光电测距高程导线测量方法及应用论文
光电测距三角高程测量方法
光电测距三角高程测量方法光电测距是一种利用光学原理进行测距的方法，广泛应用于工程测量中。
光电测距的原理是利用光的传播速度以及光电传感器接收光信号的时间差来计算目标距离的方法。
光电测距主要分为直接测量法和间接测量法两种方法。
其中，三角高程测量方法属于间接测量法。
三角高程测量方法是一种基于三角形相似原理的测量方法。
它的原理是利用两个测站的测距数据和测站之间的高程差来计算目标的高程。
具体的步骤如下：1.设置两个测站：在测量区域内选择两个测站点，并在测站点上架设光电测距设备。
2.测距：测量两个测站点与目标点之间的距离。
在光电测距设备上启动测距功能，记录两个测站点到目标点的距离。
3.测高差：在一个测站点上，利用水准仪测量该测站与另一个测站之间的高程差。
水准仪的使用是为了避免在水平线上发生误差。
4.计算高程：根据测距和测高差的数据，利用三角形相似原理进行计算，得出目标点的高程。
三角高程测量方法相对于直接测量法来说，具有测量距离较远和在复杂地形中工作的优势。
不过，它也有一些限制。
首先，三角高程测量方法需要有多个测站点，并且这些测站点之间的视线要畅通才能进行测量。
其次，测站点之间的高程差不能太大，否则会影响测量精度。
在实际应用中，三角高程测量方法被广泛应用于地质勘探、海洋测量、建筑测量等领域。
在地质勘探中，三角高程测量方法可以用于测量山体的高程，进而进行地质构造的分析和研究。
在海洋测量中，三角高程测量方法可以用于测量浮标的高度，进而进行海洋流速的测量。
在建筑测量中，三角高程测量方法可以用于测量建筑物的高程，进而控制建筑物的水平度。
总结来说，光电测距三角高程测量方法是一种基于三角形相似原理的测量方法，它利用测站之间的距离数据和测站之间的高程差来计算目标的高程。
这种方法广泛应用于地质勘探、海洋测量、建筑测量等领域，具有测量距离较远和在复杂地形中工作的优势。
不过，在进行测量时需要注意测站点之间的视线畅通以及测站之间的高程差不能太大。
光电测量技术的原理与应用
光电测量技术的原理与应用光电测量技术是指利用光电效应、光散射、光吸收等原理进行测量的技术，广泛应用于各个领域。
本文将从基本原理、常见应用以及未来发展趋势等方面来介绍光电测量技术。
一、基本原理光电测量技术主要依赖其中的光电效应原理，即在光的作用下，物质会发生电离或产生电流的现象。
这种效应广泛应用于光电探测器，例如光电二极管和光敏电阻。
当光照射到光电二极管上时，电二极管中的P型区域将变为N型，产生电流。
根据光电二极管能够感应的光的波长不同，可以用于不同波长范围的测量。
二、应用领域1. 光电测距光电测距是光电测量技术中最常见和基础的应用之一。
通过利用光电二极管对距离的精确度和速度的快速响应特点，可以实现高精度的距离测量。
这种技术被广泛应用于机器人导航、工业自动化和测量等领域。
2. 光电测温光电测温技术利用了物体在不同温度下辐射热量的差异。
通过测量物体辐射出的热量，并利用光电探测器将其转化为电信号，可以实现非接触式的温度测量。
这种技术在医疗、科研和工业检测等领域中得到广泛应用。
3. 光电测速光电测速是一种常见的应用，可以用于测量物体的速度。
通过光电二极管对光源和物体的运动进行测量，可以获得物体的速度信息。
这种技术广泛应用于交通监控、运动测量以及流体力学研究等领域。
4. 光电测量传感器光电测量传感器是一种基于光电原理的传感器，可以实现对物理量、化学物质和生物分子等的测量。
例如，光电测量传感器可以用于测量气体浓度、液体浊度和火焰强度等。
这种传感器在环境监测、生物医学和工业检测等领域得到广泛应用。
三、发展趋势1. 微型化和高灵敏度随着科技的不断发展，人们对小型和高灵敏度的光电测量技术的需求越来越高。
未来的光电测量技术将会越来越注重器件的微型化和灵敏度的提高，以满足各种需要。
2. 多功能集成未来的光电测量技术将会趋向于多功能集成。
传感器在测量过程中可以同时测量多个物理量，并能够进行实时分析和反馈。
这样可以大大提高测量效率和准确性。
光电测距三角高程测量方法高程控制测量
光电测距三角高程测量方法高程控制测量光电测距是一种利用光电原理进行测量的方法，它可以通过测量物体与仪器之间的光信号来确定物体的距离。
在地理测量中，光电测距被广泛应用于三角高程测量中的高程控制测量。
三角高程测量是一种利用三角形的几何关系来测量物体高程的方法。
在高程控制测量中，我们需要确定某一基准点的高程，并通过测量其他点与该基准点之间的高差来计算出其他点的高程。
而光电测距作为一种高精度、高效率的测量方法，可以为三角高程测量提供准确的距离数据，从而实现高程控制测量的精确性和可靠性。
在光电测距三角高程测量方法中，首先需要选取合适的测量仪器和设备。
一般来说，我们可以选择激光测距仪作为测量仪器，因为激光测距仪具有高测量精度、快速测量速度和远距离测量能力等优点。
在进行三角高程测量之前，我们需要建立一个测量网，确定基准点和待测点的位置关系。
在建立测量网时，我们可以利用全站仪进行测量，测量基准点的坐标和高程，并将其作为测量网的起点。
然后，利用全站仪测量其他待测点与基准点之间的坐标和高程，确定各个待测点的位置关系。
接下来，我们可以开始进行光电测距三角高程测量。
首先，将激光测距仪安装在基准点上，并对准待测点。
然后，通过激光测距仪发射出的激光束，测量出基准点与待测点之间的距离。
在测量过程中，激光测距仪会自动记录下测量值，并通过内置的算法计算出距离数据。
测量完成后，我们可以利用三角形的几何关系来计算出待测点的高程。
根据三角形的高度定理，我们可以得到高程差与距离之间的关系。
通过将测得的距离值代入计算公式中，即可得到待测点的高程。
需要注意的是，在进行光电测距三角高程测量时，我们需要考虑一些误差因素对测量结果的影响。
例如，大气折射误差、仪器误差和观测误差等都会对测量结果产生一定的影响。
因此，在实际测量中，我们需要根据具体情况进行误差分析和修正，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总的来说，光电测距三角高程测量方法是一种高精度、高效率的测量方法，可以为高程控制测量提供准确的距离数据。
光电测距导线测量技术实施方案
光电测距导线测量技术实施方案引言：光电测距导线测量技术是一种通过使用光电传感器和导线进行测量的非接触式测量技术。
它可以广泛应用于测量距离、测量位移、测量速度等领域。
本实施方案将详细介绍光电测距导线测量技术的原理、具体实施步骤以及相关注意事项，以便更好地应用于实际工程项目。
一、技术原理：光电测距导线测量技术基于光电传感器的原理实现。
光电传感器是一种能够将接收到的光信号转化为电信号的传感器。
当光线通过导线时，由于导线的折射和反射，光线的强弱会发生变化。
利用光电传感器可以感受到这种变化并将其转化为电信号。
通过测量电信号的强度，我们可以得到导线的距离、位移或速度等信息。
二、实施步骤：1.准备工作：（1）选购适用的光电传感器和导线；（2）根据具体需求，设计并搭建测试平台。
2.连接光电传感器和导线：（1）将光电传感器与测试平台连接，确保连接稳定可靠；（2）将导线与光电传感器相连，保持导线与光线的垂直交叉。
3.完成校准：（1）使用标准测量仪器测量导线准确的距离、位移或速度等数值；（2）根据标准值和实际测量值的差异，对光电传感器进行校准，使其输出的电信号与实际数值相符。
4.开始测量：（1）通过控制测试平台，让导线沿着所需测量的距离、位移或速度运动；（2）光电传感器将感受到光线的变化，并将其转化为电信号；（3）通过获取电信号的强度，计算出具体的距离、位移或速度等数值。
5.结果分析和数据处理：（1）获取测量结果，记录测量数据；（2）根据实际需求，进行结果分析和数据处理，如数据拟合、平均值计算等。
三、注意事项：1.选择合适的光电传感器和导线，确保其性能和质量符合测量要求；2.在搭建测试平台时，保持光电传感器与导线的连接稳定可靠，确保测量的准确性；3.在进行测量前，必须对光电传感器进行校准，确保其输出的电信号与实际数值相符；4.测量过程中，尽量消除外界干扰，保持测量环境的稳定性；5.对测量结果进行数据分析和处理时，要注意排除异常数据和误差。
光电测距原理范文
光电测距原理范文光电测距是一种利用束脉冲激光或连续激光发射器对距离目标进行测量的技术。
它通过测量激光光束从发射到接收所需的时间来计算目标距离。
光电测距原理可以分为时间测量原理和相位测量原理。
时间测量原理是利用光在真空中的传播速度恒定的特性。
光在真空中的传播速度约为每秒3.00×10^8米。
当激光器发射一束光到达目标后，经过时间t后光信号被接收器接收到。
根据光的速度和时间的关系，可以计算得出目标到传感器的距离d=ct/2，其中c为光速。
然而实际应用中存在由于激光束形成和射线接收的不可控因素，以及测量时间的不确定性，因此时间测量原理更多用于距离较长的测距。
相位测量原理是利用激光光束在传播过程中发生的相位变化。
在相位测量原理中，将激光发射器和接收器分为两个信号源，分别发出同频的连续激光。
激光束从发射到接收，经过的路程长度变化后会导致接收到的光信号相位发生变化。
因此，通过测量相位变化，可以计算出目标距离。
实现相位测量的一种常用方法是使用调制方式。
发射的激光光束经过一定的幅度调制后发射出去，接收器接收到的光信号同样经过幅度调制。
根据激光发射和接收的光信号经过传播后的相位变化，可以通过解调计算出目标距离。
常用的解调方法有相位锁定环路（PLL）解调和调制解调器解调两种方法。
相位锁定环路（PLL）解调是将接收到的光信号和参考信号相位进行比较，通过不断调整相位差将光信号恢复到原始的参考信号上。
通过对比红外激光的相位变化，可以计算出从发射到接收信号的时间，进而计算出目标距离。
PLL解调技术可以达到亚毫米级别的测量精度。
调制解调器解调是一种利用调制信号进行相位恢复的方法。
在发射和接收端都采用调制器对激光信号进行调制，通过解调回复原始的信号相位，从而得到目标距离。
调制解调器解调方法适用于距离精度要求不高的测距应用，如工业自动化、机器人导航等领域。
光电测距技术由于其高精度、快速、无接触等特点，在自动化、交通安全、机器人导航、地质探测等领域得到了广泛的应用。
【精选】光电测距导线测量技术实施方案
光电测距导线测量技术实施方案(细则)一.测区情况及相关补充作业.1.本测区的所有经检测合格的C,D,E,I级点作为本工程平面II级控制起算点,测区内的已知四等(5秒)点不可直接作为起算点,若作为起算点需经GPS联测(将其精度定位于GPS-E级或导线I级)或导线布测(精度为I级导线)。
2.本测区的所有已知III,IV等水准点(系1985国家高程基准)可以作为高程起算。
二.测量实施规范.1.城市测量规范（C118/99）2.工程测量规范（GB50026/93）3.本工程技术设计书.三.总体技术要求.1. 导线测量过程的具体技术要求光电测距导线的主要技术要求应符合表一二三的规定。
注：*.2C互差概念及计算:一测回同一方向的盘左读数Ｌ与盘右读数Ｒ±180°之差，即 2C=L-(Ｒ±180°)。
2.其它相关参数要求.每条边量测测站一端的气象数据。
温度取位至0.5℃，气压取位至100pa或1mmHg （所使用的气象仪器应在检定的使用有效期内）。
导线边长应进行加常数、乘常数、气象、倾斜改正以及高程归化和投影改化等各项改正计算。
导线边长通过两点间高差进行倾斜改正，按“城市规范”第2.4.10和2.4.11条执行。
按“城市规范”第2.4.12条进行测距边水平距离的高程归化和投影改化。
导线边距离观测记录要求清晰、整洁，原始观测数据的更改应符合“城市规范”第2.6.3条的规定，记录、计算取位至1mm。
3.光电测距导线测量的主要技术要求应符合表4.1.5的规定(1)导线级别可根据测区面积、高级控制点的密度、地物疏密程度等具体条件，适当选用。
(2)导线用作首级控制时，宜布设成整体环形网，用作加密时，可布设为单一附合导线、结点网或环形网。
相邻边长之比不宜超过1：3。
(3)当导线平均边长较短时，应控制导线边的条数不超过12条，否则应提高测角精度。
5. 图根控制测量可使用GPS测量、图根导线、极坐标法和交会等方法布设。
光电测量技术在测绘中的应用与实践
光电测量技术在测绘中的应用与实践引言测绘作为一门重要的地理科学和技术，在各个领域都发挥着重要的作用。
光电测量技术作为其中一种测量手段，被广泛应用于测绘领域。
本文将探讨光电测量技术在测绘中的应用与实践。
光电测量技术简介光电测量技术是一种利用光线和电子器件进行测量的方法。
它主要包括遥感、卫星定位、摄影测量和激光测距等技术。
这些技术可以通过获取目标反射、发射或传输的能量信息，进行距离、角度和位置等测量。
光电测量技术在航空测绘中的应用航空测绘是利用飞行器获取地面地物信息的一种测绘方式。
光电测量技术在航空测绘中具有广泛的应用。
例如，利用航空摄影测量技术可以获取大面积的地理信息，包括地面的高程、地物的位置和形状等。
而遥感技术可以通过获取地球表面的电磁辐射信息，实现对区域的遥感观测和监测。
光电测量技术在地面测绘中的应用地面测绘是通过在地面上进行测量，获取地理信息的一种测绘方式。
光电测量技术在地面测绘中也有广泛的应用。
例如，利用激光测距技术可以实现对地物的高精度测量，包括建筑物、道路和地形等。
此外，卫星定位技术也可以用于地面测绘中的定位和导航。
光电测量技术在海洋测绘中的应用海洋测绘是利用海洋船舶和其他工具获取海洋地理信息的一种测绘方式。
光电测量技术在海洋测绘中也有重要的应用。
例如，利用水下激光和声纳测距技术可以实现对海底地形的精确测量，包括海底地形的高程和形状等。
此外，卫星遥感技术也可以用于海洋测绘中的海洋监测和调查。
光电测量技术的挑战与未来发展方向尽管光电测量技术在测绘中已经取得了一定的成就，但仍然存在一些挑战。
首先，光电测量技术的设备和方法需要不断发展和改进，以提高其测量精度和效率。
其次，由于地球表面的复杂性，光电测量技术在某些地方和环境中可能会受到限制。
然而，随着科技的不断进步，光电测量技术也将有着更广阔的应用前景。
例如，随着无人机技术的快速发展，光电测量技术可以更加灵活地应用于各个领域。
此外，随着人工智能和大数据的兴起，光电测量技术也可以结合这些新兴技术，实现更精确和高效的测绘。
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。
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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。
大气垂直折光差可尽量通过等距离，相同下垫面和同步观测等方法加以消除。
2 两种测距高程导线方法
测距高程导线方法比较常用的主要有每点设站法和隔点设站
法。
每点设站法如图2所示,在１号点设站观测２号点，为测站仪高，为觇点目标高，为从１号点观测２号点的垂直角，为从１号点观测２号点斜距，根据测距高程导线单程高差计算公式可得：（4）
同理，在２号点返测１号点的高差，可由下式计算
（5）
一般往返测间隔时间较短，可认为往返的大气垂直折光系数
k12、k21相同，故往返测取中数时可得：
（6）
由算式（6）可知，以每点设站法进行对向观测，因其边长其本相同，且其视线所通过的大气层基本相同，其下垫面也大致相同，故往返球气差相等，符号相反，取中数后可抵消掉。
但其每站都必须量取仪觇高。
为了减少觇标高量取误差，可采用经过检验的固定标杆，这样避免了每站都必须量取觇高麻烦，也减少了误差来源。
隔点设站法如图3所示，在中间0点设站观测1、2点的高差，为测站仪高，为测站至后视点1的实测斜距，为后视观测垂直角，为后视觇标高，为测站至前视点2的实测斜距，为前视观测垂直角，为前视觇标高，根据测距高程导线单程高差计算公式可得：(7）
（8）
一般前后视观测间隔时间较短，可认为前后视的大气垂直折光系数、相同，则前后两点1、2间的高差为：
(9)
如果要连续观测某一测段a、b两点间的高差，则由下式计算
(10)
由算式(10)可知，用隔点法连续观测某两个埋石高程点a、b间的高差，只需量取起点a和终点b的觇标高，减少了量取过渡点的仪、觇高所带来的误差。
3 光电测距高程导线应用实例
怒江泽玛河电站位于云南怒江州怒江大峡谷，地形复杂，落差大，植被密集，引水隧洞长达20多公里，要求在每个截水坝布设gps点并联测四等高程。
根据实地通视困难，距离难控制的特点，我们采用每点设站的方法用2秒全站仪配合带觇牌的跟踪架施测,垂直角，距离各3测回测定，边长气象改正由仪器自动完成，边长最长不超过1500米,仪器高用钢卷尺精确量至毫米，觇高由跟踪杆上的刻划直接读取，并精确读至毫米。
每边均进行对向观测，并取往返高差中数使用。
为检查高差闭合差，我们又采取左右两条路线分别测量，并组成闭合环，最大闭合差＜3cm,用“网智平差计算系统”进行平差计算后，精度统计如下：
点名高程中误差(cm)点名高程中误差(cm)点名高程中误差(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
zm14±1.35zm15±1.34f30 ±1.32
zm13±1.31zm11±1.17f27 ±1.16
zm12±1.16zm08±0.99zm07±0.99
zm06±1.01zm05±0.96zm04±0.95
f8±0.84zm03±0.94f13 ±0.72
zm02±0.75zm01±0.75z13 ±0.72
z8±0.84zm10±0.48zm09±0.33
[pvv] (高差):1.557 一公里单位权中误差: 4.72(mm)
全中误差(mw):±4.2(mm)最弱高程点:zm14最弱点中误差:±1.35(cm)
4 结语
（1）在平坦和开阔地区由于通视好，设站灵活，故采用隔点设站法比较有利，但要尽量选择地形、植被大致相同的线路观测，同时要控制前后距离差（一般地区≤30m,山区≤100m），以减少大气垂直折光系数变化所引起的误差。
同时，每站应升降仪器高或觇标高再作一次观测，以资检核高差。
每测段测站数应为偶数站，以抵消系统误差。
（2）在地形、植被复杂的高山、丘陵地区，由于通视困难、距离不好控制，故采用每点设站法比较有利，并尽量在气象条件一致的情况下进行同步观测，以减少大气垂直折光系数变化所引起的误差。
每点设站法最适于与平面导线一起观测，在城镇一、二级导线及四等高程控制中应用较为广泛。
（3）两种方法都应控制视线长度，一般最长不超过1000m,隔点设站法每边视线长度为每点设站法限制长度的。
视线应高于地面1.5米。
应在气象条件稳定，成像清晰的时段观测。
参考文献：
[1] 孔祥元，控制测量学，武汉测绘科技大学出版社，1996。
[2] 中华人民共和国国家标准，国家三、四等水准测量规范gb 12898-91。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。