道路工程测量4.pptx

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1、垂球一、量距工具一、量距工具钢尺端点尺和刻线尺钢尺测钎标杆弹簧秤第1页/共39页二、二、直线定线直线定线 标定各尺段端点在同一直线上的工作称为标定各尺段端点在同一直线上的工作称为直线定线直线定线。第2页/共39页三、量距方法三、量距方法1、平坦地面的量距、平坦地面的量距A、B两点间的水平距离为：两点间的水平距离为：式中：式中：n 尺段数；尺段数；l 钢尺的尺长；钢尺的尺长；q 不足一整尺的余长。不足一整尺的余长。第3页/共39页 为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、为了校核、提高精度，还要进行返测，用往、返测长度之差返测长度之差 与全长平均数与全长平均数 之比，并化成之比，并化成分子为分子

2、为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为值称为相对误差相对误差K：平坦地区钢尺量距相对误差平坦地区钢尺量距相对误差不应大于不应大于1/3000 在困难地区钢尺量距相对误差在困难地区钢尺量距相对误差不应大于不应大于1/1000第4页/共39页2、倾斜地面的距离丈量、倾斜地面的距离丈量（1）平量法）平量法 当地势起伏不大时，不可能将整根钢尺当地势起伏不大时，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可拉平丈量时，则可将直线分成若干小段将直线分成若干小段进行进行丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便丈量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。而定。第5页/共39页（2）斜量

3、法）斜量法D=Lcos第6页/共39页 3-2 钢尺量距精密方法（钢尺量距精密方法（1/10000）一、钢尺量距精密方法一、钢尺量距精密方法1、经纬仪定线、经纬仪定线 将经纬仪安置于将经纬仪安置于A点，瞄准点，瞄准B点，然后点，然后在在AB的视线的视线上上用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端用钢尺量距，依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点点1，2，。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面。在各尺段端点打入木桩，桩顶高出地面5cm10cm，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在，在每个桩顶刻划十字线，其中一条在AB方向上，另一条垂直方向上，另一条垂直AB方向，以其交点作为钢尺读数方向，以其交点作为钢

4、尺读数的依据。的依据。A1325B4第7页/共39页2、量距、量距 量距是用经过量距是用经过检定的钢尺检定的钢尺，两人拉尺，两人读，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。数，一人记录及观测温度。量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力力(30 m钢尺，标准拉力为钢尺，标准拉力为100 N)。前、后读数员应。前、后读数员应同时在钢尺上读数，估读到同时在钢尺上读数，估读到0.5mm。每尺段要移动每尺段要移动钢尺三次不同位置钢尺三次不同位置，三次丈量结果的互差不应超过，三次丈量结果的互差不应超过2mm，取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结，取三段丈量结果

5、的平均值作为尺段的最后结果。每尺段读记温度一次，估读至果。每尺段读记温度一次，估读至0.5C 随之进行返测，次数视精度要求而定。随之进行返测，次数视精度要求而定。3、测量桩顶高程、测量桩顶高程第8页/共39页第9页/共39页4、尺段长度计算、尺段长度计算 精密量距结果应进行以下三项改正精密量距结果应进行以下三项改正（1）、尺长改正）、尺长改正（2）、温度改正）、温度改正 全长改正数 名义长度 任一尺段 钢尺膨胀系数 t 丈量时温度 t0 标准温度第10页/共39页当当为斜距时应换算成平距为斜距时应换算成平距d，则倾斜改正值为：，则倾斜改正值为：将上式将上式 项展开成级数：项展开成级数：取第一项

6、取第一项（3）倾斜改正）倾斜改正第11页/共39页 每一尺段改正后的水平距离为：每一尺段改正后的水平距离为：5、计算全长、计算全长之后计算全长相对误差之后计算全长相对误差第12页/共39页经过检定的钢尺长度可用尺长方程式：经过检定的钢尺长度可用尺长方程式：温度为温度为t时的钢尺实际长度；时的钢尺实际长度；钢尺的名义长度；钢尺的名义长度；尺长改正值，即温度在尺长改正值，即温度在 时钢尺全长改正时钢尺全长改正数；数；钢尺膨胀系数，一般取钢尺膨胀系数，一般取=1.25 钢尺检定时的温度；钢尺检定时的温度；量距时的温度。量距时的温度。二、钢尺检定二、钢尺检定1、尺长方程式、尺长方程式第13页/共39页

7、例题：用尺长方程为例题：用尺长方程为的钢尺实测的钢尺实测AB尺段（如图），长度尺段（如图），长度l=29.896m,A、B两点间高差两点间高差h=0.272m,测量时的温测量时的温度度t=25.8C,试求试求AB尺段的水平距离。尺段的水平距离。解解：1）尺长改正）尺长改正2、钢尺检定方法、钢尺检定方法第14页/共39页3）倾斜改正）倾斜改正4）A-B尺段水平距离尺段水平距离2）温度改正）温度改正第15页/共39页3-3 钢尺量距的误差分析钢尺量距的误差分析1、定线误差2、尺长误差3、温度误差4、拉力误差5、钢尺倾斜误差6、钢尺垂曲和反曲误差6、丈量误差返回第16页/共39页 普通视距测量的精普

8、通视距测量的精度一般为度一般为1/2001/300，但由于操作简便，不受但由于操作简便，不受地形起伏限制，可同时地形起伏限制，可同时测定测定距离和高差距离和高差，被广，被广泛用于测距精度要求不泛用于测距精度要求不高的地形测量中。高的地形测量中。第17页/共39页一、普通视距测量原理一、普通视距测量原理 视距测量是视距测量是利用利用视距丝视距丝配配合合标尺标尺读数来读数来完成的。完成的。望远镜十字丝环视距丝第18页/共39页对于倒像望远镜：下丝在标尺上的读数为对于倒像望远镜：下丝在标尺上的读数为a，上丝在标尺上的读数为上丝在标尺上的读数为b，视距间隔视距间隔 l（l=a-b），），则水平距离则水

9、平距离D有：有：h2 固定值（约34233423）l2l112AD1D2ih2、视距测量原理、视距测量原理通常情况下通常情况下k=100第19页/共39页视准轴水平时的视准轴水平时的视距视距公式为：公式为：测站点到立尺点的测站点到立尺点的高差高差为：为：i 仪器高，是桩顶到仪器水仪器高，是桩顶到仪器水 平轴的高度；平轴的高度；v 中丝在标尺上的读数。中丝在标尺上的读数。l1l22h21D1D2Aih22、视准轴水平时的距离和高差公式、视准轴水平时的距离和高差公式第20页/共39页3、视准轴倾斜时的距离和高差公式、视准轴倾斜时的距离和高差公式图中图中设设则则oAiDaabBvbLh 原理：第21

10、页/共39页倾斜距离倾斜距离L为：为：或或oAiDaabBvbLh 计算：计算：水平距离水平距离D为：为：高差高差h为：为：第22页/共39页例题：例题：如上图，在如上图，在A点量取经纬仪高度点量取经纬仪高度i=1.400m，望远镜照准，望远镜照准B点标尺，点标尺，中丝、上丝、下丝读数分别为中丝、上丝、下丝读数分别为v=1.400m，b=1.242m，a=1.558m，=-327,试试求求A、B两点间的水平距离和高差。两点间的水平距离和高差。解：解：1）尺间距）尺间距2）水平距离）水平距离3）高差）高差第23页/共39页4、视距测量误差及注意事项视距测量误差及注意事项此外还有：标尺分划误差、竖

11、直角观测误差、此外还有：标尺分划误差、竖直角观测误差、视距常数误差等。视距常数误差等。1.1.读数误差 2.2.标尺不竖直误差 3.3.外界条件的影响视距测量差返回第24页/共39页 电磁波测距仪电磁波测距仪是通过测定是通过测定电磁波在测线两端点间往返传电磁波在测线两端点间往返传播的时间来测量距离。播的时间来测量距离。红外测距仪手持式激光测距仪激光测距仪一、概述一、概述3-4 光电测距仪简介光电测距仪简介第25页/共39页 电磁波测距仪的分类：电磁波测距仪的分类：按测程划分：按测程划分：短程（短程（3km）、中程（）、中程（315km）、远程（）、远程（15km）按精度划分：按精度划分：级（级

12、（5mm）、）、级（级（5mm10mm）、）、级级（10mm）按载波划分：按载波划分：光电测距仪（红外光、激光）、微波测距仪（电磁光电测距仪（红外光、激光）、微波测距仪（电磁波波）。）。第26页/共39页电磁波测距仪的优点：电磁波测距仪的优点：1、测程远、精度高。、测程远、精度高。2、作业快、受地形限制少、作业快、受地形限制少等优点。等优点。建筑工程测量中应用较多的是短程红外建筑工程测量中应用较多的是短程红外 光电测距仪。光电测距仪。第27页/共39页 测距仪发射的光波经反射棱镜反射回来后被测距仪发射的光波经反射棱镜反射回来后被测距仪所接收。测量出光波在测距仪所接收。测量出光波在A、B之间往返

13、传之间往返传播的播的时间时间t，则，则距离距离D为：为：式中：式中：c光波在空气中的传播速度。光波在空气中的传播速度。二、测距二、测距原理原理第28页/共39页1、光电测距仪的方式：（1）脉冲式（2）相位式2、相位式测距仪的基本工作原理如图：第29页/共39页调制光波往程和返程展开图所以所以 可表示为可表示为N个整周期相位移和一个不足整周期的相位移尾数个整周期相位移和一个不足整周期的相位移尾数 之和，即之和，即所以所以（相位式测距仪测距的基本公式）相位式测距仪测距的基本公式）可写为可写为则则第30页/共39页三、测程及测距仪的精度：1、测程：测距仪一次所能测的最远距离。短程测距仪 测程小于5k

14、m；中程测距仪 测程在5km-30km；远程测距仪 测程在30km以上。第31页/共39页2、测距仪的精度：、测距仪的精度：式中：式中：mD 测距中误差，单位为测距中误差，单位为mm；a 固定误差，单位为固定误差，单位为mm；b 比例误差；比例误差；D 以以km为单位的距离。为单位的距离。南方南方ND-3000短程红外测距仪的精度为短程红外测距仪的精度为 当距离当距离D为为0.6km时，测距精度是时，测距精度是mD=8mm。(通常写作通常写作ppm)第32页/共39页四、南方ND-3000/2000红外测距仪各种反射棱镜各种反射棱镜经纬仪与测距仪配接经纬仪与测距仪配接测距仪功能键盘测距仪功能键

15、盘1、仪器简介：第33页/共39页 经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄 准反射棱镜中心的视线保持平行。调整经纬仪望远镜，使十字 丝对 准反射棱镜的觇牌中心 调整测距仪望远镜，使十字丝对准反射棱镜中心第34页/共39页2、距离计算：1 1）仪器常数改正（测距仪的乘常数测距仪的乘常数R和加常数和加常数K）加常数加常数K=L L（mm）乘常数乘常数R的单位是的单位是mm/km对于观测值为对于观测值为L的距离，其常数改正值为：的距离，其常数改正值为：第35页/共39页2 2）气象改正REDmini测距仪的气象改正公式为：测距仪的气象改正公式为：式中：式中：L Lt t气象改正值，单位为气象改正值，单位

16、为mm；P测站气压，单位为测站气压，单位为mmHg，1 mmHg=133.322Pa；t测站温度，单位为测站温度，单位为CC；LL距离，单位为距离，单位为km km。第36页/共39页3 3）倾斜改正L L经过常数改正和气象改正后的距；经纬仪测定的测线竖直角。第37页/共39页五、光电测距的注意事项(1)(1)防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。(2)(2)严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。(3)(3)仪器长期不用时，应将电池取出。(4)(4)测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体 和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。(5)(5)镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。(6)(6)应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。返回第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页