实验10视距测量

江苏省职业学校理论课程教师教案本

（20 —20 学年第学期）

专业名称造价

课程名称建筑工程测量

授课教师缪健军

学校南京工程高等职业学校

授课主要内容或板书设计

课间实验：视距测量

一、目的和要求

1．学会视距测量的测量方法。

2．学会视距测量的记录、计算方法。

二、计划和设备

（1）实验时数安排为2学时。实验小组由3～4人组成，1人操作仪器，1人记录，1人立尺。

（2）每组的实验设备为DJ6经纬1台，水准尺1支，记录板1块。三、方法和步骤

视距测量是用望远镜内视距丝装置（图4-12），根据几何光学原理同时测定距离和高差的一种方法。这种方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等优点。虽然精度较低，但能满足测定碎部点位置的精度要求，因此被广泛应用于碎部测量中。

视距测量所用的主要仪器工具是经纬仪和视距尺。

一、视距测量原理

1．视线水平时的距离与高差公式

如图所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B 点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。若尺上M、

N 点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m 、n 处，那末尺上MN 的长度可由上、下视距丝读数之差求得。上、下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。

图中l 为视距间隔

C Kl

D += （4-10）

式中K 、C ──视距乘常数和视距加常数。现代常用的内对光望远镜的视距常数，设计时已使K ＝100，C 接近于零，所以公式（4-10）可改写为 Kl D = （4-11）

同时，由图4-13可以看出A 、B 的高差 v i h -= （4-12） 式中i ──仪器高，是桩顶到仪器横轴中心的高度；

v ──瞄准高，是十字丝中丝在尺上的读数。 2．视线倾斜时的距离与高差公式

在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使视线倾斜才能读取视距间隔，如图4-14。由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。如果能将视距间隔MN 换算为与视线垂直的视距间隔''N M ，这样就可按公式（4-11）计算倾斜距离D ′，再根据D ′和竖直角α算出水平距离D 及高差h 。因此解决这个问题的关键在于求出MN 与''N M 之间的关系。

A ，

B 的水平距离

αα2

cos cos Kl D D ='＝

（4-13）

由图中看出，A ，B 间的高差h 为

v i h h -+='

式中'h 为中丝读数处与横轴之间的高差。可按下式计算

αααsin cos sin 'Kl D h ='=α2sin 2

1

Kl =

（4-14） 所以 v i Kl h -+=

α2sin 2

1

（4-15） 根据式（4-13）计算出A ，B 间的水平距离D 后，高差h 也可按下式计算：

v i Dtg h -+=α （4-16）

在实际工作中，应尽可能使瞄准高v 等于仪器高i ，以简化高差h 的计算。

二、视距测量的观测与计算

施测时，如图4-14所示，安置仪器于A 点，量出仪器高i ，转动照准部瞄准B 点视

距尺，分别读取上、下、中三丝的读数M、N、V，计算视距间隔l＝M－N。再使竖盘指标水准管气泡居中（如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则无此项操作），读取竖盘读数，并计算竖直角 。然后按式（4-13）和式（4-16）用计算器计算出水平距离和高差。

四、视距测量误差及注意事项

视距测量的精度较低，在较好的条件下，测距精度约为1/200~1/300。

１．视距测量的误差

读数误差：用视距丝在视距尺上读数的误差。与尺子最小分划的宽度、水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关，因此读数误差的大小，视使用的仪器、作业条件而定。

垂直折光影响：视距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的，越接近地面的光线受折光影响越显著。经验证明，当视线接近地面在视距尺上读数时，垂直折光引起的误差较大，并且这种误差与距离的平方成比例地增加。

视距尺倾斜所引起的误差：视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关，竖角越大，尺身倾斜对视距精度的影响越大。

此外，视距乘常数K的误差，视距尺分划的误差，竖直角观测的误差以及风力使尺子抖动引起的误差等，都将影响视距测量的精度。

2．注意事项

（1）为减少垂直折光的影响，观测时应尽可能使视线离地面1m以上；

（2）作业时，要将视距尺竖直，并尽量采用带有水准器的视距尺；

（3）要严格测定视距常数，K值应在100±0.1之内，否则应加以改正；

（4）视距尺一般应是厘米刻划的整体尺。如果使用塔尺，应注意检查各节尺的接头是否准确；

要在成像稳定的情况下进行观测。

江苏省职业学校理论课程教师教案本

（20 —20 学年第学期）

专业名称造价

课程名称建筑工程测量

授课教师

学校南京工程高等职业学校

授课主要内容或板书设计

课间实验：DJ6经纬仪+钢尺平面点位放样

一、目的和要求

1.掌握放样数据计算方法。

2．学会经纬仪+钢尺测设平面点位方法。。

二、计划和设备

（1）实验时数安排为2学时。实验小组由3～4人组成，1人操作仪器，1人记录，1人做标志。

（2）每组的实验设备为DJ6经纬1台，钢尺一把，尺钎1根，记录板1块。

三、方法和步骤

一、计算测设数据

如图所示，A 、B 为已知平面控制点，其坐标分别为A （xA ，yA ）、B （xB ，yB ），P 点为建筑物的一个角点，其坐标为P （xP ，yP ），现根据A 、B 两点，用极坐标法测设P 点，其测设数据计算如下：

（1）计算AB 边的坐标方位角αAB ，和AP 边的坐标方位角αAP 。 根据坐标反算公式有

αAB=arctan （△Y AB/ △XAB ） αAP=arcta （△YAP/ △XAP ）

注意：每条边计算时，应根据∆x 和∆y 的正负情况，判断该边所在象限。 （2）计算AP 与AB 之间的夹角，即 β=αAB −αAP

（3）计算A 、P 两点间的水平距离，即

DAP=

【例3.2-1】如上图7-2-2所示，已知A 点的坐标为（2015.15,1546.37),B 点的坐标为(2025.52,1605.23),P 点坐标为(2035.34,1560.78)。求测设数据β、DAP 。 【解】将已知数据代入式（3.2-1）和式（3.2-2）可计算得 αAB =80°00′29″

αAP= 35°30′58″

β=αAB −αAP=80°00′29″- 35°30′58″=44°29′31″

DAP= 24.805ｍ 二、点位测设

（1）在A 点安置经纬仪，瞄准B 点，按逆时针方向测设β角，定出AP 方向。 （2）沿AP 方向自A 点测设水平距离DAP ，定出p 点，作出标志。 AP AP A P A P y x y y x x 2222)()(∆+∆=-+-