主要内容3-1钢尺量距§3-2视距测量§3-3电磁波测距简介

1、1 第三章第三章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向 2 距离测量形式 测距方法 测距方法的选择： 两点间倾斜距离测量两点间倾斜距离测量两点间水平距离测量两点间水平距离测量以以上上。5 50 00 01 1视视距距法法测测距距：精精度度以以上上。1 10 00 00 01 1钢钢尺尺量量距距：精精度度以以上上。. .1 10 00 00 00 01 1光光电电测测距距仪仪：测测距距精精度度。点点多多，需需要要点点的的高高程程）（需需要要的的精精度度较较低低，测测法法地地形形图图测测绘绘经经纬纬仪仪配配平平板板的的极极坐坐标标视视距距法法测测距距方方法法适适用用于于求求不不太太高高）。根根测测

2、量量（边边短短，精精度度要要钢钢尺尺量量距距方方法法适适用用于于图图）。度度要要求求高高, ,地地控控制制测测量量（边边长长，精精光光电电测测距距方方法法适适用用于于大大 第三章第三章 距离测量与直线定向距离测量与直线定向 3 3-1 3-1 钢尺量距钢尺量距（一）钢卷尺（钢尺）（一）钢卷尺（钢尺） 形式：尺架式、尺盒式形式：尺架式、尺盒式 长度：长度：20m20m、30m30m、50m50m 分类：端点尺、刻线尺分类：端点尺、刻线尺（见下图）（见下图）零点零点10cm10210cm103（二）丈量工具（二）丈量工具 花杆、测钎、垂球、花杆、测钎、垂球、弹簧秤，温度计。弹簧秤，温度计。4 定线

3、目的：定线目的：定线工具：定线工具：花杆、测钎、花杆、测钎、 经纬仪。经纬仪。定线方法：定线方法：目估法、经目估法、经 纬仪定线法。纬仪定线法。（一）两点间目测定线（一）两点间目测定线（二）过高地定线（二）过高地定线 方法见右图上方法见右图上（三）经纬仪定线（三）经纬仪定线 1 1、在两点间定线；、在两点间定线； 2 2、延长直线、延长直线 方法见右图下方法见右图下ABCDCDC1D1C2D2甲乙ABABCC1C25 前尺员在前尺定点，后尺员从前尺员在前尺定点，后尺员从A A点起记录所量测段数，并读取最后一点起记录所量测段数，并读取最后一段尺子的读数，记录者做好记录。段尺子的读数，记录者做好记

4、录。 如果每段如果每段3030米，共米，共4 4整段加一小段余数，则：整段加一小段余数，则：距离总长为距离总长为D=nD=nd d0 0+q+qn=4 dn=4 d0 0 =30m q=30m q=（前尺员钢尺读数减去后尺员钢尺读数）。（前尺员钢尺读数减去后尺员钢尺读数）。 往返丈量往返丈量, ,称一测回称一测回, ,符合限差要求符合限差要求, ,取往返距离的平均值作为丈量果。取往返距离的平均值作为丈量果。 串尺三次串尺三次, ,三次较差不超过三次较差不超过8mm8mm。 平坦地区丈量平坦地区丈量, ,尺子拉平。尺子拉平。 山区丈量山区丈量 （量斜距（量斜距L L；测垂直角；计算平距）计算平距

5、：；测垂直角；计算平距）计算平距：D=LD=Lcoscos 也可测高差也可测高差, ,计算平距计算平距 D=(LD=(L2 2-h-h2 2) )1/21/26 NDDDDDDDK1/1平均平均返往7 (1)(1)实施步骤：实施步骤：8尺长改正尺长改正L L的计算的计算L = LL = Lt t- L- L0 0（实际长（实际长- -名义长）名义长） 每差每差1 1米时的尺长改正数米时的尺长改正数 ：温度改正温度改正 D Dt t=(t-t=(t-t0 0)D)D 倾斜改正倾斜改正 Dh=D-D Dh=D-D 得下得下式式 Dh=-hDh=-h2 2/2D/2D水平距离水平距离D D D= D

6、=+D D1 1+ +D Dt t+ +D Dh h0 00 0t t0 01 1L LD D) )L L( (L LL L/ /L LD DD D9 （一）尺长方程式（一）尺长方程式 L Lt t=L=L0 0+ +L+L0(t-tt-t0 0) )（二）钢尺检定方法（二）钢尺检定方法 1 1、利用两固定点的已知长度（钢尺检定场）、利用两固定点的已知长度（钢尺检定场） 按钢尺的精密量距方法丈量、施加标准拉力、测量温按钢尺的精密量距方法丈量、施加标准拉力、测量温度：度： 2 2、钢尺比长法、钢尺比长法 ABABlLDD0100FFLt=50+0.008+501.2510-5(t - t0)tL

7、12=Lt1-dd10LLAPE1拉11 一、视距测量原理一、视距测量原理GMMGFLNQmgqo物镜仪器中心十字丝分划板SlpfRlkClkflpffFQSlpfGMmgFOFQFOFQmgGM)()(,12 ( (一一) )视准轴水平时距离与高差的计算公式视准轴水平时距离与高差的计算公式 1 1、视线水平时两点间距离计算公式、视线水平时两点间距离计算公式: : D=KD=Kl=100l=100l l 2. 2.视线水平时两点的高差计算公式视线水平时两点的高差计算公式 A.B A.B 两点的高差两点的高差:h=i-v:h=i-v i i仪器的横轴至桩顶距离即仪器高仪器的横轴至桩顶距离即仪器高

8、 v v十字丝中心在标尺上的读数十字丝中心在标尺上的读数 3 3、视线水平时点的、视线水平时点的 高程计算公式高程计算公式 B B点的高程点的高程: : H HB B=H=HA A+h=H+h=HA A+i-v+i-vDABabihlv13 l l与与ll关系如下：关系如下：ll=NGcos+MGcos=NGcos+MGcos =(NG+GM)cos =(NG+GM)cos则：则：ll=l=lcoscos斜距斜距L=kL=kl=klcosl=klcos水平距离水平距离D D：D=LD=Lcoscos=klcos=klcos2 2 k=100 k=100 ； l=l=下丝读数下丝读数- -上丝读

9、数；上丝读数； 为竖直角；为竖直角；DLMNNGilhhvMAB14 其中其中 hh=D=Dtgtg 即即h=Dtgh=Dtg+i-v (D=klcos+i-v (D=klcos2 2) h=klcos h=klcos2 2tg+i-vtg+i-v =klsincos =klsincos+i-v +i-v = =（1/21/2）k klsin2+i-v lsin2+i-v 当中丝读数等于仪器高时当中丝读数等于仪器高时, , i-v i-v可抵消可抵消 则：则：h=h=（1/21/2）klsin2klsin2 （此法称便利高法）（此法称便利高法）A BA B两点间高差：两点间高差：h=h+i-

10、v h=h+i- v 式中式中i i为仪器高，为仪器高，v v为觇标高为觇标高DLMNNGilhhvMAB15 观测步骤如下观测步骤如下: :D=LD=Lcoscos=Klcos=Klcos2 2H=HH=H0 0+ +（1/21/2）Klsin2+i-vKlsin2+i-v16 视距测量的误差及注意事项视距测量的误差及注意事项 1. 1.视距测量的误差视距测量的误差 读数误差读数误差 垂直折光影响垂直折光影响 视距尺倾斜误差视距尺倾斜误差 视距乘常数视距乘常数K,K,视距尺分划误差视距尺分划误差, ,竖直角观测的误差竖直角观测的误差, ,风力抖动风力抖动误差误差 2.2.注意事项注意事项 (

11、1)(1)为减少垂直折光的影响为减少垂直折光的影响, ,观测时应尽可能使视线离地面观测时应尽可能使视线离地面1 1米米 以上。以上。 (2)(2)作业时作业时, ,要将视距尺垂直要将视距尺垂直, ,并尽量采用带有水准器的视距尺。并尽量采用带有水准器的视距尺。 (3)(3)严格测定视距乘常数严格测定视距乘常数,K,K值应在值应在1001000.10.1之内之内, ,否则应加改正。否则应加改正。 (4)(4)视距尺一般应是厘米刻划的整体尺视距尺一般应是厘米刻划的整体尺, ,如果采用塔尺如果采用塔尺, ,应注意检应注意检查各节尺的接头是否准确。查各节尺的接头是否准确。 (5)(5)要在成像稳定的情况

12、下进行观测。要在成像稳定的情况下进行观测。17 3-3 电磁波测距简介电磁波测距简介 1 1、测距仪的类型：、测距仪的类型： 电磁波测距是用电磁波电磁波测距是用电磁波( (微波或光波微波或光波) )作载波传输测距信作载波传输测距信号号, ,测量两点间距离的一种方法。测量两点间距离的一种方法。 微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪 短程测距仪（短程测距仪（3km3km）；）； 中程测距仪（中程测距仪（3km3km15km15km）；）； 远程测距仪（远程测距仪（15km15km）。）。 级：级： 5mm 5mm； 级：级： 5mm 5mm 10mm 10mm； 级

13、：级： 11mm 11mm 20mm 20mm2 2、优点、优点: : 精度高精度高, ,速度快速度快, ,受地形影响小受地形影响小3 3、测距仪的标称精度：、测距仪的标称精度：(amm+bppm(amm+bppm D)mmD)mm 例如：例如：(5mm+5ppm (5mm+5ppm D)mmD)mm18 4 4、电磁波测距原理原理: : 通过测定电磁波在测线两端往返传播时间通过测定电磁波在测线两端往返传播时间t,t,从而求得距从而求得距离离S.S.SAB测距仪反射镜入 射 波反 射 波ctS2119(1)(1)脉冲法测距（直接测脉冲法测距（直接测t t）时标脉冲电子门记数及显示触发器光脉冲发

14、射器反射器光脉冲接收器20 =2SAB测距反射镜仪)(222NSTTTNTtTfcf1fccTT，(2)(2)相位法测距及公式相位法测距及公式21精测主振15MHZ150KH粗测主振Z15MH 6KH精测本振Z150KH 6KH粗测本振ZZZ电子开关开关电子发射接收参考混频信号混频选频整形选放整形表放电表钟频震荡相位计指令单元记数显示内外光路转换反射镜22 电子经纬仪和光电测距仪合成一体的仪器称为电子速测电子经纬仪和光电测距仪合成一体的仪器称为电子速测仪，具有电子测角和光电测距的综合功能。近年来设计的仪，具有电子测角和光电测距的综合功能。近年来设计的电子速测仪已把自动记录装置和数字计算机联在一

15、起，自电子速测仪已把自动记录装置和数字计算机联在一起，自动进行数据记录及数据处理。用电子速测仪同时测量水平动进行数据记录及数据处理。用电子速测仪同时测量水平角、垂直角和距离，实时提供点的水平位置、高程，及两角、垂直角和距离，实时提供点的水平位置、高程，及两点间的高差、水平距离和方位角的方法，叫做电子速测法。点间的高差、水平距离和方位角的方法，叫做电子速测法。它在快速定位定向、施工放样、快速成图等领域中已得到它在快速定位定向、施工放样、快速成图等领域中已得到广泛应用。广泛应用。 测角部分测角部分测距部分测距部分CPU电电 源源接接 口口I / O键键 盘盘显示屏显示屏23 二、二、 电子全站仪的

16、特殊部件及其功能电子全站仪的特殊部件及其功能（一）同轴望远镜（一）同轴望远镜 视准轴与光电测距的红外发射、接收光轴同轴。视准轴与光电测距的红外发射、接收光轴同轴。（二）键盘（二）键盘 分硬键和软键。硬键一般有一个或多个固定功能；软键分硬键和软键。硬键一般有一个或多个固定功能；软键与屏幕最下一行或两行显示的功能菜单或子菜单配合，执行与屏幕最下一行或两行显示的功能菜单或子菜单配合，执行多种功能。多种功能。ESC1234567890ModeENTTERFNCPOWerKNOWN STATION10:34Stn=2 ID=STN2 HI=1.54 BS=1 ID=STN1 HT=1.48Turn to

17、face 2 orpressenterHA:123 45 15VA:91 23 45SD:134.963mMSRTRKANGALL24（三）双轴倾斜传感器 在观测过程中监视仪器的置平情况，必要时令其显示。（四）存储器 1、机内存储器：较大的可存储50008000个点的观测数据； 2、存储卡：不同的机型存储卡的类型不同，一台全站仪可使用多张存 储卡。容量从几M到几十M。（五）通讯接口 一般仪器的通讯接口为RS-232C，具有双向通讯功能。25 三、三、 电子全站仪的使用电子全站仪的使用 电子全站仪的使用可分为：观测前的准备工作、角度测量、距离测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等

18、。角度测量和距离测量属于基本测量工作，其他测量工作需有专用软件（程序）进行。26Main Menu1.Job Manager2.Station Setup3.Collection4.Stakeout5.Control6.COGO7.Traveres Adjustment8.Communications9.System Station Setup1.Known Station2.Resection3.Remote Benchmark COGO1.Invers(反算) 4.Area and Perimeter2.Intersections(交会) 5.Manual Input3.Offset to

19、 Lins(平行线) Communications1.Upload2.Download System1.Configuration(配置) 3.Copy Card2.Calibration(校准) 4.Format Card该功能可通过一些已知点来确定一条导线，并且可以确定偏离导线距离一定的一些新点。1、NikonDTM750应用介绍：27 FNC Key Menu （菜单功能） 1. Switches(转换器) 2. View/Edit （视野 / 编号） 3. Total Station （测站总数） 4. Notes （记录） 5. Settings （设置） 6. Status （状况

20、） 7. Check Level （检查水准气泡） 8. COGO （坐标几何） 9. Backsight Check （后视检查） 10. Map （图刊） 28Setting （设置） 1. EDM (数字高程模型) 2. Angles (角度) 3. Temp.&Press (温度和气压) 4. Prism Constant (棱镜常数) 5. Job (工作) 6. System (系统) 7. Show Setting (设置过程)29System Configuration（系统配置） 1. Distance Units（长度单位） 2. Angle Units（角度单位）

21、 3. Coordinates（坐标） 4. Point Numbers（点数） 5. T&P Units（温度和气压单位） 6. Data & Time（时间和日期） 7. Start Up（开始）System（系统） 1. Configuration （配置） 2. Calibration（校正） 3. Copy Card （拷贝卡） 4. Format Card （格式卡）30固定键固定键 测距，测角，记录测距，测角，记录 测距，测角；显示观测值测距，测角；显示观测值 用户自定义键用户自定义键 调出应用程序调出应用程序 电子水准器和激光对中器开关电子水准器和激光对中器开关

22、 移动光标、选择菜单移动光标、选择菜单 用作选择，输入数字、字母用作选择，输入数字、字母 第二功能转换键和字母第二功能转换键和字母/数字转换键数字转换键 清除字符清除字符/输入栏输入栏 确认输入，继续下一个输入栏确认输入，继续下一个输入栏 ALLDISTUSERPROGSHIFTCET （Leica TCR302）31组合键EDM- + 测距设置测距设置 FNC- + 快速进入定义的测量功能快速进入定义的测量功能MENU- + 进入菜单进入菜单ESC- + 退出对话框或编辑方式并保留以退出对话框或编辑方式并保留以 前的值。返回上一级对话框前的值。返回上一级对话框PgUP- + 向前翻页向前翻页

23、PgDN- + 向后翻页向后翻页 + 显示器照明开关和显示器加热开显示器照明开关和显示器加热开 关关SHIFTSHIFTSHIFTSHIFTSHIFTSHIFTSHIFTDISTUSERPROGCET32 自由设站自由设站 通过测量（单面或双面角度，距离测量的任意组通过测量（单面或双面角度，距离测量的任意组合）不超过五个已知点来自动计算未知测站点的坐标、合）不超过五个已知点来自动计算未知测站点的坐标、高程、以及定向方位角。自动进行粗差检测，提示改高程、以及定向方位角。自动进行粗差检测，提示改变、删除、重测点位使重新计算的结果获得最大的精变、删除、重测点位使重新计算的结果获得最大的精确度和置信度

24、。确度和置信度。 高程传递高程传递 在已知点上设站，通过测量已不超过五个知来在已知点上设站，通过测量已不超过五个知来自动计算测站高程。自动计算测站高程。 放样放样 点位放样可以有多种不同的方式。三维放样元点位放样可以有多种不同的方式。三维放样元素由存储的待放样已知点和现场测站综合信息计算出素由存储的待放样已知点和现场测站综合信息计算出来。来。33 参考线放样参考线放样 该程序用于沿一条定义好的参考线放样点位。该程序用于沿一条定义好的参考线放样点位。目标点的正交放样元素根据相关定义好参考信息计目标点的正交放样元素根据相关定义好参考信息计算而得。参考线可以平移或旋转，以符合先前定义算而得。参考线可

25、以平移或旋转，以符合先前定义好的放样指令。好的放样指令。 对边测量对边测量 该程序可以测定任意两点间的距离、方位角和该程序可以测定任意两点间的距离、方位角和高差。测量模式既可以是相邻两点之间的折线方式，高差。测量模式既可以是相邻两点之间的折线方式，也可以是固定一个点的中心辐射方式。参加对边计也可以是固定一个点的中心辐射方式。参加对边计算的点既可以是直接测量点，也可以是由数据文件算的点既可以是直接测量点，也可以是由数据文件导入或现场手工输入点。导入或现场手工输入点。34 悬高测量悬高测量 悬高测量用于测量计算不可接触点的点位坐标悬高测量用于测量计算不可接触点的点位坐标和高程。通过测量基准点，然后

26、照准悬高点，测量和高程。通过测量基准点，然后照准悬高点，测量员可以方便地得到不可接触点（也称悬高点）的三员可以方便地得到不可接触点（也称悬高点）的三维坐标，还可得到基准点和悬高点之间的高差。维坐标，还可得到基准点和悬高点之间的高差。 程序测量程序测量 程序测量是相对常规测量而言的。与常规测量程序测量是相对常规测量而言的。与常规测量相比，程序测量只是在引导测站设置和已知点坐标相比，程序测量只是在引导测站设置和已知点坐标定向的辅助显示等方面有所不同程序测量对测量点定向的辅助显示等方面有所不同程序测量对测量点数没有限制。测量程序特别适用于地形或地籍中的数没有限制。测量程序特别适用于地形或地籍中的碎部

27、测量。碎部测量。35面积测量面积测量 该程序用于测量计算闭合多边形的面积。可以该程序用于测量计算闭合多边形的面积。可以用任意直线和弧线段来定义一个面积区域。弧线段用任意直线和弧线段来定义一个面积区域。弧线段由三个点或两点加一半径来确定。用于定义面积计由三个点或两点加一半径来确定。用于定义面积计算的点可以通过测量、数据文件导入或手工输入等算的点可以通过测量、数据文件导入或手工输入等方式来获得。程序通过图形显示可以查看面积区域方式来获得。程序通过图形显示可以查看面积区域的形状。的形状。导线测量导线测量 利用方向和距离数据测量，该程序可以边测边利用方向和距离数据测量，该程序可以边测边计算测站坐标。当

28、导线闭合后，程序可以立即显示计算测站坐标。当导线闭合后，程序可以立即显示导线闭合差作为导线测量的野外检核。导线闭合差作为导线测量的野外检核。36 3-5 3-5 直线定向直线定向 ： 确定一条直线与基本方向关系的工作称为确定一条直线与基本方向关系的工作称为直线定向直线定向。二、标准方向二、标准方向（三种基本方向）（三种基本方向）坐标纵线o磁北线过 点的真子午线子午线收敛角磁偏角Xo值为负值为正BL sin37三、直线定向的几种表示方法三、直线定向的几种表示方法 方位角：方位角：由基本方向起顺时针至某一直线的水平角由基本方向起顺时针至某一直线的水平角称为该直线的方位角。角值范围由称为该直线的方位

29、角。角值范围由o360 真方位角、磁方位角、坐标方位角。见下图：真方位角、磁方位角、坐标方位角。见下图： 真方位角与磁方位角的关系：真方位角与磁方位角的关系： A A真真=A=A磁磁+ + （ 本身有正负）本身有正负）S（南）（北）NOP1P2A2A13A3P4P4APP2OO1磁北真北磁北真北AA真磁真A磁A东西38 （二）以直线两端点真方位角的关系（二）以直线两端点真方位角的关系 或 其中 P1P2N1XS112A真2,1S1S2N2N1XA1真2,A真,121122, 112180真，真AA1 , 22, 11 , 2180真真AABLsin1 , 21 , 239（三）象限角及关系（三）象限角及关系1 1P PP P2 2P P3 3P P4 4N(N(北）北）1 1W W（西）（西）o oS S（南）（南）E E（东）（东）R R4 4R R 1 1 R R 2 2 R R 3 3 地面直线与子午线南端或