光电测距仪的误差来源和精度
中、短程光电测距规范2008(doc版)
中、短程光电测距规1 围本标准规定了利用测程为15 km以的光电测距仪(包括全站仪)进展中、短程距离测量的等级和精度要求、技术方法、工作流程和距离计算方法。
本标准适用于控制测量、地形测量、工程测量等测量作业中的中、短程光电测距。
2 规性引用文件以下标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括订正的容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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l1G 703 光电测距仪JJG 414 光学经纬仪JJG l00 全站型电子速测仪CH 1002 测绘产品检查验收规定CH 1003 测绘产品质量评定标准CH/T 2004 测量外业电子记录根本规定3 符号本标准所用符号如下：D'――观测距离，单位为米(m)；D――经各项修正后的测量斜距，单位为米(m)；D0――直线弦长，单位为米(。
)；D1――水平距离或参考椭球面上的弦长，单位为米(m)；D2――水平距离或参考椭球面上的弧长，单位为米(m)；H1, H2――测点参考椭球高程，单位为米(m);椭球高程以正常高程代替；k――折光系数(≈0. 13)；r――地球半径，单位为米(m)；r经常用平均地球半径r m来代替。
4 根本要求4. 1 光电测距仪(以下简称测距仪)按测程分为中、短、远程测距仪。
测程在3 km以的为短程测距仪，测程3 km～15 km的为中程测距仪，测程大于15 km的为远程测距仪。
按测距仪出厂标称标准差，归算到1 km的测距标准偏差计算，精度分为四级(见表1)。
表1 测距仪的精度分级测距仪出厂标称精度表达式为：m D =±(A+B×D) (1)式中:A ——标称精度固定误差，单位为毫米(mm) ；B ——标称精度比例误差系数，单位为毫米每千米〔mm/km) ； D ——测量距离，单位为千米(km)。
测量思 考 题
思考题1.试述钢尺尺长方程式中各符号的意义。
2.某钢尺的尺长方程式为：lt=20m+0.0034m+12.5×10-6m/m℃×20m×（t-20℃）今用与检定时相同的拉力丈量某段距离，问：（1）当t=30℃时所量距离较该段距离的实际值是长了还是短了？（2）当t=10℃时所量距离较该段距离的实际值是长了还是短了？3.某钢尺在拉力为98N，温度为0℃时，对标准长度为20.010m的两点进行丈量，得结果为20.000m。
今用它在相同拉力，而温度t=20℃时丈量A、B两点间的距离，量得值为120.000m。
已知A、B两点间的坡度均匀，高差为1.45m，试求AB的水平距离。
4.今用一20m的钢尺丈量AB之长。
已知AB长约为120m，若要求因定线误差而使丈量结果的相对误差不大于1∶5000，问定线误差不得大于多少毫米？5.今用一50m长的钢尺丈量AB之长，其结果为200.000m。
但测得的温度为空气温度，若空气温度与钢尺温度相差5℃，则由此将使丈量结果产生多大的误差？6.今用同一钢尺丈量两段距离。
一段距离的往测值为126.78m，返测值为126.68m。
另一段距离的往测值为357.23m，返测值为357.38m。
试问这两段距离的测量精度是否相同？若不相同，哪段距离的精度高？7.普通视距测量计算水平距离的公式为，试说明式中两个cosα的作用。
8.试述脉冲式光电测距仪的工作原理。
它如何求得光脉冲在测线上往返传播的时间？9.试述相位法测距的基本原理。
相位式测距仪测距的实质式什么？10.在用相位式光电测距仪测出的测线长度上应加哪些改正才能获得两点间的水平距离。
11.试述相位式光电测距仪测距的误差来源。
12.什么是周期误差？简述用平台法测定周期误差的步骤。
13.何谓全站仪？全站仪由哪几个部分组成？14.何谓同轴望远镜？15.试述双轴液体补偿器的功能和原理。
思考题1.简述大比例尺数字测图技术设计书应包含哪些内容？2.简述数字化测图中，地形信息编码的重要性和基本原则。
测量学习题及答案
测量学习题及答案部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑一、测量学概述1．测量学的任务是什么？2．如何表示地球的形状和大小？3．如何确定地面点位？4．已知某点P的高斯平面直角坐标为XP=2050442.5m，YP=18523775.2m，则该于6度带的第几带内？位于该6度带中央子午线的东侧还是西侧？5．上题中，P点所在6度带的中央子午线为多少度？当采用3?分带时，P点所度带的中央子午线为多少度？6．何谓绝对高程<海拔）？何谓相对高程<假定高程）？何谓标高？7．测量工作程序的基本原则是什么？8．测量工作有哪些基本观测量？9．水准面曲率对观测量有何影响？10．设有500m长、250m宽的矩形场地，其面积有多少公顷？合多少市亩？11．在半径R=50m的圆周上有一段125m长的圆弧，其所对圆心角为多少弧度360°的度分秒制表示时，应为多少？12．有一小角度α=30"，设半径R=124m，其所对圆弧的弧长<算至毫M）为多少13．图1-1中，当β愈小时，直角边b与弧L愈接近。
现设S=100m，要求b 之差≤1mm，则角度β应≤多少二、水准测量1.何为1985国家高程基准？水准测量分哪些等级？2.进行水准测量时，为何要求前、后视距离大致相等？3.进行水准测量时，设A为后视点，B为前视点，后视水准尺读数a = 1124,前准尺读数b = 1428,则A，B两点的高差hAB＝？设已知A点的高程HA＝20.016m，则B点的高程HB＝？4.水准仪由哪些主要部分构成？各起什么作用？5.用测量望远镜瞄准目标时，为什么会产生视差？如何消除视差？6.试述使用水准仪时的操作步骤。
7.何为水准路线？何为高差闭合差？如何计算容许的高差闭合差？8.图2-54 所示为某一附合水准路线的略图，BM.A和BM.B为已知高程的水准BM.1－BM.4为高程待定的水准点。
已知点的高程、各点间的路线长度及高差观注明于图中。
第4章__光电测距
气象改正 ：
气象改正数随温度和气压的变化而变化，因此气象元素（ 气象改正数随温度和气压的变化而变化，因此气象元素（温度 和气压）最好是取测线上的平均值来计算。 和气压）最好是取测线上的平均值来计算。
波道弯曲改正 ：
由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值， 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值，而没有采用严格沿 波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。 波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。
按反射目标分： 按反射目标分：
漫反射目标 合作目标 有源反射器
按精度指标分： 按精度指标分：I级
II级 II级 10mm
III级 III级 20mm
mD
5mm
相位式光电测距仪的基本公式
D= c ( N + ∆Φ / 2π ) = L( N + ∆N ) 2f
∆N 式中： = ∆Φ / 2π ——测尺长度； N ——整周数； L = c / 2 f = λ / 2 ——不足一周的尾数
固定误差的影响 ：
测相误差，仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。 测相误差，仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。在精 密的短程测距时，这类误差将处于突出的地位。 密的短程测距时，这类误差将处于突出的地位。 对中误差 在控制测量中，一般要求对中误差在3mm以下 以下， 在控制测量中，一般要求对中误差在3mm以下，要求归心误差 在5mm左右。但在精密短程测距时，由于精度要求高，必须采用强 mm左右。但在精密短程测距时， 由于精度要求高， 左右 制归心方法，最大限度地削弱此项误差影响。 制归心方法，最大限度地削弱此项误差影响。 仪器加常数误差 经常对加常数进行及时检测， 经常对加常数进行及时检测，予以发现并改用新的加常数来避 免这种影响。 免这种影响。 测相误差 包括测相设备本身的误差 ，幅相误差 ，照准误差 ，信噪比 引起的误差， 引起的误差，周期误差 。
光电测距仪测距误差分析
光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进行了分析，并给出精度评定的方法。
关键词：光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。
数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。
因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。
测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。
分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。
按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。
欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。
二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类：短程光电测距仪：测程在3Km 以内，测距精度一般在1cm 左右。
中程光电测距仪：测程在3~15Km 左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制，精度一般可达±（10mm+6-10⨯）。
远程激光测距仪：测程在15Km 以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16-10⨯），满足国家一、二等控制网的边长控制。
浅述光电测距高程导线测量的方法及应用
浅述光电测距高程导线测量的方法及应用摘要：本文主要论述了三角高程测量原理以及光电测距高程导线中常用的每点设站法和隔点设站法。
并比较两种方法的优缺点及实际应用。
关键词：光电测距高程导线；每点设站法；隔点设站法0 前言随着高精度电子全站仪的不断普及，光电测距三角高程测量以其快捷的优点逐渐被广泛应用。
为了消除地球弯曲差和大气垂直折光差的影响，用此方法传递高程一般采取每点设站和隔点设站法进行。
1 三角高程测量原理在不考虑垂线偏差情况下，如图1所示，A为测站点，仪器高为。
B为照准点，觇标高为。
S为A、B两点的实地水平距离。
为P点的水准面，为P点的水平视线，CE为地球弯曲差。
为目标N的光程曲线，为P点望远镜照准目标N时视准轴所指的方向，MN为大气垂直折光差。
为P点望远镜观测目标N的垂直角。
AF为A点的水准面，BF为B点对A点的高差。
在平面三角形PCM中，∠PCM≈90°,PC≈,故MC≈，由图１可看出：== (1)式中K为大气垂直折光系数。
上式为三角高程测量单向观测高差的基本计算公式。
同样可得在B点观测A 点的高差计算公式：(2)如果三角高程的边长由电磁波测距仪直接观测，则电磁波测距三角高程测量可按斜距由下列公式计算高差（3）式中,为测站与镜站之间的高差；为垂直角；为经气象改正后的斜距；为大气折光系数；为经纬仪水平轴到地面点的高度；为反光镜瞄准中心到地面点的高度。
该计算公式为光电测距三角高程测量单向观测高差的基本计算公式。
由（１）、（２）、（３）式可看出，如不考虑垂线偏差影响，则三角高程测量的主要误差来源是边长、垂直角、仪器高、觇标高的测量误差，以及球曲差和大气垂直折光差的影响。
属于人或仪器影响的误差一般都可以通过提高仪器精度，选择有利的观测条件及认真作业等加以消除。
关于球曲差，在同一测区，可认为其地球平均曲率半径相同，可通过对向观测或控制前后边长差加以消除。
大气垂直折光由大气密度的分布不均匀引起，它随大气压、温度、湿度、风场、植被、海拔等的变化而变化，具有不稳定性。
第四章 电磁波测距
2007.5.9
一、电磁波测距的基本原理
• 为解决扩大测程和提高精度的矛盾，既得 到距离的单值解，同时具有高精度和远测 程，相位式测距仪一般采用一组“测尺” 共同测距，即用精测频率测定余长以保证 精度，设置多级频率（粗测频率）来解算N 而保证测程，从而解决“多值性”问题。
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一、电磁波测距的基本原理
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二、距离观测值的改正
• 第一类仪器本身所造成的改正：加常数 置平 乘常数（频率） 周期误差 • 第二类大气折光而引起的改正：气象 波道弯曲 • 第三类归算方面的改正：倾斜和投影到椭球面上（下册）
说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距 仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在 观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。
105 . 91 P 15 . 02 e 6 D 282 . 2 10 D n 273 . 16 t
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二、距离观测值的改正
现在多数仪器带有传感 器，可自动感知测站上 的气象参
数，自动对所测距离加 改正数。也可以根据几 个点上测
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二、距离观测值的改正
用六段解析法测定加常数
D K ( d K ) ( d K ) ( d K ) d nK 1 2 n i
1 n
K
D di
1
n
n 1
m K
n1 m d 2 (n1 )
一 般 要 求 m 0 . 5 m K d
得的气象参数借助辅助 表格等工具计算改正数 。
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三、光电恻距的误差来源
c c D N K 2 nf 2 2 nf
测量学习题及答案
一、测量学概述1．测量学的任务是什么？2．如何表示地球的形状和大小？3．如何确定地面点位？4．已知某点P的高斯平面直角坐标为XP=2050442.5m，YP=18523775.2m，则该点位于6度带的第几带内？位于该6度带中央子午线的东侧还是西侧？5．上题中，P点所在6度带的中央子午线为多少度？当采用3?分带时，P点所在3度带的中央子午线为多少度？6．何谓绝对高程（海拔）？何谓相对高程（假定高程）？何谓标高？7．测量工作程序的基本原则是什么？8．测量工作有哪些基本观测量？9．水准面曲率对观测量有何影响？10．设有500m长、250m宽的矩形场地，其面积有多少公顷？合多少市亩？11．在半径R=50m的圆周上有一段125m长的圆弧，其所对圆心角为多少弧度？用360°的度分秒制表示时，应为多少？12．有一小角度α=30"，设半径R=124m，其所对圆弧的弧长（算至毫米）为多少？13．图1-1中，当β愈小时，直角边b与弧L愈接近。
现设S=100m，要求b与L之差≤1mm，则角度β应≤多少？二、水准测量1.何为1985国家高程基准？水准测量分哪些等级？2.进行水准测量时，为何要求前、后视距离大致相等？3.进行水准测量时，设A为后视点，B为前视点，后视水准尺读数a = 1124,前视水准尺读数b = 1428,则A，B两点的高差h AB＝？设已知A点的高程H A＝20.016m，则B点的高程H B＝？4.水准仪由哪些主要部分构成？各起什么作用？5.用测量望远镜瞄准目标时，为什么会产生视差？如何消除视差？6.试述使用水准仪时的操作步骤。
7.何为水准路线？何为高差闭合差？如何计算容许的高差闭合差？8.图2-54 所示为某一附合水准路线的略图，BM.A和BM.B为已知高程的水准点，BM.1－BM.4为高程待定的水准点。
已知点的高程、各点间的路线长度及高差观测值注明于图中。
试计算高差闭合差和允许高差闭合差，进行高差改正，最后计算各待定水准点的高程。