最新中南大学《土木工程测量》课件第04章距离测量与直线定向

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视距测量
一、视距测量(stadia measurement)概述 1. 视距测量原理
是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几何 光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。
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D=(l/2)cot(α/2)
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大
D=L＋∆ld＋ ∆lt＋ ∆lh=95.030m
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七、钢尺量距的误差分析
误差项目
对结果的影响
1
定线误差 30m距离，偏差0.25m时，量距增大1mm
2
尺长误差 会累积，丈量距离越长，误差越大
3 温度测定误差 温度变化1℃，30m距离产生0.4mm误差
4 拉力不均误差 拉力变化±2.6kg，尺长变化±1mm
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A
南
A
1
2
3
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B B
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钢尺量距的一般方法
1、平坦地面的测量方法
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（2） 一般要求
–一般采用往、返丈量；
–返测时从B量至A，要重新定线；
–丈量结果取往、返距离平均值；
–用相对误差K校核丈量精度。
（3） 计算公式
n： 整尺段数 l： 钢尺名义长度 ∆l：不足一尺的余长
中南大学《土木工程测量》课件 第04章距离测量与直线定向
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《土木工程测量》课件
第五章：钢尺量距与直线定向
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中南大学土木建筑学院道路工程系
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（3）用相对误差K衡量测量精度。
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中 南 大 斜量法 学
平量法
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例如:AB的往测距离为162.73m，返测距离 为162.78m，则丈量的相对误差K为:
K=|162.73-162.78| /162.755
=1/ 3255 < 1 /3000
光电测距仪通过光波在待测距离D上往、返传播一次所 需要的时间t2D，依照公式计算：
D12c2tD
c
c0 n
中
c：光在大气中传播的速度；
南
c0：光在真空中的传播速度； n：大气折射率。
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脉冲式红外测距仪
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相位式红外测距仪
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2. 分类及特点
中
载波介质
特点
备注
微波测距仪 无线电波 测程可达60km，一般用于大地测
南 激光测距仪 激 光
量
统称为光电
大 红外测距仪 红外光
测程15km，用于小地区测量
测距仪
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二、光电测距仪的基本原理和计算 1. 基本原理
中
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2. 计算公式
六、钢尺量距的误差分析
1. 尺长改正 2. 温度改正
ld
l l
l0
lt tt0l
3. 倾斜改正
lh
h2 2l
中 4. 改正后的水平距离 d l ld lt lh
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例：钢尺丈量一坡度均匀的倾斜距离，结果为95.042m。丈量时拉力 P=10kg，温度t=0℃，两桩顶高差h=0.42m，求水平距离。（钢尺名义 长度为30m，当拉力为P=10kg，t0=20 ℃时，钢尺检定长度为30.004m,
2. 视距测量的精度 普通视距测量－－1/200~1/300 精密视距测量－－1/2000
3. 视线水平时视距测量公式
钢尺的温度改正数为0.0000125/ºC）。
解：
（1）尺长改正
∆ld=(95.042/30) ×(30.004-30)=0.013m （2）温度改正
中 ∆lt=0.0000125×(0-20) ×95.042=-0.024m （3）倾斜改正
南
∆lh=-0.422/(2×95.042)=-0.001m 改正后水平距离：
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（2）经纬仪定线 经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法。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，指挥助手左右移动测钎（用粗铁丝制成，长 30～40cm），直至测钎的像与纵丝重合。
AB的距离为162.76m。
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五、钢尺精密量距简介
（1）精度要求在1/10,000～1/40,000
（2）仪器：经纬仪、水准仪、经过检定的钢尺或 铟瓦尺
（3）辅材：弹簧秤、温度计等
（4）人员：5人一组，2人拉尺，2人读数，1人记
中
录
南
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中
（4）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。
南 （5）不准将钢尺沿地面拖拉，以免磨损尺面分划。
大 （6）收卷钢尺时，应按顺时针方向转动钢尺摇柄，切不可逆
学 转，以免折断钢尺。
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§4-2 电磁波测距（简介）
一、电磁波测距(electro-magnetic distance measuring，EDM) 1. 定义 是用电磁波作为载波，传输测距信号，以量测两点间距离的一 种方法。具有量程长、精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地 形限制等特点。
中
5 钢尺倾斜、 丈量结果偏大
南
垂曲误差
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丈量误差 丈量结果偏大或者变小
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附：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）丈量时，钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺后手握 紧尺夹加力，没有尺夹时，可以用布或者纱手套包住钢尺代替 尺夹，切不可手握尺盘或尺架加力，以免将钢尺拖出。
–水平距离：D＝nl＋∆l
–相对误差：
中
KD 往 － D 返D 1
南
D D D/D
大
平坦地区：K容＝1/3000
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一般地区：K容＝1/2000
困难地区：K容＝1/1000
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2. 倾斜地面普通丈量
（1）基本方法
水平量距法 倾斜量距法
当地面起伏不大时 当倾斜地面坡度均匀
（2）通常采用往、返丈量；取平均值为丈量结果。