第4章距离测量

1． 参考课堂笔记及提供的本次课程的多媒体课件。 2． 教材、网络资料
知识点 归纳总结
备课总结 及教学反 思
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Lecture2
重庆交通大学 周 次
§4—2
土木建筑学院 教案 日 期
第 7 周，第 1 次课
视距测量 §4—3 光电测距
章节名称 授课方式 教 学 目 的 及 要 求
理论课( √ ) 实验课(
三、教学基本要求
1、教学重点： 普通钢尺量距 精密钢尺量距 视距测量 2、教学难点：精度钢尺量距的三顶改正 光电测距的原理
四、教材处理意见
以教材为主，参考其他同类教材，制作电子教案。
五、作业选题的建议
1、理解直线定线和钢尺量距 2、习题：P64－65 1、3、5
六、第四章(二次授课)教案、讲稿附后
Lecture1
l ( N M ) 100 ，可命名中丝对准仪高读数， v i
3、调节水准管微动螺旋，使气泡居中，填竖盘读数。 4、由公式计算 D、h。
§4—3 光电测距 一、光电测距原理 A 点仪器发出的光束到达 B 点，经校镜反射后又返回仪器光速已知，若已知光束在所测距离上 往返时间比。
D
则
1 ct 2
D D cos kl cos 2
h h i v
1 kl sin 2 i v 2 1 kl sin 2 2
h D cos kl cos sin
二、观测程序
1、A 点安 J，量仪量（cm） ，B 点竖立视距尺。 2、 瞄准标尺读数上、 下、 中三丝在尺上的读数， l ( N M ) 100 ， 可使中丝对准仪高读数，
) 实
习( )
教学时数
2 学时
（一）、目的：清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。 （二）、要求：1.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差
的测定。2.了解光电测距仪相位法测距原理，初步掌握用光电测距仪测量距离的方法。
教 学 内 容 提 要
§4—2 视距测量
时间分配 30′ 15′ 20′ 10′ 15′
果的整理。了解钢尺检定的方法。 2.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 3.了解光电测距仪相位法测距原理，初步掌握用光电测距仪测量距离的方法。 4.认识全站仪，清楚全站仪使用过程。
二、教学内容概况
（一） 、具体教学内容：
章 节 主 要 内 容 一般性了解内容 1、 量距工具 课时安排 2 1、 直线定线步骤 2、 钢尺量距要求 3、 钢尺精密量距改正 1、 视距测量原理 2、 光电测量原理
1．参考课堂笔记及提供的本次课程的多媒体课件。 2．教材、网络资料
备课总结 及教学反 思
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D t
2N 1 (N ) 2f 2f f 2

c f
1 c c ct (N ) ( N N ) ( N N ) 2 2f 2 2f 2
与钢尺量距公式相比， 2 当成整尺长，则 N 为整尺数， N 为不足一个整尺的尺数， 2 称为
mnF ∽MNF
d d f f k p 令
d f l p f l f p
d
f l p
f C
视距乘，加常数，K=100 C=0
D kl c kl h i v
2、视线倾斜时的公式 设想标尺绕 E 点旋转 角与视线垂直
M N M E EN ME cos EN cos MN cos l l cos D kl kl cos
教 学 内 容
1、视距测量原理 2、观测程序 §4—3 光电测距 1、光电测距原理 2、使用 3、测距成果整理
教学重点 教学难点 及其处理
（一）、教学重点：视距测量 （二）、教学难点：光电测距的原理
教学方法 教学手段 讨论、练 习、作业 参考资料 参考文献 知识点 归纳总结
1．讲授为主，讨论为辅 2．用 powerponit 制作动画、演示图片，意在把抽象的概念形象化
第 4 章 距离测量
一、目的与要求
学习目的：认识距离测量设备的组成部分及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测
量方法。通过实验，达到独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整 理所必须具备的实践能力。建立直线定向的概念。
学习要求 1.认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法和精密方法，学会量距成
§4—1 钢尺量距
§4—2 视距测量 §4—3 光电测距
1、电子全站仪介绍
2
（二） 、建议教学安排：
Lecture1：
§4—1 钢尺量距 一、钢尺一般量距 （一）量距工具 主要：钢尺 辅助：测钎、标杆、垂球架 （二）量距要求 直：定线直、量距直 平：尺寸抬平 准：读数准，测杆投点准 直线定线：将直线的走向在地面上标示出来。 A、B 点竖立标杆，甲站在 A 点杆标后 1m 处，用眼从 A 点标杆的一侧照准 B 点标杆的同一侧
ห้องสมุดไป่ตู้
lt l0 (t t 0 )
（3）倾斜改正
D2 l h 2h
l lh D
所以
l h D l
h2 h2 (D l) 2l
D l l尺 lt l h
Lecture2：
§4—2 视距测量（距离有限，一般 100m，精度低） 利用有视距装置的仪器，配合视距尺，同时测定地面上两点间的平距和高差的一种方法。 一、视距测量原理 1、视线水平时的距离和高差的公式
光尺。 测相装置只能分辨出 0~2 的查体温表帝化。又能测出不足 2 的相位差 ，相当于不足整 “光尺”的距离值，例如“光尺”为 10m，则可测出小于 10m 的距离值，如采用 1km 的“光尺” ， 则可测出小于 1km 的距离值， 仪器的测相精度为 1/1000， 光尺越长， 测距误差越大， 兼展测程精度， 测距仪上选用两个“光尺” ，一把长度 10m，用来确定 dm，cm，mm 精度。一把长度为 1000m，用 来确定 m，10m，100m 位。——测程
D nl q
2、倾斜地面上的量距方法 平量法：尺子抬平量，定线后打桩，架垂球架， D l1 l2 斜量法： D S cos
D S 2 h2
（四）成果计算
k
D往 D返 1 ( D往 D返 ) 2
二、钢尺精密量距 钢尺一般量距 k1/ 1000 ~ 1/ 5000 ，精密量距可达 1/10000，对某些误差如尺长误差，温度的影 响，拉力等作了修正。 1、丈量地点选在平地，场地清理，尺长鉴定。 2、经纬仪定线，概量确定传距桩和分段丈量点。 A 点安 J，B 架垂球架，定线，每隔维一整尺段打桩（位距桩） ，由于观测者指挥，沿视线方向 由远及近，在每个桩的桩顶上的前，后边各定一点，连接两点得一视准线，再加刻一横线，交点即 为分段丈量点。 3、水准仪测高差，改斜距为平距
1 t (t前 t后 ) 2 4、量距：两人拉尺，两人读数，一人记录前测温度， ，后尺手将拉力计挂在尺
的零端，以施加标准拉力，两端同时读十字丝交点读数，估读到 0.5mm，将尺子前后移动 2~3cm， 同法再次丈量，一尺段丈量三次，较差小于等于 3mm。 取平均值作为该尺段的丈量结果，一段线往测完毕，立即返测回去。 5、成果计算 1）尺长方程式，
二、使用 1、使用 2、测量竖直角和气温，气压 3、距离测量 三、测距成果整理 1、加乘常数改正， RR R D R——乘常数 C——加常数
Dc C
2、气象改正值 气象改正图表，气象改正公式计算 3、倾斜改正： 四、精度指标 ±（A+BD）
A 固定误差，mm，由仪器加常数的测定误差，对中误差，测相误差等引起，与测量的距离无 关。 BD 比例误差，由仪器频率误差，大气折射率误差引起，与距离成正比 B——ppm（Parts Per Million）百万分之几，固定值 1~5ppm 之间 D——km，变化值，由测量距离确定，通用值 ±（2mm+2ppm× D） ，被测距离 1km，测距精度 4mm，即最大测距误差不大于 4mm，即最大测 距误差不大于 4mm。
lt l0 l (t t 0 )l0 to
—检定时的温度；
l0
—钢尺的名义长度；
l —名义长的钢尺需要的改正数；
t —量距时的温度；
l t — t 下钢尺的实长；
——膨胀系数；
2）尺段长度计算 （1）尺长改正
l
l尺 l l l0
lq
l q l0
（2）温度改正
形成视线，乙按甲的指挥左右移动标杆。 （三）量距 1、平坦地面上的量距方法 后尺手构尺的零点位于 A 点，前足手构尺的末端，沿 AB 方向前进，行至一整尺段处，按定线 时标出直线方向，将钢尺拉紧，拉平，拉稳后，后尺手将零点对准 A，前尺手将在尺的末端刻划竖 直地插下一测钎，得 1 点，最后量出不足整尺段的余长 q 。
测距精度主要取决于时间，要保证±1cm 的测距精度，时间要求准确到 6.7× 10-11S，采用间接测 时手段，相位测时法，距离和时间改化为距离和相位的关系。 光波在所测距离上往返，同一瞬时发射光与接收光产生相位移 ，调制光返回 A 点的相位比 发射时延迟了 。
2N
2ft
重庆交通大学 土木建筑学院 教案 周 次
§4—1
第 6 周，第 2 次课
钢尺量距
日
期
章节名称 授课方式 教 学 目 的 及 要 求
理论课( √ ) 实验课(
) 实
习( )
教学时数
2 学时
（一）、目的：通过对钢尺量距方法的学习，掌握用钢尺如何进行距离丈量 （二）、要求：能够用钢尺进行量距工作
教 学 内 容
教 学 内 容 提 要
1、 钢尺一般量距 2、 钢尺精密量距
时间分配 45′ 45′
教学重点 教学难点 及其处理
（一）、教学重点：直线定线、钢尺量距方法 （二）、教学难点： 钢尺精密量距的成果改正
教学方法 教学手段 讨论、练 习、作业 参考资料 参考文献
1．讲授为主，讨论为辅 2．用 powerponit 制作动画、演示图片，意在把抽象的概念形象化