடு நூலகம்
(2)倾斜地面距离丈量 水平量距法 后司尺员将零端点对准A点标志中心，前司尺员目估，使钢尺 水平，拉紧钢尺。用垂球尖将尺端投于地面，并插上测钎。量 第二段时，后司尺员用零端对准第一根测钎根部，前司尺员同 法插上第二个测钎，依次类推直到B点
第四章 距离测量
(2)倾斜地面距离丈量 当倾斜地面坡度均匀时，可以将钢尺贴在地面上量斜距L。 用水准测量方法测出高差hAB，再将丈量的斜距换算成平距
第四章 距离测量 二、 视距测量误差及注意事项
影响视距测量精度的因素有以下几方面： (1)视距尺分划误差 (2)乘常数K不准确的误差 (3)竖直角测量误差 (4)视距丝读数误差 (5)视距尺倾斜对视距测量的影响 (6)外界气象条件对视距测量的影响
第四章 距离测量
第四节 光电测距 测距仪按载波的不同可分为两类：以激光和红外光为载波的 测距仪叫光电测距仪，以微波为载波的测距仪叫微波测距仪， 它们统称为电磁波测距仪。光电测距仪，按测定传播时间方式 的不同，可分为相位式测距仪和脉冲式测距仪；按测程的大小， 可分为远程(20 km以上)、中程(5-20km)和短程(5 km以下)三类。 远程一般都是激光测距仪，中、短程一般为红外光电测距仪。 近年来，测程在5km以下的短程红外光电测距仪发展很快，向 着高效率、轻小型、数字化、自动化和全站型方向发展。 光电测距仪通过测定光波在两点间传播的时间来计算距离。 由于脉冲式测距仪利用被测目标对脉冲激光产生的漫反射， 直接测定光脉冲在待测距离l上往返传播的时间t,进而求得距离， 所以测距精度较低，误差约为±0.5 m左右。相位式测距仪是通 过测定连续调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位延迟， 间接测定传播时间t，从而求得待测距离l，所以测量精度比较高。
测量学—4---------距离测量
测量学4距离测量
第四章距离测量
测量距离是测量的基本工作之一，所谓距离是指两点间的水平长度。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。按照所用仪器、工具的不同，测量距离的方法有钢尺直接量距、光电测距仪测距和光学视距法测距等
第一节钢尺量距的一般方法
一、量距的工具
钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽10mm，厚0.2mm；长度有20m、30m及50m几种，卷放在圆形盒内或金属架上。钢尺的基本分划为厘米，在每米及每分米处有数字注记。一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢尺，整个尺长内都刻有毫米分划。
由于尺的零点位置的不同，有端点尺和刻线尺的区别。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点，当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点，
丈量距离的工具，除钢尺外，还有标杆、测钎和垂球。标杆长2-3m，直径3-4cm，杆上涂以20cm间隔的红、白漆，以便远处清晰可见，用于标定直线。测钎用粗铁丝制成，用来标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺段数。测钎一组为6根或ll根。垂球用来投点。此外还有弹簧秤和温度计，以控制拉力和测定温度。
二、直线定线
当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时，为使量距工作方便起见，可分成几段进行丈量。这种把多根标杆标定在已知直线上的工作称为直线定线。一般量距用目视定线，
三、量距方法
1．平坦地区的距离丈量
丈量前，先将待测距离的两个端点A、B用木桩(桩上钉一小钉)标志出来，然后在端点的外侧各立一标杆，清除直线上的障碍物后，即可开始丈量。丈量工作一般由两人进行。后尺手持尺的零端位于A点，并在A点上插一测钎。前尺手持尺的末端并携带一组测钎的其余5根(或10根)，沿AB方向前进，行至一尺段处停下。后尺手以手势指挥前尺手将钢尺拉在AB直线方向上；后尺手以尺的零点对准B点，当两人同时把钢尺拉紧、拉平和拉稳后，前尺手在尺的末端刻线处竖直地插下—测钎，得到点l，这样便量完了一个尺段。随之后尺手拔起A点上的测钎与前尺手共同举尺前进，同法量出第二尺段。如此继续丈量下去，直至最后不足一整尺段(n一B)时，前尺手将尺上某一整数分划线对准B点，由后尺手对准n点在尺上读出读数，两数相减，即可求得不足一尺段的余长，
工程测量-第四章距离测量
⑶竖直角测量误差
竖直角观测误差对视距测量有影响，根据视距测量公式，其影
响为：
mdd=Klsin2α mαα /ρ
(4-22)
③测量桩顶高程——往返观测，往返所测高差之差，不超过 ±10mm,如在限差之内，取平均值作为观测成果。
这种量距法称为串尺法量距。
工程测量学
§4 4距.1离测钢量 尺 量 距
4.1.4 钢尺量距成果整理
精密量距中，每一尺段需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正 ，求出改正后的尺段长度。
⑴尺长改正
钢尺名义长度l0一般和实际长度不相等，每量一段都需加入尺 长改正。在标准拉力、标准温度下经过检定实际长度为l’，其差
工程测量
第四章 距离测量
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4 距离测量
距离测量是测量工作的基本工作之一，所谓距离是指两点间的 水平长度。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。按照 所用仪器、工具的不同，测量距离的方法有钢尺直接量距、光电测 距仪和光学视距法测距等。
本章要点 钢尺量距方法 钢尺量距成果处理 视距测量原理 测量方法和成果计算 介绍电磁波测距原理，红外测距仪简介
工程测量学
§4 4距.3离测视量距 测 量
4.3.2 视线水平时视距测量焦距公式
视距尺
物镜
调焦透镜
焦距
ll==NN--M M
测量学 第四章 距离测量
2、定线：概量，钉尺段桩，标十字线
3、外业测量：尺段丈量，尺段高差测定，记温度
4、成果计算：尺长改正、温度改正、倾斜改正、
全长计算
li
lo lo
li
lt t to li
1.25 10 5 /1o c to 20 0 c
Di li li lt lh DAB D往i DBA D返i
3、视距测量的观测和计算 视距测量：主要用于地形测量，测定测站至地
形点的水平距离及地形点的高程 。 视距测量的步骤：安置经纬仪，量取仪器高ｉ，
测量标尺上中下三丝读数，读取竖盘读数 计算：竖直角、平距、高差和点的高程
H=H站+ Dtanα+i-s
§4-3光电测距
一、测距仪分类 微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪 二、光电测距的原理
mD = ± (A+B·ppm)
§4- 4直线定向
1、定义 直线定向：确定地面直线与标准方向间的水平夹
角的工作。 方位角：沿标准方向的北端起，顺时针方向到某
直线的水平夹角，称为该直线的方位角。方位角 的取值范围为0-360° 2、标准方向的种类 真子午线方向－－天文测量、陀螺经纬仪来测定 磁子午线方向－－罗盘仪来测定 坐标纵轴方向
1、脉冲式光电测距仪的原理 D=ct/2 要达到±1cm的测距精度，时钟脉冲的周期要达
到6.7×10E-11秒，所以一般的脉冲式测距仪主 要用于远距离测距 2、相位式光电测距原理 φ＝2πft＝2πN+∆φ，t＝（N＋ ∆φ/2/π）/f D=(c/2/f）（N+ ∆ N）=λ/2 （N+ ∆ N）
第四章 距离测量
是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、 垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器 系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所 以称之为全站仪。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。 从结构上来看分为：组合式和整体式两种。 组合式—电子经纬仪、光电测距仪与电子手薄相结合 整体式—电子经纬仪、光电测距仪公用一个望远镜，成为一 个整体。
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第二节 视距测量
视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几 何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。最简单 的视距装置是测量仪器(如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分 划板上刻制上、下对称的两条短线，称视距丝。如图。视距测 量中的视距尺可用普通水准尺，也可用专用视距尺。 视距测量精度一般为1/200 ～ 1/300 ， 精 密 视 距测 量 可 达 1/2000。由于视距测量用一台 经纬仪即可同时完成两点间平 距和高差的测量，操作简便， 所以当地形起伏较大时，常用 于碎部测量和图根的加密。
长期不用仪器时应该定期充电。
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3．成果计算
根据尺长改正、温度改正和倾斜改正，计算尺段改正后的水平距离。 l ld l 尺长改正： l0 温度改正： 倾斜改正：
lt (t t0 )l
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第二节 视距测量
视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几 何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。最简单 的视距装置是测量仪器(如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分 划板上刻制上、下对称的两条短线，称视距丝。如图。视距测 量中的视距尺可用普通水准尺，也可用专用视距尺。 视距测量精度一般为1/200 ～ 1/300 ， 精 密 视 距测 量 可 达 1/2000。由于视距测量用一台 经纬仪即可同时完成两点间平 距和高差的测量，操作简便， 所以当地形起伏较大时，常用 于碎部测量和图根的加密。
长期不用仪器时应该定期充电。
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3．成果计算
根据尺长改正、温度改正和倾斜改正，计算尺段改正后的水平距离。 l ld l 尺长改正： l0 温度改正： 倾斜改正：
lt (t t0 )l
第四章距离测量..
➢自动数字测相
随着集成电路和数字技术的发展，为测距仪向自动化和数字化方 向发展提供了条件。目前许多中、短程测距仪几乎都采用自动数字 测相技术以及距离的数字显示。
控制LO测GO量
二、相位式光电测距仪的基本原理
2、基本公式
❖ 测定A、B两点的距离D，将相位式光电测距仪整置 于A点（称测站），反射器整置于另一点B（称镜 站）。测距仪发射出连续的调制光波，调制波通过 测线到达反射器，经反射后被仪器接收器接收（如 图4-2（b））。调制波在经过往返距离2D后，相位 延迟了 。我们将两点之间调制光的往程和返程展开 在一直线上，用波形示意图将发射波与接收波的相 位差表示出来，
精度
1cm 10cm
1m
10m 100m
控制LO测GO量
可以采用一组测尺共同测距，以短测尺（精 测尺）保证精度，长测尺（粗测尺）保证测 程，从而也解决了“多值性”的问题。 根据仪器的测程与精度要求，即可选定测尺 数目和测尺精度。
控制LO测GO量
❖ 当待测距离较长时，为了既保证必需的测距精度， 又满足测程的要求。在考虑到仪器的测相精度为千 分之一情况下，我们可以在测距仪中设置几把不同 的测尺频率，即相当于设置了几把长度不同、最小 分划值也不相同的“尺子”，用它们同测某段距离， 然后将各自所测的结果组合起来，就可得到单一的、 精确的距离值。
❖ 当采用电磁波测距时，相邻点之间视线应避开烟囱、 散热塔、散热池等发热体及强电磁场；
随着集成电路和数字技术的发展，为测距仪向自动化和数字化方 向发展提供了条件。目前许多中、短程测距仪几乎都采用自动数字 测相技术以及距离的数字显示。
控制LO测GO量
二、相位式光电测距仪的基本原理
2、基本公式
❖ 测定A、B两点的距离D，将相位式光电测距仪整置 于A点（称测站），反射器整置于另一点B（称镜 站）。测距仪发射出连续的调制光波，调制波通过 测线到达反射器，经反射后被仪器接收器接收（如 图4-2（b））。调制波在经过往返距离2D后，相位 延迟了 。我们将两点之间调制光的往程和返程展开 在一直线上，用波形示意图将发射波与接收波的相 位差表示出来，
精度
1cm 10cm
1m
10m 100m
控制LO测GO量
可以采用一组测尺共同测距，以短测尺（精 测尺）保证精度，长测尺（粗测尺）保证测 程，从而也解决了“多值性”的问题。 根据仪器的测程与精度要求，即可选定测尺 数目和测尺精度。
控制LO测GO量
❖ 当待测距离较长时，为了既保证必需的测距精度， 又满足测程的要求。在考虑到仪器的测相精度为千 分之一情况下，我们可以在测距仪中设置几把不同 的测尺频率，即相当于设置了几把长度不同、最小 分划值也不相同的“尺子”，用它们同测某段距离， 然后将各自所测的结果组合起来，就可得到单一的、 精确的距离值。
❖ 当采用电磁波测距时，相邻点之间视线应避开烟囱、 散热塔、散热池等发热体及强电磁场；
第四章 距离测量
距离测量
视距测量的误差分析
目 录
3) 竖直角观测误差 对水平距离的影响较小，主要影响高差 d dh Kl cos 2
Kl=100m，dα= 1′， α=5°，dh=0.03m。
大气折光的影响 近地面大气折光使视线产生弯曲
4)
日光照射下，大气湍流会使成像晃动
风力使标尺摇动，使视距测量产生误差。 视距测量时，不要使视线太贴近地面
距离测量
瑞典AGA公司生产的AGA-8激光测距仪
用5mw氦氖气体激光器 白天测40km，夜间可测 60km 精度：5mm+1ppm
距离测量
日本拓普康测距仪
来自百度文库
距离测量
世界最高精度的激光测距仪-Kern ME5000
瑞士克恩
距离测量
距离测量
德国喜利得(HILTI)手持激光测距仪PD30 用于建筑施工与房产测量中的距离、面积、 体积测量。
距离测量
1.视距公式： l m n （尺间隔）
DAB 100l
2.高差公式： h i v
HB HA h H A i v
读数要求：上下丝读数n、m读至毫米，中丝 读至厘米，仪器高 i 量至厘米。
距离测量
n'
n’为水准尺与视线 垂直时的尺间隔
1.视距公式：
第4章_距离测量
4.2 视距测量
视
测区＿＿＿＿ ＿＿年＿月＿日 仪器高＿＿＿＿ 天
距 测
量
记 录 表
记录者＿＿＿＿ 测站名称＿＿ 测站高程＿＿＿＿ 指标差 x=＿＿
观测者＿＿＿＿ 气＿＿＿＿ 加常数＿＿
乘常数＿＿
尺上读数(m) 尺上读数 视距 测 点 中丝 （l） ） 上丝 b 下丝 a 间距 a-b °′ 竖盘读 数
a) 目视定线
4.1 钢尺量距
2. 直线定线
B 1 2 A
b) 经纬仪定线
4.1 钢尺量距
3. 量距方法 1） 在平坦地面丈量 ）
距离用下式计算： 距离用下式计算：D=nl+∆l 式中： 整尺段的长度； 式中：l——整尺段的长度； 整尺段的长度 n——丈量的整尺段数； 丈量的整尺段数； 丈量的整尺段数
比尺场示意图 。 。 L 。 。
4.1 钢尺量距
5. 精密量距 3）钢尺检定 ）
尺长方程式： 尺长方程式：
ℓ0 ∆ℓd T0 t α
ℓ = ℓ0+∆ℓd+α(t-t0)×ℓ0
—— 钢尺名义长(m)； —— 尺长改正值(mm)； —— 标准温度，一般取20℃； ——丈量时温度(℃) —— 钢的膨胀系数，1.2×10-5 / ℃；
∆l——零尺段长度。 零尺段长度。 零尺段长度
4.1 钢尺量距
3. 量距方法
测量基本技能操教程第4章 距离测量
27
四、光电测距的精度分析
（一）光电测距的误差来源
1.调制频率误差
根据 C f ,
C
S
N
2f
2π
得到： dS
df
S
f
调制频率的相对误差使距离测量产生相同的相对误差
2.气象参数测定误差
根据
A 279
0.2904 p
106
,
S A S'
4.反射器常数误差 反射器应与测距仪配套，加常数各不相同，且在测距
仪中可预置加常数自动改正。如果不配套、设置有误或 瞄准目标不准确，即会产生这种误差。
5.仪器和目标的对中误差
测距仪测定仪器中心至目标标志中心的距离，如果仪器 或标志对中不正确，会影响距离测量的精度。
61
29
（二）光电测距的精度指标
光电测距仪的“标称精度”是指测距仪本身引起的测距误
之处：相当于用一支长度为λ／2 (半波长) 的“光波尺”
量距,N为“整尺段数”,( λ / 2 )×(Δφ / 2π )为“余长”
调制频率(概值)与光尺长度(半波长)的关系：
光源的波长λg 在标准气象状态(t =15°C , p=1013 mPa)
计算而得，因此,调制光的“光尺长度”，可由调制频率
确定。
称为延长直线的经纬仪正倒镜分中法
普通测量学 第四章 距离测量
人生 太短， 聪明 太晚
(4)
然而，生活总是一直变动，环境总是不 可预知，现实生活中，各种突发状况总 是层出不穷。身为一个医生，我所见过 的死人，比一般人要来得多。这些人早 上醒来时，原本预期过的是另一个平凡 无奇的日子，没想到一个意料之外的事； 交通意外、脑溢血、心脏病发作等等。 剎那间生命的巨轮倾覆离轨，突然闯进 一片黑暗之中。那么我们要如何面对生 命呢？我们毋需等到生活完美无瑕，也 毋需等到一切都平稳，想做什么，现在 就可以开始做起。
4
..
1
3
实 施
一 般 钢
尺
量
距
的
4.1.3.1平坦地区的距离丈量 4.1.3.2倾斜地面的距离丈量
4.1.3.2.1平量法 当地面起伏不大时 4.1.3.2.2斜量法 当倾斜地面坡度均匀时
4
...
1
3
距 离
1
丈 量
平 坦
地
区
的
采用整尺法量距。当直线距离大于 一个整尺段时，先用目估法标定出 略小于一个整尺段的线段。然后一 个尺段一个尺段的丈量，最后量出 小于一个整尺段的长度，假若一个 尺段长为l，则所量水平距离为： D=nl+Δl。为了提高精度，应往、 返丈量取平均值。返测时应重新定 线。
综上所述，精密量距时，除经纬仪定线、用弹簧 秤控制拉力外，还需进行尺长、温度和斜改正。 而一般量距可不考虑上述各项改正。但当尺长 改正数较大或丈量时的温度与标准温度之差大 于8℃时进行单项改正，此类误差用——根尺往 返丈量发现不了。另外尺子拉平不容易做到， 丈量时可以手持一悬挂垂球，抬高或降低尺子 的一端，尺上读数最小的位置就是尺子水平时 的位置，并用垂球进行投点及对点。
第四章 距离测量
辅助工具：标杆 测钎 垂球 弹簧秤 温度计
直线定线 当两点距离比较远时，测量两点间的水平距离要分 段进行，即一段一段地量取。在量取的过程中，为了保 证每尺段都能沿着两点间的直线方向进行，根据需要在 两端点连线方向上标定若干个中间点，这个过程称为直 线定线。
目测定线
过山谷定线 过高地定线
2.反射器
• 单棱镜、三棱镜反射器
3.蓄电池、充电器
• 4.气象仪器
四、D3000红外测距仪的一般使用 • 1.基本操作(半站型)
• • • • • • • • • • • 1)经纬仪和反射器的安置。 2)测距仪的安置。 (1)安装电池。(2)把测距仪装载在经纬仪的支柱上。 3)瞄准反射器。 (1)经纬仪瞄准反射器。觇牌中心。 (2)测距仪瞄准反射器。 4)开机检查。 5)测距。正常测距、跟踪测距、连续测距、平均测距。 6)测量气象元素。 7)关机收测。 测线环境要求：大气透明度比较好，测线没有障 碍物；测线上只架设一个反射器，不得存在多个反射 器；测线上没有强烈光源，太阳光不得对射测距仪。
• 一、红外测距仪的类型
• 红外测距仪，是以发射红外光的光 源装备的光电测距仪。 • 1.类型： • 1）按测程：短程测距仪，中程测 距仪，远程测距仪，超远程测距仪。 • 2）按基本功能的类型有： • 1)专用型：只用于测量距离。 • 2)半站型：测距仪与光学经纬仪组 合在一起，称为半站型仪器。 • 3)全站型：测距仪与光电经纬仪组 合的仪器，或者测距仪与光电经纬 仪结合为一体化仪器，称为全站型 仪器，简称全站器。
测量学第四章 距离测量
平量法
斜量法
在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000
三、成果记录与整理
3000
平地 山地
三、钢尺量距精密方法（1/10000）
1、经纬仪定线
将经纬仪安置于A点，瞄准B点，然后在AB的视 线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺 段端点1，2，…。在各尺段端点打入木桩，桩顶高 出地面5cm～10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中 一条在AB方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作 为钢尺读数的依据。
§4-2 直线定向（orient）
确定直线与基本方向线之间的水平角度称为直线
定向。
真子午线方向
基 本 方 向
磁子午线方向 坐标纵轴方向
一、基本方向线的分类
1、真子午线方向（true meridian ） 通过地球表面某点的真子午线的切 线方向，称为该点的真子午线方向。 真子午线方向是用天文测量方 法或用陀螺经纬仪测定的。 子午线收敛角(mapping angle)γ ：地 面上两点真子午线间的夹角γ。(东偏 为正，西偏为负） 其大小与两点所在的纬度及东西方向 的距离有关。γ=l·tgφ·ρ/R
21 12 180
1
x x
2
x α12
α21
直线2-1：
12 21 180
o
y
所以一条直线的正、反坐标方位角互差180º
第四章 距离测量
1
1
Dav 2 (DAB DBA ) 2 (129.98m 130.02m) 130.00m
K DAB DBA 129.98m 130.02m 0.04m 1
Dav
130.00 m
130.00m 3250
2．倾斜地面上的量距方法 （1）平量法
l1 A
A
l1
l2
1．尺长误差
新购置的钢尺必须经过检定，以便进行尺长改正。
2．定线误差
当待测距离较长或精度要求较高时，应用经纬仪定线。
3．拉力误差
精密量距时，必须使用弹簧秤。
4．钢尺垂曲误差
垂曲误差会使量得的长度大于实际长度，故在钢尺检 定时，亦可按悬空情况检定，得出相应的尺长方程式。在 成果整理时，按此尺长方程式进行尺长改正。
（2） 钢尺的检定方法
钢尺的检定方法有与标准尺比较和在测定精确长度的 基线场进行比较两种方法。
标准尺长比较的方法:
将被检定钢尺与已有尺长方程式的标准钢尺相比较。
两根钢尺并排放在平坦地面上，都施加标准拉力，并 将两根钢尺的末端刻划对齐，在零分划附近读出两尺的差 数。
这样就能够根据标准尺的尺长方程式计算出被检定钢 尺的尺长方程式。
5．钢尺不水平的误差
用平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大。 因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。
04距离测量
6
•平坦地区丈量 平、紧、稳
A、B两点间的水平距离为：
D nl q
式中：n —尺段数； l — 钢尺的尺长； q —不足一整尺的余长。
7
•倾斜地区丈量 平量法
斜量法
D Lcos
8
•往返丈量 为了校核、提高精度，还要进行返测。
•精度计算 相对误差 平坦地区 困难地区
K D往 D返 1
电磁波测距仪的分类： 1、光电测距仪 （可见光、红外光、激光） 2、微波测距仪 （无线电波、微波）
红外测距仪
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电磁波测距仪的优点： 1、测程远、精度高。 2、受地形限制少等优点。 3、作业快、工作强度低。 建筑工程测量中应用较多的是短程 红外光电测距仪。
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二、光电测距的原理
光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上 往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：
lh
h2 2l
ld
4.5 35.3913 50
3.2mm
lt 1.25105 (27.5 20)35.3913 3.3mm
lh
0.3122 2 35.3913
1.4mm
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三、钢尺量距的误差分析
❖定线误差 ❖尺长误差 ❖拉力误差 ❖钢尺不水平的误差 ❖钢尺垂曲和反曲的误差 ❖丈量本身的误差：对点、投点、读数 ❖外界条件的影响：温度变化、风
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第4章-距离测量
61 23
（二）反射器
反射器为测距仪的配套部件。反射 器分为全反射棱镜和反射片两种， 前者经常用于控制测量中长距离的 精密测距；后者用于近距离的测距， 例如地形测量和工程测量。 全反射棱镜（简称反射棱镜或反光 镜）是用光学玻璃磨制成的四面体， 如同正立方体上切下的一个角锥体， 能使入射光从原光路返回发射源。
61
6
三、 距离丈量
(一)
平坦地面的丈量方法
例如从A量至B，由后尺手定向，先量整尺段， 最后量余长。
B
前尺手(乙)
A
后尺手(甲)
AB的平距：DAB = n × 尺段长 + 余长
61
D nl0 l
7
一般量距相对精度： 往测距离－返测距离
距离概值
1 < 3000
（二）倾斜地面丈量方法
沿倾斜地面AB量得的为斜距 S，设两点间高差 为h,则用下式将其归算为平距 D：
k 1.8 Dk D' 234.943 0.0141m l0 30
2 h Dh D' D'2 h 2 0.0137 m 2 D' 改正后长度:
Dt D' t t0 234.943 0.36 30 (32.4 20) 0.0350m
61 14
三角高程测量的计算数例
表4-5 光电测距的平距和高差计算(单位：m) 测距边 A B B C 测 站 A B B C 目 标 B A C B 斜距S 303.393 303.400 491.360 491.333 垂直角α +11°32′49″-11°33′06″ +6°41′48″ -6°42′04″ D=S﹒cosα 297.253 297.255 488.008 487.976 平均平距 297.254m 487.992m V=S﹒sinα +60.730 -60.756 +57.299 -57.334 仪器高i 1.440 1.491 1.491 1.502 -目标高l -1.502 -1.400 -1.522 -1.441 两差改正f 0.006 0.006 0.016 0.016 h=V+i－l+f +60.674 -60.659 +57.284 -57.257 平均高差 +60.666m +57.270m
（二）反射器
反射器为测距仪的配套部件。反射 器分为全反射棱镜和反射片两种， 前者经常用于控制测量中长距离的 精密测距；后者用于近距离的测距， 例如地形测量和工程测量。 全反射棱镜（简称反射棱镜或反光 镜）是用光学玻璃磨制成的四面体， 如同正立方体上切下的一个角锥体， 能使入射光从原光路返回发射源。
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三、 距离丈量
(一)
平坦地面的丈量方法
例如从A量至B，由后尺手定向，先量整尺段， 最后量余长。
B
前尺手(乙)
A
后尺手(甲)
AB的平距：DAB = n × 尺段长 + 余长
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D nl0 l
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一般量距相对精度： 往测距离－返测距离
距离概值
1 < 3000
（二）倾斜地面丈量方法
沿倾斜地面AB量得的为斜距 S，设两点间高差 为h,则用下式将其归算为平距 D：
k 1.8 Dk D' 234.943 0.0141m l0 30
2 h Dh D' D'2 h 2 0.0137 m 2 D' 改正后长度:
Dt D' t t0 234.943 0.36 30 (32.4 20) 0.0350m
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三角高程测量的计算数例
表4-5 光电测距的平距和高差计算(单位：m) 测距边 A B B C 测 站 A B B C 目 标 B A C B 斜距S 303.393 303.400 491.360 491.333 垂直角α +11°32′49″-11°33′06″ +6°41′48″ -6°42′04″ D=S﹒cosα 297.253 297.255 488.008 487.976 平均平距 297.254m 487.992m V=S﹒sinα +60.730 -60.756 +57.299 -57.334 仪器高i 1.440 1.491 1.491 1.502 -目标高l -1.502 -1.400 -1.522 -1.441 两差改正f 0.006 0.006 0.016 0.016 h=V+i－l+f +60.674 -60.659 +57.284 -57.257 平均高差 +60.666m +57.270m
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第四章距离测量
1、什么是水平距离？距离测量的是地面点间的什么距离？
答：地面点水平距离是指该两点在水准面上投影之间的直线距离。距离测量的目的是测量地面两点之间的水平距离。
2、什么是直线定线？钢尺一般量距和精密量距各用什么方法定线？
答：当地面两点间距离较长时，往往以一整尺长为一尺段，进行分段丈量。分段丈量首先要做的是将所有分段点标定在待测直线上，这一工作称为直线定线。钢尺一般量距采用目测定线的方法，精密量距时采用经纬仪定线。
3、衡量距离测量精度用什么指标？如何计算？
答：衡量距离测量精度的指标是往返丈量的相对误差K 。其计算公式为：
=K ||1|
|返往均
均返往D D D D D D -=- ，其中2返往均D D D +=
4、钢尺精密量距的三项改正数是什么？如何计算？
答：钢尺精密量距的三项改正数是尺长改正、温度改正、倾斜改正。
1）设钢尺名义长为0l ，在一定温度和拉力条件下检定得到的实际长为s l ，二者之差值即为一尺段的尺长改正l ∆：0l l l s -=∆ 。
2）当现场作业时的温度t 与检定时的温度0t 不同时，钢尺的长度就会发生变化，因而每尺段需进行温度改正t l ∆： 00)(l t t l t ⋅-=∆α
3）设一尺段两端的高差为h ，沿地面量得斜距为l ，将其化为平距d ，应加倾斜改正
h l ∆：h l ∆＝d
l h l d +-=-2
。 5、什么是视距测量？测量两点间水平距离和高差各需读取什么数据？
答：视距测量是使用经纬仪和标尺同时测定两点间的水平距离和高差的一种方法，简便易行，但精度较低，常应用于碎部测量。
视线水平时，测定两点之间水平距离需读取十字丝上、下视距丝的读数，得到视距间隔l ，则水平距离D ＝l K ⋅＝l ⋅100；测定两点间高差时，需量仪器高i 、十字丝中丝在标尺上的读数S ，则高差S i h -=。
视线倾斜时，测定水平距离需量倾斜视线的竖直角α以及十字丝上、下丝在标尺上的
读数，得视距间隔l ，则水平距离 αα2cos cos ⋅=⋅'=Kl D D ；测定两点高差时，需量仪器高i 、十字丝中丝在标尺上的读数S 以及倾斜视线的竖直角α，则两点间高差为 S i Kl S i h h -+⋅=-+'=α2sin 21 。