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第4章 距离测量 峨眉校区 §4.1 距离测量概述 水平距离：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。 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。 §4.1 距离测量概述 步测法：1/200，野外踏勘、选点和小比例尺地形图的测绘； 视距法： 1/200~1/300，地形测量中的碎部测量； 钢尺一般量距： 1/2000~1/3000，导线测量，一般建筑轴线丈量； 钢尺精密量距： 1/5000~1/2万，精密导线测量，工业厂房主要轴线的测量； 激光红外测距仪：精度 ?(1mm+1PPM)，测程 2KM～20KM，精密控制测量，如高速铁路、桥梁、隧道控制测量，主要仪器有全站仪和GPS。 §4.2 钢尺量距的方法 钢尺量距就是利用具有标准长度的钢尺直接量测两点间的距离。 按丈量方法的不同它分为一般量距和精密量距。一般量距读数至厘米，精度可达1/3000左右；精密量距读数至亚毫米，精度可达1/3万（钢卷带尺）及1/100万（因瓦线尺）。 地面点的标志 临时标志：木桩 永久标志：石桩、混凝土桩 §4.2 钢尺量距的方法 普通钢卷带尺： 尺宽10~15mm，长度有20m、30m和50m数种； 分划有几种： 以厘米为基本分划的，适用于一般量距； 在尺端第一分米内刻有毫米分划； 将整尺都刻出毫米分划的； 因瓦线尺： 用镍铁合金制成的，尺线直径1.5mm，长度为24m； 尺身无分划和注记，在尺两端各连一个三棱形的分划尺，长8cm，其上最小分划为1mm； 因瓦线尺全套由4根主尺、1根8m（或4m）长的辅尺组成。 辅助工具： 测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。 §4.2 钢尺量距的方法 概念：将待测距离上的分段点标定在同一条直线上的工作。 方法： 花杆目视定线 经纬仪正倒镜分中法 §4.2 钢尺量距的方法 平量法： 结果：D=nl+ △l §4.2 钢尺量距的方法 斜量法 结果： D=S × cosα §4.2 钢尺量距的方法 数据整理 往返测较差： ?D=D往-D返 往、返测相对较差： 结果：D=（D往+D返）/2 §4.2 钢尺量距的方法 测量前的准备 清理场地； 经纬仪定线； 水准仪测高差； 测量方法 标准拉力拉尺； 同时读数，至0.5mm； 丈量3次，差值在2mm，取平均值； 读取温度； §4.2 钢尺量距的方法 成果整理 尺长改正 温度改正 倾斜改正 水平距离 §4.3 钢尺的检定 尺长方程式： §4.3 钢尺的检定 与标准尺比长 标准尺尺长方程： 在t1温度下，两尺长度差： 在t0标准温度下，检定尺的方程式： §4.3 钢尺的检定 与已知基线比长 尺长改正值 标准温度下尺长改正值 尺长方程式 §4.4 钢尺量距的误差分析 §4.5 光电测距仪的原理 与钢尺量距的繁烦和视距测量的低精度相比，电磁波测距具有测程长、精度高、操作简便、自动化程度高的特点。 §4.5 光电测距仪的原理 测距仪的分类 按构造分：组合式和整体式 按测程分： 短程3km 中程3~15km 远程15~100km 超远程100km 按测距方式：脉冲式、相位式和脉冲—相位式。 §4.5 光电测距仪的原理 测距仪的原理 通过直接或间接地测定测距信号在被测距离上的往返传播时间t，同时求定测距信号在大气中的传播速度v，即可按下式求得距离 D=v×t/2 其中，v=c/n，c为真空中的光速，，n为大气折射率。 §4.5 光电测距仪的原理 根据测定时间方法的不同，测距仪原理分为： 脉冲式： 由测距仪发出的光脉冲经反射棱镜反射后，又回到测距仪而被接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔t的钟脉冲的个数，进而求得距离。 相位式 相位法测距是通过测量连续的调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位变化来间接测定传播时间，从而求得被测距离。 §4.5 光电测距仪的原理 相位法测距 相位公式： 由图看出，相位移： 光波传播时间 相位测距的基本公式 §4.5 光电测距仪的原理 从上式可以看出， “λ/2”一把“光尺”的尺长，测距仪就是用这把“光尺”去丈量距离。N则为整尺段数，为ΔN不足一整尺段之余数。两点间的距离D就等于整尺段总长和余尺段长度之和。 测距仪的测相装置（相位计）只能测出不足整周（2?）的尾数??，而不能测定整周数N，只有当所测距离小于光尺长度时，才能有确定的数值。 由于仪器测相装置的测相精度一般为1/1000，故测尺越长测距误差越大 测距仪一般采用两个调制频率，即两把“光尺”进行测距。用长测尺（称为粗尺）测定距离的大数，以满足测程的需要；用短测尺（称为精尺）测定距离的尾数，以保证测距的精度。将两