文档介绍：第四章距离测量
土木工程测量
教学课件
距离测量是测量工作的基本工作之一,所谓距离是指两点间的水平长度。如果测得的是倾斜距离,还必须改算为水平距离。按照所用仪器、工具的不同,测量距离的方法有钢尺直接量距、光电测距仪和光学视距法测距等。
本章要点
钢尺量距方法
钢尺量距成果处理
视距测量原理
测量方法和成果计算
介绍电磁波测距原理,红外测距仪简介
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钢尺量距
钢尺量距是利用具有标准长度的钢尺直接量测地面两点间的距离,又称为距离丈量。钢尺量距时,根据不同的精度要求所用的工具和方法也不同。
量距工具
⒈钢尺——最高精度可达1/1万。
尺宽10~15mm。长度20m、30m、50m等。
有三种分划:①基本分划为厘米;②厘米(在尺端10cm内为毫米分划);③毫米分划。
尺的零点位置——①刻线尺,②端点尺;
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钢尺量距
量距工具
⒉皮尺——用麻皮制成,精度低,只用于精度要求不高的距离丈量。
⒊因瓦尺——镍铁合金制成,线状,,长度24m,尺身无分划和数字注记,尺两端各连一个三棱形的分划尺,长8cm,最小分划1mm。全套由4根主尺,一根辅尺组成。精度高,1/100万,用于精密量距。
⒋辅助工具——测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。
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钢尺量距
直线定线
将所量尺段标定在待测二点间一条直线上的工作称为直线定线。
⑴目视定线——一般量距用目视定线。
⑵经纬仪定线——精密量距应用经纬仪定线。
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钢尺量距
量距方法
钢尺量距一般采用整尺法量距,精密量距用串尺法量距。根据不同地形可采用水平量距法和倾斜量距法
⑴平坦地区量距——量距精度不高时可采用整尺法量距,直接将钢尺沿地面丈量,不用加温度改正和用弹簧秤标定施加拉力。
D=nl+Δl (4-1)
D=nl+Δl (4-1)
⑵倾斜地面距离丈量——视地形情况可用水平量距法或倾斜量距法。
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钢尺量距
量距方法
为了提高精度,一般采用往返丈量。
量距精度以相对误差表示,通常化为分子为1的分数形式:
K=|D往-D返|/D平均=1/M
M=D平均/|ΔD|
(4-2)
两点间水平距离为:
平坦地区钢尺量距相对误差不应大于1/3000;在困难地区相对误差不应大于1/1000。
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钢尺量距
量距方法
⑶精密量距
当量距精度要求在1/1万以上时,要用精密量距方法,精密量距前要先清理场地。
①定线——经纬仪定线、钢尺概量,打木桩、划线。
②量距——用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。每尺段要移动钢尺位置丈量三次,三次测得的结果的较差视不同要求而定,一般不得超过2~3mm,否则要重量。若在限差以内,则取平均值。作为此尺段的观测成果。标准拉力(30m尺子,100N)。测记温度,℃。
往返测,丈量次数视量边精度要求而定
③测量桩顶高程——往返观测,往返所测高差之差,不超过±10mm,如在限差之内,取平均值作为观测成果。
这种量距法称为串尺法量距。
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钢尺量距
钢尺量距成果整理
精密量距中,每一尺段需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正,求出改正后的尺段长度。
⑴尺长改正
钢尺名义长度l0一般和实际长度不相等,每量一段都需加入尺长改正。在标准拉力、标准温度下经过检定实际长度为l’,其差值Δl为整尺段的尺长改正,即
Δl=l’-l0
任一长度l尺长改正公式为:
Δld=Δl×l/l0 (4-3)
Δl=l’-l0
Δld=Δl×l/l0 (4-3)
⑵温度改正
设钢尺在检定时的温度为t0℃,丈量时的温度为t℃,钢尺的线膨胀系数α(/℃)。则某尺段l的温度改正为:
Δlt=α(t-t0)l (4-4)
Δlt=α(t-t0)l (4-4)
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钢尺量距
钢尺量距成果整理
⑶倾斜改正
设沿地面量斜距为l,测得高差为h,换成平距d要进行倾斜改正。公式为(图L-4-9):
上式用级数展开:
当高差不大时,h与l比值很小,取前两项得倾斜改正为:
(4-5)
每一尺段改正后的水平距离为:
(4-6)