土木工程测量第04章距离测量.ppt

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1、第四章第四章 距离测量距离测量土土 木木 工工 程程 测测 量量土土 木木 工工 程程 测测 量量教学课件 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量距离测量是测量工作的基本工作之一，所谓距离是指距离测量是测量工作的基本工作之一，所谓距离是指两点间的两点间的水平长度水平长度。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。按照。如果测得的是倾斜距离，还必须改算为水平距离。按照所用仪器、工具的不同，测量距离的方法有所用仪器、工具的不同，测量距离的方法有钢尺直接量距钢尺直接量距、光电测光电测距仪距仪和和光学视距法测距光学视距法测距等。等。本章要点本章要点钢尺量距方法钢尺量距方法钢

2、尺量距成果处理钢尺量距成果处理视距测量原理视距测量原理测量方法和成果计算测量方法和成果计算介绍电磁波测距原理，红外测距仪简介介绍电磁波测距原理，红外测距仪简介 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距钢钢尺尺量量距距是是利利用用具具有有标标准准长长度度的的钢钢尺尺直直接接量量测测地地面面两两点点间间的的距距离离，又又称称为为距距离离丈丈量量。钢钢尺尺量量距距时时，根根据据不不同同的的精精度度要要求求所所用用的的工工具和方法也不同。具和方法也不同。4.1.1 4.1.1 量距工具量距工具钢尺钢尺最高精度可达最高精度可达1/11

3、/1万万。尺宽尺宽101015mm15mm。长度。长度20m20m、30m30m、50m50m等。等。有有三三种种分分划划：基基本本分分划划为为厘厘米米；厘厘米米(在在尺尺端端10cm10cm内内为为毫毫米米分划分划)；毫米分划毫米分划。尺的零点位置尺的零点位置刻线尺刻线尺，端点尺端点尺；工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.1 4.1.1 量距工具量距工具皮皮尺尺用用麻麻皮皮制制成成，精精度度低低，只只用用于于精精度度要要求求不不高高的的距距离离丈量。丈量。因因瓦瓦尺尺mmmm，长长度度24m,24m,尺尺身身无

4、无分分划划和和数数字字注注记记，尺尺两两端端各各连连一一个个三三棱棱形形的的分分划划尺尺，长长8cm,8cm,最最小小分分划划1mm1mm。全全套套由由4 4根根主主尺尺，一一根根辅辅尺组成。精度高，尺组成。精度高，1/1001/100万万，用于，用于精密量距精密量距。辅助工具辅助工具测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.2 4.1.2 直线定线直线定线将所量尺段标定在待测二点间一条直线上的工作称为将所量尺段标定在待测二点间一条直线上的工作称为直线

5、定线。直线定线。目视定线目视定线一般量距用目视定线。一般量距用目视定线。经纬仪定线经纬仪定线精密量距应用经纬仪定线。精密量距应用经纬仪定线。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.3 4.1.3 量距方法量距方法钢钢尺尺量量距距一一般般采采用用整整尺尺法法量量距距，精精密密量量距距用用串串尺尺法法量量距距。根根据据不同地形可采用不同地形可采用水平量距法水平量距法和和倾斜量距法倾斜量距法平平坦坦地地区区量量距距量量距距精精度度不不高高时时可可采采用用整整尺尺法法量量距距，直直接接将钢尺沿地面丈量，不用加温度改正和用弹簧

6、秤标定施加拉力。将钢尺沿地面丈量，不用加温度改正和用弹簧秤标定施加拉力。D=nl+lD=nl+l(4-1)(4-1)D=nl+lD=nl+l(4-1)(4-1)倾倾斜斜地地面面距距离离丈丈量量视视地地形形情情况况可可用用水水平平量量距距法法或或倾倾斜斜量量距法距法。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.3 4.1.3 量距方法量距方法为了提高精度，一般采用为了提高精度，一般采用往返往返丈量。丈量。量距精度以相对误差表示，通常化为分子为量距精度以相对误差表示，通常化为分子为1 1的分数形式：的分数形式：K=|DK=|

7、D往往-D-D返返|/D|/D平均平均=1/M=1/MM=DM=D平均平均/|D|/|D|(4-2)两点间水平距离为：两点间水平距离为：平平坦坦地地区区钢钢尺尺量量距距相相对对误误差差不不应应大大于于1/30001/3000；在在困困难难地地区区相相对对误差不应大于误差不应大于1/10001/1000。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.3 4.1.3 量距方法量距方法 精密量距精密量距当当量量距距精精度度要要求求在在1/11/1万万以以上上时时，要要用用精精密密量量距距方方法法，精精密密量量距距前要先清理场地。

8、前要先清理场地。定线定线经纬仪定线、钢尺概量，打木桩、划线。经纬仪定线、钢尺概量，打木桩、划线。量距量距用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。每尺用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。每尺段要移动钢尺位置丈量段要移动钢尺位置丈量三次三次，三次测得的结果的较差视不同要求而，三次测得的结果的较差视不同要求而定，一般不得超过定，一般不得超过2 23mm3mm，否则要重量。若在限差以内，则取平均，否则要重量。若在限差以内，则取平均值。作为此尺段的观测成果。标准拉力值。作为此尺段的观测成果。标准拉力(30m30m尺子，尺子，100N100N)。测记温。测记温度，估读到度，估读到0.50.5。往返测，

9、丈量次数视量边精度要求而定往返测，丈量次数视量边精度要求而定测量桩顶高程测量桩顶高程往返观测，往返所测高差之差，不超过往返观测，往返所测高差之差，不超过10mm10mm,如在限差之内，取平均值作为观测成果。如在限差之内，取平均值作为观测成果。这种量距法称为这种量距法称为串尺法串尺法量距。量距。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.4 4.1.4 钢尺量距成果整理钢尺量距成果整理精密量距中，每一尺段需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正，精密量距中，每一尺段需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正，求出改正后的尺段长度。求出改

10、正后的尺段长度。尺长改正尺长改正 钢钢尺尺名名义义长长度度l l0 0一一般般和和实实际际长长度度不不相相等等，每每量量一一段段都都需需加加入入尺尺长长改改正正。在在标标准准拉拉力力、标标准准温温度度下下经经过过检检定定实实际际长长度度为为ll，其其差差值值ll为整尺段的尺长改正，即为整尺段的尺长改正，即l=l-ll=l-l0 0任一长度任一长度l l尺长改正公式为：尺长改正公式为：lld d=ll/l=ll/l0 0(4-3)(4-3)l=l-ll=l-l0 0lld d=ll/l=ll/l0 0(4-3)(4-3)温度改正温度改正设钢尺在检定时的温度为设钢尺在检定时的温度为t t0 0，丈

11、量时的温度为，丈量时的温度为tt，钢尺的线，钢尺的线膨胀系数膨胀系数(一般为一般为0.0000125/)0.0000125/)。则某尺段。则某尺段l l的温度改正为：的温度改正为：llt t=(t-t=(t-t0 0)l)l(4-4)(4-4)llt t=(t-t=(t-t0 0)l)l(4-4)(4-4)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.4 4.1.4 钢尺量距成果整理钢尺量距成果整理倾斜改正倾斜改正设沿地面量斜距为设沿地面量斜距为l l，测得高差为，测得高差为h h,换成平距换成平距d d要进行倾斜改正。要

12、进行倾斜改正。公式为公式为(图图L-4-9)L-4-9)：上式用级数展开：上式用级数展开：当高差不大时，当高差不大时，h h与与l l比值很小，取前两项得倾斜改正为：比值很小，取前两项得倾斜改正为：(4-5)每一尺段改正后的水平距离为：每一尺段改正后的水平距离为：(4-6)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.1 钢钢钢钢 尺尺尺尺 量量量量 距距距距4.1.5 4.1.5 钢尺检定钢尺检定由于钢尺制造误差，以及长期使用产生的变形使得钢尺名义长由于钢尺制造误差，以及长期使用产生的变形使得钢尺名义长度和实际长度不一样，因此在精密量距前必须对钢尺进行检定。度和实际长度

13、不一样，因此在精密量距前必须对钢尺进行检定。钢尺检定室应是恒温室，一般用平台法。将钢尺放在长度为钢尺检定室应是恒温室，一般用平台法。将钢尺放在长度为30m(30m(或或50m)50m)的水泥平台上，平台二端安装有施加拉力的拉力架。给的水泥平台上，平台二端安装有施加拉力的拉力架。给钢尺施加标准拉力钢尺施加标准拉力(100N)(100N)，然后用标准尺量测被检定钢尺，得到在，然后用标准尺量测被检定钢尺，得到在标准温度、标准拉力下的实际长度，最后给出尺长随温度变化的函标准温度、标准拉力下的实际长度，最后给出尺长随温度变化的函数式，称为尺长方程式。数式，称为尺长方程式。l lt t=l=l0 0+l+

14、ld d+(t-t+(t-t0 0)l)l0 0 (4-7)(4-7)l lt t=l=l0 0+l+ld d+(t-t+(t-t0 0)l)l0 0 (4-7)(4-7)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.2 钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项影响钢尺量距精度的因素很多，主要有定线误差、尺长误差、影响钢尺量距精度的因素很多，主要有定线误差、尺长误差、温度测定误差、钢尺倾斜误差、拉力不均误差、钢尺对准误差、读温度测定误差、钢尺倾斜误差、拉力不均误差、钢尺对准误差、读数误差等。现择其主要者讨论如下。数误差等。现

15、择其主要者讨论如下。定线误差定线误差在在量量距距时时由由于于钢钢尺尺没没有有准准确确地地安安放放在在待待量量距距的的直直线线方方向向上上，所所量的是折线而不是直线，造成量距结果偏大，如图量的是折线而不是直线，造成量距结果偏大，如图4-44-4所示。所示。设定线误差为设定线误差为，一尺段的量距误差为：，一尺段的量距误差为：(4-8)当当 ，l=30ml=30m时时，0.12m0.12m，3mm3mm，所所以以目目视视定线即可达此精度。定线即可达此精度。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.2 钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距

16、误差及注意事项尺长误差尺长误差钢尺名义长度与实际长度之差产生的尺长误差对量距的影响，钢尺名义长度与实际长度之差产生的尺长误差对量距的影响，是随着距离的增加而增加的。在高精度量距时应加是随着距离的增加而增加的。在高精度量距时应加尺长改正尺长改正，并要，并要求钢尺检定误差求钢尺检定误差1mm1mm。温度测定误差温度测定误差据钢尺温度改正公式据钢尺温度改正公式llt t=(t-t=(t-t0 0)l)l，当温度引起的误差为，当温度引起的误差为1/300001/30000时，温度测量误差不应超出时，温度测量误差不应超出33，此外在测试温度计显示此外在测试温度计显示的是空气环境温度，不是钢尺本身的温度。

17、在阳光暴晒下，钢尺与的是空气环境温度，不是钢尺本身的温度。在阳光暴晒下，钢尺与环境测试可差环境测试可差55。所以量距冝在阴天进行。最好用半导体温度计。所以量距冝在阴天进行。最好用半导体温度计测量钢尺的自身温度。测量钢尺的自身温度。拉力不均误差拉力不均误差钢钢尺尺具具有有弹弹性性，会会因因受受拉拉而而伸伸长长。钢钢尺尺弹弹性性模模量量E=210E=2105 5MPaMPa，设设钢钢尺尺断断面面积积2 2,钢钢尺尺拉拉力力拉拉力力误误差差为为pp，据据虎虎克克定定律律，钢钢尺尺伸伸长长误误差为：差为：(4-9)当当拉拉力力误误差差为为30N30N，尺尺长长30m30m，钢钢尺尺量量距距误误差差为为

18、1mm1mm，所所以以精精密密量量距时应使用弹簧秤控制拉力。距时应使用弹簧秤控制拉力。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.2 钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺量距误差及注意事项钢尺对准及读数误差钢尺对准及读数误差在在量量距距时时，由由于于钢钢尺尺对对点点误误差差、测测钎钎安安置置误误差差及及读读数数误误差差都都会会使使量量距距产产生生误误差差。这这些些误误差差是是偶偶然然误误差差，所所以以量量距距时时，应应仔仔细细认认真真。并并采采用用多多次次丈丈量量取取平平均均值值的的方方法法，以以提提高高量量距距精精度度。此此外外，钢钢

19、尺尺基基本本分分划划为为1mm1mm，一一般般读读数数也也到到毫毫米米，若若不不仔仔细细会会产产生生较较大大误误差差，所所以测量时要认真仔细。以测量时要认真仔细。钢尺倾斜误差钢尺倾斜误差钢尺量距时若钢尺不水平，或钢尺测量距离时两端高差测定有钢尺量距时若钢尺不水平，或钢尺测量距离时两端高差测定有误差，对测量会产生误差，使距离测量值偏大，倾斜改正公式见式误差，对测量会产生误差，使距离测量值偏大，倾斜改正公式见式(4-5)(4-5)(llh h=-h=-h2 2/2l/2l)。从式从式(4-5)(4-5)可见，高差的大小及其测定误差对测距误差有影响。可见，高差的大小及其测定误差对测距误差有影响。对于

20、对于30m30m的钢尺，当的钢尺，当h=1mh=1m，高差测定误差，高差测定误差m mh h=5mm=5mm时，产生测距误差时，产生测距误差为为mmmm。所以在精密量距时，用普通水准仪测定高差即可。所以在精密量距时，用普通水准仪测定高差即可在普通量距时，用目估持平钢尺，经统计会产生在普通量距时，用目估持平钢尺，经统计会产生5050倾斜倾斜(相当相当于于m m高差误差高差误差)，对量距约产生，对量距约产生3mm3mm误差。误差。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.1 4.3.1 视距测量原理视距测量原理视距测量是利

21、用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几何光视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。最简单的视距装学和三角测量原理，同时测定距离和高差的方法。最简单的视距装置是测量仪器置是测量仪器(如经纬仪、水准仪如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分划板上刻制上、的望远镜十字丝分划板上刻制上、下对称的两条短线，称下对称的两条短线，称视距丝视距丝。如图如图4-54-5。视距测量中的视距尺可。视距测量中的视距尺可用普通水准尺，也可用专用视距尺。用普通水准尺，也可用专用视距尺。视视距距测测量量精精度度一一般般为为1/2001/2001/3001/300，精精密密

22、视视距距测测量量可可达达1/20001/2000。由由于于视视距距测测量量用用一一台台经经纬纬仪仪即即可可同同时时完完成成两两点点间间平平距距和和高高差差的的测测量量，操操作作简简便便，所所以以当当地地形形起起伏伏较较大大时时，常常用用于于碎碎部部测测量量和和图根的加密。图根的加密。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.2 4.3.2 视线水平时视距测量公式视线水平时视距测量公式 l=N-M l=N-M待测距离待测距离D D为：为：D=D+f D=D+f1 1+(4-10)+(4-10)从凸透镜从凸透镜L L1 1

23、成像原理可得：成像原理可得：l=N-Ml=N-MD=D+fD=D+f1 1+(4-10)+(4-10)(4-11)D=Kl+c (4-14)D=Kl+c (4-14)D=Kl+c (4-14)D=Kl+c (4-14)视距尺视距尺焦距焦距物镜物镜调焦透镜调焦透镜焦距焦距令f1/p=K,f1+C则令令f1/p=K,f1+C则则 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.2 4.3.2 视线水平时视距测量公式视线水平时视距测量公式式中：式中：K K视距乘常数；视距乘常数；c c视距加常数。视距加常数。l l尺间隔尺间隔在在

24、仪仪器器设设计计时时，选选择择适适当当参参数数，可可使使K=100K=100，c c值值很很小小，可可忽忽略略不计，所以不计，所以视线水平时视距测量公式视线水平时视距测量公式为：为：D=Kl=100l D=Kl=100l (4-15)(4-15)D=Kl+c (4-14)D=Kl+c (4-14)D=Kl=100lD=Kl=100l (4-15)(4-15)视线水平时，高差由图视线水平时，高差由图4-74-7可得：可得：h=i-s (4-16)h=i-s (4-16)h=i-s (4-16)h=i-s (4-16)式中：式中：ii仪器高仪器高ss中丝读数。中丝读数。工程测量学工程测量学工程测量

25、学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.2 4.3.2 视线倾斜时视距测量公式视线倾斜时视距测量公式设设视视线线竖竖直直角角为为，由由于于十十字字丝丝上上、下下丝丝的的间间距距很很小小，视视角角22约约为为3434，故故可可将将EMNEMN和和ENNENN近近似似看看成成直直角角。MEM=NEN=MEM=NEN=，从从 图图可见：可见：ME+EN=(ME+EN)cosME+EN=(ME+EN)cosl=lcosl=lcosD=Kl=KlcosD=Kl=KlcosME+EN=(ME+EN)cosME+EN=(ME+EN)cosl=lcos (4-

26、17)l=lcos (4-17)D=Kl=KlcosD=Kl=Klcos水平距离为水平距离为D=Dcos=KlcosD=Dcos=Klcos2 2D=Dcos=KlcosD=Dcos=Klcos2 2 (4-18)(4-18)初算高差为：初算高差为：(4-19)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.2 4.3.2 视线倾斜时视距测量公式视线倾斜时视距测量公式A A、B B两点高差为：两点高差为：(4-20)(4-20)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测

27、测 量量量量4.3.2 4.3.2 视线倾斜时视距测量公式视线倾斜时视距测量公式在实际工作中，可以使中丝读数等于仪器高在实际工作中，可以使中丝读数等于仪器高i,i,则上式可简化为则上式可简化为:(4-21)据据(4-18)(4-18)式算出式算出A A，B B间的水平距离后，高差间的水平距离后，高差h h也可按下式计算：也可按下式计算：h=Dtg+i-sh=Dtg+i-sh=Dtg+i-sh=Dtg+i-s 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.4 4.3.4 视距常数测定视距常数测定c=0c=0，不需测定，只进行

28、，不需测定，只进行K K测定。测定。在平坦地区选一直线在平坦地区选一直线 AB AB；沿直线在距离为沿直线在距离为25m25m，50m,100m,150m,200m50m,100m,150m,200m打桩；打桩；顺序编号为顺序编号为B B1 1、B B2 2、BBn n；仪器安置在仪器安置在A A点，在点，在B BI I桩上依次立视距尺，在视线水平时，用桩上依次立视距尺，在视线水平时，用盘左、盘右用上、下丝在尺上读数，求得尺间距盘左、盘右用上、下丝在尺上读数，求得尺间距l li i；仪器安置在仪器安置在B B点返测，重复点返测，重复；将将、测得的尺间距测得的尺间距l li i取平均值；取平均值

29、；据据l li i、D Di i 按按4-144-14可计算可计算K Ki i 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.5 4.3.5 视距测量误差及注意事项视距测量误差及注意事项影响视距测量精度的因素有以下几方面：影响视距测量精度的因素有以下几方面：视距尺分划误差视距尺分划误差视距尺分划误差一般为视距尺分划误差一般为mmmm,引起的距离误差为引起的距离误差为m m.乘常数乘常数K K不准确的误差不准确的误差一般视距常数一般视距常数K=100K=100，但由于视距丝间隔有误差，视距尺有系统，但由于视距丝间隔有误差，视

30、距尺有系统性误差，仪器检定有误差，会使性误差，仪器检定有误差，会使K K值不为值不为100100。K K值误差使视距测量值误差使视距测量产生系统误差。产生系统误差。K K值应在之内，否则应加以改正。值应在之内，否则应加以改正。竖直角测量误差竖直角测量误差竖直角观测误差对视距测量有影响，根据视距测量公式，其影竖直角观测误差对视距测量有影响，根据视距测量公式，其影响为：响为：m md d=Klsin2m=Klsin2m/(4-22)(4-22)当当=45=45，m m=10=10，Kl=100mKl=100m，m md d5mm5mm，可见垂直角观，可见垂直角观测误差对视距测量影响不大测误差对视距

31、测量影响不大。m md d=Klsin2m=Klsin2m/(4-22)(4-22)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.5 4.3.5 视距测量误差及注意事项视距测量误差及注意事项视距丝读数误差视距丝读数误差此误差是影响视距测量精度的重要因素，它与视距远近成正比，此误差是影响视距测量精度的重要因素，它与视距远近成正比，距离越远误差越大。所以测量中要根据测图对测量精度的要求限制距离越远误差越大。所以测量中要根据测图对测量精度的要求限制最远视距。最远视距。视距尺倾斜误差视距尺倾斜误差视视距距尺尺倾倾斜斜误误差差的的影

32、影响响与与竖竖直直角角有有关关，如如表表4-14-1。可可见见，视视距距尺尺倾倾斜斜时时，对对视视距距测测量量的的影影响响不不可可忽忽视视。特特别别是是在在山山区区，倾倾角角大大时时更更要注意，必要时可在视距尺上附加圆水准器。要注意，必要时可在视距尺上附加圆水准器。0.30.51.11.8允许值允许值201053竖直角竖直角表表4-1 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.3 视视视视 距距距距 测测测测 量量量量4.3.5 4.3.5 视距测量误差及注意事项视距测量误差及注意事项外界气象条件对视距测量的影响外界气象条件对视距测量的影响大气折光的影响大气折光的影响

33、视线穿过大气时会产生折射，其漪从直视线穿过大气时会产生折射，其漪从直线变为曲线，造成误差。由于视线靠近地面，折光大，线变为曲线，造成误差。由于视线靠近地面，折光大，所以规定视所以规定视线应高出地面线应高出地面1m1m,以上以上。大气湍流的影响大气湍流的影响空气的湍流使视距成像不稳定，造成视空气的湍流使视距成像不稳定，造成视距误差。当视线接近地面或水面时这种现象更为严重。距误差。当视线接近地面或水面时这种现象更为严重。所以视线要所以视线要高出地面高出地面1m1m以上以上。除此以外，除此以外，风风和和大气能见度大气能见度对视距测量也会产生影响。风力过对视距测量也会产生影响。风力过大，尺子会抖动，空

34、气中灰尘和消气会使视距尺成像不清晰，造成大，尺子会抖动，空气中灰尘和消气会使视距尺成像不清晰，造成读数误差，所以应选择良好的天气进行测量。读数误差，所以应选择良好的天气进行测量。工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.4 电磁波测距电磁波测距电磁波测距电磁波测距4.4.1 4.4.1 电磁波测距仪测距原理电磁波测距仪测距原理电电磁磁波波测测距距是是利利用用电电磁磁波波(微微波波、光光波波)作作载载波波，在在其其上上调调制制测测距信号，测量两点间距离的方法。距信号，测量两点间距离的方法。D=ct/2D=ct/2(4-25)(4-25)电电磁磁波波测测距距按按采采用用的

35、的载载波波不不同同，可可分分为为微微波波测测距距仪仪、激激光光测测距距仪仪和和红红外外测测距距仪仪。红红外外测测距距仪仪采采用用的的是是GaAs(GaAs(砷砷化化镓镓)发发光光二二极极管管作作光光源源。其其耗耗电电省省、体体积积小小、寿寿命命长长，抗抗震震性性能能强强能能连连续续发发光光并并能能直直接调制等特点，目前工程采用的基本上接调制等特点，目前工程采用的基本上以红外测距仪为主以红外测距仪为主。脉冲法测距脉冲法测距(图图4-9)4-9)(4-26)式式中中:c:c0 0光光在在真真空空中中的的传传播播速速度度；n ng g光光在大气中的传输折射率。在大气中的传输折射率。工程测量学工程测量

36、学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量4.4 电磁波测距电磁波测距电磁波测距电磁波测距4.4.1 4.4.1 电磁波测距仪测距原理电磁波测距仪测距原理相位法测距相位法测距工程中使用的红外测距仪，都是采用相位法测距原理。工程中使用的红外测距仪，都是采用相位法测距原理。由由测测距距仪仪的的发发射射系系统统发发出出一一种种连连续续的的调调制制光光波波，测测出出该该调调制制光光波在测线上往返传播所产生的相位移，以测定距离波在测线上往返传播所产生的相位移，以测定距离D D。(图图4-10)4-10)工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量 工程测量学工程测量学工程测量学工

37、程测量学4 4 距离测量距离测量习题与思考题习题与思考题1、27.1.1 7.1.1 地下水地下水图7-10地下水的类型地下水的类型地下水的类型地下水的类型5.2 sAs10.2 工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量课课 程程 简简 介介本课程包括建筑工程中广泛应用的本课程包括建筑工程中广泛应用的课课程程内内容容：绪绪 论论第一章第一章第二章第二章第三章第三章第四章第四章第一部分第一部分第一部分第一部分课课 程程 目目 录录 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量2.4.2 2.4.2 特性特性1.特性特性平行平行垂直垂直倾斜倾斜ABCabcABCabcABCacb实形性实形性类似性类似性积聚性积聚性 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量 工程测量学工程测量学工程测量学工程测量学4 4 距离测量距离测量祝同学们节日快乐祝同学们节日快乐