4水利工程测量--距离测量.ppt

本章要点本章要点:（1）直线定线概念以及定线方法直线定线概念以及定线方法（2）钢尺一般量距及精密量距钢尺一般量距及精密量距（3）视距测量原理与方法视距测量原理与方法（4）直线定向概念，直线方向表示法直线定向概念，直线方向表示法（5）直线定向方法直线定向方法第四章第四章.距离测量与方位测定距离测量与方位测定距离测量距离测量：确定两点间的距离。方法：方法：钢尺量距，视距测量和电磁波测距和GPS测量等。1.钢尺量距的目的：钢尺量距的目的：丈量两点间的水平距离丈量两点间的水平距离2.钢尺量距所用设备钢尺量距所用设备（1）钢尺：）钢尺：一般长度一般长度20M、30M、50M4.1钢尺量距钢尺量距！注意：注意：尺零点位置尺零点位置（2）测钎、标杆（拉力器、温度计）测钎、标杆（拉力器、温度计）钢尺量距的一般步骤：钢尺量距的一般步骤：直线定线直线定线直线量距直线量距4.1.1直线定线直线定线1.直直线线定定线线：待待测测距距离离大大于于钢钢尺尺的的长长度度或或地地面面起起伏伏较较大大，需需要要分分段段丈丈量量。在在待待测测的的两两点点直直线线上上，设设立立一一些些标标志志标标明两点间的直线位置，作为分段丈量的根据。明两点间的直线位置，作为分段丈量的根据。2.定线方法：定线方法：一般量距用目估，精密测距用经纬仪定线。一般量距用目估，精密测距用经纬仪定线。4.1钢尺量距钢尺量距3.不同地形条件的直线定线方法不同地形条件的直线定线方法（1）两两点点间间可可通通视视：三三点点成成一一线线确确定定两两个端点间的标志点。个端点间的标志点。注意：相邻定线点之间注意：相邻定线点之间距离要小于钢尺长度距离要小于钢尺长度（2）对对于于两两点点间间不不能能直直接接标标定定出出直直线线的的情情况况采用逐次趋近的方法定线采用逐次趋近的方法定线4.1.2直线延长线定线直线延长线定线（1）可通视情况：）可通视情况：经纬仪正倒镜定点取平均值。经纬仪正倒镜定点取平均值。（2）有障碍情况：）有障碍情况：引入适当几何图形来辅助确引入适当几何图形来辅助确定方向点：等边三角形、正方形或长方形等定方向点：等边三角形、正方形或长方形等理想做法：后视边比延长边长，理想做法：后视边比延长边长，以减小对延长边的照准误差以减小对延长边的照准误差4.1.3直线一般丈量法直线一般丈量法（1）适适用用条条件件：平平坦坦地地段段、可可沿沿地地面面直直接接丈丈量量；精精度度要求不高。要求不高。（2）丈量方法：丈量方法：1）平平地地丈丈量量法法：用用测测钎钎标标志志尺尺端端位位置置，用用整整尺尺段段丈丈量量。在在末末尺尺段段用用零零尺尺段段丈丈量量。设设钢钢尺尺长长度度为为l，末末尺尺段段的的长长度度为为q，并并且且共共丈丈量量了了n个个整整尺尺段段，则则丈丈量量的的总总长长度为度为采采用用往往返返丈丈量量，提提高高丈丈量量精精度度。用用相相对对误误差差衡衡量量丈丈量精度：量精度：测量结果为：整尺段数为3余长:往测24.890m,返测24.840mABD=nLD=nL0 0+L+L0 0往测距离为：174.890m,返测为174.840m平均为174.865m相对误差为：|174.890-174.840|/174.865=1/3500|往测往测 返测返测|/|/往返均值往返均值 =1/=1/M M2）坡地丈量法：）坡地丈量法：地地面面倾倾斜斜变变化化不不大大，采采用用平平量量法法。地地面面倾倾斜斜变变化化大大，采用采用斜量法斜量法。平量法平量法斜量法斜量法4.1.4直线精密丈量直线精密丈量1.直直线线精精密密丈丈量量：使使用用经经过过标标准准检检验验过过的的钢钢尺尺进进行行距距离离丈丈量量，并并对对丈丈量量结结果果作作一一系系列列改改正正的的距距离离丈丈量量方方法。法。2.丈量步骤：丈量步骤：（1）室内检验钢尺（标准温度标准拉力）室内检验钢尺（标准温度标准拉力）在在室室内内标标准准温温度度标标准准拉拉力力条条件件下下检检验验钢钢尺尺的的实实际长度际长度ll0+l+a l0(t-t0)（2）标定直线（定线）标定直线（定线）清理并整平场地后，用经纬仪定线，打上木桩清理并整平场地后，用经纬仪定线，打上木桩作标记。作标记。（3）现场丈量）现场丈量1）测桩顶高差：测桩顶高差：用水准仪对相邻桩顶进行高差用水准仪对相邻桩顶进行高差观测作为分段倾斜改正的依据观测作为分段倾斜改正的依据2）距离丈量：距离丈量：（a）控制拉力，前后同时读数控制拉力，前后同时读数（b）改变钢尺始端读数（几厘改变钢尺始端读数（几厘米），观测米），观测3次（每两次尺段长之间的较差不能超次（每两次尺段长之间的较差不能超过过3mm），取三次平均值作为该尺段长。），取三次平均值作为该尺段长。3）记录现场温度：记录现场温度：读到读到0.5oC。4）往返丈量往返丈量（4）成果整理成果整理1）尺长改正：尺长改正：2）温度改正：温度改正：3）倾斜改正：倾斜改正：4）尺段端水平距离：尺段端水平距离：5）总距离：总距离：6）精度评定：精度评定：4.1.5距离丈量的误差来源距离丈量的误差来源7记录误差记录误差6读数误差读数误差5其他误差其他误差4尺身不平尺身不平3对点投点对点投点误差误差2拉力误差拉力误差1定线误差定线误差误差来源误差来源视距测量：视距测量：利用利用视距装置视距装置与与视距尺视距尺，一次照准，一次照准目标可同时测定地面上两点间的水平距离和目标可同时测定地面上两点间的水平距离和高差的方法。高差的方法。精度：精度：一般一般1/2001/300最高最高1/20001/2000用途：用途：碎部测量或较低级碎部测量或较低级的控制测量的水平距离的控制测量的水平距离和高程的测定。和高程的测定。4.2视距量距视距量距4.2.1视线水平时高差和视线水平时高差和水平距离计算水平距离计算1.基本原理基本原理待测水平距离（仪器中心到视距尺的距离）待测水平距离（仪器中心到视距尺的距离）待测两点的高差待测两点的高差加常数加常数C0乘常数乘常数K=100仪器高仪器高i中丝读数中丝读数4.2.3视线倾斜的水平距离和高差计算视线倾斜的水平距离和高差计算水平距离水平距离高差公式高差公式H=(Klsin2)/2+i-v=Dtan+i-v视距测量要注意的两个问题：视距测量要注意的两个问题：（1）量仪器高；量仪器高；（2）保证仪器保证仪器视距丝在视距尺范围内视距丝在视距尺范围内盘左盘右观测盘左盘右观测可提高精度可提高精度1.利利用用电电磁磁波波反反射射原原理理进进行行测测距距的的方方法法（EDM）（1）光电测距）光电测距-光电测距仪（常用方法）光电测距仪（常用方法）（2）微波测距）微波测距-微波测距仪微波测距仪2.光电测距原理光电测距原理（1）脉冲法：脉冲法：脉脉冲冲法法特特点点：时时间间测测定定精精度度较较低低，导导致致距距离离测定结果误差较大。精度仅达到米级。测定结果误差较大。精度仅达到米级。4.3电磁波测距电磁波测距S（2）相位法：相位法：观测光的双程路程的相位变化观测光的双程路程的相位变化Ls为光波的半波长，为光波的半波长，为测得的相位差。为测得的相位差。观观测测精精度度与与波波长长的的大大小小有有关关，波波长长越越短短误误差差越越小小。采采用用组组合合波波长长法法来来观观测测，用用长长波波长长观观测测大大距距离离，用用短波长观测短距离。最高精度可达厘米级。短波长观测短距离。最高精度可达厘米级。3.光电测距的测程划分光电测距的测程划分 短程短程（3km)0，磁北方向偏离真北方向以西0，地面点位于高斯平面直角坐标系的中央子午线以西0。