第十一章 视距测量

视距测Βιβλιοθήκη Baidu计算表
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三、视距测量的误差来源及消减方法
1．视距乘常数K的误差 2．视距尺分划的误差 3．竖直角观测误差 4．用视距丝读取尺间隔的误差 5．标尺倾斜误差 6．外界条件的影响
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视距乘常数的误差
仪器出厂时视距乘常数K=100，但 由于视距丝间隔有误差，视距尺有系统性 刻画误差，以及仪器检定的各种因素影响， 都会使K值不一定恰好等于100。K值的 误差对视距测量的影响较大，可以先测定 K值，再用加改正数的方法予以消除，故 在使用新仪器前，应检定K值。
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1．视线水平时的视距测量
如上图所示，要测出地面上两点间的水平距离及高差，先在一 点安置仪器，在另一点上立视距尺。将望远镜视线调至水平位置并 瞄准尺子，这时视线与视距尺垂直。下丝在标尺上的读数为，上丝 在标尺上的读数为 (设为倒像望远镜)。上、下丝读数之差称为视 距间隔，则由于视距间隔为一定值，因此，从两根视距丝引出去的 视线在竖直面内的夹角也是一个固定的角值，视距间隔和立尺点离 开测站的水平距离成线性关系，即：
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视距测量分类
按精度可以分为：精密视距测量（1/2000） 普通视距测量（1/200---1/300） 按方法可以分为：定角视距测量 定基线视距测量
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§11－2 视距测量原理
在经纬仪、水准仪等仪器的望远镜十字丝分划板上，有两条 平行于横丝且与横丝等距的短丝，称为视距丝，也叫上下丝，利 用视距丝、视距尺和竖盘可以进行视距测量。
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用视距丝读取尺间隔的误差
视距丝的读数是影响视距精度的重 要因素，视距丝的读数误差与尺子最小分 划的宽度、距离的远近、成像清晰情况有 关。在视距测量中一般根据测量精度要求 来限制最远视距。
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标尺倾斜误差
视距计算的公式是在视距尺严格垂 直的条件下得到的。若视距尺发生倾斜， 将给测量带来不可忽视的误差影响，因此， 测量时立尺要尽量竖直。在山区作业时， 由于地表有坡度而给人以一种错觉，使视 距尺不易竖直，因此，应采用带有水准器 装置的视距尺。
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二、视距测量的观测和计算
1.安置经纬仪于A点，量取仪器高i，在B点竖立视距尺。 2.用盘左或盘右，转动照准部瞄准点的视距尺，分别读取 上、中、下三丝在标尺上的读数,计算出视距间隔。在 实际视距测量操作中，为了使计算方便，读取视距时， 可使下丝或上丝对准尺上一个整分米处，直接在尺上读 出尺间隔，或者在瞄准读中丝时，使中丝读数等干仪器 高。 3.转动竖盘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，并计算竖直角。 4.将上述观测数据分别记人视距测量计算表中相应的栏内， 见下表。再根据视距尺间隔、竖直角、仪器高及中丝读 数计算出水平距离和高差。最后根据已知点高程计算出 待测点的高程。 7
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2．视线倾斜时的视距测量
当地面上两点的高差较大时，必须使视线倾斜一个竖直角， 才能在标尺上进行视距读数，这时视线不垂直于视距尺，不能用 前述公式计算距离和高差。
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视线倾斜时的视距测量计算公式
如上图所示，设想将标尺以中丝读数这一点为中心，转动一 个角，使标尺仍与视准轴垂直，此时上、下视距丝的读数分别为 b′和a′，视距间隔为：a′- b′ ，则倾斜距离为 化为水平距离
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外界条件的影响
（1）大气竖直折光的影响 。大气密度分布是不均匀的， 特别在晴天接近地面部分密度变化更大，使视线弯曲， 给视距测量带来误差。根据试验，只有在视线离地面超 过1m时，折光影响才比较小。 （2）空气对流使视距尺的成像不稳定。空气对流的现象 在晴天，视线通过水面上空和视线离地表太近时较为突 出，成像不稳定造成读数误差增大，对视距精度影响很 大。 （3）风力使尺子抖动。风力较大时尺子立不稳而发生抖 动，分别在两根视距丝上读数又不可能严格在同一个时 候进行，所以对视距间隔将产生影响。减少外界条件影 响的惟一办法是：根据对视距精度的需要而选择合适的 天气作业。 13

第十一章
§11－1 概述
视距测量
视距测量是用望远镜内十字丝分划板上的 视距丝及刻有厘米分划的视距标尺，根据光学 和三角学原理测定两点间的水平距离和高差的 一种方法。特点是操作简便、速度快、不受地 形的限制，但测距精度较低，一般相对误差 为 1 / 300 ~ 1 / 200 ，高差测量的精度也低于水 准测量和三角高程测量，它主要用干地形测量 的碎部测量中。
D' Kl ' K a'b' D D' cos Kl ' cos
由于通过视距丝的两条光线的夹角很小，故和可近似地看成直 角，则有：
l ' l cos
最后得到视准轴倾斜时水平距离的计算公式：D
Kl cos2
同理，A，B两点之间的高差为：
1 h h'i v D tan i v Kl sin 2 i v 2
D Kl C
式中和分别称为视距乘常数和视距加常数，在仪器制造时， 使K=100，C=0。因此，视线水平时，计算水平距离的公式为 D Kl 100l 100a b 从图中还可看出，量取仪器高之后，便可根据视线水平时的 横丝读数或称中丝读数，计算两点间的高差：
h iv
如果A点高程为已知，则可求得B点的高程为 H B H A i v