工程测量学距离测量课件.ppt

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1、第二章第二章 距离测量距离测量回顾回顾:第一章第一章 测量的基本知识测量的基本知识第一节第一节 测绘学概述测绘学概述:测量学的定义测量学的定义 主要分支学科主要分支学科 测量测量工作的主要任务工作的主要任务 测量工作的地位和作用测量工作的地位和作用第二节第二节 地球的形状和大小地球的形状和大小:地球的自然表面地球的自然表面 大地体和大地大地体和大地水准面水准面 参考椭球面参考椭球面 地球的数学模型地球的数学模型 第三节第三节:坐标系和地面点位的确定坐标系和地面点位的确定:测量工作常用到的基本测量工作常用到的基本的线和面的线和面 几种坐标系统几种坐标系统 第四节第四节:测量工作的原则和基本测量工

2、作测量工作的原则和基本测量工作 Engineering Surveying第二章第二章 距离测量距离测量第一节第一节 概述概述第二节第二节 钢尺量距钢尺量距第三节第三节 视距测量（光学测距）视距测量（光学测距）第四节第四节 电磁波测距（光电测距）电磁波测距（光电测距）Engineering SurveyingAL 第一节第一节 概述概述距离测量距离测量：指用工具在地面上量测两点之间的水平距离指用工具在地面上量测两点之间的水平距离 。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。分分 类类：按照所用仪器、工具的不同，按照所用仪器、工具的不同，测量距离的方

3、法测量距离的方法有有钢尺量距、光电测距（电磁波测距）和光学测距（视距测钢尺量距、光电测距（电磁波测距）和光学测距（视距测量）量）等。丈量方法按精度要求的不同而异。等。丈量方法按精度要求的不同而异。第二节第二节 钢尺量距钢尺量距一、钢尺量距的一般方法一、钢尺量距的一般方法二、钢尺量距的有关改正二、钢尺量距的有关改正三、钢尺量距的误差分析三、钢尺量距的误差分析 一一.钢尺量距的一般方法钢尺量距的一般方法1.1.量距的工具量距的工具 2.2.直线定线直线定线 3.3.量距方法量距方法 1、量距的工具主主要要工工具具钢钢钢钢 尺尺尺尺 标标标标 杆杆杆杆 测测测测 钎钎钎钎 垂垂垂垂 球球球球 弹簧秤

4、弹簧秤弹簧秤弹簧秤 温度计温度计温度计温度计 钢钢 尺尺钢尺是尺是钢制的制的带尺，一般尺，一般宽1010 15 15mmmm，厚，厚0.4mm0.4mm。种种类：长度有度有20m20m、30m30m及及50m50m几种，卷放在几种，卷放在圆形盒形盒内或金属架上（架式内或金属架上（架式钢卷尺）。卷尺）。由于尺的零点位置的不同，又有由于尺的零点位置的不同，又有 端点尺和刻端点尺和刻线尺尺的区的区别。端点尺是以尺的最外端作端点尺是以尺的最外端作为尺的零尺的零点，当从建筑物点，当从建筑物墙边开始丈量开始丈量时使用很方便。使用很方便。刻刻线尺是以尺前端的一刻尺是以尺前端的一刻线作作为尺的零点。尺的零点。

5、端点尺与刻线尺端点尺与刻线尺端点尺是以尺端点尺是以尺的最外端作的最外端作为尺的零点尺的零点 刻刻线尺是以尺尺是以尺前端的一刻前端的一刻线作作为尺的零点尺的零点 一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划；有的钢尺，整个尺长内都刻有毫米分划。尺，整个尺长内都刻有毫米分划。标标 杆杆标杆杆长2-3m2-3m，直径直径3-4cm3-4cm，杆上涂以杆上涂以20cm20cm间隔的隔的红、白、白漆，以便漆，以便远处清晰可清晰可见，用，用于于标定直定直线。测钎与垂球测钎与垂球 测钎用粗用粗铁丝制成，用来制成，用来标志所量尺段志所量尺段的起、迄点和的起、迄点和计算已量算

6、已量过的整尺段数。的整尺段数。垂球用来投点。垂球用来投点。弹簧秤与温度计弹簧秤与温度计以控制拉力和以控制拉力和测定温度。定温度。2、直线定线当两个地面点之当两个地面点之间的距离的距离较长或地或地势起伏起伏较大大时，为使量距工作方便，可分成几段使量距工作方便，可分成几段进行丈量。直行丈量。直线定定线即在两点的即在两点的直直线方向上方向上竖立一系列立一系列标杆，把中杆，把中间若干点确定在若干点确定在已知直已知直线的方向上。的方向上。3、量距方法 1.1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量2.2.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量 1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量1.1.定定线:前面已叙

7、述前面已叙述过此此项工作。工作。2.2.丈量丈量:丈量丈量时后司尺后司尺员持持钢尺零点一端尺零点一端,前司前司尺尺员持持钢尺末端尺末端,通常用通常用测钎标示尺段端点示尺段端点位置。丈量位置。丈量时注意沿着定注意沿着定线方向方向,钢尺尺须拉拉紧直伸而无弯曲直伸而无弯曲,尽量用整尺段丈量尽量用整尺段丈量,一般一般仅末一段用零尺段丈量。注意末一段用零尺段丈量。注意记清楚整尺段数。清楚整尺段数。1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量3.3.返返测:为了防止丈量中了防止丈量中发生生错误及提高量距精度，及提高量距精度，距离要往、返丈量。上述距离要往、返丈量。上述为往往测，返，返测时要重要重新新进行定行定

8、线，取往、返，取往、返测距离的平均距离的平均值作作为丈丈量量结果。果。4.4.计算算:单测计算公式算公式D=n LD=n L0 0+L+L0 0 n n-整尺段数整尺段数 L L0 0-整尺整尺长 L L0 0-不足一整尺不足一整尺的余的余长1.平坦地区的距离丈量平坦地区的距离丈量5.5.精度精度:以相以相对误差表示，通常化差表示，通常化为分子分子为1 1的分式的分式形式。形式。|往往测 返返测|/|/往返均往返均值 =1/=1/M M。在平坦地区要达到在平坦地区要达到1/30001/3000，在地形起伏，在地形起伏较大地区大地区应达到达到1/20001/2000，在困，在困难地区地区应达到达

9、到1/10001/1000。实测举例：实测举例：1 1）整尺段数为：）整尺段数为：3(3(整尺长整尺长50m)50m)2 2）余长）余长:往测往测24.890m,24.890m,返测返测24.840m24.840mAB 3 3）计算：）计算：D=nLD=nL0 0+L+L0 0往测距离为：往测距离为：174.890m,174.890m,返测为返测为174.840m174.840m 平均为平均为174.865m174.865m 4 4）相对误差为：）相对误差为：|往测往测 返测返测|/|/往返均值往返均值 =1/M=1/M|174.890-174.840|/174.865=1/3500|174.

10、890-174.840|/174.865=1/35002.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量(1)(1)平量法：平量法：平量法：平量法：沿沿倾斜地面丈量距离，当地斜地面丈量距离，当地势起伏不起伏不大大时，可将，可将钢尺拉平丈量，丈量由尺拉平丈量，丈量由A A向向B B进行，甲行，甲立于立于A A点，指点，指挥乙将尺拉在乙将尺拉在ABAB方向方向线上。甲将尺的上。甲将尺的零端零端对准准A A点，乙将尺子抬高，并且目估使尺子水点，乙将尺子抬高，并且目估使尺子水平，然后用垂球尖将尺段的末端投于地面上，再平，然后用垂球尖将尺段的末端投于地面上，再插以插以测钎。（。（图）2.倾斜地面的距离丈量倾斜地面

11、的距离丈量(2)(2)斜量法：斜量法：斜量法：斜量法：当当倾斜地面的坡度均匀斜地面的坡度均匀时，可以沿着，可以沿着斜坡丈量出斜坡丈量出ABAB的斜距的斜距L L，测出地面出地面倾斜角斜角，然后，然后计算算ABAB的水平距离的水平距离D D：D D=L Lcoscos 如果未如果未测倾角角 ，而是，而是测定了定了A A、B B两点两点间的的高差高差h h，按直角，按直角三角形三角形计算。算。2.倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量二、钢尺量距的有关改正二、钢尺量距的有关改正 1.1.尺段长度的计算尺段长度的计算 2.2.尺长方程式尺长方程式1.尺段长度的计算尺段长度的计算 精密量距中，每一尺段精

12、密量距中，每一尺段长需需进行行尺尺长改正改正、温度改温度改正正及及倾斜改正斜改正，求出改正后的尺段，求出改正后的尺段长度。度。计算各改算各改正数如下：正数如下：(1)(1)尺尺长改正改正 钢尺在尺在标准拉力、准拉力、标准温度下的准温度下的检定定长度度LL，与，与钢尺的名尺的名义长度度L L0 0往往不一致，其差数往往不一致，其差数L LLLL L0 0，即，即为整尺段的尺整尺段的尺长改正。任一尺段改正。任一尺段L L d d的尺的尺长改改正数正数为：L Ld d(L(LL L0 0)L)L d d/L/L0 0 1.尺段长度的计算尺段长度的计算 精密量距中，每一尺段精密量距中，每一尺段长需需进

13、行行尺尺长改正改正、温度改温度改正正及及倾斜改正斜改正，求出改正后的尺段，求出改正后的尺段长度。度。计算各改算各改正数如下：正数如下：(2)(2)温度改正温度改正 设钢尺在尺在检定定时的温度的温度为t t0 0，丈量，丈量时的温度的温度为tt，钢尺的尺的线膨膨胀系数系数为，则某尺段某尺段L L 的温度改正的温度改正为：L Lt t(t(tt t0 0)L )L 一般取一般取值为12.512.51010-6-61.尺段长度的计算尺段长度的计算 精密量距中，每一尺段精密量距中，每一尺段长需需进行行尺尺长改正改正、温度温度改正改正及及倾斜改正斜改正，求出改正后的尺段，求出改正后的尺段长度。度。计算各

14、算各改正数如下：改正数如下：(3)(3)倾斜改正斜改正 设L L为量得的斜距，量得的斜距，h h为尺段两端尺段两端间的高差，的高差，现要要将将L L改算成水平距离改算成水平距离dd，故要加，故要加倾斜改正数斜改正数 L Lh hh h2 2/2L/2L 倾斜改正数永斜改正数永远为负值。2.尺长方程式尺长方程式钢尺由于其制造尺由于其制造误差、差、经常使用中的常使用中的变形以及丈量形以及丈量时温度温度和拉力不同的影响，使得其和拉力不同的影响，使得其实际长度往往不等于名度往往不等于名义长度。度。因此，丈量之前必因此，丈量之前必须在在专门的的钢尺尺检定定场对钢尺尺进行行检定，定，求出它在求出它在标准拉

15、力和准拉力和标准温度下的准温度下的实际长度，以便度，以便对丈量丈量结果加以改正。果加以改正。钢尺尺检定后，定后，应给出出尺尺长随温度随温度变化的函化的函数式数式，通常称，通常称为尺尺长方程式，其一般形式方程式，其一般形式为：l=ll=l0 0+l+a l+l+a l0 0(t-t(t-t0 0)钢尺量距改正计算举例钢尺量距改正计算举例:某某钢尺名尺名义长度度为30m30m，经检定定实际长度度30.004m30.004m，检定定时的温度的温度为20C20C，拉力，拉力为100N100N。若用此。若用此钢尺丈尺丈量了一段距离，量了一段距离，长度度为28.254m28.254m，温度，温度为29.5

16、C29.5C，拉力拉力为100N100N，两端点的高差，两端点的高差为-1.42m-1.42m，试计算两点算两点间的水平距离。的水平距离。此尺的尺此尺的尺长方程式方程式为：L Lt t=L=L0 0+L+L+(t(t t t0 0)L)L 0 0 倾斜改正公式斜改正公式为：L Lh hh h2 2/2L/2L 解题:1 1、由由题目知，在目知，在2020c c时钢尺的尺尺的尺长改正数改正数为 L=LL=LL L0 0=30.004-30=0.004m=30.004-30=0.004m2 2、丈量丈量时（温度（温度29.529.5c c）钢尺的尺的实际长度度为：L Lt t=L=L0 0+L+L

17、+(t(t t t0 0)L)L 0 0 =30+0.004+12.5=30+0.004+12.51010-6-6(29.5-20)(29.5-20)30=30.008m30=30.008m解题:3 3、所量距离的所量距离的实际长度度为：L L1 1=28.254=28.25430.008/30=28.262m30.008/30=28.262m4 4、倾斜改正后两点的水平距离斜改正后两点的水平距离为：L=L L=L1 1-h-h2 2/2L/2L1 1 =28.262-(-1.42)=28.262-(-1.42)2 2/2/228.262=28.262-0.036=28.226m28.262=

18、28.262-0.036=28.226m三、钢尺量距的误差分析三、钢尺量距的误差分析1.1.定线误差及影响定线误差及影响2.2.钢尺不水平引起的误差钢尺不水平引起的误差3.3.温度变化引起的误差温度变化引起的误差4.4.拉力误差拉力误差 5.5.尺长误差尺长误差 6.6.钢尺垂曲的误差钢尺垂曲的误差 7.7.丈量本身的误差丈量本身的误差 第三节第三节 视距测量视距测量(光学测距光学测距)一、概述一、概述二、水平测距原理二、水平测距原理三、倾斜测距原理三、倾斜测距原理一、概述利用光学利用光学仪器望器望远镜内的内的视距装置，根据光学和三距装置，根据光学和三角形相似原理，用角形相似原理，用视距公式算

19、得水平距离及高差的距公式算得水平距离及高差的一种方法。利用望一种方法。利用望远镜十字十字丝分化板上的上、下两分化板上的上、下两根根视距距丝a a与与b b，配合，配合视距尺和距尺和测得的得的竖直角直角，求，求出水平距离出水平距离D D及高差及高差h h。视距距测量分量分为精密精密视距距测量（精度在量（精度在1/20001/2000以上以上）和普通和普通视距距测量（精度在量（精度在1/2001/2001/3001/300）。只能用）。只能用于建立于建立较低低级的平面和高程控制。的平面和高程控制。二、水平测距原理二、水平测距原理观测步步骤：（：（1 1）如上）如上图，将，将仪器安置在器安置在测站点

20、站点A A上；上；（2 2）量取）量取仪器高器高i i（至毫米或厘米）；（至毫米或厘米）；（3 3）将）将视距尺距尺竖直立于直立于B B点上；点上；（4 4）将望）将望远镜视线调至水平位置并瞄准至水平位置并瞄准视距尺上某一高距尺上某一高度，分度，分别读取上、下取上、下视距距丝读数数M M和和N N以及中以及中丝读数数v v，并，并将所有将所有观测值记录下来；下来；二、水平测距原理二、水平测距原理（5 5）读数数M M和和N N之差即上、下之差即上、下丝之差，称之差，称为视距距间隔或尺隔或尺间隔，隔，用用l l表示；表示；（6 6）设视距距丝间距距为l lmnmn，p p为仪器中心到物器中心到物

21、镜中心距离，中心距离，f f为物物镜焦距；焦距；（7 7）D=D=p+f+dp+f+d（8 8）D=D=k kl+cl+c k=k=f fl lnmnm c=c=p+fp+f （9 9）h=h=i-vi-v d=d=l lf/lf/lmnmn二、水平测距原理二、水平测距原理外调焦望远镜示意图外调焦望远镜示意图计算公式：计算公式：D=k D=k l+cl+c(外调焦望远镜外调焦望远镜)式中：式中：k=fk=fl lnmnm=100=100：视距乘常数：视距乘常数;l;l：尺间隔读数：尺间隔读数 ;c=;c=f+pf+p：视距加常数：视距加常数 (c(c值一般在值一般在25-70cm25-70cm

22、)二、水平测距原理二、水平测距原理内调焦望远镜示意图内调焦望远镜示意图计算公式：计算公式：D=k l(D=k l(内调焦望远镜内调焦望远镜)式中：式中：k=fk=fl lnmnm=100=100：视距乘常数：视距乘常数;l;l：尺间隔读数：尺间隔读数 c=c=f+pf+p 视距加常数视距加常数 (c(c值是值是0 0)外调焦望远镜示意图外调焦望远镜示意图 三、倾斜测距原理三、倾斜测距原理 （三角高程测量）（三角高程测量）D=S cos a=k l cosa l=l cos aD=k l cos2ahAB=D tg a+i-vD=k l第四节第四节 电磁波测距电磁波测距(光电测距光电测距)一、一

23、、电磁波测距原理电磁波测距原理 二、二、电磁波测距仪简介电磁波测距仪简介 三、三、光电测距仪的使用光电测距仪的使用 四、四、光电测距的注意事项光电测距的注意事项 五、五、全站仪简介全站仪简介一、电磁波测距原理一、电磁波测距原理欲欲测定定A A、B B两点两点间的距离的距离D D，安置，安置仪器于器于A A点，点，安置反射棱安置反射棱镜于于B B点。点。仪器器发射的光束由射的光束由A A至至B B，经反射反射镜反射后又返回到反射后又返回到仪器。器。设光速光速c c为已知，如果光束在待已知，如果光束在待测距离距离D D上往返上往返传播的播的时间t t2D2D已知，已知，则距离距离D D可由下式求出

24、可由下式求出:ABD图图 光电测距原理光电测距原理一、电磁波测距原理一、电磁波测距原理式中式中c cc c0 0n n，c c0 0为真空中的光速真空中的光速值，其，其值为299792458m299792458ms,s,n n为大气折射率，它与大气折射率，它与测距距仪所所用光源的波用光源的波长，测线上的上的气温气温t t,气气压P P和和湿度湿度e e有关。有关。根据根据时间的的测定方法不同定方法不同,光光电测距法分距法分为两两类:一一类是直接是直接测定定时间t,t,叫叫脉冲法脉冲法;另一另一类是通是通过测量量测距信号在距信号在测线上往返上往返传播所播所产生的相位移生的相位移,测定信号波定信号

25、波长的相的相对值来求出距离来求出距离D,D,叫叫相位相位法法。高精度的。高精度的测距距仪，一般采用相位法，一般采用相位法测距。距。脉冲法测距脉冲法测距由由测距距仪的的发射系射系统发出出光脉冲光脉冲，同，同时测距距仪内部开内部开始始计量脉冲个数，量脉冲个数，经被被测目目标反射后，再由反射后，再由测距距仪的的接收系接收系统接收，接收，这时测距距仪内部内部光脉冲光脉冲记数器数器计量脉量脉冲个数冲个数结束。束。测出往返出往返时间间隔的隔的光脉冲个数光脉冲个数n n。由于。由于每每计量一个脉冲个数的量一个脉冲个数的时间间隔隔T T是一定的，是一定的，这样往返往返时间t t2D2D=nTnT。距离距离D=

26、1/2ctD=1/2ct2D2D=1/2c=1/2c nTnT。所谓的光脉冲，就是其在所占的时间与空间上，所谓的光脉冲，就是其在所占的时间与空间上，都极小的一束光。都极小的一束光。相位法测距相位法测距在在A A点由点由测距距仪的的发射系射系统发出的出的调制光制光（光源通光源通过调制器后光制器后光强随高随高频信号信号变化化），射向），射向测线另一端另一端B B点的反射点的反射镜，经反射反射镜反射后被接收器所接收，然反射后被接收器所接收，然后由相位后由相位计将将发射信号射信号（参考信号）与（参考信号）与接受信号接受信号（测距信号）距信号）进行行相位比相位比较，并由，并由显示器示器显示出示出调制光在

27、待制光在待测距离往、返距离往、返传播所引起的播所引起的相位移相位移 如果将如果将调制波的往程和返程制波的往程和返程摊平，平，则有如下有如下图所示所示的波形。的波形。相位法测距相位法测距 相位法相位法测距就相当于用距就相当于用“光尺光尺”代替代替钢尺量距，尺量距，而而相当于相当于“光尺光尺”的的长度。光度。光电测距距仪就是就是用用这根根“光尺光尺”去量去量测距离。待距离。待测距离等于距离等于N N个整尺段个整尺段长再加上再加上余余长N N。相位法测距相位法测距相位式相位式测距距仪中，相位中，相位计只能只能测出相位差的尾数出相位差的尾数N N，测不出整周期数不出整周期数N N，因此，因此对大于光尺

28、的距离无法大于光尺的距离无法测定。定。为了了扩大大测程，程，应选择较长的光尺的光尺,若若增大增大则电磁磁波的周期波的周期t t增大，相增大，相应频率率f f减小。减小。则电磁波的能量降磁波的能量降低，受大气折射影响，低，受大气折射影响，发射距离（射距离（测程）减小。程）减小。=ct t=f/1相位法测距相位法测距为了解决了解决扩大大测程与保程与保证精度的矛盾，短程精度的矛盾，短程测距距仪上一般采用两个上一般采用两个调制制频率，即两种光尺。例如：率，即两种光尺。例如：长光尺（称光尺（称为粗尺）粗尺）f f1 1=150kHz=150kHz，1/2=1000m1/2=1000m，用于用于扩大大测程

29、，程，测定百米、十米和米；定百米、十米和米；短光尺（称短光尺（称为精精尺）尺）f f2 2=15MHz=15MHz，11/2=10m/2=10m，用于保用于保证精度，精度，测定定米、分米、厘米和毫米。米、分米、厘米和毫米。二、电磁波测距仪简介二、电磁波测距仪简介1.1.分类分类2.2.仪器结构仪器结构3.3.仪器主要技术指标及功能仪器主要技术指标及功能 4.4.测量误差的来源测量误差的来源1.分类分类按按1km1km测距中误差分：测距中误差分：级级(5mm)(5mm)、级级(5mm(5mm10mm)10mm)和和级级(10mm)10mm)。1km1km测距中误差（即测距中误差（即m mD D=

30、A+B=A+BD,DD,D等于等于1KM1KM时）时）A A：仪：仪器标称精度中的固定误差，以器标称精度中的固定误差，以mmmm为单位；为单位；B B：仪器：仪器标称精度中的比例误差系数，以标称精度中的比例误差系数，以mm/KMmm/KM为单位；为单位；D D：测距边长度，以测距边长度，以KMKM为单位。为单位。A A和和B B仪器厂家均给出。仪器厂家均给出。1.分类分类按测程分按测程分：短程：短程(3km)3km)、中程、中程(3(315km)15km)和远和远程程(15km)15km)。按载波分按载波分:采用微波作为载波的称为采用微波作为载波的称为微波测距微波测距仪仪；采用光波作为裁波的称

31、为采用光波作为裁波的称为光电测距仪光电测距仪。光电测距仪所使用的光源有光电测距仪所使用的光源有激光光源激光光源和和红外光红外光源源(普通光源已淘汰普通光源已淘汰)，采用红外线波段作为，采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。载波的称为红外测距仪。2.仪器结构仪器结构主机通过连接器安置在经纬仪上部，经纬仪可以是主机通过连接器安置在经纬仪上部，经纬仪可以是普通光学经纬仪，也可以是电子经纬仪。利用光轴普通光学经纬仪，也可以是电子经纬仪。利用光轴调节螺旋，可使主机的发射器光轴与经纬仪视准轴调节螺旋，可使主机的发射器光轴与经纬仪视准轴位于同一竖直面内。另外，测距仪横轴到经纬仪横位于同一竖直面内。另外，测

32、距仪横轴到经纬仪横轴的高度与觇牌中心到反射棱镜高度一致，从而使轴的高度与觇牌中心到反射棱镜高度一致，从而使经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜中心的视线保持平行。（中心的视线保持平行。（图图）配合主机测距的反射棱镜，根据距离远近，可选用配合主机测距的反射棱镜，根据距离远近，可选用单棱镜（单棱镜（1500m1500m内）或三棱镜（内）或三棱镜（2 500m2 500m内），棱镜安内），棱镜安置在三脚架上，根据光学对中器和长水准管进行对置在三脚架上，根据光学对中器和长水准管进行对中整平。中整平。仪器结构图仪器结构图3.仪器主要技术指标及功能仪器主

33、要技术指标及功能短程红外光电测距仪的最大测程为短程红外光电测距仪的最大测程为2 500m2 500m，测距精，测距精度可达度可达（3mm+23mm+21010-6-6D D）（其中）（其中D D为所测距离）；为所测距离）；最小读数为最小读数为1 mm1 mm；仪器设有自动光强调节装置，在；仪器设有自动光强调节装置，在复杂环境下测量时也可人工调节光强；可输入温度、复杂环境下测量时也可人工调节光强；可输入温度、气压和棱镜常数自动对结果进行改正；可输入垂直气压和棱镜常数自动对结果进行改正；可输入垂直角自动计算出水平距离和高差；可通过距离预置进角自动计算出水平距离和高差；可通过距离预置进行定线放样；若

34、输入测站坐标和高程，可自动计算行定线放样；若输入测站坐标和高程，可自动计算观测点的坐标和高程。观测点的坐标和高程。上式上式（3mm+23mm+21010-6-6D)D)即为即为1km1km测距中误差测距中误差m mD D=A+BA+BD,D,其中其中A=3mm,B=2A=3mm,B=21010-6-6mm/kmmm/km4.光电测距的误差来源光电测距的误差来源1 1 调制频率误差调制频率误差2 2 气象参数误差气象参数误差3 3 对中误差对中误差4 4 测相误差测相误差5 5 光速误差光速误差6 6 照准误差照准误差7 7 仪器加常数测定误差仪器加常数测定误差8 8 周期误差周期误差三、三、光

35、电测距仪的使用光电测距仪的使用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 1.安置仪器安置仪器先在测站上安置好经纬仪，对中、整平先在测站上安置好经纬仪，对中、整平后，将测距仪主机安装在经纬仪支架上。后，将测距仪主机安装在经纬仪支架上。在目标点安置反射棱镜，对中、整平，在目标点安置反射棱镜，对中、整平，并使镜面朝向主机。并使镜面朝向主机。2.观测垂直角、气温和气压观测垂直角、气温和气压目的是对测距仪测量出的斜距进行倾斜目的是对测距仪测量出的斜距进行倾斜改正、温度改正和气压改正，以得到正改正、温度改正和气压改正

36、，以得到正确的水平距离。确的水平距离。3.测距准备测距准备按电源开关键按电源开关键“PWRPWR”开机，主机自检并显示开机，主机自检并显示原设定的温度、气压和棱镜常数值，自检通过原设定的温度、气压和棱镜常数值，自检通过后将显示后将显示“goodgood”。若修正原设定值，可按若修正原设定值，可按“TPCTPC”键后输入温度、键后输入温度、气压值或棱镜常数（一般通过气压值或棱镜常数（一般通过“ENTENT”键和数键和数字键逐个输入）。一般情况下，只要使用同一字键逐个输入）。一般情况下，只要使用同一类的反光镜，棱镜常数不变，而温度、气压每类的反光镜，棱镜常数不变，而温度、气压每次观测均可能不同，需

37、要重新设定。次观测均可能不同，需要重新设定。4.距离测量距离测量调节经纬仪水平微动螺旋和微动螺旋，调节经纬仪水平微动螺旋和微动螺旋，使测距仪的望远镜精确瞄准棱镜中心。使测距仪的望远镜精确瞄准棱镜中心。在显示在显示“goodgood”状态下，精确瞄准也可状态下，精确瞄准也可根据蜂鸣器声音来判断，信号越强声音根据蜂鸣器声音来判断，信号越强声音越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器的声音最大，便完成了精确瞄准，出现的声音最大，便完成了精确瞄准，出现“*”。4.距离测量距离测量精确瞄准后，按精确瞄准后，按“MSRMSR”键，主机将测定并显示经键，主机将测定并显示经温度、气

38、压和棱镜常数改正后的斜距。在测量中，温度、气压和棱镜常数改正后的斜距。在测量中，若光速受挡或大气抖动等，测量将暂被中断，此时若光速受挡或大气抖动等，测量将暂被中断，此时“*”消失，待光强正常后继续自动测量；若光束消失，待光强正常后继续自动测量；若光束中断中断3030秒，须光强恢复后，再按秒，须光强恢复后，再按“MSRMSR”键重测。键重测。斜距到平距的改算，一般在现场用测距仪进行，方斜距到平距的改算，一般在现场用测距仪进行，方法是：按法是：按“V VH H”键后输入垂直角值，再按键后输入垂直角值，再按“SHVSHV”键显示水平距离。连续按键显示水平距离。连续按“SHVSHV”键可依次键可依次显

39、示斜距、平距和高差。显示斜距、平距和高差。四四 光电测距的注意事项光电测距的注意事项（1 1）气象条件对光电测距影响较大，微风的阴天是观测）气象条件对光电测距影响较大，微风的阴天是观测的良好时机。的良好时机。（2 2）测线应尽量离开地面障碍物）测线应尽量离开地面障碍物1.3m1.3m以上，避免通过发以上，避免通过发热体和较宽水面的上空。热体和较宽水面的上空。（3 3）测线应避开强电磁场干扰的地方，例如测线不宜接）测线应避开强电磁场干扰的地方，例如测线不宜接近变压器、高压线等。近变压器、高压线等。（4 4）镜站的后面不应有反光镜和其他强光源等背景的干）镜站的后面不应有反光镜和其他强光源等背景的干

40、扰。扰。（5 5）要严防阳光及其他强光直射接收物镜，避免光线经）要严防阳光及其他强光直射接收物镜，避免光线经镜头聚焦进入机内，将部分元件烧坏，阳光下作业应镜头聚焦进入机内，将部分元件烧坏，阳光下作业应撑伞保护仪器。撑伞保护仪器。五五 全站仪简介全站仪简介全站仪是全站仪是全站型电子速测仪全站型电子速测仪的简称，又被称为的简称，又被称为“电子全站仪电子全站仪”，是指由电子经纬仪、光电测，是指由电子经纬仪、光电测距仪和电子记录器组成的，可实现距仪和电子记录器组成的，可实现自动测角、自动测角、自动测距、自动计算和自动记录自动测距、自动计算和自动记录的一种多功能的一种多功能高效率的地面测量仪器。电子全站

41、仪进行空间高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间数据采集与更新，实现测绘的数字化。其优点数据采集与更新，实现测绘的数字化。其优点在于在于:五五 全站仪简介全站仪简介(1)(1)数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处理，计算出放样点的方位角与该点到测站点的距理，计算出放样点的方位角与该点到测站点的距离。离。(2)(2)定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标值计算出放样点的方位角，并能显示目前镜头方值计算出放样点的方位角，

42、并能显示目前镜头方向与计算方位角的差值，只要将这个差值调为向与计算方位角的差值，只要将这个差值调为0 0，就定下了要放样点的方向，然后就可进行测距定就定下了要放样点的方向，然后就可进行测距定位。位。五五 全站仪简介全站仪简介(3)(3)测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离数值，只要将棱镜对准全站仪的镜头，全站仪便数值，只要将棱镜对准全站仪的镜头，全站仪便可很快读出实测的距离，同时比较它自动计算出可很快读出实测的距离，同时比较它自动计算出的理论的理论 上的数据，并在屏幕上显示出两者的差值，上的数据，并在屏幕上显示出两者的差值，从而可以判断棱镜应向哪

43、个方向再移动多少距离。从而可以判断棱镜应向哪个方向再移动多少距离。到显示的距离差值为到显示的距离差值为0 0时，表明那时棱镜所在的位时，表明那时棱镜所在的位置就是要放样点的实置就是要放样点的实 际位置。际位置。(4)(4)定完一个点后，可按定完一个点后，可按“下一个（下一个（nextnext）”键调出键调出下一个要放样的点，重复下一个要放样的点，重复步骤，便可依次步骤，便可依次放出其它各点。放出其它各点。五五 全站仪简介全站仪简介(5)(5)由于全站仪体积小重量轻（由于全站仪体积小重量轻（GTS-225GTS-225型只有型只有4.9kg4.9kg）且灵活方便，较少受到地形限制（除非全）且灵活方便，较少受到地形限制（除非全站仪无法看到棱镜），且不易受处界因素的影响站仪无法看到棱镜），且不易受处界因素的影响（只要三角架扎稳，一般不会引起仪器的偏移），（只要三角架扎稳，一般不会引起仪器的偏移），只要合理保护全站仪，即使在复杂的自然条件下只要合理保护全站仪，即使在复杂的自然条件下也可以照常工作。也可以照常工作。(6)(6)由于所有的计算是由全站仪自动完成，所以放线由于所有的计算是由全站仪自动完成，所以放线过程中不会受到参与者个人的主观影响。过程中不会受到参与者个人的主观影响。