测量学课件第四章距离测量与三角高程测量PPT

§4-2光学测距
24.01.2021
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一、间接测距，视差法测距
间接测距可跨越障碍
s b sin sin
rb
s
视差法测距：专用的基 线尺+高精度的φ角
s b
2(tg( / 2))
φ
s
b
二、 视 距 测 量
视距测量
视距测量——利用测量望远镜的视距丝，间接测定
距离和高差的方法。
优点：测量速度快，不受地 形限制。
读数要求：上下丝读数a、b读至毫米，中丝 读至厘米，
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S S ' S k S t S h 2.9 3m 3 46
距离测量的误差源
尺长误差
系统
温度的影响
部分系统，部分偶然
倾斜的影响
系统
拉力不准引起的误差 部分系统,部分偶然
尺子垂曲与反曲引起的误差 系统
定线误差
系统
读数误差
偶然
m S 2 m 读 2 m 数 温 2 m 度 拉 2 ( m 力 尺 m 倾 长 m 定 斜 m 曲 线 ) 2
L ˊ = 119 .9 865
L =119.9793
l
L
L
L l0
7 . 2 30 120
1 . 8 mm
l 30 m 1 .8 mm 0 .36 (t 20 ) mm
钢尺铺地丈量（在标准拉力下）
已知 l30 m1.8mm 0.36 (t20 )mm
量得
s´=234.943; t=27.4°Ç; h=2.54
S kS ' l0 k 23 .94 4 3 3 1 .8 0 0 .01 m 4
S t S ' t t 0 2 . 9 3 0 . 3 4 3 4 6 ( 3 2 . 4 0 2 7 ) 0 . 0 0 m
ShS'co sS'S'2 h22 h S 2' 0 .01 m 37
平 地面平整，钢尺水平
准 每尺段端点标志精确
测钎
B
A
SAB=n+ 为整尺段长
为余长
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直线定向 1、两点间定线
2、过山头定线
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3、延长直线
A
B
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C1 C C2
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2.精密方法量距：
精密量距时采取的措施：
1.用检定过的钢尺； 2.经纬仪定线； 3.钉尺段桩，逐段量测； 4.对钢尺施加固定拉力； 5.对量距结果加三项改正数：
第四章 距离测量 与
第四章
距离测量与三角高程测量
学习要点
◆卷尺量距 ◆视距测量 ◆电磁波测距 ◆三角高程测量
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测距技术的发展
直接测距法
步测：双步 ≈1.5m
间接测距法
步弓、尺链 线尺、竹尺、 皮尺、钢尺
光学视距测量 电磁波测距
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距离测量概述
距离测量方法概 述
钢尺的温度线膨胀系数
t0 设定的标准温度 t 测量时的钢尺温度
钢是弹性体，在拉力作用下会变形（伸长）
dl Pl E
P张力强度E。弹性模量
简单的尺长鉴定
在平坦的地面（宜在室内，使两尺温度
相同）把待检定的尺子与高精度的标准
尺比较而求得Δ´k
l
l0 kl0(t t0 ） (l0 k lt l0 (t t0 ） )
ll lt
lk k
k kl
检定场：在平整的条形场地两端地面埋
设两个稳定的标志，其间距比待检定钢 尺长度n倍略短一些。高精度测量两标志 的间距作为标准长度S标准。
设尺子的温度膨胀系数已知。用待检定 的尺子（先假定Δk=0），在工作时的正 常拉力下，测量检定场两标志的间距S’。 从而可得
k
S标准S' n
距离测量是测量的三项基本工作之一： 测定地面点之间的水平距离。
距离测量的主要方法有： 钢卷尺量距 主要指钢卷尺量距 视距测量 利用测量仪器的视距丝测距 电磁波测距 测距仪测距 三角测量法 利用三角形的边角关系求距离
三角高程测量： 是间接测定两点间高差的方法。
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§4-1 卷尺量距
不足：精度低，距离相对误 差一般约为1/300，高 差一般为分米级。
用途：主要用于地形图测绘 (地形点的距离与高差)。
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（一）视线水平时
十字丝板上有两根视距丝，它们在物镜光心
处的张角φ基本是不变的。两根视距丝在物方
象的间距与距离成正比
an f s
所以 S ' n f n c
一f般 制1作(0 即 仪 器0 时2 令 0 秒 0 3.0 3 4 分 8 )，S 所 'a 1l0 以 0 a
一.视线水平时 视距测量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.视距公式： n a b （尺间隔） (4-2-1)
Dab 100n
(4-2-2)
2.高差公式： hil
(4-2-4)
HBHAhHAil (4-2-5)
钢尺尺长鉴定
尺号: 015
名义长度 : 30m
膨胀系数:0.012
测 程序 丈 量 丈 量 温 度 测量值 温度改 改正后
回
时间 温度 差
m
正值 的平距
t t-20
mm
m
1往 返
9 ：5 0 2 9． 3 + 9 .3 11 9.973 + 13 .4 11 9.986 4 2 9． 5 + 9 .5 11 9.973 + 13 .7 11 9.986 7
卷尺量距概 述
一般量距方法 量距相对精度： 1200015000 主要用途：图根导线边长丈量、一般工
程的距离放样。
精密量距方法 量距相对精度：110000140000 主要用途：砼、钢结构等较精密工程的
放样等。
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钢尺量距的作业要求
1.一般方法量距
1.一般方法量距：
直 目估定线，保证量距时沿直线方向进行
尺长改正 温度改正 高差改正
k Dk D'
D tD 't t00
Dh
h2 2D '
(4-1-8) (4-1-9) (4-1-4)
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2.精密方法量距
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尺长鉴定
钢尺长度方程式
lt l0 k l0 t t0
l0 钢尺的名义长度 k 在标准温度下，钢际 尺长 实度与名义长度数 的差
2往
3 0.4 + 10 .4 11 9.970 + 15 .0 11 9.985 0
返
3 0.5 + 10 .5 11 9.970 + 15 .1 11 9.985 1
3 往 1 0 :40 3 0.2 + 10 .2 11 9.972 + 14 .7 11 9.986 7
返
3 1.1 + 11 .1 11 9.973 + 16 .0 11 9.989 0