视距测量原理
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′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）。
经纬仪视距法测距
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：δ2S其中：δ为竖角。
=Dcos⋅2、高差公式+⋅Lh-=δ其中：i为仪器高，L为目标高。
itgD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。
视距测量的原理
视距测量的原理视距测量是一种常见的测量方法，它利用观测者的视线与目标物体之间的距离和高度差来进行测量。
视距测量的原理是基于几何学和三角学的基本原理，通过观察和测量目标物体在视野中的位置和角度，从而计算出目标物体与观测者之间的距离。
视距测量在地理测量、建筑测量、军事侦察等领域都有着广泛的应用。
首先，视距测量的原理基于三角形的相似性原理。
当观测者和目标物体之间存在一定距离时，它们之间形成的三角形可以视为相似三角形。
通过测量观测者与目标物体之间的角度和距离，可以利用相似三角形的性质来计算出目标物体的实际距离。
这种方法可以在不直接接触目标物体的情况下，通过远距离进行测量，具有很大的实用性。
其次，视距测量的原理还涉及到大地曲率的影响。
在地球表面进行远距离的视距测量时，需要考虑到大地曲率对测量结果的影响。
由于地球是一个近似于椭球体的三维空间，因此在进行远距离的视距测量时，需要考虑地球曲率引起的高度差，以及地球曲率对视线的影响。
这些因素需要进行修正和校正，以确保测量结果的准确性。
此外，视距测量的原理还包括大气折射的影响。
在大气环境中进行远距离的视距测量时，大气折射会对光线的传播路径产生影响，从而导致目标物体在视野中的位置发生偏移。
因此，需要对大气折射进行修正，以消除其对测量结果的影响。
总之，视距测量的原理是基于几何学和三角学的基本原理，通过测量观测者与目标物体之间的角度和距离，利用相似三角形的性质来计算出目标物体的实际距离。
在实际应用中，还需要考虑地球曲率和大气折射对测量结果的影响，并进行相应的修正和校正。
视距测量作为一种重要的测量方法，具有广泛的应用前景，在地理测量、建筑测量、军事侦察等领域都有着重要的作用。
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。
视距测量原理
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（3）。
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M'N'，这样就可按公式（2）计算视距,也就是图（3）斜距D’，再根据D'和竖直角α算出水平距离D及高差h。
因此解决这个问题的关键在于求出MN与与M'N'之间的关系。
图中φ角很小，约为34'，故可把角MM'E和角NN'E 近似地视为直角，容易计算得l’=M'N'=MNcosα=l cosα，则D'=K l cosα。
（4）容易求得水平距离D=K l cosα*cosα，（5）
高差h=K l cosα*sinα+i-v 。
（6）
其实视线水平的时候α为0°，sin0°=0，cos0°=1，带入（4）、（5）、（6）就可得到（2）、（3）式。
其中视线水平的时候视距等于水平距离。
视距测量方法
方法简介视距测量是利用经纬仪、水准仪的望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺（水准尺）上读数，根据光学和几何学原理，同时测定仪器到地面点的水平距离和高差的一种方法。
这种方法具有操作简便、速度快、不受地面起伏变化的影响的优点，被广泛应用于碎部测量中。
但其测距精度低，约为：1/200-1/300。
一、视距测量原理1．视线水平时的距离与高差公式欲测定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。
求得上，下视距丝读数之差。
上，下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。
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的，必须使视线倾斜才能读取视距间隔。
由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。
二、视距测量的观测与计算施测时，安置仪器于A点，量出仪器高i，转动照准部瞄准B点视距尺，分别渎取上、下、中三丝的读数，计算视距间隔。
再使竖盘指标水准管气泡居中(如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则无此项操作)，读取竖盘读数，并计算竖直角。
用计算器计算出水平距离和高差。
三、视距测量误差及注意事项1．视距测量的误差读数误差用视距丝在视距尺上读数的误差，与尺子最小分划的宽度、水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关，因此读数误差的大小，视使用的仪器，作业条件而定。
垂直折光影响祝距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的，越接近地面的光线受折光影响越显著。
经验证明，当视线接近地面在视距尺上读数时，垂直折光引起的误差较大，并且这种误差与距离的平方成比例地增加。
视距尺倾斜所引起的误差视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关，尺身倾斜对视距精度的影响很大。
2．注意事项(1)为减少垂直折光的影响，观测时应尽可能使视线离地面1m以上，(2)作业时，要将视距尺竖直，并尽量采用带有水准器的视距尺；(3)要严格测定视距常数，扩值应在100±0．1之内，否则应加以改正；(4)视距尺一般应是厘米刻划的整体尺。
测量学-视距测量
作为该带的坐标纵轴，而其它子午线投影
后为收敛于两极的曲线，地面点真子午线
方向与中央子午线之间的夹角，称为子午
线 以东收地敛区角，γ，各γ点角的有坐正γ为标有负值纵负轴。3偏在° 在中央真子子γ为午午正线线值 的东边，γ为正值；在中央6°于午线以西地
区，γ为负值。 surveying
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2.磁偏角
由于地磁南北极与地球的南北极并不重 合，因此，过地面上某点的真子午线方 向与磁子午线方向常不重合，两者之间 的夹角称为磁偏角δ，磁针北端偏于其子 午线以东称东偏，偏于其子午线以西称 西偏。直线的真方位角与磁方位角之间 可用下式进行换算:
左
测 测站:
站: 测2站.4高45程:
测2
站
仪1.器55高5:
仪器:
高 0.890
程:
测2.站00:
测站 高程:
95 17 36 -5 17 36
测站: 测站: 测站高程: 测站高程:
8测8.站24:
测站高 程:
-测8.站18:
测站高 程:位置来自-测8.站73:测站 高程:
+测36站.6:4
测站高 程:
三、视距测量的误差及注意事项 13
（一）、误差来源 1、仪器误差 视距尺分划误差 视距乘常数 K 的误差 2、观测误差 视距尺倾斜误差 读数误差 竖直角观测误差 3.外界条件的影响 大气折光 空气对流 风力影响
（二）、注意事项
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1、为减少垂直折光的影响,观测时应尽可能使视线离地面 1米以上；
2、作业时,要将视距尺垂直,并尽量采用带有水准器的视 距尺；
2）测前准备: 打开电源进行仪器功能及电源状态测 试；设置单位制式，预置常数，包括: 仪器加常数、 气象改正数等。
第十一章 视距测量
2．视线倾斜时的视距测量
当地面上两点的高差较大时，必须使视线倾斜一个竖直角， 才能在标尺上进行视距读数，这时视线不垂直于视距尺，不能用 前述公式计算距离和高差。
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视线倾斜时的视距测量计算公式
如上图所示，设想将标尺以中丝读数这一点为中心，转动一 个角，使标尺仍与视准轴垂直，此时上、下视距丝的读数分别为 b′和a′，视距间隔为：a′- b′ ，则倾斜距离为 化为水平距离
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用视距丝读取尺间隔的误差
视距丝的读数是影响视距精度的重 要因素，视距丝的读数误差与尺子最小分 划的宽度、距离的远近、成像清晰情况有 关。在视距测量中一般根据测量精度要求 来限制最远视距。
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标尺倾斜误差
视距计算的公式是在视距尺严格垂 直的条件下得到的。若视距尺发生倾斜， 将给测量带来不可忽视的误差影响，因此， 测量时立尺要尽量竖直。在山区作业时， 由于地表有坡度而给人以一种错觉，使视 距尺不易竖直，因此，应采用带有水准器 装置的视距尺。
D Kl C
式中和分别称为视距乘常数和视距加常数，在仪器制造时， 使K=100，C=0。因此，视线水平时，计算水平距离的公式为 D Kl 100l 100a b 从图中还可看出，量取仪器高之后，便可根据视线水平时的 横丝读数或称中丝读数，计算两点间的高差：
h iv
如果A点高程为已知，则可求得B点的高程为 H B H A i v
D' Kl ' K a'b' D D' cos Kl ' cos
由于通过视距丝的两条光线的夹角很小，故和可近似地看成直 角，则有：
l ' l cos
最后得到视准轴倾斜时水平距离的计算公式：D
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视距测量原理
视距测量原理被广泛应用于各个领域，包括地质勘探、航空航天、测绘等。
它是通过测量从观察者到目标的直线距离来确定两者之间的距离，从而实现对目标位置和大小的准确测量。
视距测量原理的基本概念是利用观察者与目标之间的视线来测量距离。
在视距测量中，观察者的视线被视为一条直线。
视线与地面平面的交点被称为视点，而目标的位置则被视为视点与目标之间的直线上的一点。
为了测量目标的距离，我们需要知道视点与目标之间的直线长度。
视距测量原理的关键是利用三角形的性质。
根据三角形的性质，我们可以通过测量两条边的长度和它们之间的夹角来计算第三条边的长度。
在视距测量中，我们可以利用观察者、目标和视点之间的三角关系来计算目标的距离。
为了测量目标的距离，我们首先需要确定观察者和目标之间的夹角。
这可以通过测量观察者与目标之间的两点之间的直线距离以及观察者与视点之间的直线距离来实现。
然后，我们可以利用三角函数来计算观察者和目标之间的夹角。
一旦我们确定了夹角，我们就可以利用三角函数的性质来计算观察者到目标的距离。
具体而言，我们可以使用正切函数来计算目标的距离。
通过将观察者和目标之间的距离除以观察者和视点之间的距
离，我们可以得到观察者到目标的正切值。
然后，通过求解正切函数的反函数，我们可以得到目标的距离。
视距测量原理的应用非常广泛。
在地质勘探中，它可以用于测量地下矿藏的深度和规模。
在航空航天中，它可以用于测量航空器与地面之间的距离，以及航空器与其他航空器之间的距离。
在测绘中，它可以用于绘制地图和测量地形的高度。
视距测量原理是一种基于三角形的测量方法，通过测量观察者与目标之间的直线距离和观察者与视点之间的直线距离来计算目标的距离。
它广泛应用于各个领域，包括地质勘探、航空航天、测绘等。
视距测量原理的应用能够帮助我们准确测量目标的位置和大小，为各个领域的研究和应用提供重要的支持。