第5章直线定向及距离测量
第五章直线定向确定地面上两点之间的相对位置，仅知道两点之间的水平距离是不够的，还必须确定此直线与标准方向之间的水平夹角。
确定直线与标准方向之间的水平角度积为直线定向。
第一节直线定向一、标准方向的种类1．真子午线方向通过地球表面某点的真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向，真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。
2．磁于午线方向磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。
磁子午线方向可用罗盘仪测定。
3．坐标纵轴方向第一章已述及，我国采用高斯平面直角坐标系，每一6°带或3°带内都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此，该带内直线定向，就用该带的坐标纵轴方向作为标准方向。
如假定坐标系，则用假定的坐标纵轴(X轴)作为标准方向。
二、表示直线方向的方法测量工作中，常采用方位角来表示直线的方向。
由标准方向的北端起，顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。
三、几种方位角之间的关系1．真方位角与磁方位角之间的关系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δ东偏取正值，西偏取负值。
我国磁偏角的变化大约在十6°到一10°之间。
2．真方位角与坐标方位角之间的关系。
第一章中述及，中央于午线在高斯平面上是一条直线，等角投影就是正形投影。
所谓，正形投影，就是在极小的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。
即投影后角度不变形。
按投影带不同通常分为6度带和3度带。
作为该带的坐标纵轴，而其它于午线投影后为收敛于两极的曲线，地面点M、N等点的真子午线方向与中央于午线之间的夹角，称为子午线收敛角γ，γ角有正有负。
在中央于午线以东地区，各点的坐标纵轴偏在真子午线的东边，γ为正值；在中央于午线以西地区，γ为负值。
真方位角与坐标方位角之间的关系，可用下式进行换算3．坐标方位角与磁方位角的关系若已知某点的磁偏角δ与子午线收敛角γ，则坐标方位角与磁方位角之间的换算式为四、正、反坐标方位角测量工作中的直线都是具有一定方向的。
直线1—2的点1是起点，点2是终点；通过起点1的坐标纵轴方向与直线1—2所夹的坐标方位角α12，称为直线1—2的正坐标方位角。
过终点2的坐标纵轴方向与直线2—1所夹的坐标方位角，称为直线1—2的反坐标方位角(是直线2—1的正坐标方位角)。
正、反坐标方位角相差180°，即由于地面各点的真(或磁)于午线收敛于两极，并不互相平行，致使直线的反真(或磁)方位角不与正真(或磁)方位角差180°，给测量计算带来不便，故测量工作中均采用坐标方位角进行直线定向。
五、坐标方位角的推算为了整个测区坐标系统的统一，测量工作中并不直接测定每条边的方向，而是通过与已知点(其坐标为已知)的连测，以推算出各边的坐标方位角。
A、B为已知点，AB边的坐标方位角αAB为已知，通过连测求得A—B边与B—1边的连接角为β，测出了各点的右(或左)角，现在要推算B1、1—2、2—3和3—4边的坐标方位角。
所谓右(或左)角是指位于以编号顺序为前进方向的右(或左)边的角度。
第二节用罗盘仪测定磁方位角一、罗盘仪的构造罗盘仪的种类很多，其构造大同小异，主要部件有磁针、刻度盘和瞄准设备等，1．磁针磁针用人造磁铁制成，其中心装有镶着玛瑙的圆形球窝，在刻度盘的中心装有顶针，磁针球窝支在顶点上。
为了减轻顶针尖的磨损，装置了杠扦和螺旋P，磁针不用时，用杠杆将磁针升起，使它与顶针分离，把磁针压在玻璃盖下。
2．刻度盘刻度盘为铜或铝的圆环，最小分划为1°或30"，按逆时针方向从0°注记到360°。
3．瞄准设备罗盘仪的瞄准设备，现在大都采用望远镜，老式仪器采用觇板)。
二、用罗盘仪测量定直线的磁方位角观测时，光将罗盘仪安置在直线的起点，对中，整平(罗盘盒内一般均设有水准器，指示仪器是否水平)，旋松螺旋P，放下磁针，然后转动仪器，通过瞄准设备去瞄准直线另一端的标杆。
待磁针静止后，读出磁针北瑞所指的读数，即为该直线的磁方位角。
目前，有很多经纬仪配有罗针，用来测定磁方位角。
罗针的构造与罗盘仪相似。
观测时，先安置经纬仪于直线起点上，然后将罗针安置在经纬仪支架上。
旋转经纬仪大致指向磁北，制动照准部。
揿下螺旋P，放下磁针，通过罗针观测量孔观看磁针两端的象，并旋转经纬仪的水平微动螺旋，使其象上下重合。
磁针的象上下重合说明望远镜视准轴平行于碰北方向，已经指北。
再拨动水平度盘位置变换轮，使水平度盘读数为零，松开水平制动螺旋，瞄准直线另一端的标杆，所得水平度盘读数，即为该直线的磁方位角。
罗盘仪在使用时，不要使铁质物体接近罗盘，以免影响磁针位置的正确性。
在铁路附近及高压线铁塔下观测时，磁针读数会受很大影陶，应该注意避免。
测量结束后，必须旋经螺旋只将磁针升起，避免顶针磨损，以保护磁针的灵敏性。
第三节钢尺量距一、地面上点的标志要丈量地面上两点间的水平距离，就需要用标志把点固定下来，标志的种类应根据测量的具体要求和使用年限来选择采用。
点的标志可分为临时性和永久性两种。
临时性标志可采用木桩打入地中，桩顶略高于地面，并在桩顶钉一小钉或画一个十字表示点的位置，如图4-1a)所示。
永久性标志可用石桩或混凝土桩，在石桩顶刻十字或在混凝土桩顶埋入刻有十字的钢柱以表示点位，如图4-1b)所示。
为了能明显的看到远处目标，可在桩顶的点位上竖立标杆，标杆的顶端系一红白小旗，标杆也可用标杆架或拉绳将标杆竖立在点上，如图4-2所示。
二、丈量工具通常使用的量距工具为钢尺、皮尺、竹尺和测绳，还有测钎、标杆和垂球等辅助工具。
皮尺如图4-3b)所示，钢尺如图4-3a)所示，由带状薄钢条制成，有手柄式和皮盒式两种。
长度有20m、30m、50m几种。
尺的最小刻划为1cm或5mm或1mm。
按尺的零点位置可分为端点尺和刻线尺两种。
端点尺是从尺的端点开始，如图4-4a)所示。
端点尺适用于从建筑物墙边开始丈量。
刻线尺是从尺上刻的一条横线作为起点，如图4-4b)所示。
使用钢尺时必须注意钢尺的零点位置，以免发生错误。
标杆又称花杆，长为2m或3m，直径为3～4cm，用木杆或玻璃钢管或空心钢管制成，杆上按20cm间隔涂上红白漆，杆底为锥形铁脚，用于显示目标和直线定线，如图4-5a)所示。
测钎用粗铁丝制成，长为30cm或40cm，上部弯一个小圈，可套入环内，在小圈上系一醒目的红布条，一般一组测钎有6根或11根。
在丈量时用它来标定尺端点位置和计算所量过的整尺段数。
垂球是由金属制成的，似圆锥形，上端系有细线，是对点的工具。
有时为了克服地面起伏的障碍，垂球常挂在标杆架上使用.四、丈量方法1．在平坦地面上丈量要丈量平坦地面上A、B两点间的距离，其做法是：先在标定好的A、B两点立标杆，进行直线定线，如图4-8a)所示，然后进行丈量。
丈量时后尺手拿尺的零端，前尺手拿尺的末端，两尺手蹲下，后尺手把零点对准A点，喊“预备”，前尺手把尺边近靠定线标志钎，两人同时拉紧尺子，当尺拉稳后，后尺手喊“好”，前尺手对准尺的终点刻划将一测钎竖直插在地面上，如图4-8b)所示。
这样就量完了第一尺段。
图4-8 距离丈量示意图图4-9 距离丈量示意图用同样的方法，继续向前量第二、第三…第N尺段。
量完每一尺段时，后尺手必须将插在地面上的测钎拔出收好，用来计算量过的整尺段数。
最后量不足一整尺段的距离，如图4-9所示。
当丈量到B点时，由前尺手用尺上某整刻划线对准终点B，后尺手在尺的零端读数至ｍｍ，量出零尺段长度Δl。
上述过程称为往测，往测的距离用下式计算：D=nl+Δl(4-1) 式中：l——整尺段的长度；ｎ——丈量的整尺段数；Δl——零尺段长度。
接着再调转尺头用以上方法，从Ｂ至Ａ进行返测，直至Ａ点为止。
然后再依据(4-1)式计算出返测的距离。
一般往返各丈量一次称为一测回，在符合精度要求时，取往返距离的平均值作为丈量结果。
量距记录表见表4-1。
2．在倾斜地面上丈量当地面稍有倾斜时，可把尺一端稍许抬高，就能按整尺段依次水平丈量，如图4-10a)所示，分段量取水平距离，最后计算总长。
若地面倾斜较大，则使尺子一端靠高地点桩顶，对准端点位置，尺子另一端用垂球线紧靠尺子的某分划，将尺拉紧且水平。
放开垂球线，使它自由下坠，垂球尖端位置，即为低点桩顶。
然后量出两点的水平距离，如图4-10b)所示。
在倾斜地面上丈量，仍需往返进行，在符合精度要求时，取其平均值做为丈量结果。
图4-10 平坦地区与倾斜地面丈量示意图五、丈量成果处理与精度评定为了避免错误和判断丈量结果的可靠性，并提高丈量精度，距离丈量要求往返丈量。
用往返丈量的较差ΔD 与平均距离D 平之比来衡量它的精度，此比值用分子等于ｌ的分数形式来表示，称为相对误差Ｋ，即：ΔＤ=D 往-D 返 (4-2) D 平=21(D 往+D 返) (4-3) K = D D ∆=D D ∆/1(4-4)如相对误差在规定的允许限度内，即K ≤K 允，可取往返丈量的平均值作为丈量成果。
如果超限，则应重新丈量只到符合要求为止。
例 用钢尺丈量两点间的直线距离，往量距离为217.30m ，返量距离为217.38m ，今规定其相对误差不应大于允许值，问：(1)所丈量成果是否满足精度要求？(2)按此规定，若丈量100米的距离，往返丈量的较差最大可允许相差多少毫米？解：由题意知：D 平=21(D 往+D 返)=（217.30+217.38）=217.34(m)ΔD=D 往-D 返=217.30-217.38= -0.08(m)K =D D ∆/1平=08.0/34.2171-=27001 ∵K ＜K 允=20001∴所丈量成果满足精度要求。
又由K =平D D ∆知 │ΔD │=K ·D 平1×=2000 100=0.05（m）ΔD≤±50（mm）即往返丈量的较差最大可相差±50(mm)。
第四节钢尺量距的精密方法一、钢尺精密量距的方法1．定线欲精密丈量直线AB的距离，首先清除直线上的障碍物，然后安置经纬仪于A点上，瞄准B点，用经纬仪进行定线。
用钢尺进行概量，在视线上依次定出此钢尺一整尺略短的A1、12、23……等尺段。
在各尺段端点打下大木桩，桩顶高出地面3—5cm。
在桩顶钉一白铁皮。
利用A点的经纬仪进行定线，在各白铁皮上划一条线，使其与AB方向重合，另划一条线垂直与AB方向，形成十字，作为丈量的标志。
2．量距用检定过的钢尺丈量相邻两木桩之间的距离。
丈量组一般由5人组成，2人拉尺，2人读数，1人指挥兼记录和读温度。
距离测量与直线定向—距离测量(工程测量)
h i v
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
h i v
3、视线倾斜时视距测量公式
D Kl cos2 h D tan i v 1 Kl sin 2 i v
2
4、视距测量步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整平量、取仪器高i ）；
距离测量
距离测量概述：
距离测量是测量的三项基本工作之一，指测量两点间的水平长度。
距离测量的主要方法有 1. 视距测量—利用测量仪器的视距丝测距； 2. 钢尺量距—主要指钢卷尺量距； 3. 电磁波测距—测距仪、全站仪测距； 4. 卫星测距—GNSS测量
一、视距测量
1、视距测量原理 利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划的视距
标尺(地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以同时测定两点间 的水平距离和高差；其中测量距离的相对误差约为1/300，低于钢尺 量距；测定高差的精度低于水准测量和三角高程测量；视距测量广 泛用于地形测量的碎部测量中。
视距丝
2、视线水平时视距测量公式
l m n （尺间隔） D Kl 100l
K D往 -D返 = 1 1
12（D往 +D返）
D D
M
一般量距：K≤1/2000(平坦)
例：一条直线往测长327.47米，返测长327.35米，则其相对误 差为：
所以这次丈量结果是合格的，其最后成果是327.41米。若超过 限差要求，则应重测一次，取不超限的往返测进行计算。
2）倾斜地面上的钢尺量距
V1 V2
S1 S2 B2 B1
三、 电磁波测距
1、测距原理
光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上往、返传播的时间t2D，计 算待测距离D：
第五章 距离测量
视距测量一、视线水平时
n D f
十字丝板上有两根视距丝，它 们在物镜光心处的张角φ基本 是不变的。两根视距丝在物方 象的间距与距离成正比 f n 所以 D = n ⋅ = = 100 n a tg (φ / 2 ) φ f ctg = = 100，所以 φ ≈ 3 4′ 2 a
32
一.视线水平时视距测量公式
13
精密量距
精度要求在1/10 000。 经纬仪定线(白铁皮桩、三角架） 量距使用经过检定的钢尺或因瓦尺，丈量 组5人，2人拉尺，2人读数，一人读温度和 记录数据。 丈量时后尺手用弹簧秤控制施加给钢尺的 拉力。30m钢尺，一般施加100N。 前后尺手应同时在钢尺上读数，估读到 0.5mm。
14
钢尺量距的成果整理
由于视线与水准尺不垂直
α
i
a´
a n´ n b´
S D
bl h
34
二、视线倾斜时
D′ = s ≠ c(a − b)
s = c(a ′ − b ′)
a´ ~a , b´ ~b ,n´~n
由于视线与水准尺不垂直
a´
a
α n
S
φ
i
n´ b b´
n′ n = cos α 2 2 n ′ = n cos α
27
§5-2 视距测量
28
视距测量
视距测量——利用测量望远镜的视距丝，间接测定
距离和高差的方法。 优点：测量速度快，不受地 形限制。 不足：精度低，距离相对误 差一般约为1/300，高 差一般为分米级。 用途：主要用于地形图测绘 (地形点的距离与高差)。
29
一.视线水平时视距测量公式
1.视距公式：
lt
16
测量学第五章 距离测量与直线定线
5．3．1
1．脉冲法
红外测距仪的测量距原理
测定光在距离D上往返传播的时间，即测定发 射光脉冲与接收光脉冲的时间差⊿t，则测距 公式如下： 1 c。 D= 2 n ⊿t g 式中：c。—光在真空中的速度： ng—光在大气中传输的折射率。
2．相位法 通过测定相位差来测定距离的方法，称为相位法测距。 设调制光的角频率为，则调制光在测线上传播时的相位延 迟为 = ⊿t= 2π f ⊿t ⊿t= / (2π f) 1 c。 D= 2 n f 2π g D= 2π
改正计算：⊿D=K+RD
2．气象改正 仪器在野外测量时气象元数与仪器的标准气象元素 不一致，使测距值产生系统误差。对于高精度测量，实 际观测必须加气象改正： 如： ⊿D=28.20.029p 1+0.0037t
式中：p——观测时的气压，mPa t——观测时的温度，℃； ⊿D——每100m为单位的改正值。 3．倾斜改正
平坦地区钢尺量距的相对误差不应大于l/3000．在困难地区相 对误差也不应大于 1／1000。 3．精密量距 当量距精度要求在1/10000以上时，要用精密量距法。 量距是用经过检定的钢尺或因瓦尺。丈量组由五人组成，两 人拉尺．两人读数，一人指挥并读温度和记录。丈量时后尺 手要用弹簧秤控制施加给钢尺的拉力。这个力应是钢尺检定 时施加的标准力(30m钢尺，一般施加100N)；
测距仪的标称精度：
M=±(a+b×10-6 D)= a(mm)+b(ppm)
a----固定误差 5．3．4 全站仪及其使用 测距仪的发展经历了三个阶段： 单测距仪 与光学经纬仪或电子经纬仪以 积木方式组合的半站仪 b----比例误差
与电子经纬仪结合成一体的全 站仪。
《测量学》第5章距离测量
距离测量是传统测量的三种基本测量工作之一， 导线测量、碎部点测量等一般需要进行距离测量。 传统距离的测量方法有钢尺量距、光电测距仪测距 和光学视距法测距等。
《测量学》第5章距离测量
5.1 钢尺量距
5.1.1 量距的工具
1. 钢尺
• 钢尺分划类型 • 零分划位置
《测量学》第5章距离测量
钢尺长度尺长会随着拉力的变化而改变，如果 测量时拉力不等于标准拉力，也会产生长度误差：
lP
P •l EA
例，某钢尺长30m，标准拉力是10kg，弹性模量 为2×106kg/cm2，其横截面积为0.03cm2，测量时 拉力为20kg，则拉力产生的长度误差为
lp E p•lA 2 16 2 k 0 k /g c 0 g 1 2 m k 0 0 .0 g c3 2 m 3m 0 0 .0m 05
《测量学》第5章距离测量
1 定线误差
ldll222l2l2
《测量学》第5章距离测量
例：使用30米钢尺量距时，如果测量某尺段时， 尺端两端的定向误差均为0.2米，定向误差引起的距 离误差为:
22 20.22
ll
2.6m 7 m 30
当尺长为50米，为使定线误差产生的量距误差小 于1/10000时，应使ε≤0.3536m
2. 其它工具
《测量学》第5章距离测量
5.1.2 直线的定线
要点：
甲在A点后1米左右处指挥，甲从在A点沿标杆的同一侧 看到A、2、B三支标杆成一条线为止。
两点间定线，一般应由远到近，即先定1点，再定2点。 乙所持标杆应竖直，利用食指和姆指夹住标杆的上部，稍 微提起，利用重心使标杆自《测然量学》竖第5章直距离。测量
如果钢尺长为50m，其它条件同上，则拉力产生 《测量学》第5章距离测量
距离测量与直线定向—直线定线和钢尺量距的一般方法(园林工程测量)
直线丈量的一般方法（钢尺）
倾斜地面的距离丈量
1、平量法 ：当地面坡度不大时，可以把尺子抬 高来量，用垂球投点，可用整尺法，也可用串尺法。 可将钢尺拉平进行丈量。丈量时应由高向低整尺段 丈量或分段丈量。如图2所示。
b）设A、B两点互相通视，要在A、B两点 的直线上标出分段点1、2点。
c)两点间定线，一般应由远到近，即先定1点， 再定2点。
• 2、仪器定线法
方法： 在A点安置经纬仪，在B点立花杆，瞄准B点的花杆， 即用竖丝来平分花杆；指挥另一位同学拿花杆1左 右移动，直至花杆1与B的花杆重合，则A、1、B同 在一直线上。
124.069 124.081
124.075
往
返
1/5981
1/2297
相对误差超 限，重测
1/10341
【例4—2】 如4—1表中，在平坦地区丈量AB长度， 往测距离为197.269m,返测距离为197.302m,求AB丈
量结果及其丈量精度。
解：往返测距的平均值
D = (D往 + D往 )/2= （197.302m + 197.269m）/2
几何光学测距方法全站仪 GPS
皮尺、钢尺
三种距离测量方法
精 钢尺量距精度 1/1000～1/3000
度 递 减
视距法测距，精度 1/200～1/300 电磁波测距，1/2万～1/3万
二、量距工具
•钢尺是用钢制成的带状尺，尺的宽度约10～15 mm， 厚度约0.4mm，长度有20 m、30 m、50 m等几种。
平坦地面的距离丈量
08结63-测量学-章5-距离测量与直线定向
四、钢尺量距成果整理
尺长改正
∆ ld
l ′ − l0 = L l0
温度改正 倾斜改正
∆lt=α（t- t0）L （
∆ lh h 2 = − 2 L
经过三项改正后的水平距离D应为 经过三项改正后的水平距离 应为: 应为 D=L+△ld + △l t +△lh L为实际所量距离
五、钢尺量距的误差分析
二、视线水平时的距离与高公式: 距离公式
f D = l + f + δ p
令： f
p
= k,
f +δ = c
D=Kl+C 则： k—视距乘常数 k=100， c≈0
在视线水平时，计算两点间的水平距离公式为： D= k l 在望远镜中读取中丝读数v(用上下丝读数平均值作检 核），用小钢尺量出仪器高i, 由此可得A、B两点高差 为：
三、倾斜改正
D0 = D ′ ⋅ cos( α )
D′
α
D0
光电测距的误差分析
测距仪检测
1. 仪器标称精度：±（3mm+2ppm·D） ppm=1×10-6 仪器标称精度： ） × 2. 仪器检验： 由计量单位进行 仪器检验： 容许差多少？ ①测距频率检验：频率稳定度1×10-6 , 15MHz容许差多少？ 测距频率检验：频率稳定度 × 容许差多少 ②周期误差检测
第五章
距离测量与直线定向 钢尺量距 视距测量 电磁波测距 全站仪及其使用 直线定向
距离测量
两点间的距离：是指该两点投影到水平面上的水平距离 距离测量是普通测量的基本工作之一 测量距离可根据不同的精度要求，不同的测量条件采用 不同的方法。 距离测量常用的方法： 钢尺量距 视距测量 电磁波测距 卫星定位
《工程测量》第五章距离测量与直线定向
作法： “比尺场”为理想的砼条形场地，埋有尺段标志。将
待检定的钢尺，用精密量距的方法，对该标准距离L
进行丈量。通过对量距结果的整理，得出该钢尺的
尺长方程式。
。比尺场示意图 。
。
。
L
尺长方程式： = 0+d+(t-t0)×0
0—— 钢尺名义长(m)； d—— 尺长改正值(mm)；
t0—— 标准温度，一般取20℃； t ——丈量时温度(℃)
设A、B两点互相通视，要在A、B两点的直线上标 出分段点1、2点。
先在A、B点上竖立标杆，甲站在A点标杆后约一 米处，指挥乙左右移动标杆，直到甲从在A点 沿标杆的同一侧看到A、2、B三支标杆成一条 线为止。
经纬仪定线
设A、B两点互相通视，将经纬仪安置在A点，用 望远镜纵丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上 下转动，指挥在两点间某一点上的助手，左右 移动标杆，直至标杆像为纵丝所平分。
钢尺有卷放在圆盘形的尺壳内的，也有卷放在 金属尺架上的。钢尺的基本分划为毫米，在每 厘米、每分米及每米处印有数字注记。
根据零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻划尺 两种。端点尺是以尺的最外端作为尺的零点； 刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点。
钢尺量距的辅助工具有：
•测钎(measuring rod) •标杆(measuring bar) •垂球(plumb bob)
高差一般为分米级。 用途：主要用于碎部测量。
(地形点的距离与高差)。
二、视距测量原理：
1、视线水平时
D 100l
hiS
l __上下丝间隔(视距间隔)(l =m-n)
i__仪器高 s__中丝读数
m
nl S
m
i
距离测量与直线定向
编辑ppt
编辑ppt
5.3.3 视线倾斜时的视距公式
DLcos
llcos
DKlcos2 hvhi 编h辑ppD t tan
•两点间高差的计算公式：
h Dtani v 或·：h 1kl sin2i v
2
编辑ppt
视距测量步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整 平）；
（2）另一点B上竖立标尺； （3）经纬仪瞄准B点的标尺； （4）读数（上丝、中丝、下丝以及竖盘读数）
lt (tt0)l
式中 ： 0.0000/110C 2,钢 5 尺膨胀系数
编辑ppt
3、倾斜改正
lh d l (l 2 h 2 )1/2 l
l[(1 h 2 )1/2 1] l2
l[(1
h2 2l2
1 8
h4 l4
) 1]
h2 -
2l
任一距离丈量值改正后的水平距离为：
lh
d
由于只要一次安置，仪器便可以完成在该测站上所 有的测量工作，故被称为“全站仪”(Totalstation)。
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日本索佳SET2000全站仪
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目镜 水准管
仪器中心标志
拓普• 康G垂T直S制-1动0,微5动N旋全钮站仪 手柄
概略瞄准器
光学对中器
圆水准器 脚螺旋
串行接口
物镜
键盘
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（2）气象改正
✓ 气象改正实用公式
0.029p D028.210.0037t
P—观测时气压，mPa； t—观测时温度,0C； △D0---每100m为单位的改正值。 测距仪光源不同，参考气象元素不同，推出实用公
式也不一。
距离测量与直线定向
2）注意事项
垂直折光 竖直尺子 测定乘常数
选择有利观测时间
4.3 光电测距
概述 脉冲式光电测距仪 相位式测距仪
4.3.1光电测距简介
光电测距仪（EDM）分类
载波 微波
光电 激光 红外
脉冲 相位
测
程 长中 短
载波数
单双三
发射目标 漫反射 合作目标 有源反射器
精度指标 Ⅰ级 Ⅱ级
4.3.2光电测距的基本原理
ct
电磁波测距基本原理
发射波
测距仪
接收波
反射器
通过直接或间接地测定电磁波在被测距离上 往返传播的时间，同时求定电磁波在大气中传播 的速度，即可按 D 12v求t得2D 距离。
脉冲法测距
D 1 ct 2
2） 相位式光电测距仪
一、相位式测距仪原理：
通过测定调制光在测线两端点间往返传 播所产生的相位移，测定调制波长的相 对值来求出距离
4.1.4.精密方法
解释: 名义长度、实际长度
尺长方程式
l t = l l+ tΔ=l +l0α+×Δ（ lt -+t0α）(t-t0)l0
式中：lt—钢尺在温度t时的实际长度； l—钢尺上所刻的长度，即名义长度； Δl—尺长改正数，即钢尺在温度t0时的改正数； α—钢尺的膨胀系数，值约为11.6×10-6～12.5×10-6 t0—钢尺检定时的温度。 t—钢尺使用时的温度。
1）视线水平时的视距测量公式
2） 视线倾斜时视距测量公式
l ′ = l cos α
D = D′ cosα h+v=h’+ i h’=D.TANα ① 平距公式 Ｄ＝k l cos2α ② 高差公式 ｈ＝1/2 kl sin(2α)+i-v
距离测量及直线定向
VS
按照测量精度
可分为粗略测量和精密测量。粗略测量是 指对大致位置进行估算，如使用目视估算； 精密测量则要求更高的精度，如使用光学 仪器、电子仪器等。
距离测量的应用
土地资源管理
交通规划
城市规划
科学研究
尺子测量法
直接测量 累积测量
激光测量法
激光测距仪
激光扫描仪
通过旋转激光扫描仪的激光束，可以 测量一个区域内的三维坐标，从而计 算出任意两点之间的距离。
超声波测量法
超声波测距仪
超声波传感器
GPS测量法
GPS定位仪 RTK技术
直线定向的定义
直线定向的坐标系
01
02
03
04
直线定向的应用
陀螺仪定向法
01
定义
02
工作原理
03
应用
磁力仪定向法
定义 工作原理 应用
全站仪定向法
定义
1
工作原理
2
应用
3
技术发展与趋势
激光雷达和深度学习技术 的融合
THANKS
感谢观看
高精度地图与定位 5G和物联网的应用
和
存在的主要问题与挑战
精度问题
01
数据处理和传输问题
02
实时性问题
03
未来发展方向与策略
提高精度
通过改进硬件设备、优化算法等手段提高距离测量和直线定向的 精度。
高效数据处理和传输
利用先进的信号处理技术和优化算法，提高数据处理速度和传输 效率。
加强实时性
通过硬件加速和算法优化，提高数据处理速度，实现实时距离测 量和直线定向。
距离测量及直线定向
•离测量的定义 01 02