专题八 光电测距仪（课件）-河南省职教高考《建筑工程测量》(高教版）专题复习讲练测

专题八 光电测距仪 《建筑工程测量》（高教版） 专题复习讲练测 依据河南省考纲编写 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 REDmini型红外测距仪各个部件的名称和功能。 气压和温度测量的意义以及对光电测距的影响机制。 气象改正的公式和参数意义。 利用竖直角和斜距计算水平距离的公式和应用。 三种方向线的定义、特点和区别。 一.考纲解读 常见考点： 一.考纲解读 01 1.熟练掌握REDmini 型红外测距仪的使用。 02 3.了解标准方向线的分类和定义。 03 5.准确阐述光电测距仪相关操作步骤和光电测距的注意事项。 考试要求： 05 2.理解红外测距仪的测量原理。 4.掌握距离计算中的公式，清楚不同方位角的取值范围。 04 一.考纲解读 1 2 3 解释测量竖直角在距离测量中的作用，并说明如何利用竖直角和斜距计算水平距离 简答题 以下哪个部件用于操作仪器设置测量模式、象限角的取值范围是 选择题 坐标纵轴方向在高斯平面直角坐标系中一般是什么方向、角度的单位一般是 填空题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 二.知识点梳理和重点概念复习 1.测距仪外部部件 测程在5km以下的测距仪称为短程测距仪，一般采用红外光源。如图4-12是REDmini型测距仪的外貌，仪器测程为0.8km，测距中误差为 测距仪的支座下有插孔及制动螺旋，可使测距仪 牢固地安装在经纬仪的支架上，可调节微动螺旋 使测距仪。 在竖直面内俯仰转动。测距仪发射接收镜的目 镜内有十字丝分划板，用以瞄准反射镜。 图4-13是测距仪的反射棱镜，图中为单块棱 镜。当测程较远时，可换上三块棱镜。 REDmini型红外测距仪 01 二.知识点梳理和重点概念复习 2.仪器安置 （1）在测站上安置经纬仪，严格对中、整平后，将测距仪主机安装在经纬仪上，旋紧制动螺旋，插上电源。 （2）在镜站处安置反射棱镜，对中、整平后，概略瞄准测距仪。 （3）按下电源开关“POWER”键，显示窗内显示“88888888”约5s，表示仪器自检正常。 3.测量竖直角和气压、温度 用经纬仪目镜十字丝对准反射镜的觇牌中心， 测出竖直角α，记录温度计的温度t和气压表的气 压p。 REDmini型红外测距仪 01 二.知识点梳理和重点概念复习 4.距离测量 （1）调整测距仪，即左、右方向调整测距仪支架位置，上、下方向可调 整竖直微动螺旋，使十字丝对准棱镜中心。 （2）测距仪瞄准棱镜后，若反射回来的红外光强度足够，则显示窗下方显示“*”，发出持续鸣声。若不显示“*”。或忽隐忽现，表示未收到回光或回光不足，应重新瞄准；测距仪上下、左右微动，使“*”的颜色最浓，上述工作称为电瞄准。 （3）按“MEAS”键，显示窗显示斜距，一般重复测3~5次，若较差不大于5mm，则取平均值作为一测回观测值。 （4）若要多个测回观测，可重复上述（1）、（2）、（3）步操作。在各次测距中，若显示窗中“*”消失，且出现一行虚线，并发出急促鸣声，表示红外光被遮，应消除其原因。 REDmini型红外测距仪 01 二.知识点梳理和重点概念复习 观测获得的距离仅是倾斜距离的初步值，还需经过气象改正和倾斜改正，才能得到水平距离的最终结果。 1.气象改正 影响光速的大气折射率是光的波长λ、气温t和气压p的函数。光电测距仪的气象改正△D的计算公式为 △D =[1.0×(t-20℃)-0.4×(p-760)]·D' 式中 p——测站气压，mm Hg； t——测站温度，℃； D'——斜距平均值，km。 气象改正后斜距D”为 D"= D'+ △D 2.计算水平距离 D =D"cos α 光电测距仪的测量记录及成果计算见表4-4。 距离计算 02 二.知识点梳理和重点概念复习 气象条件对光电测距影响较大，应选择大气条件比较稳定的时机。 测线应离开地面障碍物1.3m以上，避免通过发热体和较宽水面的上空。 测线应避开强电磁场干扰的地方，不易距变压器、高压线太近。 镜站后面不应有反光镜和强光源等背景的干扰。 严防阳光及其他强光直射接收物镜，避免损坏光电器件，阳光下作业应撑伞以便保护好仪器。 光电测距的注意事项 03 二.知识点梳理和重点概念复习 要确定一条直线的方向，需要选定一个标准方向。在测量工作中，通 常采用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向。 1.真子午线方向 过地面某点指向地球南北两极的方向，称为该点的真子午线方向。真子午线方向可用天文观测方法测定。由于地面上各点的真子午线方向都向两极收敛而交于两极，所以地面上各点的真子午线方向是互不平行的。 2.磁子午线方向 磁针在某点上自由静止时所指的方向，称为该点的磁子午线方向。由于地球的两磁极与地球的南北极不同，所以地面上任一点的磁子午线方向与真子午线方向是不一致的。 3. 坐标纵轴方向 测量中常以通过测区坐标原点的坐标纵轴(x轴)为标准，过测区内某点与坐标纵轴平行的方向线，就是该点的坐标纵轴方向。地面上各点的坐标纵轴方向是相互平行的。 标准方向线 04 二.知识点梳理和重点概念复习 测量工作中采用方位角表示直线方向。从直线起点的标准方向北端起，顺时针 方向量到直线的角度，称为该直线的方位角。坐标方位角角值范围在0°~360°。 1.方位角的分类 根据标准方向的不同，方位角分为真方位角、磁方位角、坐标方位角。以真子午线方向作为标准方向的方位角称为真方位角，用A表示。以磁子午线方向作为标准方向的方位角，称为磁方位角，用Am表示。以坐标纵轴为标准方向的方位角，称为坐标方位角，用α表示。 2.正、反坐标方位角 测量工作中，直线都具有一定的方向，如果以A为起点，B为终点，则αAB为直线AB的正方位角，直线BA的方位角αBA为直线AB的反方位角。如图4-14所 示，正、反坐标方位角的关系为： 方位角 05 二.知识点梳理和重点概念复习 3. 坐标方位角推算 如图4-15所示，已知直线AB的坐标方位角αAB，和观测角βB，求直线BC的方位角αBC。 由图看出 因 βB位于以编号顺序为前进方向的左侧, 故称为左角。从而总结出根据左角推算方位角的公式为 如图4-16 所示，已知直线 AB的坐标方位角αAB，和观测角βB，求直线BC的方位角αBC。由图看出 因βB位于以编号顺序为前进方向的右侧，故称为右角。从而总结出根据右角推算方位角的规律为 推算方位角时应注意：首先应注意左角、右角不能搞错。再有如果算出的方位角大于 360°，则应减去 360°；如果 α后+180° <β右，则应先加上 360°再减 β右。 方位角 05 二.知识点梳理和重点概念复习 由坐标纵线的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线所夹的锐角，称为该直线的象限角，用R表示，并注出象限名称，其角值范围在0°~90°。如图4-18所示，直线O1、O2、03、O4的象限角分别为北东 RO1、南东 RO2、南西 RO3和北西 RO4。 象限角 06 二.知识点梳理和重点概念复习 由图4-19可看出坐标方位角与象限角的换算 关系，换算方法见表4-3。 坐标方位角与象限角的关系 07 过地面某点指向地球南北两极的方向，称为该点的真子午线方向。 影响光速的大气折射率是光的波长、气温和气压的函数。 测程在5km以下的测距仪称为短程测距仪。 磁针在某点上自由静止时所指的方向，称为该点的磁子午线方向。 03 02 01 测量工作中采用方位角表示直线方向。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 17 1.在直线定向中，下面不可以作为标准方向的是（ ）。 A. 直子午线方向 B. 磁子午线方向 C. 坐标纵轴方向 D. 任意方向 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：D 解析：在直线定向中，标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向，任意方向不符合标准方向的定义。 2.下面不可以用来表示方位角的是（ ）。 A. α B. β C. A D. Am 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：D 解析：在方位角的表示中，通常用α、β、A等来表示，Am一般不用来表示方位角。 3.方位角的角值范围为（ ）。 A. 0°～360° B. -90°～90° C. 0°～180° D. 0°～90° 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：A 解析：方位角是从标准方向的北端起，顺时针方向到直线的水平夹角，其角值范围是0° ～360°，可以完整地表示平面内直线的方向。 4.已知直线 AB 的坐标方位角为 186°，则直线 BA 的坐标方位角为（ ）。 A. 6° B. 96° C. 276° D. 84° 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：A 解析：已知直线AB的坐标方位角为186°，那么直线BA的坐标方位角为186°-180°=6°。 5.下列选项不属于钢尺精密量距改正值的是（ ）。 A. 倾斜改正数 B. 温度改正数 C. 尺长改正数 D. 名义尺长改正数 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：D 解析：钢尺精密量距的改正数主要包括倾斜改正数、温度改正数和尺长改正数。名义尺长是钢尺的标称长度，不存在名义尺长改正数这一用于精密量距的特定改正项。 6.为了防止错误发生和提高丈量的精度，一般需进行往返测量，其成果精度用（ ）表示。 A. 中误差 B. 限差 C. 往返丈量误差 D. 相对误差 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：D 解析：往返丈量成果精度用相对误差表示，它能更好地体现丈量距离的精度，反映往返丈量差值与往返丈量平均值之比。 7.下面不属于光学经纬仪主要轴线的是（ ）。 A. 仪器竖轴 B. 圆水准器轴 C. 望远镜视准轴 D. 照准部水准管轴 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：B 解析：光学经纬仪主要轴线有仪器竖轴、望远镜视准轴、照准部水准管轴。 8.在用钢尺丈量两点间的水平距离的公式是（ ）。 A. D=kl B. D=nl+q C. D=kl+q D. D=nl 三.常考习题练习与讲解 选择题 答案：B 解析：在用钢尺丈量距离时，当整尺段数为n，余长为q，则两点间的水平距离D = nl+q，其中l为钢尺的长度。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.只要光电测距仪的部件没有损坏，就不需要进行校准。 （ ） 答案：错误。 解析：即使部件没损坏，随着使用时间和环境变化，仪器可能出现误差，需要定期校准。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2.REDmini 型红外测距仪的显示屏只能显示距离数据。 （ ） 答案：错误。 解析：显示屏还可以显示仪器状态、测量模式等其他相关信息。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.在任何情况下，坐标方位角推算都只需要知道前一边方位角和夹角就行。 （ ） 答案：错误。 解析：还需要明确夹角是左角还是右角才能准确进行坐标方位角推算。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.磁子午线方向不受地磁异常的影响。 （ ） 答案：错误。 解析：地磁异常会改变磁子午线方向，因为它是基于磁针指向的，磁针受地磁影响。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.光电测距仪的外部部件操作键盘不能更改测量单位。 （ ） 答案：错误。 解析：操作键盘通常可以用于设置测量单位、模式等参数。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：左角还是右角。 解析：在坐标方位角推算过程中，转折角是左角还是右角会影响推算公式的使用，是关键信息。 1.坐标方位角推算时，要明确转折角是 。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：磁子午线方向。 解析：因为磁子午线方向是由磁针指向决定，直接受地磁变化影响。 2.标准方向线中， 受地磁影响最大。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：第二象限。 解析：90° - 180°为第二象限，150°在此范围内。 3.当坐标方位角为 150°时，其所在象限是 。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：设置测量模式、参数等。 解析：操作键盘功能多样，用于对仪器测量相关的设置操作。 4.REDmini 型红外测距仪的操作键盘可用于 。 三.常考习题练习与讲解 填空题 答案：0° ～ 90°。 解析：象限角是从坐标纵轴的北端或南端起，顺时针或逆时针至直线的锐角，所以范围是 0 ～ 90 度。 5.象限角的取值范围是 。 三.常考习题练习与讲解 1.如图4-17所示，已知α12=70°，β2=150°，β3=120°，求α34=? 计算题 三.常考习题练习与讲解 计算题 答案：α23=α12+180°-β2=70+180°-150°=100° α34=α23+180°+β3=100°+180°+120°=400°-360°=60° 三.常考习题练习与讲解 2.已知某 REDmini 型红外测距仪测量的斜距 S = 300m，竖直角 α = 30°，求水平距离 D。 计算题 三.常考习题练习与讲解 3.已知直线 AB 的坐标方位角 αAB=120°，求直线 BA 的坐标方位角αBA。 计算题 答案：因为正反坐标方位角相差 180° 所以 αBA＝αAB+180°＝120°+180°＝300° 四.课内练习与讲解 答案：主要外部部件包括照准头（用于发射和接收光信号）、操作键盘（可设置测量模式等参数）、显示屏（显示测量数据等信息）、电池盒（为仪器供电）、水准器（辅助仪器整平）。这些部件协同工作，保障仪器正常运行和测量。 1.简述 REDmini 型红外测距仪的主要外部部件。 四.课内练习与讲解 答案：气压和温度用于气象改正。因为大气的气压和温度会影响光的传播速度，进而影响测距结果。测量它们可以根据相关公式对测量距离进行修正，提高距离测量的精度，减少因气象条件变化带来的误差。 2.光电测距中测量气压和温度的意义是什么？ 四.课内练习与讲解 答案：真子午线方向是通过地球表面某点和地球北极的子午线方向。磁子午线方向是磁针静止时所指方向，受地磁影响。坐标纵轴方向在高斯平面直角坐标系中一般规定为南北方向，用于确定坐标系统中的方向，三者定义和应用场景不同。 3.简述真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向的区别。 四.课内练习与讲解 答案：正反坐标方位角相差 180°。例如直线 AB 的坐标方位角为α，那么直线 BA 的坐标方位角就是α + 180°（当结果大于 360°时需减去 360°）。这种关系在坐标方位角的计算和测量中非常重要。 4.正反坐标方位角有什么关系？ 四.课内练习与讲解 答案：象限角是从坐标纵轴的北端或南端起，顺时针或逆时针至直线的锐角。其取值范围是 0° - 90°。它用于表示直线方向在各个象限内与坐标纵轴的夹角，是方位角与坐标关系中的重要概念。 5.什么是象限角？其取值范围是多少？ 五.课程小结 本次课围绕光电测距仪展开，重点介绍了 REDmini 型红外测距仪相关知识。了解其外部部件是操作基础，包括照准头、操作键盘等。仪器安置中的对中整平至关重要。在测量要素方面，竖直角测量结合斜距可计算水平距离，气压和温度测量用于气象改正以提高距离测量精度。同时强调了光电测距注意事项，避免强光、不良环境影响，需定期校准。标准方向线内容中，真子午线、磁子午线和坐标纵轴方向各有特点。方位角分类丰富，正反坐标方位角关系明确，坐标方位角推算规则清晰，象限角与坐标方位角关系紧密，这些知识为测量工作提供了方向依据。通过学习，同学们应掌握光电测距仪的使用和相关测量原理，为实践操作和后续学习奠定基础。 重点复习知识点： 光电测距仪是通过测量光波在待测距离上往、返一次所经过的时间，来确定两点之间距离的。 观测获得的距离仅是倾斜距离的初步值，还需经过气象改正和倾斜改正，才能得到水平距离的最终结果。 在测量工作中，通常采用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向。 由坐标纵线的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线所夹的锐角，称为该直线的象限角，用R表示。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$