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1、,距离测量：测量地面两点之间的水平距离。,距离测量 的方法,钢尺量距视距法量距 光电测距,第四章 距离测量,4.1 钢尺量距4.2 视距测量4.3 光电测距仪,作业,4.1.1 距离丈量的工具 皮尺 精度较低，仅用于精度要求不高的距离丈量。 钢尺 精度可达万分之一，常用于工程中。（端点尺与刻划尺） 因瓦尺 精度可达百万分之一，但使用不便，常用于基线丈量。,4.1 钢尺量距,辅助工具：,测钎 用于标志尺端的起止点和计算尺段数。花杆 用于标定直线弹簧称和温度计 用于控制拉力和测定温度。,4.1.2 直线定线,定义：标定各尺段端点在同一直线上的工作。,方法： 目估定线：待测距离两端A、B插花杆甲于A
2、后1-2米处，乙持杆走近距B约一尺长处甲指挥乙动杆定点,经纬仪定线：置经纬仪于A点，用望远镜瞄准B点定线,4.1.3 钢尺量距的一般方法,一、平坦地区 定线 -尺手就位 - 量距li - 尺手并进 - 丈量最后不足整尺段长q,式中：n 尺段数； l 钢尺的尺长； q 不足一整尺的余长。,准备,好,检核： 若相对误差 容许相对误差：平坦测区K容=1/3000 困难测区K容=1/1000 则D=(D往+D返）/2,为了校核、提高精度，还要进行返测得D返,二、倾斜地面丈量,在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000,当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行丈量。每段
3、的长度视坡度大小、量距的方便而定。,4.1.4 钢尺量距的精密方法（1/100001/40000）,1、经纬仪定线,将经纬仪安置于A点，瞄准B点，然后在AB的视线上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点1，2，。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面5cm10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在AB方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作为钢尺读数的依据。,量距是用经过检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。 量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力(30 m钢尺，标准拉力为100 N)。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到0.5mm。每尺段要移动钢尺三次不同位置，三次丈量
4、结果的互差不应超过2mm，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。 随之进行返测，如要进行温度和倾斜改正，还要观测现场温度和各桩顶高差。,2、串尺法量距,精密量距结果应进行以下三项改正：,1、尺长改正,2、温度改正, 钢尺膨胀系数 t 丈量时温度 t0 标准温度,3. 改正,当为斜距时应换算成平距d，则倾斜改正值为：,将上式 项展开成级数：,取第一项,3.倾斜改正,每一尺段改正后的水平距离为：,4.1.5 钢尺量距误差及注意事项,误差来源尺长误差 - 测前检定，尺长改正定线误差 - 一般目估法即可拉力不均误差 - 用弹簧称控制钢尺倾斜误差 - 用水准仪控制钢尺对准及读数误差 - 多余观测温度
5、影响 - 温度改正注意事项认清是刻线尺还是端点尺读数时要拉紧、拉平、拉稳 防锈、防折、防拖、防车碾压、防硬拉,4.2 视距测量,4.2.1 原理 利用望远镜内的视距装置视距丝配合视距尺，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。仪器工具：经纬仪或水准仪及视距尺（普通水准尺或专用视距尺)精度：一般为1/2001/300，精密测量可达1/2000适用：用于地形测量的碎部测量和图根控制网的加密。,视准轴水平时的视距公式为：,测站点到立尺点的高差为：,i 仪器高，是桩顶到仪器水平轴的高度；v 中丝在标尺上的读数。,4.2.2 视准轴水平时的距离和高差公式,4.2.3 视准轴倾斜时的距离和高
6、差公式,倾斜距离L为：,倾斜距离L为：,水平距离D为：,高差h为：,例题：如上图，在A点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准B点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，=327,试求A、B两点间的水平距离和高差。,解：1）尺间距,2）水平距离,3）高差,4.2.3 视距测量误差及注意事项,此外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、 视距常数误差等。,1.读数误差 2.标尺不竖直误差 3.外界条件的影响,视距测量误差,电磁波测距仪是用电磁波（光波或微波）作为 载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。,电磁波测距仪的分类： 1、光电测距仪 （可
7、见光、红外光、激光） 2、微波测距仪 （无线电波、微波）,红外测距仪,4.3 光测距仪,电磁波测距仪的优点： 1、测程远、精度高。 2、受地形限制少等优点。 3、作业快、工作强度低。,建筑工程测量中应用较多的是短程 红外光电测距仪。,光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上 往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：,式中：c 光波在空气中的传播速度,一、测距原理,二、测距方法,光电测距仪按照t2D的不同测量方式，可分为：,脉冲式（直接测定时间）,相位式（间接测定时间）,1、脉冲式,脉冲式光电测距仪是将发射光波的光强调制成一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测距离上往返传播的时间来计算距离。
8、,脉冲测距原理图,：脉冲的振荡频率,q：计数器计得的时钟 脉冲个数,计数器只能记忆整数个时钟脉冲，不足一周期的时间被丢掉了。测距精度较低，一般在“米”级，最好的达“分米”级。,2、相位式,相位式光电测距仪是将发射光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往、返传播的相位移来解算时间。,将返程的正弦波以棱镜站为中心对称展开后的图形：,由于,，所以,则：,式中 ，,取,，则不同的调制频率对应的,测尺长见下表：,调制频率越大，测尺长度越短。,相位式测距仪的基本工作原理图：,1、由发射系统发射一个调制光波，同时至检相器；2、调制光波在待测距离上传播，反射镜反射后，经接 收系统进入检相器；3、
9、检相器将发射信号与接收信号进行相位比较，测出 相位差 ；4、每改变频率f 后的调制光波，测出一个 ，组合后经 微处理器计算显示结果。,三、测程及测距仪的精度：,1、测程：测距仪一次所能测的最远距离。,短程测距仪 测程小于5km； 中程测距仪 测程在5km-30km； 远程测距仪 测程在30km以上。,2、测距仪的精度：,式中：mD 测距中误差，单位为mm； a 固定误差，单位为mm； b 比例误差； D 以km为单位的距离。,RED mini短程红外测距仪的精度为 当距离D为0.6km时，测距精度是mD=5.8mm。 ( 通常写作ppm),四、RED mini红外测距仪,各种反射棱镜,经纬仪与
10、测距仪配接,测距仪功能键盘,1、仪器简介：,经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄 准反射棱镜中心的视线保持平行。,调整经纬仪望远镜，使十字 丝对 准反射棱镜的觇牌中心,调整测距仪望远镜，使十字丝对准反射棱镜中心,2、距离计算：,1）仪器常数改正（测距仪的乘常数R和加常数K）,加常数K=L L（mm）,乘常数R的单位是mm/km,对于观测值为L的距离，其常数改正值为：,2）气象改正,RED mini测距仪的气象改正公式为：,式中：Lt气象改正值，单位为mm； P测站气压，单位为mmHg， 1 mmHg=133.322Pa； t测站温度，单位为C； L距离，单位为km 。,3） 倾斜改正,L经过常数改正和气象改正后的距；经纬仪测定的测线竖直角。,五、光电测距的注意事项,(1) 防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。(2) 严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。(3) 仪器长期不用时，应将电池取出。,(4) 测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体 和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。(5) 镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。(6) 应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。,课外作业：设计施测方案,隔河测建筑物高度和高程1.用什么仪器工具2.用什么方法及具体步骤3.方案要具体可操作,P,高程HP,
