学习情境四、距离测量

1、江苏开放大学江苏开放大学 张晓东张晓东学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.1 4.1 钢尺量距钢尺量距4.2 4.2 视距测量视距测量4.3 4.3 光电测距光电测距4.4 4.4 距离测量的误差分析距离测量的误差分析学学 习习 内内 容容学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量距离测量的基本方法距离测量的基本方法（钢尺量距）（钢尺量距）钢尺检定钢尺检定施测施测视距测量视距测量光电测距光电测距导导 学学误差产生的分析与处理误差产生的分析与处理实训实训学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量学习目标：学习目标： 能够使用普通钢尺、经纬仪或测距仪，进能够使用普通钢尺、经纬仪或测距仪，进 行

2、距离测量的观测、记录和计算。行距离测量的观测、记录和计算。 学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 学习重点学习重点 1.1.端点尺和刻线尺的区分端点尺和刻线尺的区分 2. 2.直线定线、平坦地面与倾斜地面量距的方法直线定线、平坦地面与倾斜地面量距的方法 学习难点：学习难点： 1. 1.钢尺量距的误差来源及相应的注意事项钢尺量距的误差来源及相应的注意事项 2. 2.精密量距的定线、量距的方法及尺长方程的计算精密量距的定线、量距的方法及尺长方程的计算学习资料：学习资料： 测量学相关教材、教学课件、课程网页等测量学相关教材、教学课件、课程网页等学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 距离测量的

3、主要任务是测量水平距离距离测量的主要任务是测量水平距离距离测量的方法距离测量的方法钢尺量距钢尺量距光电测距光电测距视距测量视距测量 直线定向直线定向是确定两点间相对位置关系的必要是确定两点间相对位置关系的必要环节。环节。学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.1 钢尺量距钢尺量距 4.1.1、量距的工具、量距的工具钢尺钢尺刻线尺刻线尺34567890129cm 端点尺端点尺9cm3456789100学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量皮尺皮尺4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量测绳测绳 （50m，100m)4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境

4、四、距离测量辅助工具辅助工具测钎：一般测钎：一般6 6或或1111根为一组，根为一组，套在一个圆环上。主要用来套在一个圆环上。主要用来标定尺段点的位置和计算丈标定尺段点的位置和计算丈量的尺段数。量的尺段数。 斜坡量距时投点斜坡量距时投点 花杆：标定直线花杆：标定直线学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 4.1.2、直线定向、直线定向4.1 钢尺量距钢尺量距（1）目估定线）目估定线学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量（2）经纬仪定线）经纬仪定线AB1234.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.1.3、钢尺量距的一般方法、钢尺量距的一般方法 1.平坦地面上的量距

5、方法平坦地面上的量距方法qnlDAB式中式中 n整尺段数；整尺段数； l钢尺长度钢尺长度（m）；）； q不足一整尺的余长不足一整尺的余长（m）。）。AB测钎测钎 前尺手后尺手q学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量)(21bfavDDD 钢尺量距时，一般还应进行返测。钢尺量距时，一般还应进行返测。 取往、返测距离的平均值作为最终的水平距离。取往、返测距离的平均值作为最终的水平距离。式中式中 D Davav往、返测距离的平均值（往、返测距离的平均值（m m）；）； D Df f往测的距离（往测的距离（m m）；）； D Db b返测的距离（返测的距离（m m）。）。4.1 钢尺量距钢尺量距学习

6、情境四、距离测量学习情境四、距离测量bfavavbf1DDDDDDK 量距精度通常用相对误差量距精度通常用相对误差K来衡量，相对误差来衡量，相对误差K应化应化为分子为为分子为的分数形式。的分数形式。 在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不在平坦地区，钢尺量距一般方法的相对误差一般不应大于应大于1/3 000；在量距较困难的地区，其相对误差也；在量距较困难的地区，其相对误差也不应大于不应大于1/1 000。4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量22ABABhL2倾斜地面上的量距方法倾斜地面上的量距方法 cosABABLD 学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量

7、为了提高测量精度，防止丈量错误，通常采用往为了提高测量精度，防止丈量错误，通常采用往返丈量取中数为丈量结果。返丈量取中数为丈量结果。 用相对误差衡量测量精度，即用相对误差衡量测量精度，即bfavavbf1DDDDDDK一般量距：一般量距：量距相对精度：量距相对精度：1 120002000 1 150005000主要用途：图根导线边长丈量、一般工程的距离放样。主要用途：图根导线边长丈量、一般工程的距离放样。4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.1.4、钢尺量距的精密方法、钢尺量距的精密方法1.钢尺检定钢尺检定 钢尺由于材料原因、刻划误差、长期使用钢尺由于材料原因、刻

8、划误差、长期使用的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响，其的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响，其实际长度往往不等于尺上所标注的长度即名义实际长度往往不等于尺上所标注的长度即名义长度，因此，量距前应对钢尺进行检定。长度，因此，量距前应对钢尺进行检定。4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量000)(lttlllt （1 1）尺长方程式）尺长方程式 经过检定的钢尺，其长度可用尺长方程式表示。式中式中l lt t钢尺在温度钢尺在温度t t时的实际长度（时的实际长度（m m）；）； l l0 0钢尺的名义长度（钢尺的名义长度（m m）；）； l l尺长改正数（尺长改正数（m m

9、）；）； 钢尺的膨胀系数，钢尺的膨胀系数，=1.25=1.251010-5-5m/1m/1； t t0 0钢尺检定时的温度（钢尺检定时的温度（）；）； t t钢尺使用时的温度（钢尺使用时的温度（）。）。学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量（2 2） 钢尺的检定方法钢尺的检定方法 钢尺的检定方法有与标准尺比较和在测定精确长钢尺的检定方法有与标准尺比较和在测定精确长度的基线场进行比较两种方法。度的基线场进行比较两种方法。 标准尺长比较的方法标准尺长比较的方法: : 将被检定钢尺与已有尺长方程式的标准钢尺相比较。将被检定钢尺与已有尺长方程式的标准钢尺相比较。4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距

10、离测量学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量2钢尺量距前的准备工作钢尺量距前的准备工作 （1 1）清理场地）清理场地 （2 2）直线定线）直线定线A AA AB BB B1 12 23 34 45 5 （3 3）测桩顶间高差）测桩顶间高差学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 （1 1）人员组成：）人员组成：两人拉尺，两人读数，一人测温度兼记两人拉尺，两人读数，一人测温度兼记录，共录，共5人。人。 （2）丈量时，后尺手挂弹簧秤于钢尺的零端，前尺手执）丈量时，后尺手挂弹簧秤于钢尺的零端，前尺手执尺子的末端，两人同时拉紧钢尺，把钢尺有刻划的一侧贴切尺子的末端，两人同时拉紧钢

11、尺，把钢尺有刻划的一侧贴切于木桩顶十字线的交点，待达到标准拉力时，由后尺手发出于木桩顶十字线的交点，待达到标准拉力时，由后尺手发出“预备预备”口令，两人拉稳尺子，由前尺手喊口令，两人拉稳尺子，由前尺手喊“好好”。在此瞬。在此瞬间，前、后读尺员同时读取读数，估读至间，前、后读尺员同时读取读数，估读至0.5mm，并计算尺，并计算尺段长度。段长度。 3钢尺量距的过程钢尺量距的过程4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 （3 3）前、后移动钢尺一段距离，同法再次丈量。）前、后移动钢尺一段距离，同法再次丈量。每一每一尺段测三次，读三组读数，由三组读数算得的长度之差要求尺段测三次

12、，读三组读数，由三组读数算得的长度之差要求不超过不超过3mm，否则应重测。，否则应重测。 （4 4）如在限差之内，取三次结果的平均值，作为该尺）如在限差之内，取三次结果的平均值，作为该尺段的观测结果。段的观测结果。同时，每一尺段测量应记录温度一次，估读同时，每一尺段测量应记录温度一次，估读至至0.5。如此继续至终点，完成往测工作。完成往测后，应。如此继续至终点，完成往测工作。完成往测后，应立即进行返测。立即进行返测。 4.1.4、钢尺量距的精密方法、钢尺量距的精密方法4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量（5 5）成果计算）成果计算 将每一尺段丈量结果经过尺长改正、温

13、度改正和将每一尺段丈量结果经过尺长改正、温度改正和倾斜改正改算成水平距离，并求总和，得到直线往测、倾斜改正改算成水平距离，并求总和，得到直线往测、返测的全长。返测的全长。 往、返测较差符合精度要求后，取往、返测结果往、返测较差符合精度要求后，取往、返测结果的平均值作为最后成果。的平均值作为最后成果。4.1 钢尺量距钢尺量距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 普通视距测量的精度一般为1/2001/300，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。4.2.1、视距测量原理、视距测量原理4.2 视距测量视距测量学习情境四、距离测量学习情境四

14、、距离测量1.视线水平时视线水平时lKlD100 学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量2.视线倾斜时视线倾斜时 2cosKlD viKlh 2sin21学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.3 光电测距光电测距 4.3.1、测距仪的原理、测距仪的原理 通过通过直接直接或或间接间接地测定测距信号在被测距地测定测距信号在被测距离上的往返传播时间离上的往返传播时间t t，同时求定测距信号在，同时求定测距信号在大气中的传播速度大气中的传播速度v v，即可按下式求得距离，即可按下式求得距离 D=cD=ct/2t/2c=cc=c0 0/n/n学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.3.2、光

15、电测距仪操作与使用、光电测距仪操作与使用1.1.安置仪器安置仪器 2.2.观测垂直角、气温和气压观测垂直角、气温和气压3.3.测距准备测距准备 4.4.距离测量距离测量 4.3 光电测距光电测距学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量 4.4 距离测量的误差分析距离测量的误差分析4.4.1、钢尺量距的误差分析、钢尺量距的误差分析1.1.尺长误差尺长误差2.2.温度误差温度误差 1 10 00.4mm0.4mm3.3.钢尺倾斜和垂曲误差钢尺倾斜和垂曲误差4.4.定线误差定线误差 0.25m1mm0.25m1mm5.5.拉力误差拉力误差 2.6kg1mm2.6kg1mm6.6.丈量误差丈量误差学习情境四、距离测量学习情境四、距离测量4.4.2、视距测量的误差分析、视距测量的误差分析1.视距乘常数视距乘常数K的误差的