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水利工程测量第5章 距离测量与直线定向
主讲教师：高飞
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第5章 距离测量与直线定向
距离测量是测量三项基本工作之一.
距离测量的方法主要有:
(皮尺)量距.
视距测量概述
视距测量是一种间接测距方法;
它利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划的视距标尺(地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以同时测定两点间的水平距离和高差.
其中测量距离的相对误差约为1/300，低于钢尺量距；
测定高差的精度低于水准测量;
视距测量广泛用于地形测量的
碎部测量中。
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视准轴水平时的视距计算公式
AB为待测距离，在A点
安置经纬仪，B点竖立视
距尺，设望远镜视线水
平，瞄准B点的视距尺，
此时视线与视距尺垂直。
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视线水平时的视距测量公式:
(1) 水平距离公式:
(2) 高差公式:
(3) B点高程:
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视线倾斜时的视距测量公式
(1) 水平距离公式:
(2) 初算高差:
(3) 高差公式:
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（1）在测站 A 安置经纬仪，量取仪器高 i，在测点 B 竖立视距尺；
（2）照准视距尺，用上下视距丝分别在尺上读取读数，算出视距间隔l（l =下丝读数-上丝读数）。也可先将中丝对准仪器高读竖直角，然后把上丝对准邻近整数刻划后直接读取视距间隔；
视距测量观测与计算方法
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（3）转动竖盘指标水准管微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，算出竖直角。对有竖盘指标自动归零装置的仪器，应打开自动归零装置后再读数；
视距测量观测与计算方法
（4）根据视距公式，计算水平距离和高差及立尺点的高程。
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一、概述
电磁波测距(Electro-magnetic Distance Measuring，EDM) 是用电磁波(光波或微波)作为载波，传输测距信号，以测量两点间距离的一种方法。
EDM具有测程长、精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地形限制等优点。
1948年，瑞典AGA(阿嘎)公司(现更名为Geotronics捷创力公司)研制成功了世界上第一台电磁波测距仪，
它采用白炽灯发射的光波作载波，应用了大量的电子管元件，仪器相当笨重且功耗大。
为避开白天太阳光对测距信号的干扰，只能在夜间作业，测距操作和计算都比较复杂。
§ 电磁波测距及全站仪
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1960年世界上成功研制出了第一台红宝石激光器和第一台氦-氖激光器，1962年***化镓半导体激光器研制成功。
与白炽灯比较，激光的优点是发散角小、穿透力强、传输的距离远、不受太阳光干扰、基本上可以全天侯作业。
1967年AGA公司推出了世界上第一台商品化的激光测距仪AGA-8。
该仪器采用5mw的氦-氖激光器作发光元件，白天测程为40km，夜间测程达60km，测距精度(5mm+1ppm)，主机重量23kg。
我国的武汉地震大队也于1969年研制成功了JCY-1型激光测距仪，1974年又研制并生产了JCY-2型激光测距仪。-氖激光器作发光元件，白天测程为20km，测距精度(5mm+1ppm)，。
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随着半导体技术的发展，从60年代末70年代初起，采用***化镓发光二极管作发光元件的红外测距仪逐渐在世界上流行起来。
与激光测距仪比较，红外测距仪有体积小、重量轻、功耗小、测距快、自动化程度高等优点。
由于红外光的发散角比激光大，所以红外测距仪的测程一般小于15km。
现在的红外测距仪已经和电子经纬仪及计算机软硬件制造在一起，形成了全站仪，并向着自动化、智能化和利用蓝牙技术实现测量数据的无线传输方向飞速发展。
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二、电磁波测距仪分类
1. 按其所采用的载波（光源）可分为：
①微波测距仪(microwave EDM instrument)；
②激光测距仪(laser EDM instrument)；
③红外测距仪(infrared EDM instrument);
2. 按测程分为：
①短程测距仪(≤5km)
②中程测距仪(5~15km)
③远程测距仪(≥ 15km）
3. 按精度分为：
①Ⅰ级测距仪(mD ≤5mm)
② Ⅱ级测距仪(5 ≤ mD ≤10mm)
③ Ⅲ级测距仪(mD ≥ 10mm ）
4. 按测距原理分为： ①脉冲式； ②相位式
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