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第四章 距离测量 土木工程测量 主讲：杨自明 第四章 距离测量 内容要求： 1．掌握钢尺量距 2．理解钢尺量距误差 3．熟练掌握视距测量 4．理解电磁波测距 重点讲授： 钢尺量距 视距测量 电磁波测距。 第四章 距离测量 4.1 钢尺量距 1、量距工具 2、直线定线 3、量具方法 4、钢尺量距成果整理 5、钢尺检定 4.1　钢尺量距 相关概念： 在测区面积不大的情况下（半径小于10km的范围），可以不考虑地球曲率的影响，用水平面代替水准面。 两点间连线垂直投影在水平面上的长度称为水平距离。 地面上两点间的距离是指这两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影点间的弧长。 4.1　钢尺量距 直线量距的一般方法 直接量距：用长度标准直接与被测距离比较，从而获得被测距离长度。（皮尺、钢尺、铟瓦基线尺） 。 间接量距：根据已知条件，依据一定的关系式间接推算出被测距离。（视距测量、视差法测距、物理测距） 4.1　钢尺量距 直线量距的精度及其适用范围 方法 精度 适用范围 4.1.1 量距工具 钢尺量距： 是利用具有标准长度的钢尺直接测量地面两点间的距离，又称距离丈量。 量距常用的工具有： 测绳、皮尺、 钢尺、因瓦尺。 测纤、花杆、 垂球、弹簧称 和温度计。 4.1.2 直线定线 直线定线 将待测距离上的分段点标定在同一条直线上的工作。 量定线的目的： 保证待测距离的直线性 定线的方法： 花杆目视定线 经纬仪正倒镜分中法 4.1.2 直线定线 直线定线的实施 在两点间定线； 在两点的延长线上定线； 两点不通视时的定线：逐渐趋近法。 4.1.3　量距方法 平坦地面的距离丈量 D = nL0 + △L0 在平坦地面丈量距离时，可把尺子放在地面上逐段进行 丈量至少往返测各一次。 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，精度一般不低于1/3000 |往测 – 返测 | / 往返均值 = 1 / M 4.1.3　量距方法 平坦地面测量算例： 整尺段数为3，余长: 往测24.890m,返测24.840m D = nL0 + △L0 往测距离为：174.890m 返测距离为：174.840m 平均距离为：174.865m 相对误差：|往测 – 返测|/往返均值=1/M |174.890-174.840|/174.865=1/3500 4.1.3　量距方法 倾斜地面的距离丈量 平量法 如果地面起伏不大，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（或垂球）将尺子的端点投到地面上。将量得的各段水平距离求和即为所量距离。 4.1.3　量距方法 倾斜地面的距离丈量 斜量法 　　当坡度变化均匀时，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，按直角三角形计算。 4.1.3　量距方法 数据处理 误差计算： 往、返测较差：?D=D往－D返 往、返测相对较差： 容许相对较差： 　　 4.1.3　量距方法 数据处理 若达到精度,所测距离最终值为： 4.1.3　量距方法 精密量距 适用范围： 精度要求1/10000以上时距离测量。 量距方法： ①清理现场、经纬仪架设在A点，瞄准B点。 ②在经纬仪视线上依次定出比钢尺一整尺段略短的尺段，并打上木桩，木桩上标“十”字。 4.1.3　量距方法 精密量距 量距方法： ③两人拉尺，后司尺用弹簧称控制拉力，两人同时读数，要求读至0.5mm ，一人指挥。 ④每尺段移动钢尺前后位置三次，三次测量结果之差不超过2～3mm，并记录现场温度至0.5℃ 。 ⑤用水准仪测量尺段间木桩顶高差、往返高差不超过±10mm。 4.1.4　钢尺量距数据整理 尺长改正： 钢尺名义长度l0 、实际长度l′则整尺段的尺长改正数： 　　　　△l = l′－ l0 任一长度l的尺长改正数： △Ld = （ △l / l0 ）L 温度改正 △lt = α（t-t0 ）l，其中：α为钢尺膨胀系数,0.0000125/℃t为野外量距时温度。t0 为 检定钢尺时的温度。 4.1.4 钢尺量距数据整理 倾斜改正： △lh = d - l ，其中：高差为 h,斜距为l，h2=l2－d2=(l－d)(l+d)， l－d=－h2/（l+d）； 由于lh，l≈d， 所以： △lh = -(h2 / 2l) 水平距离 d= l + △ld + △lt + △lh 4.1.5 钢尺检定 由专门的计量单位在专门的钢尺检定场进行检定