3.2视距测量（课件）- 《建筑工程测量》同步教学（北京理工·2014）

项目３　 距离测量与直线定向 1 2 4 3 3 任务一 钢尺量距 任务二 视距测量 任务三 全站型电子速测仪的使用 任务四 直线定向 返回 任务二　视距测量 【任务导入】 前面学过的钢尺量距的方法易受地形的限制，有没有不受地形影响的量距方法呢? 那就是我们本次要学习的视距测量。 视距测量是根据几何光学原理，利用仪器望远镜筒内的视距丝在标尺上截取读数，应用三角公式计算两点距离，可同时测定地面上两点间水平距离和高差的测量方法。 视距测量的优点是，操作方便，观测快捷，一般不受地形影响， 其缺点是，测量视距和高差的精度较低，测距相对误差为１/２００ ~１/３００。 尽管视距测量的精度较低，但还是能满足测量地形图碎部点的要求。 通过本次学习，我们要掌握视距测量的操作方法，通过测量数据计算两点之间的距离和高差，认识视距测量的特点和应用，为以后的地形图测绘奠定基础。 下一页 任务二　视距测量 【预备知识】 视距测量的计算公式 (一) 望远镜视线水平时测量平距和高差的计算公式 如图３ －８ 所示，测地面Ｍ、Ｎ 两点的水平距离和高差，在Ｍ 点安置仪器，在Ｎ 点竖立视距尺，当望远镜视线水平时，水平视线与标尺垂直，中丝读数为ｖ，上下视距丝在视距尺上Ａ、Ｂ 的位置读数之差称为视距间隔，用Ｌ 表示。 上一页 下一页 返回 任务二　视距测量 １􀆰 水平距离计算公式 设仪器中心到物镜中心的距离为δ, 物镜焦距为ｆ,物镜焦点Ｆ 到Ｎ 点的距离为ｄ, 由图３ －８ 可知, Ｍ、Ｎ 两点间的水平距离为Ｄ ＝ ｄ ＋ ｆ ＋ δ,根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为: 式中, ｆ/ｐ为视距乘常数, 用Ｋ 表示, 其值在设计中为１００;ｆ ＋δ 为视距加常数, 仪器设计为０。 视线水平时水平距离公式: Ｄ ＝ ＫＬ 式中　Ｋ———视距乘常数其值等于１００； Ｌ———视距间隔。 上一页 下一页 返回 任务二　视距测量 (二) 望远镜视线倾斜时测量平距和高差的计算公式 在地面起伏比较大的地区进行视距测量时,需要望远镜倾斜才能照准视距标尺读取读数，此时视准轴不垂直于视距标尺，不能用式(３ － １１) 和式(３ －１２) 计算距离和高差。 如图３ －９ 所示,下面介绍望远镜视线倾斜时求水平距离和高差的计算公式视线倾斜时竖直角为α，上下视距丝在视距标尺上所截的位置为Ａ、Ｂ，视距间隔为Ｌ，求算Ｍ、Ｎ 两点间的水平距离Ｄ。 首先将视距间隔Ｌ 换算成相当于视线垂直时的视距间隔Ａ′Ｂ′的距离，按式(３ －１３) 求出倾斜视线的距离Ｄ′， 其次利用倾斜视线的距离Ｄ′和竖直角α，计算水平距离Ｄ。 因上下丝的夹角很小，则认为∠ＡＡ′Ｏ 和∠ＢＢ′Ｏ 为９０°，设将视距尺旋转α 角，根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式(３ －１４)，两点高差计算公式为式(３ －１５)。 上一页 下一页 返回 任务二　视距测量 将式(３ －１４) 代入式(３ －１５) 化简后得: 式中　Ｌ———上、下视距丝在标尺上的读数之差； ｉ———仪器高度； ｖ———十字丝的中丝在标尺上的读数； Ｋ———视距乘常数(Ｋ ＝１００)； α———视线倾斜时的竖直角； 为了计算简便，在实际工作中，通常使中横丝照准标尺上与仪器同高处，使ｉ ＝ ｖ，则上述计算高差的公式简化为: 上一页 下一页 返回 任务二　视距测量 【任务分析】 一、视距测量观测方法 (１) 如图３ －９ 所示，将经纬仪安置于Ｍ 点，量取仪器高度ｉ (仪器横轴中心至地面点的距离)，在Ｎ 点竖立视距尺。 (２) 望远镜照准Ｎ 点视距尺，使中丝读数为仪器高，分别读取上、下丝读数。 (３) 转动竖盘水准管定平螺旋，使气泡居中(或打开竖盘自动归零装置)。 读取竖盘读数。 (４) 根据视距间隔、竖直角，按式(３ －１３) 和式(３ －１６) 计算水平距离和高差。 上一页 下一页 返回 任务二　视距测量 二、视距测量的误差及注意事项 影响视距测量精度的因素很多，但主要有以下几个方面，在测量时应加以注意。 １.视距尺倾斜误差 视距公式是在视距尺铅垂竖直的条件下推得的，视距尺倾斜对视距测量的影响与竖直角的大小有关，竖直角越大对视距测量的影响越大，特别在山区测量时，应尽量扶直视距尺。 ２.读数误差的影响 用视距丝在视距尺上读数的误差是影响视距测量精度的主要因素。 读数误差与视距尺最小分划的宽度、距离远近、望远镜的放大倍数及成像的清晰程度等因素有关。 所以在作业时，应使用厘米刻划的板尺。 应根据测量精度限制最远视距，使成像清晰，消除视差,读数仔细。 上一页 下一页 返回 任务二　视距