经纬仪视距法测距
第四章-距离测量
尺长改正：
Dk
D'
k l0
Байду номын сангаасk ——尺长改正值
l 0 ——卷尺名义长度
D ' ——量得长度
温度改正： D t D ' tt0 ——钢尺膨胀系数
t 0 ——标准温度
高差改正：
Dh
h2 2S
水平距离 D D ' D k D t D h
钢尺量距的误差分析
1、尺长误差 钢尺名义长度和实际长度不符，则产生尺长 误差，它随着距离的增长而增大。 2、温度误差 钢尺受温度影响其长度会变化 3、拉力误差 丈量时拉力要均匀 4、定线误差 定线不直使丈量沿折线进行，因而总是使丈 量结果偏大 5、尺子不水平误差 6、丈量本身的误差 主要包括钢尺刻划误差、对点不准确 读数误差以及外界条件影响等。一般来说这种误差，在丈 量的过程中可以抵消一部份，但不能完全消除，因此，在 测量时要十分仔细认真。
操作步骤：
1、丈量前，在直线两端点A、B竖立标杆； 2、丈量时，后尺手持钢尺的末端位于起点A，前尺手 持钢尺的前端（零点的位置）沿定线方向向B点前进， 至整尺处插下测钎，这样就量取了第1个尺段。 3、以此方法量其他整尺段，依次前进，直至量完最后 一段。最后一段为不足整尺段的“余长”。 4、丈量余长时，乙将钢尺零点分划对准B点，甲在钢 尺上读取余长值。 5、求出A B的水平距离
电磁波测距技术发展简介
电磁波测距的分类 电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪
②用激光作为载波的激光测距仪
③用红外光作为载波的红外测距仪
后两者又统称为光电测距仪（均采用光波作为载波） 微波和激光测距仪多属于长程测距，测程可达60km，一般用 于大地测量；而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15km以 下)，一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量 等。（微波和激光测距仪的测程较大，多用于大地测量，红外测 距仪多用于小范围内的距离测量，我们在工程上用得较多的是这 一种）
视距测量
第四章→第二节→视距测量一、视距测量的概念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，测距相对误差约为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，所以在测绘地形图时，常采用视距测量的方法测量距离和高差。
二、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4-7 所示，测地面两点的水平距离和高差，在点安置仪器，在点竖立视距尺，当望远镜视线水平时，水平视线与标尺垂直，中丝读数为，上下视距丝在视距尺上的位置读数之差称为视距间隔，用表示。
1、水平距离计算公式设仪器中心到物镜中心的距离为，物镜焦距为，物镜焦点到点的距离为，由图4-7可知两点间的水平距离为，根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为：（4-7）式中：为视距乘常数，用表示，其值在设计中为100。
为视距加常数，仪器设计为0。
则视线水平时水平距离公式：（4-8）式中—视距乘常数其值等于100。
—视距间隔。
2、高差的计算公式：两点间的高差由仪器高和中丝读数求得，即：（4-9）式中：—仪器高，地面点至仪器横轴中心的高度。
（二）望远镜视线倾斜时测量平距和高差的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4-8计算距离和高差。
如图4-8所示，下面介绍视准轴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，上下视距丝在视距标尺上所截的位置为,，视距间隔为，求算、两点间的水平距离。
首先将视距间隔换算成相当于视线垂直时的视距间隔之距离，按式4-8求出倾斜视线的距离′，其次利用倾斜视线的距离′.2和竖直角计算为水平距离。
因上下丝的夹角很小，则认为∠和∠为90°，设将视距尺旋转角，根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式（4-10），两点高差计算公式为式（4-11）。
距离测量实验报告
距离测量实验报告一、实验目的本次距离测量实验的主要目的是掌握不同距离测量方法的原理和操作技巧，比较它们的精度和适用范围，并通过实际测量和数据处理，提高我们的实践能力和数据处理能力。
二、实验原理1、钢尺量距钢尺量距是利用具有标准长度的钢尺直接丈量地面两点间的距离。
在平坦地区，钢尺量距一般采用整尺法，即先丈量整尺段的长度，再加上不足一整尺的余长。
为了提高量距精度，需要进行往返丈量，并对丈量结果进行精度评定。
2、视距测量视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺，根据几何光学原理同时测定两点间的水平距离和高差的一种方法。
其原理是通过测量仪器上视距丝在视距标尺上的读数，以及仪器的视线水平时的竖直角，计算出水平距离和高差。
3、光电测距光电测距是利用电磁波在空气中传播的速度和往返时间来测量两点间的距离。
常见的光电测距仪有红外测距仪和激光测距仪。
测距时，仪器发射出电磁波，经反射器反射后被仪器接收，通过测量电磁波的往返时间和光速，计算出两点间的距离。
三、实验仪器和工具1、钢尺：50m 钢尺一把。
2、经纬仪：DJ6 经纬仪一台。
3、水准仪：DS3 水准仪一台。
4、视距标尺：一副。
5、光电测距仪：一台。
6、记录板、铅笔、计算器等。
四、实验步骤1、钢尺量距（1）在平坦地面上选择一段直线，定出起点和终点，并在直线上每隔一定距离打上木桩作为丈量点。
（2）用钢尺沿着直线从起点开始逐段丈量，丈量时要拉紧钢尺，使钢尺处于水平位置，并准确读出钢尺在每个丈量点上的读数。
（3）进行往返丈量，即从终点向起点丈量一次，记录下往返丈量的长度。
（4）对往返丈量的结果进行精度评定，计算相对误差，若相对误差在允许范围内，取往返丈量的平均值作为最终的测量结果。
（1）在测站上安置经纬仪，对中、整平后，将望远镜瞄准视距标尺，读取上、下丝在视距标尺上的读数。
（2）测量竖直角，读取竖盘读数。
（3）根据视距测量公式计算水平距离和高差。
3、光电测距（1）在测站上安置光电测距仪，对中、整平后，打开电源，设置仪器参数。
实验10视距测量
江苏省职业学校理论课程教师教案本（20 —20 学年第学期）专业名称造价课程名称建筑工程测量授课教师缪健军学校南京工程高等职业学校授课主要内容或板书设计课间实验：视距测量一、目的和要求1．学会视距测量的测量方法。
2．学会视距测量的记录、计算方法。
二、计划和设备（1）实验时数安排为2学时。
实验小组由3～4人组成，1人操作仪器，1人记录，1人立尺。
（2）每组的实验设备为DJ6经纬1台，水准尺1支，记录板1块。
三、方法和步骤视距测量是用望远镜内视距丝装置（图4-12），根据几何光学原理同时测定距离和高差的一种方法。
这种方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等优点。
虽然精度较低，但能满足测定碎部点位置的精度要求，因此被广泛应用于碎部测量中。
视距测量所用的主要仪器工具是经纬仪和视距尺。
一、视距测量原理1．视线水平时的距离与高差公式如图所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B 点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。
若尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那末尺上MN的长度可由上、下视距丝读数之差求得。
上、下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。
图中l为视距间隔=（4-10）D+CKl式中K 、C ──视距乘常数和视距加常数。
现代常用的内对光望远镜的视距常数，设计时已使K ＝100，C 接近于零，所以公式（4-10）可改写为 Kl D = （4-11）同时，由图4-13可以看出A 、B 的高差v i h -= （4-12） 式中i ──仪器高，是桩顶到仪器横轴中心的高度；v ──瞄准高，是十字丝中丝在尺上的读数。
2．视线倾斜时的距离与高差公式在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使视线倾斜才能读取视距间隔，如图4-14。
由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。
如果能将视距间隔MN 换算为与视线垂直的视距间隔''N M ，这样就可按公式（4-11）计算倾斜距离D ′，再根据D ′和竖直角α算出水平距离D 及高差h 。
非接触测距法
相关文献：基于Matlab的轮胎花纹图像反求设计系统
文献中通过一张灰度层次不同的图片，采用由图像明暗度恢复形状的方式，还原轮胎的3D模型
算法不同，精度不同，并且对环境光照要求较高
采用机器识别的方式，相对来说影响因素较少，发展前景较大；如果只采用拍照的方式，操作简单；与计算机技术相结合，测量更为精确
只采用拍照方式高精度测量时，对算法要求非常高，目前算法质量很难达到所要求的程度；一般来说，通常采用激光传感器和计算机配合的方式，成本增加
应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量。
超声波测距迅速、方便，且不受光线等因素影响，价格低廉，一般价格从几十元到几百元不等。
由于超声波受周围环境影响较大，当障碍物较多时，反射回来的声波较多，干扰较多，易报错，所以一般测量距离比较短（80m左右），测量精度比较低。测量精度cm。
激光测距法
激光测距（laser distance measuring）是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器；气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距；半导体激光器，用于红外测距；固体激光器，用于脉冲式激光测距。
经纬仪测距法、声学测距法、激光测距法和计算机视觉测量法比较
测量法
工作原理
应用行业
优势
劣势
经纬仪测距法
如图所示为一电子经纬仪，属于光学测距仪的一种；视距法测距原理如下，主要方法是若在等腰三角形中有一条边和一个角为已知，就可以推算出另一条边长。
中距离测距需求行业（测量距离约为500-3000米）。
此类架台结构简单，成本较低，主要配合地面望远镜（大地测量、观鸟等用途）使用；用途广泛，经纬仪并不局限于测距，多用途。
测绘技术中常见的测量方法与技巧
测绘技术中常见的测量方法与技巧测绘技术作为一门应用科学，主要用于获取、处理和展示地理信息，对于国土规划、城市建设、资源管理等领域具有重要意义。
测绘工程的核心在于测量，而测绘的准确性又取决于测量方法与技巧的运用。
本文将介绍常见的测量方法与技巧，让我们一起来了解一下吧。
一、全站仪测量法全站仪是测绘工程中常用的测量仪器，它将高精度角度测量、距离测量和高程测量集于一体。
全站仪测量法具有高精度、高效率和多功能等特点，广泛应用于各类工程测量中。
在使用全站仪进行测量时，需要注意合理设置测站位置，保持测站间的视距通畅，以获得准确的测量结果。
二、电子经纬仪测量法电子经纬仪是一种用于测量方位角、高度角和距离的测量仪器，它主要用于测绘控制点、测量建筑物和地形的特征等。
电子经纬仪测量法通常分为导线测量和边角测量两种。
导线测量是通过测量已知控制点之间的距离和方位角，从而计算出未知点的坐标。
边角测量则是通过测量两个已知控制点与未知点之间的角度和距离，求解未知点坐标的过程。
三、GPS测量法全球定位系统（GPS）是一种利用卫星信号进行定位的测量技术，它广泛应用于测绘领域。
GPS测量法具有高精度、高效率和全天候等特点，能够获取大量准确的地理信息数据。
在进行GPS测量时，需要注意天线设置的稳定性和高程改正的正确性，以确保测量结果的准确性。
此外，由于GPS信号容易受到建筑物、树木等遮挡物的影响，因此应选择开阔的地理环境进行测量。
四、激光测距法激光测距法利用激光束的反射原理，通过测量激光束发射和接收的时间差，从而计算出目标物体与测量仪器的距离。
激光测距法常用于测量建筑物的高度、地形的起伏等。
在使用激光测距仪进行测量时，应注意测量时刻的大气条件、目标物体表面的反射系数和激光束的空间位置，以提高测量结果的精度。
五、相对定向测量法相对定向测量法主要用于航空摄影测绘，它通过测量不同摄影位置的重叠地物的影像，从而确定地物的三维坐标。
相对定向测量法包括像对几何法、三角几何法和束法等。
视距测量的原理
视距测量的原理
视距测量是通过测量两个点之间的视线距离来确定它们之间的实际距离。
其基本原理是利用视觉系统中的视觉焦点和视差现象。
首先，视觉焦点是指人眼在观察某个目标时的焦点位置。
在测量中，通过调节人眼的焦距，使其聚焦于目标上。
通过测量人眼焦点位置的变化，可以得到目标到观察者之间的视线距离。
其次，视差现象是指当两个眼睛观察同一个目标时，由于眼睛之间的距离，目标在两个眼睛中的位置会有所不同。
观察者可以通过比较两个眼睛所观察到目标的位置差异，来判断目标的距离。
在实际测量中，常用的视距测量方法有三角测距法和激光测距法两种。
三角测距法基于三角形的几何关系，通过测量观察者、目标以及一个已知距离点之间的角度和距离，来计算目标到观察者的距离。
激光测距法利用激光束的特性，通过测量激光束发射和接收的时间以及光速来计算目标到观察者的距离。
总结起来，视距测量的基本原理是利用视觉焦点和视差现象来测量目标到观察者之间的距离。
这种测量方法广泛应用于地理测量、工程测量和航空导航等领域。
测量学作业答案解析
测量学作业第一次作业：第一章～第三章第一章作业1．测量学的基本任务是什么？答：确定地面点的点位。
2．测量工作中常采用哪几种基准面？各自定义和作用是什么？答：(1)大地水准面：由静止的海水面扩展延伸而形成的闭合曲面。
作用：测量外业工作的基准面。
(2)旋转椭球面：椭圆绕其短轴旋转而成的闭合曲面，其形状和大小可由长半径a，短半径b，以及扁率a ba-=α确定。
作用：精确确定地面点的点位的基准面。
(3)圆球面：计算精度要求不高时，近似代替椭球面进行计算的基准面。
作用：近似确定地面点的点位的基准面。
(4)水平面：小范围内（一般在R＝10km），近似代替大地水准面进行计算的基准面。
作用：近似确定地面点的点位的基准面。
3．测量学里可以选用哪几种坐标系？各自如何表示地面点的位置？答：a) 地理坐标系：研究和测量整个地球的形状和大小，或进行大面积的测量工作时，可采用地理坐标系。
i.大地地理坐标系:用大地经度L 和大地纬度B来表示。
ii.天文地理坐标系:用天文经度λ和天文纬度ϕ来表示。
b)平面直角坐标系:在R＝10km的范围内,以水平面作为该区的基准面，直接将地面点沿铅垂线投影到水平面上。
c)高斯平面直角坐标系：以中央子午线的投影线为X轴，赤道的投影线为Y轴，两轴的交点为坐标原点O而建立起来的平面直角坐标系。
4．水准面是不是水平面？在什么范围内可将水准面当作水平面处理？为什么？答：（1）水准面不是水平面。
水准面：由静止的海水面扩展延伸而形成的闭合曲面。
水平面：近似代替大地水准面进行计算的基准面。
（2）当测量的半径在10公里以内时，进行角度测量和距离测量时可用水平面代替水准面。
（3）原因：球面三角形化为平面三角形时每个角的球面角超影响为23/RP=''ε，P为平面三角形的面积，当三角形的边长为10km时，算得0.07"。
因此，在半径为10km的面积内进行普通测量时，水平面代替水准面所产生的水平角度误差可以忽略不计。
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经纬仪视距法测距 视距法测距所用的工具是经纬仪和视距尺。
利用经纬仪望远镜中十字丝的上下两根短横丝，在视距尺上读得的上下两数之差以及其他一些数据，即可算出安置仪器点到立尺点的水平距离和高差。
一、视距法测距原理
若在等腰三角形中有一条边和一个角为已知，就可以推算出另一条边长，这便是视距法测距的简单工作原理。
二、视距计算公式
（一）视准轴水平时的视距公式
如图，mn p =为视距丝间隔，MFN ∠为定角，F 为物镜前焦点，f 为焦距，s 为物镜离仪器中心的距离，'''N M t =为尺间隔，d’为焦点到视距尺的距离，D’为AB 之间的水平距离。
由图可以看出：MFN ∆≌mFn ∆，所以有：
p f t d ='
'，即''t p f d ⋅= 因)(''s f d D ++=，故有
)(''s f t p f D ++⋅=。
设
p f C =，s f Q +=，则上式改写为：Q t C D +⋅=''
C ——视距乘常数。
制造仪器时，一般将C 设计为100。
Q ——视距加常数。
对于内调焦望远镜，其加常数接近于0，可忽略不计。
（二）视准轴倾斜时的视距公式
1、水平距离公式
若两点高差很大，则不可能用水平
视线进行视距测量，必须把望远镜视准轴
放在倾斜位置，如尺子仍竖直立着，则视
准轴不与尺面垂直，上面推导的公式就不
适用了。
若要把视距尺与望远镜视准轴垂
直，那是办不到的。
因此在推导水平距离
的公式时，必须导入两项改正：（1）对于
视距尺不垂直于视准轴的改正；（2）视线
倾斜的改正。
水平距离公式为：
δ2
S其中：δ为竖角。
=D
cos
⋅
2、高差公式
+
⋅
L
h-
=δ其中：i为仪器高，L为目标高。
i
tg
D
三、视距法测距的作业方法
1、将经纬仪安置在测站上，对中、整平；
2、量仪器高i（量至厘米）；
3、将视距尺立于待测点上，用望远镜瞄准视距尺，分别读出上、下视距丝和中丝读数，再读取竖盘读数，并将所有读得的数据记入视距测量手簿中。
4、根据上、下丝视距读数，算出尺间隔t，把竖盘读数换算为竖角，再计算测站到测点的水平距离和高差。