第四章距离测量和直线定线介绍

为了简化计算，在观测中可使中丝读数 v 等于仪器高 i或为比仪器高大或小的整米数， 如 i=1.430m, 可 使 中 丝 读 数 v=1.430m, 这 样 式 （4-11）中-v=0,则高差h=h´。
（二）视距测量的计算
视距测量计算可直接用普通函数计算器 按公式（4-10）和（4-11）计算出测站点至待 定点的水平距离、高差。也可用编程计算器 预先编制成程序进行计算。 D = D´cosα = k l cos2α (4-11) h = h´+ i – v = D tgα + i – v (4-12)
二、视距测量的观测与计算
（一）视距测量
1. 在测站点上安置经纬仪，量取仪器高i，记入手 簿。在另一个点上竖立标尺。 2. 盘左位置瞄准目标尺，读取下丝读数 a、上丝 读数b和中丝读数v。 3. 转动指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管 气泡居中，读取竖盘读数并记入手簿。 4. 倒转望远镜，用盘右位置瞄准标尺，重复2、3 步骤的观测和记录。称为一个测回。若精度要 求较高，可以增加测回数；若精度要求较低， 一般只用盘左观测半个测回。
D = (D´2-h2)1/2
(4-1)
D ' α
D = D´cosα B h
(4-2)
A
D
图4-3 斜量法
§4-2
视距测量
视距测量属于光学测距中的定角测距，它是 利用望远镜内十字丝平面上的上丝和下丝配合视 距尺，根据几何光学和三角学原理，可以同时测 定两点间的水平距离和高差。 此法具有操作方便、速度快、不受地形起伏 限制。但普通视距精度较低，测距时的相对精度 约为1/200～1/300。因此，常用于低精度的测量工 作。
端点尺
刻线尺钢尺皮尺花杆 Nhomakorabea测钎
三角架
二、直线定线
当丈量的边长较长，需要在待测直线上插 入一些点，并使相邻点在同一条直线上，这项 工作称为直线定线。一般量距用目估法定线， 当精度要求较高时，也可用经纬仪定线。
1.目估定线法
A
A 1 2 B
1
2
B
图4-1 目估定线
2.经纬仪定线法
在待测距离的一端点A安置经纬仪，然后 照准另一端点B的花杆，固定照准部，并指挥 另一司尺员在距B小于一整尺段的地方沿垂直 于测线方向左右移动，直到与望远镜竖丝完全 重合为止。
一、视距测量的原理
d
δ
n m
f
F
N
l
i A
D
M v B
h
图4-5 视距测量原理（视线水平）
1.视线水平时的视距测量原理
如图4-5所示，欲测定 A、B 两点间的平距D 及高差h，点安置仪器，点竖立视距尺，使望远镜 视线水平照准尺子，读取上下丝读数，则有： d = f ／ p× l (4-8) 又 D=d+f+δ = f ／ p× l + f + δ 所以 D=kl (4-9) 在平坦地区视线水平时，读取十字丝中丝在 尺上的读数 v ，量取仪器高 i ，则测站点与所测点 之间的高差 h为 h=i–v (4-10)
图4-6 视准轴倾斜时的测量原理
h′
2.视线倾斜时的视距测量原理
在地形起伏较大的地区进行视距测量时，望 远镜视准轴是倾斜的，所以应该加测竖直角。因 为视准轴不再垂直于视距尺，所以必须加入两项 改正： 1) 视准轴不垂直于视距尺的改正，由l求出l´， 以求得斜距D´； 2) 视线倾斜的改正，由斜距D´化为平距D。 l´= l cosα (l尺间隔， α竖直角， i仪器高 v中丝读数) D´= k l´ = k l cosα D = D´cosα = k l cos2α (4-11) h = h´+ i – v = D tgα + i – v (4-12)
§4-3
光电测距
随着现代电子技术的发展，出现了用电磁波 进行测距的方法，这大大改善了作业条件，提高 了测距精度和效率，使测距发生了革命性的变化， 本节仅简单介绍电磁波测距仪的分类、基本原理 以及在地形测量中常见的测距方法。
一、分类
1. 按载波可分为：
① 微波测距仪 ② 激光测距仪 ③ 红外测距仪
2. 按测程可分为：
经纬仪定线法示意图
三、距离丈量的一般方法
距离丈量的目的在于获得两点间的水平距 离。根据地面坡度不同，量距可分为平坦地面 和倾斜地面量距两种。
平坦地段量距
首先定线，然后逐段丈量，则所求距离即 为各尺段之和。 为了提高精度，通常往返丈量。当相对误 差低于限差时，取平均值作为最后结果。
倾斜地段量距
1.平量法 如果各尺段两端高差较小，可将尺一端抬高，或 两端同时抬高，目估使尺面水平，尺的末端用垂球对 点，逐段丈量，最后累加求和即为所求距离。如图4-2 所示。
D
图4-2 平量法
2.斜量法 如倾斜地面的坡度较大，如图4-3所示，而且坡 度较均匀，则可沿斜坡量出倾斜距离Dˊ，再测出两点 间高差h，然后用公式（4-1）计算水平距离D,也可量 出斜距Dˊ后，用仪器测出其地面倾斜角α，按公式 （4-2）计算水平距离D。
第四章 距离测量和直线定向
§4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5 §4-6 距离丈量 视距测量 光电测距 电子全站仪测量 直线定向 罗盘仪测定磁方位角
§4-1 距离丈量
距离测量是野外测量的重要内容之一，其 最终目的与角度测量一样，都是为了确定地面 点的位置。所谓距离是指两点间的水平长度。 目前，最常用的测距方法有三种，即：直接丈 量、视距测量和电磁波测距。本节介绍直接丈 量的工具和方法。
一、丈量工具
1.钢尺
钢尺长度有20m、30m和50m三种。根据钢尺零点 的位置不同，可分为端点尺和刻线尺两种。端点尺， 以尺的最外端边线作为刻划的零线。刻线尺，以刻在 钢尺前端的“0”刻线作为尺长的零线。
2.皮尺
皮尺是用麻丝与金属丝织成的带状尺。常用的有 20m、30m和50m等，尺上刻划至厘米，一般为端点尺。 皮尺弹性大，只用在精度较低的量距工作中。 花杆和测钎是量距的辅助工具。花杆用于直线方 向的标定，测钎用来标定丈量尺段的端点和计数尺段。
1）短程测距仪（ < 3 km ) 2）中程测距仪（3~15km） 3）远程测距仪（ > 15km）
3.按测距精度
1) 超高精度测距仪 2) 高 精 度 测距仪 3) 一般精度测距仪
4.按测距方式
1) 脉冲式测距仪