距离测量
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。
距离测量方法
距离测量方法在日常生活和工程技术中，我们经常需要测量物体之间的距离。
而距离的测量方法有很多种，下面将介绍几种常见的距离测量方法。
首先，最常见的距离测量方法是使用测量尺或者卷尺。
这种方法简单直接，适用于一些较小的距离测量，比如测量家具的尺寸、测量房间的长度等。
使用测量尺或者卷尺可以快速准确地得到距离的大小，是日常生活中经常使用的一种方法。
其次，激光测距仪也是一种常见的距离测量方法。
激光测距仪利用激光技术，可以在较远的距离进行测量，而且精度很高。
激光测距仪广泛应用于建筑施工、地质勘探、航空航天等领域，是一种非常有效的距离测量工具。
另外，声纳测距也是一种常用的距离测量方法。
声纳测距利用声波在介质中的传播速度来测量距离，适用于水下测距和地下勘探。
声纳测距在海洋石油勘探、水下地质调查等领域有着重要的应用价值。
除此之外，全球定位系统（GPS）也可以用来测量距离。
GPS技术利用卫星信号来确定接收器的位置，从而实现距离的测量。
GPS 广泛应用于汽车导航、航空航海、地图测绘等领域，是一种非常便捷和准确的距离测量方法。
最后，无人机测距也是一种新兴的距离测量方法。
无人机配备激光雷达或者摄像头，可以在空中进行距离测量，适用于一些复杂的环境和大范围的测量任务。
无人机测距在农业、环境监测、地质勘探等领域有着广阔的应用前景。
总的来说，距离测量方法有很多种，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的距离测量方法，以便更好地完成测量任务。
希望以上介绍的距离测量方法对大家有所帮助。
第4章1距离测量
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视距测量原理
1.视线水平时
物镜
调焦透镜
焦距
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待测距离D为：从凸透镜L1成像原理可得：
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感谢您的观看！
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影响钢尺量距精度的因素很多，主要有定线误差、尺长误差、温度测定误差、钢尺倾斜误差、拉力不均误差、钢尺对准误差、读数误差等。现择其主要者讨论如下。
（1）尺长误差钢尺名义长度与实际长度之差产生的尺长误差对量距的影响，是随着距离的增加而增加的。在高精度量距时应加尺长改正，并要求钢尺检定误差<1mm。
丈量工具
⒈钢尺 规格:尺宽10～15mm，长度有20m、30m、50m等。 分划：基本分划为厘米，每厘米及每分米处有注字，全长都刻有毫米分划。 分类：①刻线尺，②端点尺。（按尺的零点刻划位置）
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丈量工具
2.皮尺 规格:用麻线或加入金属丝织成的带状尺，长度有20m、30m、 50m等。 分划：基本分划为厘米，每十厘米及整米处刻有注字。 分类：按尺的零点刻划位置，一般都为端点尺。
钢尺量距的误差分析及注意事项
一般丈量时，要求花杆定线偏差不大于0.1m，仪器定线偏差不大于5~7cm。
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钢尺量距的误差分析及注意事项
（4）尺子倾斜和垂曲误差钢尺量距时若钢尺不水平，或钢尺测量距离时两端高差测定有误差，对测量会产生误差，使距离测量值偏大。因此，丈量时，必须注意尺子水平，整尺段悬空时，中间应有人托一下尺子。在精密量距时，可用普通水准仪测定高差即可。第1 Nhomakorabea页/共23页
求实际距离的三种方法
求实际距离的三种方法当我们需要测量两个点之间的距离时，我们可以使用许多不同的方法。
但是，实际距离的测量需要考虑到许多因素，例如地形、障碍物、海拔高度等。
在本文中，我们将介绍三种测量实际距离的方法，以帮助您选择最适合您需要的测量方法。
第一种方法：三角测量法三角测量法是一种基于三角形原理的测量方法。
这种方法适用于两个点之间没有障碍物的场合。
首先，我们需要在两个点之间建立一个基线，然后在两个点的位置上测量出一个直角三角形的两个角度和一个角度的距离。
根据三角形的原理，我们可以使用三角函数计算出两个点之间的距离。
三角测量法需要使用专业的测量仪器，例如全站仪、经纬仪等。
这些工具可以提供高精度的测量结果，并且可以在不同的地形和环境条件下使用。
但是，这种方法需要专业的技能和经验，因此需要受过专业培训的人员来执行。
第二种方法：激光测距法激光测距法是一种使用激光器测量距离的方法。
这种方法可以测量两个点之间的距离，而且可以在有障碍物的情况下使用。
激光测距法使用激光束发射器从一个点向另一个点发射激光束，然后使用接收器接收反射回来的激光束。
根据激光束的时间和速度，我们可以计算出两个点之间的距离。
激光测距法是一种非常准确的测量方法，可以提供高精度的测量结果。
此外，激光测距器非常小巧轻便，可以携带到不同的地方使用。
但是，激光测距法需要有一个明显的反射面，否则激光束将无法反射回来，无法测量距离。
第三种方法：GPS测距法GPS测距法是一种使用全球定位系统（GPS）测量距离的方法。
这种方法可以测量两个点之间的距离，而且可以在不同的地形和环境条件下使用。
GPS测距法使用GPS接收器接收来自卫星的信号，并使用这些信号计算出两个点之间的距离。
GPS测距法是一种非常方便的测量方法，可以在任何地方使用。
此外，GPS接收器也非常小巧轻便，可以携带到不同的地方使用。
但是，GPS测距法的精度受到许多因素的影响，例如卫星信号的质量、天气条件、地形和建筑物的遮挡等。
距离测量方法范文
距离测量方法范文距离测量是科学和工程领域中一个重要的测量任务。
它是指通过其中一种方法来确定两点之间的距离或长度。
在地理学、建筑学、土木工程、航空航天等领域，距离测量是必不可少的。
本文将介绍几种常见的距离测量方法。
一、直尺和量尺法直尺和量尺法是直接测量距离的最简单方法。
直尺是一个具有标尺刻度的直线工具，可以直接使用它来测量直线距离。
量尺是一个带有分度线的软质杆状工具，可以通过将其紧贴物体进行测量。
二、三角测量法三角测量法是一种基于几何原理的间接测量方法。
它利用三角形的性质，通过测量三角形的角度和边长来计算出其他未知边长。
三角测量法主要有两种类型：射线法和边长法。
射线法是利用一支射线仪器，如光学仪器或全站仪，从测量点发出一条射线，在目标点上偏转射线，形成一个可以测量的角度。
再通过测量角度和测量点之间的距离，可以通过三角函数来计算出目标点之间的距离。
边长法是通过测量三角形的边长来计算目标点之间的距离。
它可以通过使用测距仪、测角仪或激光设备来测量边长，并利用三角函数计算出距离。
三、测距仪测距仪是一种使用光学或电动测量方法来测量距离的仪器。
常见的测距仪有激光测距仪和超声波测距仪。
激光测距仪通过发射一束激光束，然后通过接收反射回来的激光束来测量距离。
这种测距仪具有高精度和高速度的特点，广泛用于建筑测量、工程测量和地理测量等领域。
超声波测距仪是利用超声波在空气中传播的属性来测量距离。
它通过发射超声波，并计算超声波从发射点到目标点并返回的时间来确定距离。
超声波测距仪被广泛应用于机器人导航、汽车停车辅助等领域。
四、全站仪和GPS全站仪是一种同时具备测角、测距和测高等多种功能的测量仪器。
它可以通过激光或电子测距仪进行测距，通过测角仪测量角度，以及通过测高功能来确定高度。
全站仪可以非常精确地测量距离，广泛应用于土木工程、建筑测量和地理测量等领域。
GPS（全球定位系统）是一种基于卫星定位技术的导航系统。
它通过接收来自卫星的信号，通过计算信号的传播时间来确定接收器所处的位置。
距离测量实验报告
距离测量实验报告距离测量实验报告引言：在现代科学技术的发展中，距离测量是一项重要的技术手段。
无论是在建筑工程、地质勘探还是导航系统等领域，准确测量距离都是必不可少的。
本实验旨在通过使用不同的测量工具和方法，探究距离测量的原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过使用不同的测量工具和方法，探究距离测量的原理和应用。
二、实验材料和仪器1. 测量卷尺2. 激光测距仪3. GPS定位设备4. 钢尺5. 测距仪三、实验步骤1. 使用测量卷尺进行直线距离测量。
将卷尺放置在需要测量的两点之间，读取卷尺上的刻度值，计算出两点之间的直线距离。
2. 使用激光测距仪进行距离测量。
将激光测距仪对准需要测量的目标，观察仪器显示的距离数值，即可得到目标距离。
3. 使用GPS定位设备进行距离测量。
将GPS定位设备放置在需要测量的位置，等待设备定位后，读取设备上显示的距离数值。
4. 使用钢尺进行小范围距离测量。
将钢尺放置在需要测量的两点之间，读取钢尺上的刻度值，计算出两点之间的距离。
5. 使用测距仪进行长距离测量。
将测距仪对准目标，观察仪器上的显示数值，即可得到目标距离。
四、实验结果和分析通过实验测量和计算，我们得到了不同测量工具和方法下的距离测量结果。
在实验中，我们发现激光测距仪的测量结果最为准确，其次是GPS定位设备和测距仪，而测量卷尺和钢尺的结果相对较为粗略。
这是因为激光测距仪采用了先进的激光技术，能够精确测量目标距离，并且具有较高的测量精度。
GPS定位设备通过卫星定位系统，可以实时获取目标位置的经纬度信息，从而计算出目标距离。
而测距仪则是通过测量光的传播时间来计算距离，虽然精度稍低于激光测距仪，但在长距离测量中仍然具有较高的可靠性。
然而，测量卷尺和钢尺的测量结果相对较为粗略，主要原因是人为读取刻度时存在一定的误差。
此外，测量卷尺和钢尺的使用范围相对较小，适用于小范围距离测量。
五、实验总结通过本次实验，我们了解了不同测量工具和方法在距离测量中的应用和优缺点。
距离测量
高(Ⅰ级)、中(Ⅱ级)、低(Ⅲ级)三个级别。
当测距长度为1千米时，仪器精度分别为： Ⅰ级——｜MD｜≤5 Ⅱ级——5<｜MD｜≤10 Ⅲ级——10<｜MD｜≤20
§4-6 电子全站仪
一、电子全站仪概述
电子全站仪是一种利用机械、光学、微电脑等元件 组合而成、可以同时进行角度测量和距离测量、并可进 行有关计算的高科技测量仪器。由于只要在测站上一次 安置该仪器,便可以完成该测站上所有的测量工作,故称 为“电子全站仪”,简称“全站仪”（Total Station Instrument）。 起初的全站仪是将电子经纬仪和测距仪组装在一起， 并可分离成两个独立的部分，称为积木式全站仪。后来 改进为将光电测距仪的调制光发射接收系统的光轴和经 纬仪的视准轴组合成同轴的整体式全站仪，并配置电子 计算机的微处理机和系统软件，使具有将测量数据储存、 计算、输入、输出等功能。
名义长度
温度改正:
' '
高差改正:
水平距离： d l l d lt lh
四.钢尺量距的误差原因及注意事项
1. 定线误差 2. 尺长误差
3. 温度误差
4. 拉力误差 5. 倾斜误差 6. 读数误差
'
'
四.钢尺量距的误差来原因及注意事项 1. 定线误差
量距时钢尺没有准确地安放在待量距离的直线方向上 量距为一组折线，丈量结果偏大 ' ，偏差0.25m时，量距偏大1mm ' 量距30m 用目视定线可达到精度要求
第一节 钢尺量距
利用具有标准长度的钢尺直接量测地面两点间的距离。
一 、工具
1.钢尺
基本分划为毫米，在厘米分划上有数字注记，全长均刻画毫米分划。 长度有20m，30m，50m等。 钢尺的伸缩性较小，强度较高，能经受较大的拉力，故丈量精度较高，并 且耐用。但钢尺容易生锈，受折易断。
日地距离测量方法
日地距离测量方法
日地距离是指地球与太阳之间的距离，它是天文学中一个重要的参数。
测量日地距离的方法有多种，下面将介绍其中几种常用的方法。
一、几何测量法
几何测量法是最直接的一种方法，它基于地球和太阳之间的几何关系进行测量。
当地球位于近日点时，也就是地球离太阳最近的时候，可以通过测量地球和太阳之间的角直径来计算日地距离。
这个角直径可以通过观测太阳在天球上的视直径来确定。
利用天文望远镜观测太阳的视直径，并结合地球和太阳之间的角度关系，就可以计算出日地距离。
二、雷达测量法
雷达测量法是一种利用电磁波进行测量的方法。
通过向太阳发射一束电磁波，并测量从太阳反射回来的电磁波的时间延迟，可以计算出日地距离。
这种方法的优点是测量精度高，但需要使用复杂的设备和技术。
三、行星运动法
行星运动法是一种基于行星运动轨迹的测量方法。
根据开普勒定律，行星绕太阳运动的轨迹是椭圆形的，而且行星在不同位置的运动速度是不同的。
通过观测行星在天球上的位置和运动速度，可以计算出日地距离。
这种方法需要精确的天文观测数据和复杂的计算过程。
四、光度测量法
光度测量法是一种利用太阳的光度进行测量的方法。
通过观测太阳的亮度变化，可以推导出日地距离。
这种方法需要精确的光度测量设备和数据处理技术。
以上是几种常用的测量日地距离的方法，它们各有优缺点，适用于不同的观测条件和精度要求。
通过不断改进和发展这些方法，科学家们可以更准确地测量日地距离，从而提供更准确的天文数据和预测。
测量日地距离的研究对于理解宇宙的结构和演化，以及预测天体运动和天文现象都具有重要意义。
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距离测量
Distance Measurement
距离是测量中一个重要观测量。
如何测量两点间的距离呢？今天我们一起来学习距离测量。
一、距离测量常用方法
测量距离的方法有很多种，常用的方法主要有以下三种。
1、直接丈量Direct Measurement of Distance
直接丈量是用通过鉴定的尺子（钢尺、皮尺等）直接量取两点的距离，再进行一系列改正（如尺长、温度、倾斜的改正等），最后得到两点间的平距；当两点间的距离大于尺长时，可以先量取整尺段数，最后再量取不足整尺长的尾数，对每段进改正后相加，即可求得两点间的平距。
丈量的主要工具是尺子，主要有钢尺和皮尺，钢尺的量距精度比较高。
精密量距时使用钢尺，皮尺一般用于地形的碎部测量。
除了尺子外，进行直接丈量时还需要一些辅助工具，如标杆、测钎等，精密量距时还需要弹簧秤和温度计。
在量距之前，为了满足量测的精度要求，必须进行尺长检定，求出尺长的改正值，以修正量距结果。
当地面上两点之间的距离较远时，用一个尺段不能量完，这时就需要在直线方向标定若干点，使它们在同一直线上，这叫直线定线。
直接丈量工具简单，但易受地形限制，丈量较长距离时，比较费时、费力。
现在使用的很少。
2、视距测量（T achymeter Measurement）
用装有视距丝的仪器（如经纬仪、平板仪）配合标尺通过测量求得仪器到标尺点的距离的方法称为视距测量；它能克服地形的限制，工作起来方便灵活，但其测距精度低于直接丈量，且随距离的增大而降低；视距测量适合于低精度的近距离测量，广泛的应用于地形测图中。
视距主要有定角视距和定长视距。
（1）定角视距
如图，在装有视距丝
的仪器中，仪器中心对视
距丝所张角ε固定，当仪
器距标尺距离不同时，视
距丝在标尺上截得的长
度L不一样，利用L的不
同来求出仪器到标尺的
距离。
定角视距的具体计
算原理方法和计算公式我们在学到《平板仪测图》时再讲。
（2）定长视距：
如图，用经纬仪测定水平放臵的固定长度为L 的尺子AB 的两个端点A 和B 的张角ε，仪器视准轴与尺子正交。
这样，尺子
与仪器的距离改变，则张角ε改变，因此可利用
ε值求仪器到尺子的水平距离，公式如下：
221
ε
ctg L D ⋅=
这种视距方法原理简单，精度一般高于定角视
距，但操作不便。
在电磁波测距没有普及时，曾
被广泛使用，但目前已经很少使用了，我们就不
多做介绍。
3、电磁波测距 Electromagnetic Distance Measurement
电磁波测距仪的基本原理是利用电磁波传播速度已知，测得电磁波在两点之间的传输时间，从而求得距离。
如图示：
设从仪器点A 发射的电磁波，经B 点反射后再返回A 点所用时间为t 2D ，则AB 间的距离D 可用下式求出：C t D D 221
= 式中C 为电磁波传播速度。
与传统的距离测量方法相比，电磁波测距具有精度高、作业速度快，不受地形限制等优点，在现代测量中得到了广泛的应用。
下面我们来重点介绍一下电磁波测距的原理。
二、电磁波测距原理
1、有关波的几个概念
电磁波测距离是利用电磁波来测定距离的，我们首先复习一下波的一些概念。
（1） 正弦波
)sin(0ϕω+=t A I
（2）频率、波长、周期、角速率、传播速度的关系
f c ⋅=λ，f c /=λ，f T /1=，f πω2=
（3）、相位差
两个频率相同的电磁波在任何时刻两波相位之差称为相位差，实际上是两电磁波初时相位之差。
比如，两电磁波分别为：
)sin(11ϕω+=t A I
)sin(22ϕω+=t A I
则其相位差为 12ϕϕϕ-=∆，如下图：
同一正弦波在t 1、t 2不同时刻的相位差为：
ωωϕ⋅∆=-=∆t t t )(21
若已知某正弦波在t 1、t 2不同时刻的相位差为ϕ∆，则时间差为：
ωϕ/∆=∆t
2、脉冲法测距(Method of distance pulse)原理
脉冲法测距是直接测得电磁波脉冲信号在待测距离上往返传播的时间t 2D ，从而求得距离的测距方法。
一般脉冲法测距的光源为激光，利用对时标脉冲进行计数测定时间。
下图是脉冲法测距的原理图。
激光器发出一束脉冲，通过光学系统射向被测目标。
发射的同时，还输出一个电脉冲信号，作为计时的起始信号，经触发器去打开电子门，
让时标脉冲通过，
并由计数器记下通过的时标脉冲个数。
激光器发射的光脉冲到达被测目标后，经反射，回光脉冲被光电接收器接收，并将光脉冲转换为电脉冲，作为计时终止信号，经放大器送触发器，去关闭电子门，时标脉冲停止通过；则电子门开-闭的时间，就是光脉冲往返于待测距离的时间t 2D ，若计数器计得通过的时标脉冲个数为n ，时标脉冲的频率为CP f ，则：CP D f n t =2 ,待测距离为：n f n
c D CP ⋅=⋅=22λ
由于时标脉冲数n 为整数，所以脉冲法测距的精度为时标脉冲的半波长λ/2，目前时标脉冲频率可达150～300MHZ 。
λ/2为1m ～0.5m ，即测距精度可到1.0m~0.5m ；脉冲式测距仪测距信号功率大，测程远，测量速度快；甚至有时可以对无合作目标的对象进行测距，如悬崖等，在测量上应用广泛。
传统上认为脉冲法测距要确定电磁波传播时间，而时间确定的精度比较低，所以脉冲法测距精度较低，但随着光电测距技术的发展，脉冲法测距测定时间时，对时标脉冲还可以再进行细分，可以求得小于一个时标脉冲的时间，从而大大提高了测距精度，有的仪器测距精度可达毫米级，如Leica 的TC(R)系列仪器。
3．相位法测距(Method of distance phase)原理
通过测定电磁波在待测两点间传播过程中相位的变化求得电磁波传播时间从而求得两点间的距离的方法。
如下图示：
由于测相只能对低频电磁波进行,而电磁波测距又要求有较远的测程,低频信号不能满足要求,故相位式测距采用载波与测距信号调制的方法，将低频的测距信号调制到载波上，接收到回波信号后再进行解调，下面是调制的过程图。
设电磁波发射时为：sin(011ϕω+=t A I
接收到时： )s i n (0212ϕωω
++=t t A I 则相位差： 2t ω=Φ
∆φ
电磁波传输时间： f t D πω
22Φ=Φ= 则所测距离为： )(2222221
2ϕλ
πλπ∆+=Φ
⋅=Φ⋅==N f f C Ct D D
N 为测距信号在传播过程中的相位变化整周数，△φ为相位变化的不足整周的尾数；这与钢尺量距类似，λ/2为尺长，N 为整尺段数，△φ为不足整尺长的尾数。
所以相位法测距中，把测距信号的半波长称为测尺长。
相位法测距原理图如下：
由于测相只能测得不足整周的相位变化尾数，而N 无法测得，如下图示：
但是，若被测距离小于半波长，则N=0，即可求得唯一的距离D 。
如下图：
此时要选用较长的测尺，即选用较低的调制频率（测尺频率）。
但是测相精度是一定的，这样会导致测距精度随测尺长度增长而降低，为了保证测距精度，又要求选用较短的测尺，即即选用较高的测尺频率。
为解决这个矛盾，
可用一组测尺
配合测距：以短测尺（精测尺）保证精度，长测尺（粗测尺）保证测程。
当测相精度为千分之一时，测距精度为测尺长度的千分之一。
下表是一组与测尺频率相应的测尺长度和测距精度：
548m，10m测尺测得8.32m，则总长度为548.32m。
可见，采用多测尺即保证了测程，又保证了精度。
这次课我们主要介绍的是电磁波测距的基本原理，下次课我们结合一些常见的测距仪，学习测距仪的结构及其应用。