第四章距离测量与直线定向
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3/5/2021 12:43 AM
[例4-1]
某尺段实测距离为29.8655m，所用钢尺的尺 长方程式为： =30m+0.005m+0.0000125×30(t-20°C)m ，丈量时温度为30℃，所测高差为0.238m， 求该尺段的水平距离。
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
4.2.3 误差分析及注意事项
1）误差
读数
尺倾斜
竖直角误差 外界条件
2）注意事项
垂直折光 竖直尺子 测定乘常数
选择有利观测时间
3/5/2021 12:43 AM
4.3 光电测距
概述 脉冲式光电测距仪 相位式测距仪
3/5/2021 12:43 AM
4.3.1光电测距简介
3/5/2021 12:43 AM
1）量距方法
精密量距 当量距精度要求在1/1万以上时，要用精密量距方法，精密量 距前要先清理场地。 定线——经纬仪定线、钢尺概量，打木桩、划线。 量距——用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。每尺段 要移动钢尺位置丈量三次，三次测得的结果的较差视不同要求而定 ，一般不得超过2～3mm，否则要重量。若在限差以内，则取平均值 。作为此尺段的观测成果。标准拉力(30m尺子，100N)。测记温度 ，估读到0.5℃。 往返测，丈量次数视量边精度要求而定
4.2.2 视距测量方法
（1）测站准备工作 ① 对中 ② 整平 ③ 量仪器高ｉ ④ 测指标差ｘ
（2）在待测点上竖立视距尺 （3）目标点观测
① (使)中丝 ｖ＝ｉ ② 上丝 L1 ③ 下丝 L2 ④ 竖直角 α <"精平"> （4）计算 Ｄ＝kl(cosα)2
ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v （按表格）
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4.1.4.精密方法
解释: 名义长度、实际长度
尺长方程式
l t = l l+ tΔ=l l+ 0α+×Δ（lt +- tα0 ）(t-t0)l0
式中：lt—钢尺在温度t时的实际长度； l—钢尺上所刻的长度，即名义长度； Δl—尺长改正数，即钢尺在温度t0时的改正数； α—钢尺的膨胀系数，值约为11.6×10-6～12.5×10-6 t0—钢尺检定时的温度。 t—钢尺使用时的温度。
2） 起伏地区量距
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3）往返丈量
K
| D往 - D返 | D往 D返
|
D | D
1 M
2
M D | D |
(4-3)
往测
返测
线段 尺段长/m 尺段数 余长数/m 总长/m 尺段数 余长数/m 总长/m 往返差/m 相对精度 往返平均
AB 30.00 5 27.48 177.48 5 27.45 177.45 0.03 1/6800 177.65 BC 50.00 2 46.94 146.94 2 46.97 146.97 0.04 1/4080 146.95
4 距离测量与直线定向
【本章知识要点】 水平距离；距离测量方法；钢尺精密量 距的三项改正数计算；距离测量误差分 析；距离测量相对误差计算；视距测量 原理；视距测量的平距、高差计算公式 ；光电测距原理；测距仪距离测量标称 精度的含义；直线定向；标准方向；方 位角。
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4.1 钢尺量距
3/5/2021 12:43 AM
光电测距仪（EDM）分类
载波 微波 光电 激光 红外 脉冲 相位
测 程 长中 短 载波数 单双三 发射目标 漫反射 合作目标 有源反射器 精度指标 Ⅰ级 Ⅱ级
3/5/2021 12:43 AM
4.3.2光电测距的基本原理
通过测定电磁波（无线电波或光波）在 测线两端点间往返传播的时间t，并按下 列公式计算出距离
3/5/2021 12:43 AM
4.1.5 钢尺量距误差及注意事项
钢尺量距误差
尺长误差
人为误差
外界条件影响
钢尺的维护
3/5/2021 12:43 AM
4.2 视距测量
一、概述 1. 目的 ---- 测量 Ｄ、ｈ 2. 仪器 ---- 经纬仪、水准尺 3. 特点 ---- 优点、缺点 4. 用途 ---- 碎部测量
3/5/2021 12:43 AM
4.2.1 原理
先介绍仪器视距丝(上下丝) 1） 视线水平时
① 平距公式 Ｄ＝ＫＬ＋Ｃ ② 高差公式 ｈ＝ｉ－ｖ 2） 视线倾斜时 ① 平距公式 Ｄ＝kl(cosα)2 ② 高差公式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
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1）视线水平时的视距测量公式
3/5/2021 12:43 AM
2） 视线倾斜时视距测量公式
l ′ = l cos α
D = D′ cosα h+v=h’+ i h’=D.TANα ① 平距公式 Ｄ＝k l cos2α ② 3/5/2021 高12:4差3 A公M 式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
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D
1 2
ct
c 电磁波在大气中传播的速度
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4.1.3钢尺量距的一般方法
工作方法特点 (1) 分段: 整尺 或 任意 (2) 定线: 目估 或 经纬仪 (3) 往返: 一次 或 多次
精度计算 (相对误差K) 见表4-1
D 1 K
DM
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1）平坦地区水平量距
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4.1.1量距的工具 钢尺、测钎、标杆、垂球等 认识钢尺 (０点位置, 最小刻划, 性能优、劣)
4.1.2直线定线 １）定线 点的标志 ---- (永久性、临时性) 水平距离 ---- （水平、直线） 目估定线与经纬仪定线
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图4-2端点尺和刻线尺
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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。
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2）成果整理
求三项改正 计算最后结果 见 例4-1
△ld 尺长改正 = ( △l / l0 ) D’ △lt 温度改正 = α( t - t0 ) D’ △lh 倾斜改正 = - h2 / 2D’
[例4-1]
某尺段实测距离为29.8655m，所用钢尺的尺 长方程式为： =30m+0.005m+0.0000125×30(t-20°C)m ，丈量时温度为30℃，所测高差为0.238m， 求该尺段的水平距离。
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
4.2.3 误差分析及注意事项
1）误差
读数
尺倾斜
竖直角误差 外界条件
2）注意事项
垂直折光 竖直尺子 测定乘常数
选择有利观测时间
3/5/2021 12:43 AM
4.3 光电测距
概述 脉冲式光电测距仪 相位式测距仪
3/5/2021 12:43 AM
4.3.1光电测距简介
3/5/2021 12:43 AM
1）量距方法
精密量距 当量距精度要求在1/1万以上时，要用精密量距方法，精密量 距前要先清理场地。 定线——经纬仪定线、钢尺概量，打木桩、划线。 量距——用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。每尺段 要移动钢尺位置丈量三次，三次测得的结果的较差视不同要求而定 ，一般不得超过2～3mm，否则要重量。若在限差以内，则取平均值 。作为此尺段的观测成果。标准拉力(30m尺子，100N)。测记温度 ，估读到0.5℃。 往返测，丈量次数视量边精度要求而定
4.2.2 视距测量方法
（1）测站准备工作 ① 对中 ② 整平 ③ 量仪器高ｉ ④ 测指标差ｘ
（2）在待测点上竖立视距尺 （3）目标点观测
① (使)中丝 ｖ＝ｉ ② 上丝 L1 ③ 下丝 L2 ④ 竖直角 α <"精平"> （4）计算 Ｄ＝kl(cosα)2
ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v （按表格）
3/5/2021 12:43 AM
4.1.4.精密方法
解释: 名义长度、实际长度
尺长方程式
l t = l l+ tΔ=l l+ 0α+×Δ（lt +- tα0 ）(t-t0)l0
式中：lt—钢尺在温度t时的实际长度； l—钢尺上所刻的长度，即名义长度； Δl—尺长改正数，即钢尺在温度t0时的改正数； α—钢尺的膨胀系数，值约为11.6×10-6～12.5×10-6 t0—钢尺检定时的温度。 t—钢尺使用时的温度。
2） 起伏地区量距
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3）往返丈量
K
| D往 - D返 | D往 D返
|
D | D
1 M
2
M D | D |
(4-3)
往测
返测
线段 尺段长/m 尺段数 余长数/m 总长/m 尺段数 余长数/m 总长/m 往返差/m 相对精度 往返平均
AB 30.00 5 27.48 177.48 5 27.45 177.45 0.03 1/6800 177.65 BC 50.00 2 46.94 146.94 2 46.97 146.97 0.04 1/4080 146.95
4 距离测量与直线定向
【本章知识要点】 水平距离；距离测量方法；钢尺精密量 距的三项改正数计算；距离测量误差分 析；距离测量相对误差计算；视距测量 原理；视距测量的平距、高差计算公式 ；光电测距原理；测距仪距离测量标称 精度的含义；直线定向；标准方向；方 位角。
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4.1 钢尺量距
3/5/2021 12:43 AM
光电测距仪（EDM）分类
载波 微波 光电 激光 红外 脉冲 相位
测 程 长中 短 载波数 单双三 发射目标 漫反射 合作目标 有源反射器 精度指标 Ⅰ级 Ⅱ级
3/5/2021 12:43 AM
4.3.2光电测距的基本原理
通过测定电磁波（无线电波或光波）在 测线两端点间往返传播的时间t，并按下 列公式计算出距离
3/5/2021 12:43 AM
4.1.5 钢尺量距误差及注意事项
钢尺量距误差
尺长误差
人为误差
外界条件影响
钢尺的维护
3/5/2021 12:43 AM
4.2 视距测量
一、概述 1. 目的 ---- 测量 Ｄ、ｈ 2. 仪器 ---- 经纬仪、水准尺 3. 特点 ---- 优点、缺点 4. 用途 ---- 碎部测量
3/5/2021 12:43 AM
4.2.1 原理
先介绍仪器视距丝(上下丝) 1） 视线水平时
① 平距公式 Ｄ＝ＫＬ＋Ｃ ② 高差公式 ｈ＝ｉ－ｖ 2） 视线倾斜时 ① 平距公式 Ｄ＝kl(cosα)2 ② 高差公式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
1）视线水平时的视距测量公式
3/5/2021 12:43 AM
2） 视线倾斜时视距测量公式
l ′ = l cos α
D = D′ cosα h+v=h’+ i h’=D.TANα ① 平距公式 Ｄ＝k l cos2α ② 3/5/2021 高12:4差3 A公M 式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
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D
1 2
ct
c 电磁波在大气中传播的速度
3/5/2021 12:43 AM
3/5/2021 12:43 AM
4.1.3钢尺量距的一般方法
工作方法特点 (1) 分段: 整尺 或 任意 (2) 定线: 目估 或 经纬仪 (3) 往返: 一次 或 多次
精度计算 (相对误差K) 见表4-1
D 1 K
DM
3/5/2021 12:43 AM
1）平坦地区水平量距
3/5/2021 12:43 AM
4.1.1量距的工具 钢尺、测钎、标杆、垂球等 认识钢尺 (０点位置, 最小刻划, 性能优、劣)
4.1.2直线定线 １）定线 点的标志 ---- (永久性、临时性) 水平距离 ---- （水平、直线） 目估定线与经纬仪定线
3/5/2021 12:43 AM
图4-2端点尺和刻线尺
3/5/2021 12:43 AM
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。
3/5/2021 12:43 AM
2）成果整理
求三项改正 计算最后结果 见 例4-1
△ld 尺长改正 = ( △l / l0 ) D’ △lt 温度改正 = α( t - t0 ) D’ △lh 倾斜改正 = - h2 / 2D’