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(整理)光电测距仪知识介绍.

光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式:M D=±(A+B·D)A--固定误差mm,B--比例误差系数mm/km,D—被测距离km;每公里的比例误差为U mm,则M0=±(A mm+U mm·D)2、测距仪的测距误差分为两部分:固定误差:与距离无关的误差,有测相误差、加常树误差、对中误差。

比例误差:与距离成比例的误差,有光速误差、大气折射率误差、频率误差。

周期误差有特殊性,与距离有关当不成比例。

3、测距仪的三轴有:仪器的发射光轴、仪器的接收光轴(二者统称测距光轴)和望远镜视准轴。

有的仪器三轴平行,有的三轴同轴。

4、测距的精度评定:测距仪有标称精度和测距精度之区别。

标称精度:指一批仪器出厂时的合格精度,仪器的标称精度比较宽。

M D=±(A+B·D)测距精度:指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度,可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。

M D=±√(M2d+M2a+M2b)M d–观测中误差,M a–加常数的检测中误差,M b—乘常数的检测中误差,二、光电测距仪测量方法1、斜距测量:置仪于BM1点上,瞄准BM2点,观测一个往测回(照准一次读数若干次为一个测回,每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时,取平均值作为此往测的平均斜距),然后置仪于BM2点上,瞄准BM1点,观测一个返测回。

每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。

2、竖直角(天顶距)测量:BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回,要求半测回间较差≯12″。

测回间较差≯8″时,取两测回的平均值作为往返测的竖直角。

往测高差:∆H往=L往平均值·sinα往平均值+i往-v往返测高差:∆H返=L返平均值·sinα返平均值+i返-v返精度计算:f h= ∆H往-∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值,正负号取往测的符号。

3、平距测量:首先通过对光电测距仪测出的斜距进行倾斜改正,改正后再进行水平距离的计算。

●气象改正∆1:用气象改正公式求出每KM的改正数,再求整个斜距的改正数。

●周期改正∆2:θ°=D零/10×360°;ν=A·sin(φo+θ)mm;(一般在2~~3mm间,测距中可不作此改正)A—周期误差曲线的振幅mmφo——仪器的初相角θ—所测距离不足一精测尺长度尾数的相位角D零—不够一精测尺10米的尾数●加常数改正∆3:一般给定●乘常数改正∆4:一般给定每KM的乘常数系数例:某台DM502测距仪,加常数为-1.6mm、乘常数为-0.65mm/百米、气象改正公式为∆D=281.95–(0.387·P)÷(1+0.00366t) (mm/km)、精尺长度为10mm、初相角φo=170-23-22、振幅A=2.15mm。

用该仪器测的某斜距为781.898米,竖直角为0-12-00.5,观测时温度为8°C,气压为738.5mmHg。

试计算水平距离?⑴、气象改正:∆D=281.95–(0.387·738.5)÷(1+0.00366×8)=+4.3 mm/km 则斜距的气象改正数为:781.898÷1000×4.3=3.4mm⑵、周期改正:θ°=1.898/10×360°=68-19-41;斜距尾数1.898<10m ν=2.15·sin(170-33-22+68-19-41)=-1.8mm;⑶、加常数改正:C=-1.6mm⑷、乘常数改正:781.898÷100×(-0.65)=-5.1mm各项改正后的斜距为:S=781.898+0.0034+(-0.0018)+(-0.0016)+(-0.0051)=781.893m⑸、归算水平距离:D=S·cosα=781.898·cos(0-12-00.5)=781.891m该测量过程为往测一个测回,一般都要进行往返两个测回测距≯6mm;竖直角要往返各测两个测回,半测回较差≯12″,测回间较差≯8″4、三角高程测量:应用四项改正公式,得改正后的斜距S(S= S+∆1+∆2+∆3+∆4)和归算的水平距离D(D=S·cosα)。

三角高程公式:H B=H A+∆H BA=H A+S·sinα(P–r)+i–VP-地球曲率的影响P=D2/2Rr-大气折光的影响r=K∙D2/2RR-地球半径6371 km注意:地球曲率和大气折光二者称球气差,在一般情况只能在工作方法上采用往返测法来减少其影响,通常不作球气差改正。

5、测绘地形图计算公式:水平距离:D=d·sin Z高差:h=d·cos Z+i–V平面坐标:X B=X A+ d·sin Z·cosαABY B=Y A+ d·sin Z·sinαAB高程:H B=H A+ d·cos Z+i–V字母表示:D-斜距,Z-天顶距,αAB-A点的坐标方位角,X A Y A-A点的坐标,i-仪高,V-中丝读数即棱镜高。

6、归算公式:●水平距离归算(倾斜改正)●大地水准面上水平距离归算(水准面改正)D O=D+∆D H=D–D·H/RH-发射器的绝对高程;D O-大地水准面(平均海水面)距离;D-发射器水准面上的距离;∆D H-归算改正值-D·H/R;R-6371 km;●高斯投影面上水平距离归算(投影改正)D OO=D O+∆D=D O+D O·y2/2R2y-A、B点y坐标的平均值km注意:不考虑地球曲率影响时,算得的水平距离为反射器水准面上的平距;与国家控制网连接时,将上述大地水准面平距归算到高斯投影面上;与施工控制网连接时,将反射器水准面平距归算到施工水准面上。

三、光电测距仪测设曲线▲置仪于曲线上测设曲线:1、计算曲线上测设点的坐标●第一缓和曲线上任意测设点的坐标公式:X=L–(L 5÷40R2 l02);Y=(L 3÷6R l 0)–(L 7÷336R3l 03);●圆曲线上任意测设点坐标公式:αi=180·(L–L0)÷πR+β0;X= R·sinα+m;Y= R·(1–cosα)+P;L-测设点到直缓点的曲线长;l 0-缓和曲线长;R-圆曲线半径;αi-圆曲线上某点半径到从圆心向切线作的垂线间的夹角;●第二缓和曲线上任意测设点坐标公式:(如下图)X=X HZ–X′cosα–Y′sinα =T(1+ cosα)–X′cosα–Y′sinα;Y=Y HZ–X′sinα+Y′cosα =T sinα–X′sinα+Y′cosα;(左-右+)X HZ Y HZ -HZ点在以ZH为坐标原点中的坐标;X′Y′-第二缓和曲线上测设点在HZ为坐标原点的坐标;T-曲线切线长;α-曲线转向角;X2、测设曲线(如下图)●置仪于ZH点(或HZ)一次测设曲线:求以坐标原点为极点,以X轴为极轴的极坐标系中的极角、极经:θ=arc tg(Y/X);S=√(X2+Y2);●在曲线上任意点置仪测设:αBA= arc tg((Y A – Y B)/(X A–X B));αBC= arc tg((Y C – Y B)/(X C–X B));S BC=√((Y C – Y B) 2+(X C–X B) 2);X i▲置仪于曲线外测设曲线:1、在曲线已知点(曲线五大桩和任意点)上置仪,测一边一角求曲线外点坐标。

(如下图)测αOM、S OM======>求出X M,Y M、已知X N,Y N======>αMN、αMO=αOM+180=====>θ、S;测∠EFM 、S FM ====>求出X M ,Y M 、arc tg αEF =∆Y FE /∆X FE 、αFM=αEF +180–∠EFM ====>X M ,Y M 、已知X H ,Y H ====>αMH 、S MH ; 2、 曲线外任意点置仪测两边,求曲线外点坐标。

(如下图)YXM 点在EF 右侧时:∆X EM =∆X EN –∆X NM =a ·cos αEF –b ·sin αEF ; ∆Y EM =∆Y EN +∆Y NM =a ·sin αEF +b ·cos αEF ; M 点在EF 左侧时: ∆X EM =a ·cos αEF +b ·sin αEF ; ∆Y EM =a ·sin αEF –b ·cos αEF ;a=(L 21 –L 22 +C 2)/2C ;b=√(L 21–a 2)四、光电测距仪测设曲线桥墩位置(桥梁工作线交点坐标计算) 1. 第一缓和曲线上墩台工作线交点坐标 X A'= L –(L 5÷40R 2 l 02);Y A'=(L 3÷6R l 0)–(L 7÷336R 3 l 03);βA =180L 2÷2πR l 0; αBA =β; αA'A =αA'B +90=β+180–90;则:X A=X A'+∆X A'A= X A'+E cos αA'A;Y A=Y A'+∆Y A'A= Y A'+E sin αA'A;X A'、Y A'--- A'点在中线的坐标;X A、Y A--- A点在工作线交点的坐标;E---桥墩台预偏距;BZH2.圆曲线上墩台工作线交点坐标方法一:X B'= R·sinα+m;Y B'= R·(1–cosα)+P;α=(L Y÷R)·(180÷π)+β0 =α'+β0 =αCB';αB'B=αB'C+90=αCB'+180+90;则:X B=X B'+E cos αB'B;Y B=Y B'+E sin αB'B;DZH●●方法二:(如图)XJDX O= m;精品文档Y O= R+P;αO~~HY =270+β0;θ=180·L Y÷πR;αOC=αO~~HY+θ=θ+β0+270(右偏)或=90–θ–β0(左偏);则:X C=X O+∆X OC=m+(R+E)cosαOC;Y C=Y O+∆Y OC=(R+P)+(R+E)sinαOC;3.4.第二缓和曲线上墩台工作线交点坐标X C '=X HZ–X C′cosα–Y C′sinα=T(1+ cosα)–X C′cosα–Y C′sinα;Y C '=Y HZ–X C′sinα+Y C′cosα=T sinα–X C′sinα+Y C′cosα;(左-右+)αDC '=α–β;αC 'C=αC 'D+90 ;则:X C=X C '+E cosαC 'C=X C '+E cos(α–β+270);Y C= Y C '+E sinαC 'C=Y C '+E sin(α–β+270);精品文档。

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