水利工程測(cè)量5學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1水利工程水利工程(shulgngchng)測(cè)量測(cè)量5第一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一2利用調(diào)制(tiozh)波波長(zhǎng)測(cè)距B測(cè)距儀測(cè)距儀反光反光(fngung)棱鏡棱鏡S電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距圖A第2頁(yè)/共58頁(yè)第二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一3 第第5 5章距離章距離(jl)(jl)測(cè)量與直線定測(cè)量與直線定向向 5.1 5.1 鋼尺量距鋼尺量距 5.2 5.2 視距測(cè)量視距測(cè)量 5.3 5.3 紅外線測(cè)距儀及全站儀紅外線測(cè)距儀及全站儀 5.4 5.4 直線定向直線定向 第3頁(yè)/共58頁(yè)第三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一45.1 鋼尺鋼尺(n ch

2、)量距量距1.鋼卷尺鋼卷尺 尺長(zhǎng)與規(guī)格：尺長(zhǎng)與規(guī)格：20米、米、30米、米、50米，鋼質(zhì)，涂塑或不涂塑。米，鋼質(zhì)，涂塑或不涂塑。 刻度與注記：毫米刻度與注記：毫米(ho m)刻度，注記厘米、分米、米。零分劃位刻度，注記厘米、分米、米。零分劃位 置有不同，分刻線尺和端點(diǎn)尺兩種。置有不同，分刻線尺和端點(diǎn)尺兩種。 量距用的工具量距用的工具: 鋼卷尺，花桿，測(cè)釬鋼卷尺，花桿，測(cè)釬一般量距方法一般量距方法 量距相對(duì)精度量距相對(duì)精度12000 15000 精密量距方法精密量距方法 量距相對(duì)精度量距相對(duì)精度110000 1400002.花桿花桿 定線用（量距時(shí)標(biāo)定直線量距的前進(jìn)方向）定線用（量距時(shí)標(biāo)定直線量

3、距的前進(jìn)方向）3.測(cè)釬測(cè)釬 量距時(shí)在地面標(biāo)定尺段端點(diǎn)位置。量距時(shí)在地面標(biāo)定尺段端點(diǎn)位置。第4頁(yè)/共58頁(yè)第四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一5端點(diǎn)(dun din)尺 刻線尺測(cè)釬測(cè)釬 花桿花桿皮尺皮尺(p ch) 測(cè)繩測(cè)繩鋼卷尺鋼卷尺第5頁(yè)/共58頁(yè)第五頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一6直線直線(zhxin)定線定線 1. 兩點(diǎn)間目估定線兩點(diǎn)間目估定線2. 兩點(diǎn)間互不通視定線兩點(diǎn)間互不通視定線3.經(jīng)緯儀定線經(jīng)緯儀定線: 如果量距要求的精度較高如果量距要求的精度較高, 可在其端點(diǎn)可在其端點(diǎn)(dun din)A安置經(jīng)緯儀定線安置經(jīng)緯儀定線.第6頁(yè)/共58頁(yè)第六頁(yè)，共58頁(yè)。2022

4、年6月20日星期一7丈量方法丈量方法(fngf)（往返丈量（往返丈量)）距離距離(jl)用下式計(jì)算：用下式計(jì)算：D=nl+l 式中：式中：l整尺段的長(zhǎng)度；整尺段的長(zhǎng)度； n丈量的整尺段數(shù)；丈量的整尺段數(shù)； l零尺段長(zhǎng)度。零尺段長(zhǎng)度。 往返丈量較差往返丈量較差 D = D往往- -D返返距離平均值距離平均值 D平平= （D往往+D返返）1. 在平坦地面丈量在平坦地面丈量相對(duì)誤差相對(duì)誤差第7頁(yè)/共58頁(yè)第七頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一82.2.傾斜地面傾斜地面(dmin)(dmin)丈量丈量SDh (1)斜量法: 地面坡度均勻(jnyn)，將量得的傾斜距離S歸算成水平距離D。高差h用水

5、準(zhǔn)儀測(cè)定?；蛩骄嚯x：水平距離：(2) 在傾斜地面丈量在傾斜地面丈量第8頁(yè)/共58頁(yè)第八頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一9量距相對(duì)量距相對(duì)(xingdu)精度可達(dá)精度可達(dá)1 1萬(wàn)萬(wàn) 1 4萬(wàn)。萬(wàn)。 3. 鋼尺量距的精密鋼尺量距的精密(jngm)方法方法精密量距時(shí)采取的精密量距時(shí)采取的措施：措施： 1.用檢定過(guò)的鋼尺；用檢定過(guò)的鋼尺； 2.經(jīng)緯儀定線；經(jīng)緯儀定線； 3.釘尺段樁釘尺段樁(概量得概量得)，用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁間高差；，用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁間高差； 4.對(duì)鋼尺施加固定拉力，并測(cè)量溫度；對(duì)鋼尺施加固定拉力，并測(cè)量溫度； 5.對(duì)量距結(jié)果加三項(xiàng)改正數(shù)。對(duì)量距結(jié)果加三項(xiàng)改正數(shù)。第9頁(yè)/共58頁(yè)第

6、九頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一10三項(xiàng)改正三項(xiàng)改正(gizhng)數(shù)數(shù)5 . 1 . 4 鋼尺鋼尺(n ch)量距的成果整理量距的成果整理每尺段經(jīng)改正后的水平距離：每尺段經(jīng)改正后的水平距離： 總的水平距離總的水平距離： 第10頁(yè)/共58頁(yè)第十頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一11 鋼尺鋼尺(n ch)(n ch)檢定檢定 目的：求得鋼尺兩端點(diǎn)刻劃間的實(shí)際長(zhǎng)度。 方法：用鋼尺對(duì)一段精確的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)長(zhǎng)度進(jìn)行丈量，從而求得 鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)。該檢定場(chǎng)地也稱(chēng)為“比尺場(chǎng)”。 。L比尺場(chǎng)示意圖作法：作法： “比尺場(chǎng)比尺場(chǎng)”為理想的砼條形場(chǎng)地，埋有尺段標(biāo)志。將為理想的砼條形場(chǎng)地，

7、埋有尺段標(biāo)志。將 待檢定的鋼尺，用精密量距的方法，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)距離待檢定的鋼尺，用精密量距的方法，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)距離L 進(jìn)行丈量。通過(guò)對(duì)量距結(jié)果的整理，得出該鋼尺的進(jìn)行丈量。通過(guò)對(duì)量距結(jié)果的整理，得出該鋼尺的 尺長(zhǎng)方程式尺長(zhǎng)方程式。 0 0 鋼尺名義長(zhǎng)鋼尺名義長(zhǎng)(m)； t t0 0 標(biāo)準(zhǔn)溫度，一般取標(biāo)準(zhǔn)溫度，一般取20； d d 尺長(zhǎng)改正值尺長(zhǎng)改正值(mm)； t 丈量時(shí)溫度丈量時(shí)溫度() 鋼的膨脹系數(shù)，鋼的膨脹系數(shù)，1.21.21010-5 -5 / ；1.1.尺長(zhǎng)方程式：尺長(zhǎng)方程式： = 0+d+(t-t0)0第11頁(yè)/共58頁(yè)第十一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一12例：用一檢定過(guò)的例：

8、用一檢定過(guò)的30米鋼尺米鋼尺(n ch)沿傾斜地面丈量沿傾斜地面丈量AB距離，數(shù)據(jù)見(jiàn)距離，數(shù)據(jù)見(jiàn) 下表。該鋼尺下表。該鋼尺(n ch)的尺長(zhǎng)方程式如下，請(qǐng)整理量距成果。的尺長(zhǎng)方程式如下，請(qǐng)整理量距成果。 (注：鋼尺膨脹系數(shù)注：鋼尺膨脹系數(shù) =0.00001150.0000125為鋼尺溫度為鋼尺溫度(wnd)變變 化化1度時(shí)，單位長(zhǎng)度的變化量。度時(shí)，單位長(zhǎng)度的變化量。)尺段長(zhǎng)度及量距精度計(jì)算尺段長(zhǎng)度及量距精度計(jì)算第12頁(yè)/共58頁(yè)第十二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一13 5.2 5.2 視距測(cè)量視距測(cè)量視距測(cè)量概述視距測(cè)量概述視距測(cè)量是一種間接測(cè)距方法視距測(cè)量是一種間接測(cè)距方法; ;

9、它利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字它利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字(sh z)(sh z)絲分劃板上的視距絲及刻有厘米分絲分劃板上的視距絲及刻有厘米分劃的視距標(biāo)尺劃的視距標(biāo)尺( (地形塔尺或普通水地形塔尺或普通水準(zhǔn)尺準(zhǔn)尺) )，根據(jù)光學(xué)原理可以同時(shí)測(cè)，根據(jù)光學(xué)原理可以同時(shí)測(cè)定兩點(diǎn)間的水平距離和高差定兩點(diǎn)間的水平距離和高差. .其中測(cè)量距離的相對(duì)誤差約為其中測(cè)量距離的相對(duì)誤差約為1/3001/300，低于鋼尺量距；，低于鋼尺量距；測(cè)定高差的精度低于水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定高差的精度低于水準(zhǔn)測(cè)量; ;視距測(cè)量廣泛用于地形測(cè)量的視距測(cè)量廣泛用于地形測(cè)量的 碎部測(cè)量中。碎部測(cè)量中。第13頁(yè)/共58頁(yè)第十三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期

10、一14視準(zhǔn)軸水平時(shí)的視距計(jì)算公式視準(zhǔn)軸水平時(shí)的視距計(jì)算公式AB為待測(cè)距離，在為待測(cè)距離，在A點(diǎn)點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，安置經(jīng)緯儀，B點(diǎn)豎立視點(diǎn)豎立視距尺，設(shè)望遠(yuǎn)鏡視線水距尺，設(shè)望遠(yuǎn)鏡視線水平，瞄準(zhǔn)平，瞄準(zhǔn)(mio zhn)B點(diǎn)的視距尺，點(diǎn)的視距尺，此時(shí)視線與視距尺垂直。此時(shí)視線與視距尺垂直。第14頁(yè)/共58頁(yè)第十四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一15視線水平時(shí)的視距測(cè)量(cling)公式:(1) 水平(shupng)距離公式:(2) 高差公式:(3) B點(diǎn)高程:第15頁(yè)/共58頁(yè)第十五頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一16視線視線(shxin)傾斜傾斜時(shí)的視距測(cè)量公式時(shí)的視距測(cè)量公式(1)

11、 水平水平(shupng)距離公式距離公式:(2) 初算高差初算高差:(3) 高差公式高差公式:第16頁(yè)/共58頁(yè)第十六頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一17（1 1）在測(cè)站）在測(cè)站 A A 安置安置(nzh)(nzh)經(jīng)緯儀，量取儀器經(jīng)緯儀，量取儀器高高 i i，在測(cè)點(diǎn)，在測(cè)點(diǎn) B B 豎立視距豎立視距尺；尺； （2 2）照準(zhǔn)視距尺，用上下）照準(zhǔn)視距尺，用上下(shngxi)(shngxi)視距絲分別在尺上視距絲分別在尺上讀取讀數(shù)，算出視距間隔讀取讀數(shù)，算出視距間隔l l（l =l =下絲讀數(shù)下絲讀數(shù)- -上絲讀數(shù)）。也可上絲讀數(shù)）。也可先將中絲對(duì)準(zhǔn)儀器高讀豎直角，然后把上絲對(duì)準(zhǔn)鄰近整

12、數(shù)刻先將中絲對(duì)準(zhǔn)儀器高讀豎直角，然后把上絲對(duì)準(zhǔn)鄰近整數(shù)刻劃后直接讀取視距間隔；劃后直接讀取視距間隔；視距測(cè)量視距測(cè)量觀測(cè)與觀測(cè)與計(jì)算方法計(jì)算方法第17頁(yè)/共58頁(yè)第十七頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一18（3 3）轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)）轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)(shuzhn)(shuzhn)管微動(dòng)螺旋使豎盤(pán)管微動(dòng)螺旋使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)指標(biāo)水準(zhǔn)(shuzhn)(shuzhn)管氣泡居管氣泡居中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)，算出豎直中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)，算出豎直角。對(duì)有豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝角。對(duì)有豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置的儀器，應(yīng)打開(kāi)自動(dòng)歸零裝置的儀器，應(yīng)打開(kāi)自動(dòng)歸零裝置后再讀數(shù)；置后再讀數(shù)；視距測(cè)量視距測(cè)量(cling)(cl

13、ing)觀測(cè)觀測(cè)與計(jì)算方法與計(jì)算方法（4 4）根據(jù)視距公式，計(jì)算水平距離和高差及立尺點(diǎn)的高程。）根據(jù)視距公式，計(jì)算水平距離和高差及立尺點(diǎn)的高程。第18頁(yè)/共58頁(yè)第十八頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一19一、概述一、概述電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距(Electro-magnetic Distance Measuring，EDM) 是用電磁波是用電磁波(光波或微光波或微波波)作為載波，傳輸測(cè)距信號(hào)，以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)作為載波，傳輸測(cè)距信號(hào)，以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的一種方法。間距離的一種方法。EDM具有測(cè)程長(zhǎng)、精度高、作業(yè)快、工作強(qiáng)具有測(cè)程長(zhǎng)、精度高、作業(yè)快、工作強(qiáng)度低、幾乎不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)。度低、幾乎不受地

14、形限制等優(yōu)點(diǎn)。1948年，瑞典年，瑞典AGA(阿嘎阿嘎)公司公司(現(xiàn)更名為現(xiàn)更名為Geotronics捷創(chuàng)力公司捷創(chuàng)力公司)研制成功了世界研制成功了世界上第一臺(tái)電磁波測(cè)距儀，上第一臺(tái)電磁波測(cè)距儀，它采用白熾燈發(fā)射的光波作載波，應(yīng)用了大它采用白熾燈發(fā)射的光波作載波，應(yīng)用了大量的電子管元件，儀器相當(dāng)笨重且功耗大量的電子管元件，儀器相當(dāng)笨重且功耗大。為避開(kāi)白天太陽(yáng)光對(duì)測(cè)距信號(hào)的干擾，只能為避開(kāi)白天太陽(yáng)光對(duì)測(cè)距信號(hào)的干擾，只能(zh nn)在夜間作業(yè)，測(cè)距操作和計(jì)算在夜間作業(yè)，測(cè)距操作和計(jì)算都比較復(fù)雜。都比較復(fù)雜。5.3 5.3 電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距及全站儀第19頁(yè)/共58頁(yè)第十九頁(yè)，共58頁(yè)。202

15、2年6月20日星期一20n1960年世界上成功研制出了第一臺(tái)紅寶石激光器和第一臺(tái)氦年世界上成功研制出了第一臺(tái)紅寶石激光器和第一臺(tái)氦-氖激光器，氖激光器，1962年砷化鎵半導(dǎo)體激光器研制成功。年砷化鎵半導(dǎo)體激光器研制成功。n與白熾燈比較，激光的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)散角小、穿透力強(qiáng)、傳輸?shù)呐c白熾燈比較，激光的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)散角小、穿透力強(qiáng)、傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、不受太陽(yáng)光干擾、基本上可以全天侯作業(yè)。距離遠(yuǎn)、不受太陽(yáng)光干擾、基本上可以全天侯作業(yè)。n1967年年AGA公司推出了世界上第一臺(tái)商品化的激光測(cè)距儀公司推出了世界上第一臺(tái)商品化的激光測(cè)距儀AGA-8。n該儀器采用該儀器采用(ciyng)5mw的氦的氦-氖激光器作發(fā)光元件

16、，白天氖激光器作發(fā)光元件，白天測(cè)程為測(cè)程為40km，夜間測(cè)程達(dá)，夜間測(cè)程達(dá)60km，測(cè)距精度，測(cè)距精度(5mm+1ppm)，主機(jī)重量主機(jī)重量23kg。n我國(guó)的武漢地震大隊(duì)也于我國(guó)的武漢地震大隊(duì)也于1969年研制成功了年研制成功了JCY-1型激光測(cè)型激光測(cè)距儀，距儀，1974年又研制并生產(chǎn)了年又研制并生產(chǎn)了JCY-2型激光測(cè)距儀。該儀器采型激光測(cè)距儀。該儀器采用用(ciyng)2.5mw的氦的氦-氖激光器作發(fā)光元件，白天測(cè)程為氖激光器作發(fā)光元件，白天測(cè)程為20km，測(cè)距精度，測(cè)距精度(5mm+1ppm)，主機(jī)重量，主機(jī)重量16.3kg。第20頁(yè)/共58頁(yè)第二十頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星

17、期一21n隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，從隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，從60年代末年代末70年代初起，采用砷化鎵年代初起，采用砷化鎵發(fā)光二極管作發(fā)光元件的紅外測(cè)距儀逐漸在世界上流行起來(lái)。發(fā)光二極管作發(fā)光元件的紅外測(cè)距儀逐漸在世界上流行起來(lái)。n與激光測(cè)距儀比較，紅外測(cè)距儀有體積小、重量輕、功耗小、與激光測(cè)距儀比較，紅外測(cè)距儀有體積小、重量輕、功耗小、測(cè)距快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)測(cè)距快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)(yudin)。n由于紅外光的發(fā)散角比激光大，所以紅外測(cè)距儀的測(cè)程一般小由于紅外光的發(fā)散角比激光大，所以紅外測(cè)距儀的測(cè)程一般小于于15km。n現(xiàn)在的紅外測(cè)距儀已經(jīng)和電子經(jīng)緯儀及計(jì)算機(jī)軟硬件制造在一現(xiàn)在的紅外測(cè)距儀

18、已經(jīng)和電子經(jīng)緯儀及計(jì)算機(jī)軟硬件制造在一起，形成了全站儀，并向著自動(dòng)化、智能化和利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)起，形成了全站儀，并向著自動(dòng)化、智能化和利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸方向飛速發(fā)展。現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸方向飛速發(fā)展。第21頁(yè)/共58頁(yè)第二十一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一22二、電磁波測(cè)距儀分類(lèi)二、電磁波測(cè)距儀分類(lèi)1. 按其所采用的載波（光源）可分為按其所采用的載波（光源）可分為(fn wi)：微波測(cè)距儀微波測(cè)距儀(microwave EDM instrument)；激光測(cè)距儀激光測(cè)距儀(laser EDM instrument)；紅外測(cè)距儀紅外測(cè)距儀(infrared EDM ins

19、trument);2. 按測(cè)程分為：按測(cè)程分為：短程測(cè)距儀短程測(cè)距儀(5km)中程中程(zhn chn)測(cè)距儀測(cè)距儀(515km)遠(yuǎn)程測(cè)距儀遠(yuǎn)程測(cè)距儀( 15km）3. 按精度分為：按精度分為：級(jí)測(cè)距儀級(jí)測(cè)距儀(mD 5mm) 級(jí)測(cè)距儀級(jí)測(cè)距儀(5 mD 10mm) 級(jí)測(cè)距儀級(jí)測(cè)距儀(mD 10mm ）4. 按測(cè)距原理分為按測(cè)距原理分為： 脈沖式；脈沖式； 相位式相位式第22頁(yè)/共58頁(yè)第二十二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一23 紅外測(cè)距的測(cè)距原理紅外測(cè)距的測(cè)距原理(yunl)(yunl) 基本基本(jbn)公式公式:c0光在真空中的速度光在真空中的速度ng光在大氣中傳輸?shù)恼凵渎使庠?/p>

20、大氣中傳輸?shù)恼凵渎蕋光波在光波在AB間往返傳輸時(shí)間間往返傳輸時(shí)間第23頁(yè)/共58頁(yè)第二十三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一24 直接測(cè)時(shí)直接測(cè)時(shí)-該類(lèi)測(cè)距儀稱(chēng)為脈沖該類(lèi)測(cè)距儀稱(chēng)為脈沖(michng)(michng)式測(cè)距儀，該儀器因其精度式測(cè)距儀，該儀器因其精度較低，通常只用于精度較低的遠(yuǎn)距離測(cè)量較低，通常只用于精度較低的遠(yuǎn)距離測(cè)量、地形測(cè)量和炮瞄雷達(dá)測(cè)距。、地形測(cè)量和炮瞄雷達(dá)測(cè)距。 間接測(cè)時(shí)間接測(cè)時(shí)-用測(cè)定相位的方法來(lái)測(cè)定距用測(cè)定相位的方法來(lái)測(cè)定距離，此類(lèi)儀器稱(chēng)為相位式測(cè)距儀。離，此類(lèi)儀器稱(chēng)為相位式測(cè)距儀。 現(xiàn)有的精密光電測(cè)距儀都不采用直接測(cè)時(shí)現(xiàn)有的精密光電測(cè)距儀都不采用直接測(cè)時(shí)的方

21、法，而采用間接測(cè)時(shí)。的方法，而采用間接測(cè)時(shí)。電磁波測(cè)距方式電磁波測(cè)距方式(fngsh)(fngsh)第24頁(yè)/共58頁(yè)第二十四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一251.脈沖式測(cè)距原理脈沖式測(cè)距原理2. 假設(shè)時(shí)鐘脈沖的震蕩頻率為假設(shè)時(shí)鐘脈沖的震蕩頻率為 , 震蕩周震蕩周期為期為3.計(jì)數(shù)器記錄的震蕩次數(shù)為計(jì)數(shù)器記錄的震蕩次數(shù)為N, 4.則脈沖光波則脈沖光波(gungb)在在AB兩點(diǎn)間兩點(diǎn)間5.往返的時(shí)間為往返的時(shí)間為:tncDg021第25頁(yè)/共58頁(yè)第二十五頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一262. 相位相位(xingwi)式測(cè)距原理式測(cè)距原理 用測(cè)定相位的方法來(lái)測(cè)定距離，此類(lèi)儀器稱(chēng)

22、為相位式測(cè)距儀。它是用一種連續(xù)波（精密光波測(cè)距儀采用光波）作為“運(yùn)輸工具”（稱(chēng)為載波），通過(guò)一個(gè)調(diào)制(tiozh)器使載波的振幅或頻率按照調(diào)制(tiozh)波的變化做周期性變化。測(cè)距時(shí)，通過(guò)測(cè)量調(diào)制(tiozh)波在待測(cè)距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位變化，間接地確定傳播時(shí)間t，進(jìn)而求得待測(cè)距離D。 第26頁(yè)/共58頁(yè)第二十六頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一27相位相位(xingwi)(xingwi)式測(cè)距原理式測(cè)距原理調(diào)制波的調(diào)制頻率調(diào)制波的調(diào)制頻率f f，角頻率，角頻率 ，周期，周期T T，波長(zhǎng)波長(zhǎng): :設(shè)調(diào)制波在距離設(shè)調(diào)制波在距離D D往返一次產(chǎn)生的相位變化為往返一次產(chǎn)生的相位變化為

23、，調(diào)制信號(hào)一，調(diào)制信號(hào)一個(gè)周期相位變化為個(gè)周期相位變化為22，則調(diào)制波的傳播，則調(diào)制波的傳播(chunb)(chunb)時(shí)間時(shí)間t t為：為： 代入基本公式得代入基本公式得 : :第27頁(yè)/共58頁(yè)第二十七頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一28相位相位(xingwi)(xingwi)式測(cè)距原理式測(cè)距原理設(shè)調(diào)制信號(hào)為正弦信號(hào)，包含2的整倍數(shù)(bish)N2，和不足2的尾數(shù)部分，即：代入前面公式: 2NfcD4第28頁(yè)/共58頁(yè)第二十八頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一29相位相位(xingwi)(xingwi)式測(cè)距原理式測(cè)距原理 令令 : - : -單位單位(dnwi)(dnwi)

24、長(zhǎng)，長(zhǎng)，“光測(cè)尺光測(cè)尺”，“電子尺電子尺” ” 公式改寫(xiě)成公式改寫(xiě)成 : :上上式就是相位式測(cè)距原理公式。式就是相位式測(cè)距原理公式。相位式測(cè)距儀是用長(zhǎng)度為相位式測(cè)距儀是用長(zhǎng)度為L(zhǎng) LS S的的“測(cè)尺測(cè)尺”去量測(cè)距離，量了去量測(cè)距離，量了N N個(gè)整尺段加上不足一個(gè)個(gè)整尺段加上不足一個(gè)L LS S的長(zhǎng)度就是所測(cè)距離。的長(zhǎng)度就是所測(cè)距離。 采用多個(gè)采用多個(gè)“測(cè)尺測(cè)尺”組合實(shí)現(xiàn)測(cè)距技術(shù)過(guò)程。組合實(shí)現(xiàn)測(cè)距技術(shù)過(guò)程。設(shè)計(jì)；精測(cè)尺設(shè)計(jì)；精測(cè)尺+ +粗測(cè)尺測(cè)距。粗測(cè)尺測(cè)距。第29頁(yè)/共58頁(yè)第二十九頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一30相位相位(xingwi)(xingwi)式測(cè)距原理式測(cè)距原理調(diào)制(t

25、iozh)頻率與測(cè)尺長(zhǎng)度的關(guān)系調(diào)制頻率f15MHz7.5MHz1.5MHz150kHz75kHz15kHz測(cè)尺長(zhǎng)度/210m20m100m1km2km10km精度1cm2cm10cm1m2m10m第30頁(yè)/共58頁(yè)第三十頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一31 光電測(cè)距儀的組成光電測(cè)距儀的組成(z chn)(z chn)第31頁(yè)/共58頁(yè)第三十一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一32 光電測(cè)距儀的組成光電測(cè)距儀的組成(z chn)(z chn)第32頁(yè)/共58頁(yè)第三十二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一33第33頁(yè)/共58頁(yè)第三十三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一34南

26、方南方(nnfng)NTS(nnfng)NTS全站儀全站儀TOPCON GTSTOPCON GTS全站儀全站儀第34頁(yè)/共58頁(yè)第三十四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一35Leica Leica 全站儀全站儀第35頁(yè)/共58頁(yè)第三十五頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日19時(shí)06分36第36頁(yè)/共58頁(yè)第三十六頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日19時(shí)06分37第37頁(yè)/共58頁(yè)第三十七頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一38第38頁(yè)/共58頁(yè)第三十八頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一39第39頁(yè)/共58頁(yè)第三十九頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一40第40頁(yè)/共58頁(yè)第四

27、十頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一41對(duì)邊測(cè)量可以對(duì)邊測(cè)量可以連續(xù)進(jìn)行。連續(xù)進(jìn)行。VSHD%第41頁(yè)/共58頁(yè)第四十一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一42方或正下方方或正下方處安置棱鏡，處安置棱鏡，輸入棱鏡高輸入棱鏡高h(yuǎn)1，瞄準(zhǔn)棱，瞄準(zhǔn)棱鏡并觀測(cè)后，鏡并觀測(cè)后，再瞄準(zhǔn)目標(biāo)，再瞄準(zhǔn)目標(biāo)，儀器即可顯儀器即可顯示目標(biāo)的高示目標(biāo)的高度度HHh1h2第42頁(yè)/共58頁(yè)第四十二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一43第43頁(yè)/共58頁(yè)第四十三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一44APB全站儀的功能全站儀的功能(gngnng)第44頁(yè)/共58頁(yè)第四十四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月2

28、0日星期一45第45頁(yè)/共58頁(yè)第四十五頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一46瞄準(zhǔn)棱鏡并瞄準(zhǔn)棱鏡并進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)行觀測(cè)，再照準(zhǔn)再照準(zhǔn)(zho zhn)待定點(diǎn)，待定點(diǎn)，儀器即可顯儀器即可顯示待定點(diǎn)的示待定點(diǎn)的坐標(biāo)。坐標(biāo)。不同廠家生產(chǎn)的電子全不同廠家生產(chǎn)的電子全站儀其鍵盤(pán)設(shè)計(jì)并不完全站儀其鍵盤(pán)設(shè)計(jì)并不完全相同，實(shí)現(xiàn)相同測(cè)量功能相同，實(shí)現(xiàn)相同測(cè)量功能的按鍵程序和步驟也不完的按鍵程序和步驟也不完全一樣，具體使用應(yīng)參見(jiàn)全一樣，具體使用應(yīng)參見(jiàn)廠家的使用說(shuō)明書(shū)廠家的使用說(shuō)明書(shū)。第46頁(yè)/共58頁(yè)第四十六頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一47第47頁(yè)/共58頁(yè)第四十七頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20

29、日星期一48第48頁(yè)/共58頁(yè)第四十八頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一49第49頁(yè)/共58頁(yè)第四十九頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一50標(biāo)準(zhǔn)方向的種類(lèi) 3 坐標(biāo)縱軸方向(中央子午線方向) 第二章已述及，我國(guó)采用(ciyng)高斯平面直角坐標(biāo)系，每一6帶或3帶內(nèi)都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸方向。因此，該帶內(nèi)直線定向，就用該帶的坐標(biāo)縱軸方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向。 如假定坐標(biāo)系，則用假定的坐標(biāo)縱軸(X軸)作為標(biāo)準(zhǔn)方向。 第50頁(yè)/共58頁(yè)第五十頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一51表示直線方向的方法 測(cè)量工作中，常采用方位角來(lái)表示直線的方向。 由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針?lè)较蛄康侥持本€

30、的夾角，稱(chēng)為該直線的方位角，其角值從0 360。 由不同的標(biāo)準(zhǔn)方向所得到(d do)的方位角，分別為： 真方位角：A 磁方位角：Am 坐標(biāo)方位角：標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方向向O OP P第51頁(yè)/共58頁(yè)第五十一頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一52 由于地磁南北極與地球的南北極并不重合，因此，過(guò)地面(dmin)上某點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向常不重合，兩者之間的夾角稱(chēng)為磁偏角，磁針北端偏于其子午線以東稱(chēng)東偏，偏于其子午線以西稱(chēng)西偏。直線的真方位角與磁方位角，可用下式進(jìn)行換算 東偏取正值，西偏取負(fù)值。我國(guó)磁偏角的變化大約在+6到-10之間。 第52頁(yè)/共58頁(yè)第五十二頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一53第53頁(yè)/共58頁(yè)第五十三頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一54為磁坐偏角第54頁(yè)/共58頁(yè)第五十四頁(yè)，共58頁(yè)。2022年6月20日星期一55 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸( (中央中央(zhngyng)(zhngyng)子午線子午線) )方向時(shí)，直線的方方向時(shí)，直線的方位