第04章距离测量
视距丝 望远镜十字丝环
19
1、视距测量原理
对于倒像望远镜:下丝在标尺上的读数为a,
上丝在标尺上的读数为b,
视距间隔 l(l=a-b), 则水平距离D有:
固定值 (约34°23′)
a1
v1 l1
b1
D1 D2 K
i
l1 l2 仪器乘常数 A
1 h2
通常情况下k=100
D1 D2
D Kl 100l
17
二、普通视距测量
普通视距测量的精 度一般为1/200~1/300, 但由于操作简便,不受 地形起伏限制,可同时 测定距离和高差,被广 泛用于测距精度要求不 高的地形测量中。
18
普通视距测量原理
利用望远镜内十字丝分 划板上的视距丝(上、下 丝)及刻有厘米分划的视 距标尺(地形塔尺或普通水 准尺),根据光学原理可以 同时测定两点间的水平距 离和高差。
7
为了校核、提高精度,还要进行返测,取往、返测 距离的平均值作为直线AB最终的水平距离。并用往、 返测长度之差 与全D 长平均数 之D平比均,并化成分子 为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相 对误差K:
K
1 D平均 D往 D返
平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/3000 量距困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000
14
例题:用尺长方程为:
lt 30m 0.0025m 1.25105 C 1 (t 200C) 30m
的钢尺实测A—B尺段,长度l =29.896m,A、B两
点间高差h=0.272m,测量时的温度t=25.8°C,试 求A—B尺段的水平距离。
解:1)尺长改正
ld
l l l0
( 0.0025 30
a2
v2 l2
b2
2
h2
pf
d
l
20
l
D p f d
D f l ( f p) l
仪器乘常数(100)
df l l
仪器加常数(0)
上下丝间的距离
D = 100l
2、视准轴水平时的距离和高差公式
视准轴水平时的视距公式为:
D Kl 100l
测站点到立尺点的高差为:
h i v
i
a1
v1 l1
b1
13
3)倾斜改正
当l为斜距时应换算成平距d,则倾斜改正值为:
lh
d
l
(l 2
1
h2)2
l
l(1
h2 l2
1
)2
l
将上式 (1 h项2 )展12 开成级数:
l2
lh
l (1
h2 2l 2
h4 8l 4
)
1
h2 2l
h4 8l 3
取第一项
lh
h2 2l
每一尺段改正后的水平距离为:
d l ld lt lh
8
3、倾斜地面丈量
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。每段的 长度视坡度大小、量距的方便而定。
在困难地区钢尺量距相对误差不应大于1/1000
9
(三)精密钢尺量距(1/10000)
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 5cm~10cm,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。
B
A
A
1
2
3
4
5B
10
2、量距
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。
1
第四章 距离测量与直线定向
主要知识点:
一 、钢尺量距 二、普通视距测量 三、光电测距仪 四、全站仪 五、直线定向
2
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 普通视距 光电测距 GPS测距
3
一、钢尺量距
(一)量距工具
端点尺
刻线尺
4
(二)普通钢尺量距(1/1000~1/5000)
i —仪器高,是桩顶到仪器水 A
平轴的高度;
v —中丝在标尺上的读数。
Байду номын сангаас
1 h2
D1 D2
21
a2 v2 l2 b2
2
h2
22
3、视准轴倾斜时的距离和高差公式
MOM NON
MMO NNO 90
D S cos klcos l OM ON
D kl cos2
OM OM cos,ON ON cos
29.896 )m 0.0025 m
15
2)温度改正 lt (t t0 )l
1.25 10 5 0C 1(25.80C 20 0 C) 29.896 m 0.0022 m
3)倾斜改正
lh
h2 2l
(0.272 m)2 2 29.896 m
0.0012 m
4)A-B尺段水平距离
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。
11
3、尺长方程式:
经过检定的钢尺长度可用尺长方程式:
lt l0 l (t t0 )l0
lt —温度为t时的钢尺实际长t0 度;
l0 —钢尺的名义长度;
l —尺长改正值,检定时实际长度与名誉长度之差 —钢尺膨胀系数,一般取α=1.25×105 (0C)
1、直线定线
在同一直线上标定出各尺段端点的工作称为直线定线。 按精度要求的不同,直线定线分为:
目估法定线(一般钢尺量距) 经纬仪定线(精密钢尺量距)
5
目估法定线
A
A
1
2
3
4
经纬仪定线
B 5B
6
2、平坦地面的量距
A、B两点间的水平距离为:
D nl q
式中:n —尺段数; l — 钢尺的尺长; q —不足一整尺的余长。
hAB Dtg i v
d l ld lt lh 29.900 m
16
(四)钢尺量距误差及注意事项
误差:
1、尺长误差
4、钢尺倾斜误差
2、温度误差
5、定线误差
3、拉力误差
6、丈量误差
注意事项:
1、距离丈量的三个基本要求是:“直、平、准”。 2、丈量时尺身要置水平,尺要拉紧 3、钢尺在拉出和收卷时,要避免钢尺打卷 4、尺子用过后,要用软布擦干净后上油。
t0 —钢尺检定时的温度;
t —量距时的温度。
12
4、精密钢尺量距成果整理
精密量距结果应进行以下三项改正:
1)尺长改正
ld
l l
l0
l检 l0 l0
l
l — 全长改正数
l0 — 名义长度
l — 任一尺段
2)温度改正
α — 钢尺膨胀系数
lt (t t0 )l
t — 丈量时温度 t0 — 标准温度