角度、距离测量原理和仪器

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第六节 距离测量
➢ 4、精密量距的成果整理
➢ 成果整理时，先对尺段单程测量长度加入各种改正，累 加尺段长度计算出一段距离往测或返测长度，相对精度 符合要求时，取往返测均值作该距离的最终长度值。
①尺长改正
设尺长方程式中的尺长改正值Δl ，钢尺名义长
度l 0，实测尺段长度L，则该尺段的尺长改正：
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➢确定两点间距离的工作称为距离测量。距离 测量方法中常用的有卷尺量距、视距测量和 电磁波测距等
✓卷尺量距方便、直接，且使用的 工具成本低 ✓视距测量利用经纬仪或水准仪望 远镜中的视距丝和视距尺按几何光 学原理进行测距 ✓电磁波测距是用仪器发射及接收 红外光、激光或微波等，按其传播 速度及时间确定距离
直线上的方法叫目测法直线定线 （2）仪器法定线
高精度量距中要用经纬仪定线
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➢ 2、钢尺一般量距法 钢尺（或皮尺）量距时作业人员需3～5人，分别担任拉 尺、读数和记录等工作 (1)平坦地区量距 地面平坦时可使钢尺沿地（拖地）丈量，丈量AB距 离可先从A向B进行（往测）。 为检核丈量结果的提高测量精度，需由B 向A 丈量 BA点间之距(返测),司尺员应调换位置。
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D=nL0+ΔL 往返丈量距离的差数的绝对值与该距离的往返 均值之比（称为相对精度）即：
|往测—返测|/往返均值=1/M 符合要求时，取往返测均值作AB之距的最终结果
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表4-6
第六节 距离测量
距离测量记录表
簧秤）和温度计、圆水准器等。
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(二)钢尺量距的方法 钢尺量距的基本步骤是：直线定线、量距和数据整理。 ➢1、直线定线 两点间的距离大于尺长时，需分段丈量。将各 分段点置于一条直线上的工作叫直线定线
（1）目测法直线定线 目测标定分段点使之位于同一
ΔL= l L
l0
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②温度改正
将丈量时的平均温度t与标准温度t0之差乘以钢尺线膨胀系 数及量得长度L，得该尺段温度改正：
Lt (t t0 )L ③倾斜改正
当沿倾斜地面丈量后，用水准仪测得两端点的高差h，尺段
倾斜长为L，DL为尺1 段平距，则倾斜改正值为：ΔDL= DL-L,
l 0——钢尺的名义长度（m）； Δ l —尺长改正数（mm）(为钢尺检定时值);
α——钢尺线性膨胀系数； t0——检定钢尺时的温度（标准温度,°C）； t——量边时温度(°C)；
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(2)精密量距法
精密量距由5人进行：记录1人，前后尺施尺各1人，前后读 数各1人。
测区： 测
A--B
钢尺号： 天气： 测距员：
线
整尺段 余长m 总长m
m
往测 3×50 24.890 174.890
返测 3×50 24.840 174.840
记录者： 相对误差
1 3500
日期： 均值m 备注
174.865
边长相对误差: 174 .890 174 .840 1
174 .865
3500
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一、钢尺量距
（一）钢尺量距的工具
钢尺为钢制成的带状尺，尺的宽度约10—15mm，厚度约 0．4mm。长度有30m尺和50m尺等。钢尺全长都刻有毫米分 划，米、分米、厘米处都有数字注记，尺的注记为零的一 端有拉环。
用于量距的尺还有皮尺、因瓦基线尺。 钢尺量距的辅助工具有：标杆、测钎、垂球、拉力计（弹
每尺段量距方法如下：后尺员持钢尺零端，并挂拉力计，前 尺员持钢尺末端，使钢尺贴于标志顶面，前尺员喊“预备”， 在施加到标准拉力时，后尺施尺员喊“好”，两读数员同时 读得前、后尺端当前读数，读数至毫米，其差即为尺段一次 测量值，并立即记入手簿。
测量3次，互差不得超过3mm。每次丈量前后应各测记一次温 度并取平均值。
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➢3、精密量距法
当测距精度要求高时，要用精密量距方法。钢尺精密量距精 度可达1／3000—1／10000或更高。
精密量距前首先要对钢尺进行检定，求出尺长方程式；定线 必须采用仪器法，尺段端点高差一般用水准测量方法测定； 量距时应施加标准拉力；测记钢尺表面温度；
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倾角用经纬仪测定，测量 时应使目标高与仪器高相等， 以保证α角代表地面的坡度。
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（2）水平量距法量距 在坡度小但地形变化比较复杂的地面量距时采用。 后尺员持钢尺零端并将其对准地面点A标志中心；
前尺员拉紧钢尺，目测使钢尺水平并用测钎,或用花 杆、垂球,将钢尺末端或某一整分划处投到地面,并 插一测钎,这样可直接测量该尺段的水平距离Di
由于DL= (L2 h 2 ) 2
代入上式并将DL按级数展开，取至二次项：
ΔDh=
h2 2L
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④改正后的尺段水平长度 DLi Li Li Lt Dhi
⑤尺段往测或返测水平距
D往（返）=Σ DLi ⑥相对中误差
K
D D
D往 D返 D
实测斜距应进行尺长改正、温度改正和倾斜改正
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(1)钢尺长度检定
钢尺尺面注记长度称为名义长度，两端点刻划线间所代表的真
长为钢尺的实际长度，名义长度与实际长度的差值为Δl（尺长
改正数）。
通过钢尺检定，可求出Δl 及尺长方程式：
l l0 l l0 (t t0 )
边长 D 1 (174.890 +174.840)=174.865m
2
：
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(2)沿倾斜地面量距
1)倾斜量距法
AB间坡度大,但变化均匀,可分段分别丈量各段的 倾斜长度,将各段斜距Si化算为水平距离Di时采用下列 公式：
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