第四章 距离测量

对于平坦地面
D AB n 尺段长 余长
n——为整尺段数
为了提高量距的精度，按照以上方法由B至A，进行返测。 最后取往测距离和返测距离的平均值作为最终的测量结果。
往测距离 返测距离 距离概值 1 / 3000
对于倾斜地面
若A、B两点有明显高差，但地面坡度均匀，大致成一倾斜 面，地面丈量的倾斜距离S，再用水准仪测定两点间的高差h， 则水平距离为： 2 2
D tp D okm 793 . 12 p 278 . 96 273 . 16 t
3 19
• 气压单位kpa，温度单位摄氏℃，ΔDtp单位毫米，Dokm以单位公里。
4-5 光电测距的平距归算
• 1.概念 • 一般情况下，光电测距边两端点不可能同 高程，光电测距边是一条倾斜边。把倾斜 的测距边化算为端点同高程的直线距离的 工作，称为平距化算。 • 2.平距化算的辅助参数： • 1)地球曲率影响参数：C=16.19″Dkm。 • 2)折光角：k=0.13， r=2.10″Dkm • 3)竖直角：
用经纬仪延长直线 将A、B直线延长至C点，将仪器安置于B点，用盘左瞄准 A点，制动照准部，倒镜定出C′点；再用盘右瞄准A点，制 动照准部，倒镜定出C″点，取C′C″的中点，即为精确位 于AB直线延长线上的C点。这种延长直线的方法称为经纬仪 正倒镜分中法。
测距方法 一般测距方法及作业要求
C AB 2R

AB 2R

k

2R
k 2R
D
3
3
26



AB 2R
k
D 2R
D
27
3.平距化算的几个公式
• • • • • •
1)平均型平距化算公式。 DA"B"= AB×cos(+C-) （3-28） DA"B"=D×cos( +14.09”Dkm) (3-29) 2)测站型平距化算公式。 DAB’= AB×sin(Z-2C+ ) (3-30) DAB’=D×sin(Z-30.30" Dkm) (3-31)

2
3 52
• 2.光学测距方式：光学测距的方式依 角度和尺长的测量方法不同而异。
• 二、视距法测量距离
• 视距法测距是利用测量仪器望远镜十 字丝的上、下丝获得尺子刻划读数M、 N，从而实现距离测量技术。
3.平视距测量方法：
Hale Waihona Puke • 1)经纬仪望远镜视准轴处于水平状态瞄准直立的尺子(如木制标尺)；
D S h
对于高低不平地面的丈量方法：当尺段的地面高低不平 时，前、后尺手应同时抬高并拉紧尺子，使尺子成悬空， 并目估保持大致水平，用垂球将尺段的末端投影到地面 上。
作业要求： 直 目估定线直，保证量距时沿直线进行 平 地面平直 钢尺水平 准 每尺段端点标志精确，要求对点、投点读数要精确 误差 ≤2mm
• 2.红外测距仪使用中的注意问题：
三
光电测距成果处理
• 一、仪器改正。主要内容：加常数改正。
• 测距仪在一条已知边的测距结果总与已知边相差的一个固定值， 就是测距仪的加常数，用C表示。 C值可通过检定测距仪(包括反射 器)得到。
• 二、气象改正。
3 18 D tp D o n o n • 1.气象改正原理公式 • 2.气象改正实用公式：测距仪光源不同，参考气象元素不同，按原 理公式推证的实用公式也不同。 • 1)D3000红外测距仪的气象改正的实用公式
• 一、红外测距仪的类型
• 红外测距仪，是以发射红外光的光 源装备的光电测距仪。 • 1.类型： • 1）按测程：短程测距仪，中程测 距仪，远程测距仪，超远程测距仪。 • 2）按基本功能的类型有： • 1)专用型：只用于测量距离。 • 2)半站型：测距仪与光学经纬仪组 合在一起，称为半站型仪器。 • 3)全站型：测距仪与光电经纬仪组 合的仪器，或者测距仪与光电经纬 仪结合为一体化仪器，称为全站型 仪器，简称全站器。
• 2)利用望远镜读取上、下丝所截的尺面上刻划值M、N(l上、l下)； • 3)按式(3-53)计算，按式(3-65)计算距离D。
• l=N-M= l下-l上 • D=100l
(3-53) (3-65)
4.斜视距测量平距计算公式
• • • • •
A点安置经纬仪，B立尺； 测竖直角为， 读数为M、N(l上、l下) ， 计算： DAB=100(l上-l下)×cos2α (3-69)
一 光电测距的原理
直角棱镜反射器有三个特点：
• 1)反射器的入射光线和反射光线的方向相反，且线径互相平行。 • 利于瞄准目标 • 2)可以根据测程的长短增减棱镜的个数。 • 3)反射器有本身的规格参数。反射器与测距仪配合使用，不要随意 更换。
• 测程短 1km
测程长3km
二
光电测距仪及其使用
钢尺的维护
1、钢尺易生锈，丈量结束后应用软布擦去尺上的泥和水， 涂上机油以防生锈。
2、钢尺易折断，如果钢尺出现卷曲，切不可用力硬拉。
3、在行人和车辆较多的地区量距时，中间要有专人保护， 以防止钢尺被车辆碾压而折断。
4、不准将钢尺沿地面拖拉，以免磨损尺面分划。
5、收卷钢尺时，应按顺时针方向转动钢尺摇柄，切不可逆 转，以免折断钢尺。
• 3)镜站型平距化算公式。 • DA’B= AB×sin(Z+ ) (3-32) • DA’B= D×sin(Z+2.10" Dkm) (3-33)
第五节 光学测距原理与方法
• 一、概述
• 1.基本原理：根据几何光学原理，应 用三角定理进行测距的技术。 • 余切定理可知A、B二点的距离D为
D l 2 ctg
2.反射器
• 单棱镜、三棱镜反射器
3.蓄电池、充电器
• 4.气象仪器
四、D3000红外测距仪的一般使用 • 1.基本操作(半站型)
• • • • • • • • • • • 1)经纬仪和反射器的安置。 2)测距仪的安置。 (1)安装电池。(2)把测距仪装载在经纬仪的支柱上。 3)瞄准反射器。 (1)经纬仪瞄准反射器。觇牌中心。 (2)测距仪瞄准反射器。 4)开机检查。 5)测距。正常测距、跟踪测距、连续测距、平均测距。 6)测量气象元素。 7)关机收测。 测线环境要求：大气透明度比较好，测线没有障 碍物；测线上只架设一个反射器，不得存在多个反射 器；测线上没有强烈光源，太阳光不得对射测距仪。
精密测距方法及作业要求 精密量距相对精度：1/10000~1/40000 主要用途：钢筋混凝土、钢结构等较精密工程的放样等
精密量距时采取的措施： 1、使用检定过的钢尺 2、经纬仪定线 3、定尺段桩，逐段测量 4、对钢尺施加固定拉力（使用拉力计或弹簧秤）： 对30m 的钢尺，用100N的拉力对50m的钢尺，用150N的拉力。 5、对量距结果加三项改正数：
一般量距相对精度：1/3000~1/5000 主要用途：图根导线边长测量、一般工程的距离放样 操作步骤： 1、丈量前，在直线两端点A、B竖立标杆； 2、丈量时，后尺手持钢尺的末端位于起点A，前尺手 持钢尺的前端（零点的位置）沿定线方向向B点前进， 至整尺处插下测钎，这样就量取了第1个尺段。 3、以此方法量其他整尺段，依次前进，直至量完最后 一段。最后一段为不足整尺段的“余长”。 4、丈量余长时，乙将钢尺零点分划对准B点，甲在钢 尺上读取余长值。 5、求出A B的水平距离
视距测量误差来源
1、读数误差，视距丝读数误差是影响视距测量的重要因 素，视距越远，误差越大，所以，读数时一定要仔细、准 确，并要认真消除误差。 2、竖直角观测误差，竖直角观测误差对视距的影响将随 着竖直角的增大而增加。 3、视距尺倾斜所引起的误差 4、视距常数不准确的误差， 5、外界条件的误差
视线水平时视距测量公式
视线水平时的视距计算公式为： D Cn 100 n 测站点A到立尺点B之间的高差为：
h il
视线倾斜时视距测量公式
视线倾斜时的视距计算公式为：
D Cn cos 100 a b cos
2 2
测站点A到立尺点B之间的高差为：
h D tan i l
辅助工具：标杆 测钎 垂球 弹簧秤 温度计
直线定线 当两点距离比较远时，测量两点间的水平距离要分 段进行，即一段一段地量取。在量取的过程中，为了保 证每尺段都能沿着两点间的直线方向进行，根据需要在 两端点连线方向上标定若干个中间点，这个过程称为直 线定线。
目测定线
过山谷定线 过高地定线
电磁波测距的分类
1)电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪 ②用激光作为载波的激光测距仪 ③用红外光作为载波的红外测距仪 后两者又统称为光电测距仪（均采用光波作为载波）
微波和激光测距仪多属于长程测距，测程可达60km，一般用 于大地测量；而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15km以 下)，一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测 量等。（微波和激光测距仪的测程较大，多用于大地测量，红外 测距仪多用于小范围内的距离测量，我们在工程上用得较多的是 这一种）
二、D3000红外测距仪的技术指标
• 1.测距精度： m=±(a+bD) m=±(5mm+5ppm.Dkm ) • 2.测程：在满足测距精度的条件下测距仪可能测得的最大距离。
• 1.2km～3.2km。与大气状况及反射器棱镜数有关。
• 三、D3000红外测距仪主要设备 • 1.测距仪主机：外貌：前面板，操作面板。
用经纬仪定线
经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法。 用经纬仪在两点间定线
设A、B两点互相通视，将经纬仪安置在A点，用望远镜纵 丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上下转动，指挥在两点间 某一点上的助手，左右移动标杆，直至标杆影像为纵丝所 平分。为减小照准误差，精密定线时，可以用直径更细的 测钎或垂球线代替标杆。