第五章距离测量

距离丈量

直线定向

坐标方位角推算

距离丈量的方法

电磁波测距钢尺量距

视距法测距

5.1 钢尺量距

1工具

量距工具：

钢卷尺、布卷尺(皮尺)、测绳、光电测距仪和光学视距仪等

辅助工具：测钎和花杆等

（1）钢尺：钢尺是钢制的带尺

规格：尺宽10~15mm，长度有20m、30m、50m等

分划：基本分划为厘米，每厘米及每分米处有注记，全长都刻有毫米

分划。

分类：刻线尺和端点尺

（2）皮尺：皮尺是麻线与细金属丝织成的带状尺。长度有20m、30m、50m等。基本分划为厘米，每10厘米及整米处刻有注字。一般都为端点尺。（3）绳尺：又称测绳，是内含金属丝的绳子，外用棉线包裹。

（4）标杆：又称花杆，用以标定点位或直线的方向，由坚实不易弯曲的木杆制成，也有用铝合金制成的金属标杆。

（5）测钎：在测量距离过程中，用以标志所量尺段的起止点，计算整尺段数。

2直线定向

直线定线即在两点的直线方向上竖立一系列标杆，把中间若干点确定在已知直线的方向上。直线定线按精度要求可用目测定线，也可用经纬仪或其他定线仪器进行定线。

两点间定线

两点延长线上定线

经纬仪定线

整尺法测量

（1）定出两端点（2）定线（3）丈量

B 测钎

D AB=n + q 为整尺段长

q为余长

3 距离丈量

一般规定，往、返测相对误差应不大于

1/2000，在量距困难的地区，其相对误差也不应大于1/1000。如精度满足要求，可取往、返测距离的平均值作为丈量的最后结果。

半尺法

倾斜地面的直线丈量（1）平量法：

（2）斜量法：

①按高差计算：

②按倾斜角计算：

4 钢尺量距的成果改正

人为误差：定线误差、拉力误差、读数误差在量距时由于钢尺没有准确地安放在待量距直线方向上，所量是折线而不是直线。

5 钢尺量距注意事项：

（1）距离丈量的三个基本要求是：“直、平、准”。（2）丈量时尺身要置水平，尺要拉紧。

（3）钢尺在拉出和收卷时，要避免钢尺打卷。

（4）尺子用过后，要用软布擦干净后上油。

工程测量的发展

我国工程测量技术发展现状与成就一、前言工程测量学科是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史，近20年来，随着测绘科技的飞速发展，工程测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得很大的成就。主要原因有：一是科学技术的新成就，电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用，以及测绘科技本身的进步，为工程测量技术进步提供新的方法和手段；二是改革开放以来，城市建设不断扩大，各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多，对工程测量不断提出新的任务、新课题和新要求，使工程测量的服务领域不断拓宽，有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。二、先进的地面测量仪器在工程测量中的应用 80年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。电子经纬仪和全站仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来，通过接口设备传输到计算机，利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑，还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上，能对一系列目标自动测量，即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现，实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能，使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪，具有6种自动保持精度的基准，可用于高层和高耸建筑的轴线测控；滑模测偏、测扭、水平测控；构筑物与设备安装放线控测；各类工程测平，结构变形观测等。陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等工程测量的另一类主要的地面测量仪器，新一代的陀螺经纬仪是由微机控制，仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰，观测时间短、精度高，如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度，比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍，作业效率提高近10倍，标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。三、3维工业测量技术的兴起和应用

长度与时间的测量知识讲解

长度与时间的测量【学习目标】 1．认识时间和长度的测量工具及国际单位； 2. 会正确使用相关测量工具进行测量，并正确记录测量结果； 3．知道测量长度的几种特殊方法； 4. 知道误差与错误的区别。【要点梳理】要点一、长度的测量人的直觉并不可靠，要得到准确的长度需要用工具进行测量。要点诠释： 1．长度的单位及其换算关系 ①国际单位：米常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米 ②单位符号及换算千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm) 1km=1000m=103m 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm 1mm=103μm 1μm ==103nm 2．测量工具： ①刻度尺(最常用)； ②精密仪器：游标卡尺，激光测距仪。 3．【高清课堂：《长度、时间及其测量》】刻度尺的正确使用 ①看：看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。 ②选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺； ③放：刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐； ④读：读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位； ⑤记：记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确值、估计值和单位。要点二、测量长度的几种特殊方法对于无法直接测量的长度，需要采用特殊方法。要点诠释： 1．化曲为直法(棉线法) 测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。 2．累积法：对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。 3．滚轮法：用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测路段的长度等于圈

桩基础工程测量方法及发展研究

桩基础工程测量方法及发展研究发表时间：2019-07-23T14:30:00.773Z 来源：《科技研究》2019年5期作者：段坚 [导读] 本文主要针对桩基工程的测量方法与发展进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。（东莞市颐和园林建设工程有限公司广东东莞 523000）摘要：本文主要阐明了工程测量基本概念、测量任务及技术标准，深入研究并探讨了桩基工程的测量方法与发展，以便于广大工程测量技术员能够深刻认识到桩基工程专项测量工作严谨性、重要性，科学合理地运用桩基工程专项测量工作实施方法，保证桩基工程专项测量工作得以高效进展，并进一步推动着工程测量相关技术的发展。关键词：桩基础；工程；测量方法；发展前言：伴随着城市总体规划建设发展，各类建筑项目在规模上得以扩大。在这一背景下，桩基项目工程数量也逐渐增多。在桩基项目工程建设期间，工程测量专项工作往往至关重要，直接影响着桩基工程总体建设效果。鉴于此，本文主要针对桩基工程的测量方法与发展进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。 1.概述工程测量 1.1 工程测量基本概念工程测量，主要指桩基工程项目设计、施工建设、管理等各环节中各种测量工作基础理论、技术、方法的统称，属于服务于现代工程建设的一门学科。工程测量，主要分为两类，一类主要是依据工程项目建设时间而划分的，另外一类是依据服务类型而划分的。 1.2 测量任务 1.2.1 为现场施工提供标志所有桩基工程项目现场施工首要步骤，便是开展实地测量技术操作，结合施工设计图及实际工况，依据施工建设各方面要求及各项标准，把建筑物基础的桩位精准地设于拟建区域内。该项工作做好之后，便可确保后续桩基工程建设顺利进展。 1.2.2 检测桩基后续工程把桩位放好，便于为工程现场施工建设提供依据，为后期施工监测工作提供重要指标。 1.2.3 建设竣工后验收指标桩基施工结束后，应严格测量桩基础，细致检查其可与所设计的桩位之间有偏差情况出现，经检查确认合乎标准之后，才可进入到下个测量及施工步骤。 1.3 技术标准桩基工程项目施工建设期间，设计方与施工方并依据建筑尺寸精度与偏差来要求，通常是以实际长度与所设计长度之间比例加以衡量，简单来讲，即为桩基桩位轴线及其主轴线之间差异，亦或者是桩基轮廊的主轴线及其周边建筑物的位置之间差异加以衡量。 2.测量方法 2.1 建筑物的定位测量在桩基工程项目测量工作中，建筑物定位主要是结合设计图中所设定调节，把建筑物的四周外廊部分主轴线交点均测设于地面，以作为建筑物测设桩位轴线参考，即为建筑物的定位测量。 2.1.1 编制好桩位测量的放线图与相关说明书为便于开展桩基工程项目测量工作，需以熟悉工程资料为基础，施工操作前期将桩位测量的放线图与相关说明书编制好。①确定好定位轴线。在为便于开展施测放线操作，这都能平面呈矩形，且外形较为整齐建筑物，需以其外廊墙体的中心线为该建筑物具体定位操作的主轴线；针对平面呈弧形，且外形处于不规则状态复杂的建筑物，应当以圆心轴线与十字轴线为定位的主轴线。以桩位的轴心线为承台桩定位的轴线；②依据桩位的平面图当中所标定尺寸，确立好与该建筑物具体定位的主轴线之间平行施工的坐标系，以工程建筑定位相应矩形的控制网所在西南角控制点，当成坐标系起始点，坐标需加设为整数；③为防止测设桩点期间有混乱情况出现，需结合桩位总体平面的布置图，统一编号各个桩点。桩点的变化需从建筑物西南角入手，以自左向右该顺序地进行编号处理；④依据设计资料合理计算分析建筑物具体定位的矩形网、承台桩的位测、桩位轴线及主轴线等测设的数据信息，把所有数据信息均标注于桩位测量的放线图中。 2.1.2 建筑物定位依据桩基工程项目总体设计当中所设定定位条件差异性，建筑物实际定位形式主要包括：依据原有建筑物进行定位；依据道路的中心线进行定位；依据城市总体规划建设的红线进行定位；依据建筑物具体施工建设的方格网进行定位；依据导线点或三角点进行定位。 2.2 测设桩位轴线与承台桩 2.2.1 测设桩位轴线桩基工程项目中建筑桩位的轴线测设，应在定位建筑物矩形网的测设后开展，以定位建筑物矩形网作为基础，通过内分手段，在经纬仪相应定线的精密量距操作方法测设桩位轴线的引桩。针对复杂性建筑物内圆心点测设通常借助极坐标方法实现测设。针对测设桩位轴线引桩，应打入相应小木桩，在木桩顶端应钉入小铁钉，以作为该桩位轴线的引桩中心点位。为方便保存及应用，桩顶部必须与地面处于齐平状态，引桩周边应撒好白灰。完成桩位轴线的测设湖，虚席及时测量桩位轴线与桩位轴线之间长度，实量的距离与总体设计长度差异，对于单排桩位不可超出±1cm范围，群桩应控制在±2cm范围。桩位轴线的测量修满足于总体设计标准之后才可测设承台的桩位。 2.2.2 测设建筑物的承台桩位桩基工程项目中建筑物的承台桩位测设，应当以桩位的轴线引桩作为基础开展测设操作，桩基础的设计依据地上的建筑物实际需求主要包含着单排桩与分群桩。群桩为3-20规定下一组根桩；单排桩则是1-2根组成一组。群桩平面的几何图主要包含着椭圆形、多边形、圆

(完整版)长度和时间的测量习题(含答案)

长度和时间的测量习题（含答案）一、单选题(本大题共9小题，共18.0分) 1.下列说法中，正确的是（） A.只要测量方法正确就不会有误差 B.测量时的误差是不可避免的 C.误差是由于没有遵守操作规则引起的 D.多次测量求平均值就可消除误差 2.如图四图分别表示测量物理课本一张纸厚度、硬币直径、铜丝直径、海底深度的方法，其中测量原理相同的是（） A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.乙、丙 D.甲、丙 3.一支新中华2B铅笔的长度约为（） A.17.5mm B.17.5cm C.17.5dm D.17.5m 4.在测量学生用课桌高度时，下列各种刻度尺中应该优先选择（） A.3米长的厘米皮卷尺 B.20厘米长的毫米直尺 C.1米长的毫米钢卷尺 D.10厘米长的0.1毫米的游标卡尺 5.某同学用一把分度值为1mm的直尺，先后测量同一木块的厚度，其结果分别是 3.12cm、3.14cm、3.12cm．下列结果最接近真实值的是（） A.3.12cm B.3.1275cm C.3.13cm D.3.14cm 6.某同学对同一物体的长度进行了四次测量，结果分别是23.55cm、23.54cm、23.53cm、 23.72cm，那么更接近于物体真实长度的是（） A.23.5cm B.23.54cm C.23.585cm D.23.59cm 7.小明用最小分度值是1mm的刻度尺测物理课本的宽度．为了减小测量误差小明测量了四次，测量结果记录如下：18.51cm、18.53cm、18.51cm、18.66cm，则物理课本的宽度测量结果应该记为（） A.18.52cm B.18.51cm C.18.517cm D.18.55cm 8.小明家买了一个摆钟，使用一段时间后发现每天快1min，则他应该的操作是（） A.换用一个较重的摆锤 B.换用一个较轻的摆锤 C.将摆线缩短一些 D.将摆线增长一些 9.小明同学用同一把分度值为毫米的刻度尺先后四次测量一书本的宽度，记录的数据分别为18.50cm、18.45cm、18.5cm、18.49cm，那么更接近真实值的数据是（）A.18.50cm B.18.48cm C.18.5cm D.18.485cm 二、填空题(本大题共9小题，共18.0分) 10.用同一把刻度尺测量同一物体的长度，记录的数据分别是3.48cm、3.46cm、3.49cm、3.32cm，则此物体的长度为______ cm．

测量学试题及详细答案完整版

测量学试题及详细答案HUA system office room [HUA 16H-TTMS2A-HU AS8Q8-HUAH1688] 第一章绪论

1、概念：水准面、大地水准面、高差、相对高程、绝对高程、测定、测设 2、知识点：（1）测量学的重要任务是什么（测定、测设）（2）铅垂线、大地水准面在测量工作中的作用是什么（基准线、基准面）（3）高斯平面直角坐标系与数学坐标系的异同。（4）地面点的相对高程与高程起算面是否有关地面点的相对高程与绝对高程的高程起算面分别是什么（5）（6）高程系统（7）测量工作应遵循哪些原则？（8）测量工作的基本内容包括哪些？一、名词解释： 1.简单：铅垂线：铅垂线是指重力的方向线。 1.水准面:设想将静止的海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，称为水准面。

大地体：大地水准面所包围的地球形体称为大地体，它代表了地球的自然形状和大小。地物：测量上将地面上人造或天然的固定物体称为地物。地貌：将地面高低起伏的形态称为地貌。地形：地形是地物和地貌的总称。 2.中等：测量学：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。测定即测绘:是指使用测量仪器与工具，通过测量和讣算，把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。测设：测设乂称施工放样,是把图纸上规划好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。特征点：特征点是指在地物的平面位置和地貌的轮廓线上选择一些能表现其特征的点。 3.偏难：变形观测：变形观测是指对地表沉降、滑动和位移现象以及山此而带来的地面上建筑物的变形、倾斜和开裂等现象进行精密的、定期的动态观测，它对于地震预报、大型建筑物和高层建筑物的施工和安全使用都具有重要意义。大地水准面:山于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中通过平均海水面的水准

(完整版)《长度和时间的测量》教学设计

《测量长度和时间》教学设计【教材分析】：本节的主要目标是让学生知道学习物理要做些什么。教材在学生初步认识了物理学后，通过安排学生人人动手的小实验，让每个学生都感受到奇妙、有趣的物理现象就在身边，让学生从动手做实验的过程中学会测量长度和时间的一些基本方法。其目的就是让学生知道学习物理就需要仔细观察、认真动手实验和进行测量。【学情分析】：学生刚刚接触物理，具有学习物理的浓厚兴趣，还没有良好的科学素养，学生由感性认识向理性认识的转化能力弱。学生乐于动手实际操作，缺乏对规范操作规程的掌握，培养学生科学素养是重点。【教学目标】： 1、知识与技能 (1) 会使用适当的工具测量时间和长度 (2) 知道测量有误差，误差和错误有区别 2、过程与方法 (1) 体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。 (2) 体验探究长度间接测量的探究过程。 3、情感、态度与价值观认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱。【教学理念】：突出新科学课程的理念，培养学生的探究能力和分析能力，引导学生在探究过程中寻找答案，获得知识；倡导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，体现个性化的教育思想和情感教育思想、学习的个体化。本节的重点在于：（1）认识常用的计时工具和长度测量工具。（2）用刻度尺测量物体长度。本节的难点在于：误差和错误的区别鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：演示法、观察法、实验与讨论【教学过程】：一、新课引入师：上节课我们已经进入了物理学的世界，现在我们先来做几个有趣的实验： 1、隔掌吸钉 2、纹丝不动 3、成像奥秘（教师演示实验，引导学生仔细观察）

工程测量学的研究与发展

工程测量学的研究与发展一、学科地位和研究应用领域 1. 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2. 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分：①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量)； ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量)；③航空摄影测量与遥感学；④地图制图学；⑤不动产地籍与土地整理。 3. 研究应用领域目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：①测量仪器和方法； ②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型

室内定位——UWB测距及定位原理

室内定位——UWB测距及定位原理我们都知道卫星信号在室内会被严重的影响，从而导致GPS或是北斗无法发定位。所以在室内定位主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波，今天我们来谈谈UWB-Ultra Wideband(超宽带)定位原理。 UWB是什么？超宽带技术是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽。 UWB与传统的窄带系统相比有什么区别？超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。 UWB的测距原理双向飞行时间法（TW-TOF,two way-time of flight）每个模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳。模块A的发射机在其时间戳上的Ta1发射请求性质的脉冲信号，模块B在Tb2时刻发射一个响应性质的信号，被模块A在自己的时间戳Ta2时刻接收。有次可以计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间，从而确定飞行距离S。 S=Cx[(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)](C为光速) TOF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机（Transceiver）之间飞行时间来测量节点间的距离。因为在视距视线环境下，基于TOF测距方法是随距离呈线性关系，所以结果会更加精准。我们将发送端发出的数据包和接收回应的时间间记为T TOT,接收端收到数据包和发出回应的时间间隔记为T TAT,那么数据包在空中单向飞行的时间T TOF 可以计算为：T TOF=(T TOT-T TAT)/2

长度和时间的测量知识讲解.

长度和时间的测量【学习目标】 1．认识时间和长度的测量工具及国际单位； 2. 会正确使用相关测量工具进行测量，并正确记录测量结果； 3．知道测量长度的几种特殊方法； 4. 知道误差与错误的区别。【要点梳理】要点一、长度的测量人的直觉并不可靠，要得到准确的长度需要用工具进行测量。要点诠释： 1．长度的单位及其换算关系 ①国际单位：米常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米 ②单位符号及换算千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm) 毫米(mm) 微米(μm) 纳米(nm) 1km=1000m=103m 1m=10dm=100cm=1000mm=103mm 1mm=103μm 1μm ==103nm 2．测量工具： ①刻度尺(最常用)； ②精密仪器：游标卡尺螺旋测微器，激光测距仪。 3．刻度尺的正确使用 ①看：看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。 ②选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺； ③放：刻度尺的刻度线紧靠被测长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐； ④读：读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位； ⑤记：记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确值、估计值和单位。要点二、测量长度的几种特殊方法对于无法直接测量的长度，需要采用特殊方法。要点诠释： 1．化曲为直法(棉线法) 测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。 2．累积法：对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。 3．滚轮法：

星基量子定位导航系统的测距、定位与导航

星基量子定位导航系统的测距、定位与导航摘要：全球定位系统（GPS）是通过测量用户接收机接收到卫星星历信号的传播时间，计算出卫星与用户之间的距离。由于卫星与用户之间的时钟无法完全同步，存在钟差，用户利用该方法需获取到4颗卫星与自身的距离，再根据距离与坐标的关系，联立方程组，解算出用户的空间坐标，实现对用户的定位。量子定位导航系统（QPS）是在GPS的基础上，利用具有量子纠缠特性的纠缠光取代了电磁波，通过测量相互关联的两束纠缠光的到达时间差（TDOA），再根据获取的TDOA解算出卫星与用户的距离以及用户的空间坐标。另外，纠缠光的纠缠度、带宽、光谱、功率以及脉冲中光子数都会影响QPS的精度，光子数越多，QPS的定位精度越高。文章主要针对星基量子定位导航系统的测距、定位与导航方面进行分析，希望能够给相关人提供重要的参考价值。关键词：量子定位导航系统；星地光链路；量子纠缠光；到达时间差；符合测量引言：文章主要针对星基QPS的测距、定位与导航进行了系统地研究，所做研究是研究组经过3年全面研究的一个系统的集成，包括：星地光链路的建立，定位导航系统的测距与定位过程，纠缠光TDOA的获取。所做研究为基于TDOA的量子测距、定位与导航的实现奠定了基础。 1.星地光链路的建立星基QPS的测距与定位过程可以分成2个部分：星地光链路的建立，以及利用量子纠缠光动态通信进行的导航定位。星地光链路的建立是为量子纠缠光信号在卫星与用户之间传播提供精准的光链路，包括信标光发射、捕获、跟踪和瞄准 4个过程，这4个子过程都是通过捕获、跟踪及瞄准（ATP）系统实现。基于量子纠缠光的测距、定位与导航是根据建立好的星地光链路，采用量子纠缠光动态通信进行测距、定位和导航，其工作过程分为量子纠缠光的发射与接收、纠缠光TDOA的获取，以及基于TDOA的量子测距、定位与导航3个部分。星地光链路的建立过程如图1所示，其中，上半部分为卫星端ATP系统，下半部分为地面端ATP系统，图中绿色实线及区域代表信标光光束，蓝色虚线代表电信号。ATP系统由信标光模块、粗跟踪模块、精跟踪模块以及超前瞄准模块四部分构成。其中，粗跟踪模块由光学天线、二维转台、粗跟踪探测器以及粗跟踪控制器组成；精跟踪模块由快速反射镜（FSM）、精跟踪探测器和精跟踪控制器组成。卫星端与地面端通过各自的信标光发射器相互发射信标光，利用ATP系统对对方发射的信标光实施捕获、跟踪和瞄准，建立起双向瞄准的星地光链路。其具体建立的过程为：首先，地面端作为信标光的发射方，卫星端作为捕获方。地面端根据卫星的轨道信息，计算出卫星经过地面端所在位置上空的轨道及其时间段，随后转动粗跟踪模块中的二维转台，使其视轴指向此时经过地面端上空卫星的不确定区域，随后令信标光发射器发射一束波长为800~900nm，散角较宽的信标光 1a，覆盖卫星端所在区域；卫星端同样依据星历表或GPS计算用户的大致位置，通过二维转台调整光学天线的方位角和俯仰角，将粗跟踪探测器的视轴指向用户。随后卫星端光学天线将对用户所在的不确定区域进行扫描，并启动粗跟踪控制器调整信标光的扫描模式，通过扫描，地面端发射的上行信标光1a进入了卫星端粗跟踪探测器视场，完成捕获过程。之后卫星端转入粗跟踪阶段，实现大范围跟踪信标光。粗跟踪探测器探测上行信标光光轴的变化，主要是通过处理入射信标

工程测量学的发展与现状

工程测量学的发展与现状 2009-2-9 9:27:15 新闻类别：工程测量论文 [1][2][3]显示全部【关键字】工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计变形观测数据处理系统论方法科傻系统 On the Development of Engineering Geodesy ZHANG Zheng-lu▲ 一、学科地位和研究应用领域 1. 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2. 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分：——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量)； ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量)； ——航空摄影测量与遥感学； ——地图制图学； ——不动产地籍与土地整理。 3. 研究应用领域目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量В 由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是：测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是：测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划

4 GPS定位的观测量和观测方程

第四章 GPS定位的观测量和观测方程 GPS定位要解决两个问题：一是观测瞬间GPS卫星的空间位置。解决方法：通过导航电文中的卫星星历来确定。（前已述）二是测站点卫星之间的距离。解决方法：通过测定信号传播时间计算。传播时间通过GPS的观测量计算的。 4.1 GPS的主要观测量主要观测量：码伪距： C1、P1、P2 载波相位：L1、L2 多普勒 D1、D2 即： 1)L1载波相位观测值（L1） 2)L2载波相位观测值（L2） 3)调制在L1上的C/A-code伪距（C1） 4)调制在L1上的P-code伪距（P1） 5)调制在L2上的P-code伪距（P2） 6) L1载波Dopple观测值（D1） 7) L2载波Dopple观测值（D1）在 RINEX 2.10 中, 定义了下列观测值类型: L1，L2:L1 和 L2 上的相位观测值; C1：采用L1上 C/A 码所测定的伪距; P1, P2:采用L1、L2 上的 P 码所测定的伪距; D1 , D 2:L1 和 L2 上的多普勒频率; T1, T2:子午卫星的150( T1) 和400 MHz( T2) 信号上的多普勒积分; S1, S2: 接收机所给出的L1、L2 相位观测值的原始信号强度或SNR 值。在反欺骗( AS) 之下所采集的观测值将被转换为“L2”或“P2”, 并将失锁指示符( 见表9-2) 的第二位置1。观测值的单位: 载波相位为周, 伪距为 m, 多普勒为 Hz,子午卫星为周, SNR 等则与接收机有关。【例】

载波 GPS使用两种载波： L1载波：fL1=154×f0=1575.42MHz,波长λ1=19.032cm, L2载波：fL2=120×f0=1227.6MHz,波长λ2=24.42cm。载波的作用： 1、在无线电通信技术中，为了有效地传播信息，都是将频率较低的信号加载在频率较高的载波上，此过程称为调制。然后载波携带着有用信号传送出去，到达用户接收机。 2、载波也可以用作测距信号来使用。 3、选择这两个载频，目的在于测量出或消除掉由于电离层而引起的延迟误差。数据码数据码即为导航电文，D码。测距码 GPS卫星的测距码属于伪随机噪声码，简称PRN，是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特征，而且具有某种确定的编码规则，使我们人工能复制出来。 C/A码用于粗测距和捕获GPS卫星信号的伪随机码。选择32个码以PRN1……PRN32命名各种GPS卫星。 C/A码的码元宽度较大。假设两个序列的码元对齐误差为码宽的1/10～1/100，则此进相应的测距误差为29.3～2.93m。 P码是卫星的精测码，码率为10.23MHz，码长约为6．19x1012比特。码元宽度为C／A码的1／10，这时若取码元的对齐精度仍为码元宽度的l ／10～l／100，则由此引起的相应距离误差约为2．93-0．29m，仅为C ／A码的1／10。所以P码可用于较精密的导航和定位，故通常也称之为精码。根据美国国际部规定，P码是专为军用的。目前只有极少数高档次测地型接收机才能接收P码，且价格昂贵。即使如此，美国国防部又宣布实施AS政策，即在P码上增加一个极度保密的W码，形成新的Y码，绝对

长度和时间的测量(讲义含答案)

长度和时间的测量（讲义）一、知识点睛 1.长度的单位（1）在国际单位制中，长度的基本单位是____，符号是____。（2）比米大的单位有千米（km），比米小的单位有分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。物理量单位符号换算关系长度千米km1km=103m 米m 分米dm1dm=10 1m 厘米cm1cm=____m 毫米mm1mm=____m 微米μm1μm=____m 纳米nm1nm=____m 2.单位换算方法：例：0.53μm=____________m。数字不变乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位即可。 3.常见的长度测量工具：刻度尺（重点）、三角板、卷尺、皮尺。 4.刻度尺的使用（1）认识刻度尺 ①量程，也就是刻度尺的测量范围； ②分度值，相邻两刻度线之间的长度，分度值越小，精确程度越高。（2）刻度尺的使用步骤 ①“选”：______、______合适的刻度尺； ②“放”：_________________、______________、量程（0～10cm）零刻度分度值 0cm12345678910

__________________； ③“读”视线要正对刻度线，区分大格和小格的数目，注意估读到分度值的下一位； ④“记”：___________、___________。 5.误差（1）测量值与真实值之间的差别称为误差；（2）产生原因：受测量仪器和测量方法的限制；（3）减小误差的方法：_______________，_____________，_________________，但不能消除误差；（4）误差不是错误；错误可以避免，误差不能避免。 6.时间的测量（1）测量时间的工具：停表，石英钟，电子表，机械表等；（2）时间的国际基本单位是秒，符号是s；（3）常见的时间单位有时、分等，换算关系为： 1h=_______min=________s。（4）停表的读数：小圈：单位____；分度值：_____；指针走一圈是___；大圈：单位____；分度值：_____；指针走一圈是___；读数时，应先读______示数；再读______示数；需注意小圈指针是否过了“一半”位置。二、精讲精练【板块一】长度的单位及其换算 1.普通中学生穿的鞋的尺码一般是39号，对应的光脚长度是245毫米，假如用米做单位，对应的光脚长度是多少？ 2.“纳米技术”是20世纪90年代出现的一门新兴技术，人体内一种细胞的直径为1280纳米，则它的直径为多少米？ 3.小明记录了一些常见物体的长度，但是忘了带单位，请你帮他添上。 ①物理课本的长度约为26______

测量学第四章距离测量

第四章距离测量确定地面点之间的水平距离的工作称为距离测量。水平距离是指两地面点连线投影到水平面上的长度。皮尺量距钢尺量距距离测量方法光电测距仪测距视距测量 §4.1 钢尺量距一、钢尺的丈量工具 1.钢尺常用的有20m、30m、50m钢尺，一般在米、分米位有注记，使用时要注意零点的位置。控制测量、施工放样使用钢尺。刻线尺零点位置端点尺 2.量距的辅助设备（垂球、测钎、花杆等）垂球——用于对点。测钎——用于标定钢尺的端点位置和计算丈量的整尺段数。花杆——显示点位和标定直线方向。精密量距时还需要弹簧称和温度计。

二、直线定线 1.目估定线当两点距离较远，需分段丈量时，为使各点处在同一直线上，用花杆以标定直线的位置，这项工作称为直线定线。 2.经纬仪定线钢尺精密量距时，必须用经纬仪定线。三、钢尺量距方法一般方法（1）平坦地面的距离丈量采用边定线边丈量的方法，先确定整尺段数，再量余长。 D=n l + q 为了检核和提高精度，除了往测以外，还要返测。符合精度要求后取平均值为最后结果。相对误差——往返丈量的距离之差的绝对值与平均距离之比，并化成分子为一的分数。 M D D D D T 1 1 = ? = ? =若 3000 1 ≤ T，则）返往 D D D+ =( 2 1 （2）倾斜地面的距离丈量 ①水平钢尺法 ∑+ + + = 4 3 2 1 D D D D D

②高差改正法 '2 2D h D D -=‘ 或 2 2')(h D D -= 四、钢尺量距的误差钢尺量距的主要误差来源有： 1.尺长误差 2.操作误差 (1)定线误差 (2)钢尺倾斜误差 (3)拉力误差 (4)对点、读数误差 3.外界影响 (1)温度影响 (2)刚尺垂曲误差 §4.2 电磁波测距电磁波测距仪可分为微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪。以光波（激光和红外光）为载波的又称为光电测距仪。测程在15千米以上的为远程，3-15千米的为中程，3千米以下的为短程。一、电磁波测距的精度测距仪的测距精度表示为： bD a m D += 式中：D m 为测距中误差， a 为固定误差（mm ），b 为比例误差（mm /km ）， D 为测距长度。

测量学发展

测量学发展测绘学有着悠久的历史。古代的测绘技术起源于水利和农业。古埃及尼罗河每年洪水泛滥，淹没了土地界线，水退以后需要重新划界，从而开始了测量工作。公元前2世纪，中国司马迁记述了禹受命治理洪水的情况：“左准绳，右规矩，载四时，以开九州、通九道、陂九泽、度九山”。说明在公元前很久，中国人为了治水，已经会使用简单的测量工具了。测绘学的研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要求对地球形状和大小进行精确的测定，因而促进了测绘学的发展。地图制图是测量的必然结果，所以地图的演变及其制作方法的进步是测绘学发展的重要方面。测绘学是一门技术性较强的学科，它的形成和发展在很大程度上依赖于测绘方法和仪器工具的创造和变革。从原始的测绘技术，发展到近代的测绘学，其过程可由下列3个方面来说明。人类对地球形状的科学认识，是从公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯)最早提出地是球形的概念开始的。两世纪后，亚里士多德(Aristotle)作了进一步论证，支持这一学说，称为地圆说。又一世纪后，亚历山大的埃拉托斯特尼)采用在两地观测日影的办法，首次推算出地球子午圈的周长，以此证实了地圆说。这也是测量地球大小的“弧度测量”方法的初始形式。世界上有记载的实测弧度测量，最早是中国唐代开元十二年(724)南宫说在张遂（一行）的指导下在今河南省境内进行的，根据测量结果推算出了纬度1度的子午弧长。 17世纪末，英国牛顿和荷兰的惠更斯首次从力学的观点探讨地球形状，提出地球是两极略扁的椭球体，称为地扁说。1735～1741年间，法国科学院派遣测量队在南美洲的秘鲁和北欧的拉普兰进行弧度测量，证明牛顿等的地扁说是正确的。 1743年法国A.C.克罗莱证明了地球椭球的几何扁率同重力扁率之间存在着简单的关系。这一发现，使人们对地球形状的认识又进了一步，从而为根据重力数据研究地球形状奠定了基础。

距离和时间的测算

Case 12. 距离和时间的测算一、距离定义（1）两点间的距离： 1）欧氏距离：如果研究区的地理范围较小（如一个城市或一个县域单元），直角坐标系下两个结点(x 1, y 1) 、 (x 2, y 2)之间的欧氏距离可以近似地表作：。如果研究区范围较大（如一个州或一个国家），则需要计算大地距离，要考虑到地球的曲面。两点之间的大地距离是假设地球为球形时两点之间的最大圆弧的长度。已知两点的地理经纬度坐标以弧度计为(a , b )、(c , d )，他们之间的大地距离为：)cos *cos *cos sin *cos[sin *12a c d b d b a r d -+=。这里，r 为地球半径（约为6,367.4 km ）。 2）曼哈顿距离：是度量那些路网类似纽约曼哈顿区(正北正南直东直西)距离。曼哈顿距离是x 和y 方向距离之和。曼哈顿距离是直角三角形中的弦, 欧氏距离为勾股之和。例如，直角坐标系下，两点(x 1, y 1)、 (x 2, y 2)之间的曼哈顿距离记为：||||212112y y x x d -+-= 由式||||212112y y x x d -+-=定义的曼哈顿距离只在一个较小地区内（例如一个城市）才有意义。 3）网络距离：是基于实际路网（如公路网，铁路网）的最短路径（或最短时间或最小成本）距离。网络由一组结点及连接结点的线段（边或连接线）组成。如果线段方向是确定的（如单向的街道），我们得到一个定向网络。一个没有确定方向的网络可以看作定向网络的一种特例，即每条线段有两个可能的方向。最短路径问题就是寻找从某个起点到某个终点之间的最短路径，即在给定线段阻滞（如旅行速度）的情况下距离最短或时间（费用）最省。最短路径问题有多种解决办法，最典型的是标号法。DijKstra 算法基本思路： ①令起点K 标号为零，其它结点标号为∞。 ②对未被定标的结点全部给出暂时标号，其值为min[ j 的旧标号，(i 的旧标号＋w iJ )]。（i 是前一步刚被标定的结点， w iJ 是边e iJ 的权。） ③找出所有暂时标号的最小值，用它作为相应结点的固定标号。如果存在几个有同一最小标号值的结点，则可任取一个加以定标。 ④重复②和③，直至指定的终点L 被定标时为止。

时间和长度的测量

时间和长度的测量【教学设计】【教学目标】一、知识与技能（ 1 ）知道长度的单位；（ 3 ）会正确使用刻度尺测量长度。（ 4 ）知道测量结果由数字和单位组成，知道测量有误差，多次测量求平均值可以减小误差。二、过程与方法（ 1 ）组织学生通过具体的测量活动对常见的物理尺度有大致的了解，对长度单位大小形成具体概念。（ 2 ）通过组织学生进行实际测量并对测量过程中出现的错误给予及时纠正，使学生能正确、熟练地使用刻度尺测量长度。三、情感、态度与价值观（ 1 ）结合长度的测量，培养学生观察与实验的兴趣和习惯，培养他们认真、细心诚实的品质和实事求是的态度。（ 2 ）使学生乐于参与实验，能够和同学进行合作，测量自己身上的“尺”和“表”。【教学重点】学会正确使用刻度尺【教学难点】如何使用刻度尺测量长度和正确读数，对误差的理解。【教学方法】启发引导、交流合作、讲练结合【学法指导】交流合作、讨论、观察与实验【教具准备】塑料尺（ 30 把）、米尺（钢尺、厚木质尺）、螺旋测微器、游标卡尺、皮卷尺、盒尺，课件

【教学过程】〖新课引入〗由古诗《早发白帝城（李白）》及配图，引出运动；由图片“飞奔的骏马”、“绽放的烟花”、“飞驰的赛车”、“行驶的动车”、“飞人刘翔”、“飞身扣篮的 NBA 球星”引入新课“一、长度和时间的测量” 〖进行新课〗活动 5.1 比较课桌的长、宽、高 1. 目测一下课桌的长、宽、高，比较它们的长度； 2. 不用尺，如何证实自己的结果。（学生交流）〖板书〗一、长度的测量 1. 单位：（ 1 ）国际单位：米（ m ）（ 2 ）常用单位：千米（ km ）；分米（ dm ）；厘米（ cm ）；毫米（ mm ）；微米（μ m ）；纳米（ nm ）（ 3 ）单位换算： 1km = 103m 1dm=10-1m 1 cm =10-2m 1 mm 10-3m 1 μ m=10-6m 1nm=10-9m 学生练习：500m = ___________μm 42mm = ____________m 学生填空：一些物体的长度：地球的半径约为： 6400 ______________ ；房子的高度约为： 300 ______________ ；课桌的高度约为： 0.75 ______________ ；铅笔的长度约为： 1.8 ______________ ；

第五章 距离测量