第2章距离测量和直线定向.ppt

第二章 距离测量和直线定向 距离测量 直线定向 2.1 距离测量 距离测量是测量的基本工作之一。 距离：两点间的水平直线距离。 一、量距工具 通常有钢卷尺、布卷尺(皮尺)、测绳、光电测距仪和光学视距仪等。测距的辅助工具有测钎和花杆等。 常用的钢尺宽度为1.0~1.5cm，长度有2m、20m、30m、50m等，以30m和50m长的钢尺最为常用。 钢尺的零分划位置划分：(1)端点尺：零点位于尺端(拉环的外缘)；(2)刻线尺：有零分划线。 一、量距工具 2.1 距离测量 一、量距工具 二、直线定线 当两点间的距离大于钢尺长度时，需分段丈量。分段点必须位于同一直线上。将分段点标定在一条直线上的工作称为直线定线。直线定线可以用仪器来完成，当精度要求不高时，也可以用目估法定线（人眼用三点一线的原理将分段点标定于同一直线上）。 三、 钢尺量距 (一) 平坦地面的距离丈量 在平坦地面丈量距离时，可把尺子放在地面上进行。丈量工作一般由两人完成。丈量至少往返各一次目的是提高量距的精度和防止丈量中出现错误。 量距精度以相对误差表示，并将其换算为分子为1的分数形式。 一般规定，往、返测相对误差应不大于1/2000； 在量距困难的地区，其相对误差也不应大于1/1000。 如精度满足要求，可取往、返测距离的平均值作为丈量的最后结果。 (二) 倾斜地面的距离丈量 1、平量法 如果地面起伏不大时，可将待测距离分段，然后用钢尺拉平丈量。丈量时将尺子一端抬高，并用目估法使尺子大致水平，然后用测钎将尺子的端点投到地面上。将量得的各段水平距离求各即为所量距离。 2、斜量法 当倾斜地面的坡度变化均匀时，可以沿着斜坡丈量出AB的斜距L，测出地面的倾角δ，则水平距离l为： l =L * cosδ。 如果未测倾角δ，而是测定了A、B两点间的高差h，当高差h不太大时，h与L的比值很小，则有： ?  Δl=-h２/２Ｌ ? l = L + Δl Δl为按高差计算的倾斜改正数，永远为负值。 2、斜量法 四、光电测距 钢尺量距劳动强度大、工作效率低，精度一般只能达到1/1000～1/5000。 光电测距具有测程远、精度高、操作简便、作业速度快和劳动强度低等优点 测距仪按载波的不同可分为两类：以激光和红外光为载波的测距仪叫光电测距仪；以微波为载波的测距仪叫微波测距仪；统称为电磁波测距仪。 按测定传播时间方式的不同，可分为相位式测距仪和脉冲式测距仪；按测程的大小，可分为远程(20 km以上)、中程(5-20km)和短程(5 km以下)三类。 远程一般都是激光测距仪，中、短程一般为红外光电测距仪。近年来，测程在5km以下的短程红外光电测距仪发展很快，向着高效率、轻小型、数字化、自动化和全站型方向发展。 四、光电测距 脉冲式测距仪利用被测目标对脉冲激光产生的漫反射，直接测定光脉冲在待测距离l上往返传播的时间t,进而求得距离，测距精度较低，误差约为±0.5 m左右。 相位式测距仪是通过测定连续调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位延迟，间接测定传播时间t，从而求得待测距离l，所以测量精度比较高。 光电测距仪是通过测定光波或微波在被测距离l上往返所需的时间t和光波或微波在空气中的传播速度c,可求得距离l，其公式为： l=1/2ct 相位式测距仪的品种较多，如国产ＤＭ—３０型和瑞士产DI5S型等均属相位式测距仪。 日本产DM—A5型测距仪，属于短程测距仪。它是组合式测距仪，仪器的上部为测距头，下部为电子经纬仪，所用电池是机载式的。仪器的测程为15km，精度为±(5mm+3×10－6·D)，括号中第一项称固定误差，第二项称比例误差，与测距长度有关。 手持激光测距仪 2-2 直线定向 确定地面两点在平面上的相对位置，除需确定两点之间的距离外，还要确定两点间直线的方向。 确定一直线与标准方向间角度关系的 工作，称为直线定向。 一、标准方向的种类 1、真子午线方