中国海洋大学用 测量学课件 第四章 全站仪与距离测量精选.ppt

4.4.1 全站仪的结构 4.4.1 全站仪的结构 三同轴望远镜 在全站仪的望远镜中，照准目标的视准轴、光电测距的红外 光发射光轴和接收光轴是同轴的，因此，测量时使望远镜照准 目标棱镜的中心，就能同时测定水平角、垂直角和斜距。 4.4.2 全站仪的功能及特性 同时测角（水平角和竖角）和测距； 望远镜的视准轴和测距仪的视准轴是同轴的； 对水平角和竖角进行补偿（具有双轴补偿器）； 数据电子显示，并存入内存储器，无须读数，无须记录。 一般可存3000点的数据（角度、距离、坐标） 数据输出——提供RS232C串口和电子手簿、掌上电脑、计算机等外部设备连接； 提供多种测量模式——距离测量、角度测量、坐标测量、高级测量（后方交会、放样测量、对边测量、悬高测量） 4.4.3 全站仪的应用 三维坐标测量、放样 对边测量 方位角设置 悬高测量 4.4.3 全站仪的应用 面积计算 角度偏心测量 测站点高程 后方交会测量 4.4.4 自动全站仪 自动全站仪是一 种能自动识别、照 准和跟踪目标的全 站仪，又称测量机 器人。 本图为徕卡公司 的TPS1100系列全 站仪。 4.4.4 自动全站仪 徕卡公司的TPS1100系列全站仪的特性 马达驱动与自动目标识别； 自动跟踪； 镜站遥控测量； 无反射棱镜测量； 支持用户自编应用程序。 §4.5 三角高程测量 4.5.1 三角高程测量原理 反觇 注意：目标高v与竖角α必须同步观测。 直觇 4.5.2 地球曲率与大气折光的影响 K 称为大气垂直折光系数 4.5.3 单向观测计算高差的基本公式 4.5.4 对向观测计算高差的公式 4.5.5 三角高程测量的误差来源 竖角的观测误差。 边长的观测误差。 折光系数的误差。 仪器高、目标高的量测误差。 当mα≤±1.5″,S ≤3.5km时，光电测距三角高程测量可达 到四等水准测量的精度。当mα≤±1.5″,S ≤1.2km时可达到四 等水准测量的精度。 实践表明，当： mα≤±2.0″,S ≤2km时，光电测距三角高 程测量完全可以取代四等水准测量。 § 4.6 直线定向 1.标准方向 真子午线方向（真北） 过地面某点的真子午线方向 磁子午线方向（磁北） 地球磁场作用下的指向 坐标纵轴方向（坐标北） 高斯投影坐标纵轴正方向 2.方位角 作用：表示直线方向 3.正反坐标方位角 4.坐标方位角的推算 5.象限角 * Total Station and Distance Measurement 第四章 距离测量与全站仪 §4.1 距离测量 §4.2 光电测距误差分析 §4.3 光电测距仪的检验 §4.4 全站仪和自动全站仪 §4.5 三角高程测量 §4.1 距离测量 4.1.1 钢尺量距 工具 钢尺 薄碳钢带制成 温度计 弹簧秤 其它 测钎、垂球、标杆 4.1.1 钢尺量距 尺长方程式 ——丈量温度时的钢尺实际长度（m）； ——钢尺刻划上注记的长度，即名义长度（m）； ——钢尺在检定温度t0时的尺长改正数； α——钢尺膨胀系数，其值约为11.6×10-6～12.5×10-6m/（m·℃） t0——钢尺检定温度，又称标准温度，一般取20℃； t——丈量时温度。 钢尺检定：就是检定出在某一温度下尺长改正数ΔL 。 钢尺检定的方法主要是与标准长度相比较求得。 4.1.1 钢尺量距 钢尺丈量距离 定 线 平坦地面的距离丈量 4.1.1 钢尺量距 钢尺丈量距离 倾斜地面的距离丈量 平量法 斜量法 4.1.1 钢尺量距 成果整理 误差来源 1）尺长本身误差 2）温度变化的误差 3）拉力误差 4）垂曲、反曲误差 5）钢尺不水平的误差 6）定线误差 7）丈量本身的误差 4.1.2 视距测量 利用水准仪与经纬仪等的望远镜观测标尺时，由透镜成像 原理的三角形相似原理，相似三角形对应边长成比例，间接求 测出两点间的距离的测距方法。在相似三角形中，测视距时的 观测值的不同，视距测量又可分为两种类型： 定角视距法 定基线视距法 4.1.2 视距测量 视准轴水平时，内调焦望远镜测距公式 4.1.2 视距测量 视准轴倾斜时的视距公式 视距尺不垂直于视准轴的改正 倾斜距离改化为水平距离 4.1.3 光电测距 光电测距的基本原理 通过测定电磁波（无线电波或光波）在待测距离两端点间 往返传播的时间，利用电磁波在大气中的传播速度来确定其距 离。将电磁波作为载波进行距离测量，其公式为： 4.1.3 光电测距 光电测距的种类 电磁波测距仪按采用的载波的不同，可分为： 光电测距仪：采用光波（可见光或红