关于测距的气象改正

关于测距的气象改正

这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。1有关公式

⑴光在真空中传播速度c0=299792458±1.2(m/s) (25)

1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）第十六届年会。

如果测定空气的折射率n，则可求出空气中的光速c=c0/n (26)

⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy）公式：

(27)

1963年IUGG决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式：

(28)

上式是在温度00C，气压760mmHg毫米汞柱高（或1013.2mb毫帕），

0﹪湿度，含0.03﹪CO2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式.

⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式

(29)

在标准大气压条件下

(30)

⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch）公式

(31)

式中：是温度为t0C，气压为p和水蒸气为e时空气的折射率, p和e的单位为mmHg。

由(30)式计算，

α为空气膨胀系数，α=1/273.16=0.003661

2气象改正

将测距仪采用的波长λ代入(30)式可求出 ,再由测边时的气象条件由(31)式可求出大气折射率n,．．．。

其实在设计测距仪时，都采用假定大气状态，例如DCH2型测距仪，红外光的波长λ=0.83μm,代入(30)式 =1.00029473。假定大气状态是t=150C,P=1.013hPa(百帕)，在红外测距仪中(31)式中第三项（湿度）影响很小可忽略不计，将 =1.00029473，t=150C,P=1.013hPa(百帕)代入(31)式得 =1.000279。

由(26)式，(1)式写成 (32)

上式对n取微分，并换成有限增量得

(33)

设D/观测得斜距，D//经气象改正后斜距，ΔDn气象改正数，

(34)

(35)

把有关数据代入得DCH2型测距仪气象改正数计算公式，

(36)

D/以km为单位,P以hPa(百帕)。

由于各种型号的测距仪所采用的波长和假定大气状态各不相同，所以气象改正公式也不会一样。

又例如DI20测距仪，红外波长λ=0.835μm,

代入(30)得 =1.000294612,假定(参考)大气状态t=120C,P=760mmHg,e=0代入(31)得 =1.000282214

一般大气条件下的折射率

其中t以0C为单位,P、e以mmHg为单位，D/以m为单位。