测量学第四章.ppt

第四章 距离测量与三角高程测量 河南城建学院 光电测距仪测距 水平距离地面上两点在水平面投影后的直线距离 测量方法 钢尺量距 光学视距法测距 1 钢尺 4 1钢尺量距 一 钢尺和丈量工具 端点尺 刻线尺 2 皮尺 3 其他工具 测杆 测钎 垂球 温度计 拉力计 因瓦尺 皮尺 钢尺 直 测直线距离平 测水平距离准 准确 二 量距的基本要求 三 直线的定线 在两点之间的直线上设立一些方向标志 如测钎 木桩 标杆等 并使这些标志与直线两端点成为一条直线 此工作为直线定线 1 直线定线 目视定线 经纬仪直线定线 2 定线方法 1 两点间目测定线 通视 两点不通视 跨越沟谷定线 2 经纬仪定线 经纬仪两点间定线 用经纬仪延长直线 正倒镜分中法 1 往测由A B其中L 钢尺长度n 测段数q1 余长 四 距离丈量 一 平坦地区的距离丈量 往返丈量法 单程双对法 单程双读法 2 返测由B A 3 计算平均值D和相对误差K 相对误差用分子是1的分数表示 解 D 135 309 135 347 2 135 328mK 0 038 135 328 1 3500 例 已知 DAB 4 30 15 309 135 309mDBA 4 30 15 347 135 347m求 D K 1 平量法 分段丈量法 2 斜量法 二 倾斜地面的距离丈量 D L COS D L h D L h D 1 温度变化引起的尺子伸缩 2 地面倾斜对水平距离的影响 3 名义尺长与实际尺长之差 三 精密量距的方法 1 精密量距需要加入3项误差改正 2 尺段长度计算应考虑尺长改正 温度改正 倾斜改正的影响 五 钢尺检定 一 尺长方程式 钢尺在温度时的实长 钢尺的名义长度 钢尺的膨胀系数 1 2 10 5 尺长改正数 钢尺检定时的温度 一般 钢尺量距时的温度 三 钢尺检定计算 二 钢尺检定方法 三测回 计温度 施拉力 相对精度不低于1 100000 2 距离测量定线 概量 打木桩 定标志尺段丈量 一定拉力 两端三读法 互差 2mm取平均值记录温度t1 25 8 C 六 钢尺精密量距 精度1 1万 1 5万 及成果整理 1 量距工具 鉴定钢尺 弹簧称 温度计 经纬仪 水准仪 每测段水平距离Di的计算 3 测定相邻两点的高差 每段往返测量 h h 10mm取平均值h1 0 152m 4 尺段长度计算 5 计算全长 七 丈量成果整理 一 水平距离的成果整理 d a bD a b D D Lt L0 Lt 由尺长方程式求出的实际长度 L0 钢尺名义长度 1 当高差较小时倾斜改正只取第一项 2 3 4 改正后的水平距离 二 倾斜地面的距离改算 例已知 求 D1解 全长计算往测DAB D往 398 2830米返测DBA D返 398 2950米平均值D DAB DBA 2 398 2890米相对误差K D D 0 0120 398 2890 1 32000 1 定线误差 0 05 0 07米 八 钢尺丈量误差与注意事项 一 钢尺 仪器 误差尺长误差 新尺检定 计算改正检定误差 0 3毫米 4 对点投点误差 0 3毫米 2 拉力误差 100N 二 观测误差 3 倾斜误差 计算改正 1 垂曲误差 垂距 0 2米2 温度误差 计算改正3 风力误差 风力 4级 三 外界条件 四 钢尺的维护 4 2视距测量 利用望远镜内十字丝平面上的视距丝在视距尺上读数 根据光学原理 测定两点间的距离 间接计算出两点间的高差 视距测量 光学间接测量方法 一 视距测量原理 测距精度 1 300 二 视距计算公式 1 视线水平时的计算公式 距离 D Cl C a b 100l a 下丝读数 b 上丝读数 l 尺间隔 高差计算公式 h i v i 仪器高v 中丝读数 HB HA h HA i v 2 视线倾斜时的计算公式 地面高差大 视线倾斜时 加测角D 100 a b Cl 例 a 1 257b 1 000 2 34 则D 25 6m 3 高差公式h Dtan i v Cl tan i v Clsin cos i v Clsin2 i v式中i 仪器高v 目标高 中横丝读数 三 视距测量的观测和计算 1 视距测量的观测 1 安置仪器 量取仪器高 抄录控制点高程 2 立尺 尺子面对测站 尺子竖直 3 盘左观测 读取 下丝读数a 上丝读数b 计算 尺间距n a b 读取 中丝读数v调整竖直度盘气泡居中 读出竖盘读数L 记录下来 见表4 5 2 记录人员记录数据后 立即进行计算 求出水平距离 高差和点的高程 四 视距测量的误差来源和精度 一 用视距读取视距间隔的误差 1 取上下丝的直接读数之差 2 取上丝或下丝与尺子的某个正分划重合 二 视距尺分划误差 三 常数不准确的误差 四 竖角观测误差 五 视距尺树立不直的误差 六 外界条件的影响 1 大气的竖直折射 视线高于1米2 空气对流使视距尺的成像不稳定 3 风力使尺子抖动 4 2光电测距仪简介 电磁波测距 用电磁波作为载波传输信号 以测量两点间距离 一 电磁波测距的分类 1 微波测距 2 激光测距 3 光电测距 通过测定电磁波 无线电波或光波 在测线两端点间往返传播的时间t 按下列公式算出距离D 二 测距原理 1 脉冲式测距2 相位式测距 三 测距方式 四 红外测距仪及其使用 一 短程红外测距仪 采用红外光源 测程在5km以内 红外测距仪的标称精度 a b Dppm 二 测距仪的使用 三 光电测距成果整理 一 测距仪常数改正 1 加常数C的改正 2 乘常数的R的改正 二 气象改正 三 改正后的斜距 平距和高差的计算 四 光电测距的精度分析和注意事项 一 光电测距的误差来源 1 调制频率误差2 气象参数误差3 仪器对中误差4 测向误差 三 光电测距的注意事项 二 光电测距的精度 4 4 三角高程测量 一 三角高程测量的计算公式 hAB Dtan i v hAB Ssin i v v 二 地球曲率和大气折光的影响 1 地球曲率的影响 f1 h D 2R 2 大气折光的影响f2 kD 2R 3 两差改正 f f1 f2 1 k D 2R 高差 hAB Dtan i v f v hAB Ssin i v f 三 三角高程测量的观测与计算 一 三角高程测量的观测 1 测站安置仪器 量仪器高i 镜站安置觇牌 量取目标高v 2 观测垂直角 一测回计算 3 测定水平距离或斜距 二 三角高程测量的计算 f h允 10D cm fh允 5 D cm 四 三角高程测量的应用 1 三角高程路线 在两个已知高程点间 由已知水平距离的若干条边组成的路线 用三角高程测量的方法 对每条边进行往返观测测定高差 2 独立高程点 由两个或三个已知高程点对一个未知高程的点 用三角高程的方法求算该点的高程 称为独立高程点 3 高程导线 4 光电测距三角高程测量 二 计算 测距仪三角高程测量的主要技术要求 五 三角高程测量路线的计算 1 高差计算 各边往返测高差较差 0 1Dm 2 计算高差闭合差 附合路线 闭合路线 支线三角高程路线 高差闭合差的限值 f 5 D cm 3 计算改正数