测量教案4章 距离测量 土木工程测量.ppt

所谓距离是指地面上两点沿铅垂线方向在大地水准面上投影后所得到的两点间的弧长。由于大地水准面不规则,所以这个距离是难以测量的。由于在半径10公里的范围之内,地球曲率对距离的影响很小,因此可以用水平面代替水准面。那么,地面上两点在水平面上投影后水平距离就称为距离。方法——钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测量。
视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺按几何光学原理进行测距;
电磁波测距是用仪器发射并接收电磁波,通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离;
GPS测量是利用两台GPS接收机接收空间轨道上4颗卫星发射的精密测距信号,通过距离空间交会的方法解算出两台GPS接收机之间的距离。
第4章距离测量
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§ 钢尺量距
(1) 量距工具
1) 钢尺——长度20m,30m,50m。根据零点位置的不同,钢尺有端点尺和刻划尺两种。端点尺指钢尺的零点从拉环的外沿开始,刻划尺是指在钢尺的前端有一条刻划线作为钢尺的零分划值。
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2) 辅助工具
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(2) 直线定线
由于测量两点间的水平距离要分段进行,即一段一段地量取两点间距离。为了保证各量距都处在同一条直线上,要进行直线定线。在分段量距中,在待测直线上标定若干分段点的工作称为直线定线。直线定线的方法包括目估定线和经纬仪定线。
1) 目估定线
两点间定线,一般应由远到近,即先定1点,再定2点。
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2) 经纬仪定线
经纬仪定线适用于钢尺量距的精密方法。
设A、B两点互相通视,将经纬仪安置在A点,用望远镜纵丝瞄准B点,制动照准部,望远镜上下转动,指挥在两点间某一点上的助手,左右移动标杆,直至标杆影像为纵丝所平分。为减小照准误差,精密定线时,可以用直径更细的测钎或垂球线代替标杆。
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(3) 量距的一般方法
1) 平坦地面的距离丈量
先量整尺段长,最后量余长。
DAB=n×尺段长+余长
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需往、返丈量,返测时应重新定线。
往、返丈量距离的相对误差K=|DAB-DBA|/D≤1/3000。
例如, DAB=, DBA=,
相对误差K=|-|/=1/3255< 1/3000
2) 倾斜地面的距离丈量
①平量法——吊垂球线投影。当地势起伏不大时可采用平量法。丈量由A点向B点进行,甲立于A点,指挥乙将尺拉在AB方向线上。甲将尺的零端对准A点,乙将钢尺抬高,并且目估使钢尺水平,然后用垂球尖将尺段的末端投影到地面上,插上测钎。若地面倾斜较大,将钢尺抬平有困难时,可将一个尺段分成几个小段来平量。
②斜量法——量斜距,测高差或竖角化算为平距。D=S cosα=√S2-h2
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(4) 钢尺量距的精密方法
,相对误差为1/1000~1/5000,
精密方法量距,相对误差为1/10000~1/40000,
:钢尺、弹簧秤、温度计、尺夹等。
其中钢尺必须经过检验,并得到其检定的尺长方程式。
量距时应使用弹簧秤施加鉴定时的拉力(15kg)。
距离应进行温度与尺长改正。
,现在测量人员已经很少使用钢尺精密方法丈量距离
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精密量距步骤
1、经纬仪定线。在桩顶画出十字线。
2、尺段丈量。
(1) 前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。
(2)前读尺员发“预备”,后读尺员发“好”;此时前后尺手同时读数。
(3) 移动后尺整厘米刻划,按上述方法再测二次,三次较差不超限时(一般不得超过 2 — 3mm ),取平均值作为尺段结果。每测完一尺段,用温度计读取一次温度。
(4) 要进行往返测量。
精密丈量示意图
3、尺段高差测定。
4、尺段改正计算
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(5) 钢尺量距的误差分析

1) 尺长误差
钢尺名义长度与实际长度不符的误差。
具有积累性,丈量距离越长,误差越大。

某钢尺的尺长方程式: d=l+Δld+a (t-t0) l+Δlh
l——钢尺在 t 温度时的实际长度;
Δl——检定时,钢尺检定长与名义长之差; a——钢尺的膨胀系
t——钢尺使用时的温度; t0——钢尺检定时的温度。
斜距的各项改正:
(1)尺长改正Δld—表示任意长度的尺长改正数,
Δld=Δl/ l0 l
(2)温度改正Δlt—表示a (t-t0) l
(3)倾斜改正Δlh—倾斜改正或高差改正,Δlh=-h2/2l (倾斜改正负数
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