1、 測量工作三要素之一：測量工作三要素之一： 距離測量距離測量第五章 距離測量與直線定向Distance Measurements and Linear Orientation章節(jié)要目n鋼尺量距n視距測量n電磁波測距儀n全站儀n直線定向測量距離實(shí)質(zhì)：測量距離實(shí)質(zhì)：兩點(diǎn)間的距離指兩點(diǎn)兩點(diǎn)間的距離指兩點(diǎn)間的水平直線距離，即兩點(diǎn)投影在水間的水平直線距離，即兩點(diǎn)投影在水平面上的距離。如果測量的是斜距平面上的距離。如果測量的是斜距( (Slope distance)，必須換算成水平，必須換算成水平距離距離(Horizontal distance)。距離測量方法：距離測量方法：鋼尺量距，視距測量，鋼尺量距，

2、視距測量，電磁波測距，三角測量法，衛(wèi)星測距電磁波測距，三角測量法，衛(wèi)星測距等。等。tape DM 鋼尺鋼尺皮尺皮尺測釬測釬花桿花桿經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀+測距儀測距儀GPS接收機(jī)接收機(jī)反光鏡反光鏡5.1 5.1 鋼尺量距鋼尺量距1. 1.基本工具：基本工具：鋼尺鋼尺n鋼尺是用鋼制成的帶狀尺，尺的寬度約鋼尺是用鋼制成的帶狀尺，尺的寬度約101015 15 mmmm，厚度約，厚度約0.4mm0.4mm，長度有，長度有20 m20 m、30 m30 m、50 m50 m等幾種。等幾種。n鋼尺有卷放在圓盤形的尺殼內(nèi)的，也有卷放在鋼尺有卷放在圓盤形的尺殼內(nèi)的，也有卷放在金屬尺架上的。鋼尺的基本

3、分劃為毫米，在每金屬尺架上的。鋼尺的基本分劃為毫米，在每厘米、每分米及每米處印有數(shù)字注記。厘米、每分米及每米處印有數(shù)字注記。n根據(jù)零點(diǎn)位置的不同，鋼尺有根據(jù)零點(diǎn)位置的不同，鋼尺有端點(diǎn)尺端點(diǎn)尺和和刻劃尺刻劃尺兩種。端點(diǎn)尺是以尺的最外端作為尺的零點(diǎn)；兩種。端點(diǎn)尺是以尺的最外端作為尺的零點(diǎn)；刻線尺是以尺前端的一刻線作為尺的零點(diǎn)?？叹€尺是以尺前端的一刻線作為尺的零點(diǎn)。 鋼尺量距的輔助工具鋼尺量距的輔助工具有：有：測釬測釬(measuring rod)(measuring rod)標(biāo)桿標(biāo)桿(measuring bar)(measuring bar)垂球垂球(plumb bob)(plumb bob)精密

4、量距時(shí)還需要精密量距時(shí)還需要彈簧秤彈簧秤溫度計(jì)溫度計(jì)尺夾。尺夾?；竟ぞ撸夯竟ぞ撸阂蛲叱撸怯面囪F合金形狀是線狀，直徑1.5mm，長度為24m，尺身無分劃和數(shù)字注記。在尺兩端各連一個(gè)三棱形的分劃尺，長8cm，其上分劃最小為1mm。因瓦基準(zhǔn)尺全套由4根主尺和一根8m或4m長的輔尺組成。因瓦尺因受溫度變化引起尺長伸縮變化小，量距精度高，可達(dá)到1/1 000 000，可用于精密量距，但量距十分繁瑣，常用于精度要求很高的基線丈量中。 條件：兩點(diǎn)間的距離大于鋼尺長度或地面起伏較大，條件：兩點(diǎn)間的距離大于鋼尺長度或地面起伏較大，需分段（需分段（breaking) )丈量。丈量。要求：分段點(diǎn)位于同一直線上

5、。要求：分段點(diǎn)位于同一直線上。直線定線：將分段點(diǎn)標(biāo)定在一條直線上的工作。（距直線定線：將分段點(diǎn)標(biāo)定在一條直線上的工作。（距離較長或起伏較大）離較長或起伏較大） 方法：方法：（1 1）目估）目估直線直線定線（目估定線）：用人眼二點(diǎn)一定線（目估定線）：用人眼二點(diǎn)一線原理。適用于鋼尺一般量距。線原理。適用于鋼尺一般量距。（2 2）經(jīng)緯儀）經(jīng)緯儀直線直線定線：精度高。鋼尺精密量距。定線：精度高。鋼尺精密量距。2 2、直線定線、直線定線設(shè)設(shè)A A、B B兩點(diǎn)互相通視，要在兩點(diǎn)互相通視，要在A A、B B兩點(diǎn)的直線上標(biāo)兩點(diǎn)的直線上標(biāo)出分段點(diǎn)出分段點(diǎn)1 1、2 2點(diǎn)。點(diǎn)。先在先在A A、B B點(diǎn)上豎立標(biāo)桿，

6、甲站在點(diǎn)上豎立標(biāo)桿，甲站在A A點(diǎn)標(biāo)桿后約一點(diǎn)標(biāo)桿后約一米處，指揮乙左右移動(dòng)標(biāo)桿，直到甲從在米處，指揮乙左右移動(dòng)標(biāo)桿，直到甲從在A A點(diǎn)點(diǎn)沿標(biāo)桿的同一側(cè)看到沿標(biāo)桿的同一側(cè)看到A A、2 2、B B三支標(biāo)桿成一條三支標(biāo)桿成一條線為止。線為止。經(jīng)緯儀定線經(jīng)緯儀定線設(shè)設(shè)A A、B B兩點(diǎn)互相通視，將經(jīng)緯儀安置在兩點(diǎn)互相通視，將經(jīng)緯儀安置在A A點(diǎn)，用點(diǎn)，用望遠(yuǎn)鏡縱絲瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡縱絲瞄準(zhǔn)B B點(diǎn)，制動(dòng)照準(zhǔn)部，望遠(yuǎn)鏡上點(diǎn)，制動(dòng)照準(zhǔn)部，望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)，指揮在兩點(diǎn)間某一點(diǎn)上的助手，左右下轉(zhuǎn)動(dòng)，指揮在兩點(diǎn)間某一點(diǎn)上的助手，左右移動(dòng)標(biāo)桿，直至標(biāo)桿像為縱絲所平分。移動(dòng)標(biāo)桿，直至標(biāo)桿像為縱絲所平分。為減小照準(zhǔn)誤差，精

7、密定線時(shí)，可以用直徑更細(xì)為減小照準(zhǔn)誤差，精密定線時(shí)，可以用直徑更細(xì)的測釬或垂球線代替標(biāo)桿。的測釬或垂球線代替標(biāo)桿。ABCD經(jīng)緯儀定線經(jīng)緯儀定線n根據(jù)量距精度有兩種方法：根據(jù)量距精度有兩種方法：n鋼尺一般量距：整尺法量距鋼尺一般量距：整尺法量距n鋼尺精密量距：串尺法量距鋼尺精密量距：串尺法量距n根據(jù)地形不同：根據(jù)地形不同：n水平量距法水平量距法n傾斜量距法傾斜量距法3 3、量距方法量距方法（1. 1.）鋼尺一般量距）鋼尺一般量距整尺法量距整尺法量距n丈量工作一般由兩人進(jìn)行。丈量工作一般由兩人進(jìn)行。平坦地區(qū)，平坦地區(qū)，量距精度量距精度要求不高，直接將鋼尺沿地面丈量，不加溫度改要求不高，直接將鋼尺沿

8、地面丈量，不加溫度改正和不用彈簧稱控制拉力。正和不用彈簧稱控制拉力。lnlD不足一整尺的余長鋼尺長度尺段數(shù)式中：lln（2.2.）高低不平地面丈量）高低不平地面丈量 用水平鋼尺法。丈量時(shí)將鋼尺抬起拉平，端點(diǎn)位置一般用水平鋼尺法。丈量時(shí)將鋼尺抬起拉平，端點(diǎn)位置一般用垂球投向地面。用垂球投向地面。要求：往返丈量要求：往返丈量 ，返測重新定線，量距精度以，返測重新定線，量距精度以相對(duì)誤差相對(duì)誤差表示：表示：MDDDDDDK11返往返往一般地區(qū)應(yīng)一般地區(qū)應(yīng)K K不大于不大于1/30001/3000，在量距困難地區(qū)應(yīng)不大于，在量距困難地區(qū)應(yīng)不大于1/10001/1000。精度滿足要求后，取精度滿足要求后

9、，取往返觀測距離的平均值往返觀測距離的平均值 作為最終丈量作為最終丈量結(jié)果。結(jié)果。 例如：例如：ABAB的往測距離的往測距離162.78162.78米，返測距離米，返測距離162.73162.73米，則相對(duì)米，則相對(duì)誤差：誤差：）返往DDD(21鋼尺一般量距鋼尺一般量距檢核檢核（3.3.） 精密量距精密量距串尺法量距串尺法量距量距精度要求在量距精度要求在1/10000以上時(shí)。方法步驟：以上時(shí)。方法步驟：第一步第一步: :經(jīng)緯儀定線，概量，分段釘尺段樁；經(jīng)緯儀定線，概量，分段釘尺段樁；第二步第二步: :經(jīng)緯儀定線，劃量距標(biāo)記；經(jīng)緯儀定線，劃量距標(biāo)記；第三步第三步: :量距：量距：5 5人一組，彈

10、簧稱控制拉力（人一組，彈簧稱控制拉力（3030米米 鋼尺施加鋼尺施加100N100N力），溫度計(jì)測溫度。讀數(shù)到力），溫度計(jì)測溫度。讀數(shù)到0.5mm,0.5mm,每段讀數(shù)每段讀數(shù)3 3次，次，距離誤差小于距離誤差小于3mm3mm，取平均值。，取平均值。第四步第四步: :水準(zhǔn)儀測尺段樁頂高差。往返測。水準(zhǔn)儀測尺段樁頂高差。往返測。第五步第五步: :往返丈量往返丈量第六步第六步: :成果整理成果整理表表5-1 5-1 精密量距記錄計(jì)算表精密量距記錄計(jì)算表llllld001 1、尺長改正、尺長改正：4 4、鋼尺精密量距、鋼尺精密量距: :成果整理成果整理鋼尺的鋼尺的名義長度為名義長度為l l0 0，在

11、標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)，在標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)準(zhǔn)拉力下經(jīng)檢定的準(zhǔn)拉力下經(jīng)檢定的實(shí)際長度為實(shí)際長度為 ，則尺，則尺長改正數(shù)為：長改正數(shù)為：2 2、溫度改正、溫度改正：lttlt)(0 為鋼尺的膨脹系數(shù)，為鋼尺的膨脹系數(shù)， =0.0000125m/1=0.0000125m/10 0C C3 3、傾斜改正、傾斜改正：lhlh22htdlllld每一尺段經(jīng)三項(xiàng)改正后的水平距離為：每一尺段經(jīng)三項(xiàng)改正后的水平距離為：鋼尺號(hào)碼鋼尺號(hào)碼:NO:11鋼尺名義長度鋼尺名義長度l0=30m鋼尺膨脹系數(shù)鋼尺膨脹系數(shù):0.000012鋼尺檢定長度鋼尺檢定長度l=30.0025鋼尺檢定時(shí)溫度鋼尺檢定時(shí)溫度t0：20鋼尺檢定時(shí)拉力：鋼尺檢定

12、時(shí)拉力：100N計(jì)算者計(jì)算者: 日期日期:尺段尺段編號(hào)編號(hào)實(shí)實(shí)測測次次數(shù)數(shù)前尺前尺讀數(shù)讀數(shù)(m)后尺后尺讀數(shù)讀數(shù)(m)尺段尺段長度長度(m)溫度溫度()高差高差(m)溫度溫度改正數(shù)改正數(shù)(mm)尺長尺長改正數(shù)改正數(shù)(mm)傾斜傾斜改正改正數(shù)數(shù)(mm) 改正后改正后尺段長尺段長(m)129.93600.070029.8660 A1240075564525.8-0.152+2.1+2.5-0.4 3500850650 平平均均29.865229.8694 精密量距的成果見表5. 鋼尺檢定。L比尺場示意圖比尺場示意圖 0 鋼尺名義長(m)； t0 標(biāo)準(zhǔn)溫度，一般取20； d 尺長改正值(mm)； t

13、 丈量時(shí)溫度() 鋼的膨脹系數(shù)，1.210-5 / ；尺長方程式：尺長方程式： = = 0 0+ + d d+ + (t-t(t-t0 0) ) 0 0鋼尺使用注意及保養(yǎng)：鋼尺使用注意及保養(yǎng)：n質(zhì)脆易斷，防扭曲、防折、防壓。質(zhì)脆易斷，防扭曲、防折、防壓。n用后擦干、擦凈，上油防銹。用后擦干、擦凈，上油防銹。 5.1.6 鋼尺量距的誤差分析 影響鋼尺量距精度的因素很多，主要有定線誤差、尺長誤差、溫度測定誤差、鋼尺傾斜誤差、拉力不均誤差、鋼尺對(duì)準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差等。現(xiàn)分析各項(xiàng)誤差對(duì)量距的影響，要求鋼尺精密量距各項(xiàng)誤差對(duì)測距影響在1/30 000以內(nèi)。普通量距在1/10000以內(nèi)。lll2222222

14、 2A AB B1 13 3 300001l當(dāng)當(dāng)l =30m，要求，要求 則則 =0.12m。一般目估定線即可達(dá)到該精度。一般目估定線即可達(dá)到該精度。6 . 鋼尺量距的誤差分析(1)(1)、定線誤差：、定線誤差：6. 鋼尺量距的誤差分析鋼尺名義長度與實(shí)際長度之差產(chǎn)生的尺長誤差對(duì)量距的影鋼尺名義長度與實(shí)際長度之差產(chǎn)生的尺長誤差對(duì)量距的影響隨距離的增加而增加。高精度量距時(shí)，應(yīng)加尺長改正，響隨距離的增加而增加。高精度量距時(shí)，應(yīng)加尺長改正，并要求鋼尺檢定誤差小于并要求鋼尺檢定誤差小于1mm1mm。(2)(2)、尺長誤差、尺長誤差(3)(3)、溫度誤差、溫度誤差根據(jù)鋼尺溫度改正公式，當(dāng)溫度變化根據(jù)鋼尺溫

15、度改正公式，當(dāng)溫度變化 3 30 0CC時(shí)，引起的距時(shí)，引起的距離誤差為離誤差為1/300001/30000。一般測量時(shí)溫度計(jì)顯示的是空氣。一般測量時(shí)溫度計(jì)顯示的是空氣環(huán)境溫度，不是鋼尺本身的溫度。在陽光暴曬下，鋼環(huán)境溫度，不是鋼尺本身的溫度。在陽光暴曬下，鋼尺溫度與環(huán)境溫度可相差尺溫度與環(huán)境溫度可相差5 50 0CC，量距，量距 誤差大于誤差大于1/300001/30000。因此，量距宜在陰天進(jìn)行，用半導(dǎo)體溫度。因此，量距宜在陰天進(jìn)行，用半導(dǎo)體溫度計(jì)測量鋼尺自身溫度。計(jì)測量鋼尺自身溫度。lttlt)(06. 鋼尺量距的誤差分析鋼尺有彈性，受拉伸長。鋼尺的彈性模量為鋼尺有彈性，受拉伸長。鋼尺的

16、彈性模量為E=2E=2 10106 6kg/cmkg/cm2 2，設(shè)鋼尺的斷面面積，設(shè)鋼尺的斷面面積A=0.04cmA=0.04cm2 2，鋼，鋼尺的拉力誤差為尺的拉力誤差為 P P，由虎克定律，鋼尺的伸長誤差為，由虎克定律，鋼尺的伸長誤差為AElPlEAPp當(dāng)當(dāng) P=3kgP=3kg，ll=30m=30m，得量距誤差為，得量距誤差為1mm1mm。在精密量距時(shí)應(yīng)用彈簧稱控制拉力。在精密量距時(shí)應(yīng)用彈簧稱控制拉力。(4)(4)、拉力改正、拉力改正6. 鋼尺量距的誤差分析在精密量距時(shí)，可用普通水準(zhǔn)儀測定高差。在精密量距時(shí)，可用普通水準(zhǔn)儀測定高差。當(dāng)普通量距時(shí)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)目估鋼尺水平會(huì)產(chǎn)生當(dāng)普通量距時(shí)，經(jīng)

17、統(tǒng)計(jì)目估鋼尺水平會(huì)產(chǎn)生5050 的傾斜。的傾斜。當(dāng)當(dāng)l l=30m=30m（水平），相當(dāng)于（水平），相當(dāng)于0.44m0.44m的高差誤差，量距的高差誤差，量距誤差為誤差為3mm3mm。lhlh22mmlhhhl17. 0100060005. 012100022(5)(5)、鋼尺傾斜誤差、鋼尺傾斜誤差高差大小和測定誤差對(duì)測距精度有影響。對(duì)于高差大小和測定誤差對(duì)測距精度有影響。對(duì)于30m30m長的長的鋼尺，當(dāng)高差等于鋼尺，當(dāng)高差等于1m1m，高差誤差為，高差誤差為5mm5mm時(shí)，產(chǎn)生的時(shí)，產(chǎn)生的測距誤差為：測距誤差為：鋼尺傾斜使距離測量值偏大：鋼尺傾斜使距離測量值偏大：6 . 鋼尺量距的誤差分析鋼

18、尺對(duì)點(diǎn)誤差、測釬安置誤差、垂球?qū)c(diǎn)誤差、讀數(shù)誤差。是主要的誤差來源總之：一般和精密量距時(shí)定線誤差、尺長誤差、溫總之：一般和精密量距時(shí)定線誤差、尺長誤差、溫度測定誤差、鋼尺傾斜誤差、拉力不均勻誤差均可度測定誤差、鋼尺傾斜誤差、拉力不均勻誤差均可忽略。忽略。鋼尺對(duì)點(diǎn)誤差、測釬安置誤差、垂球?qū)c(diǎn)誤差、讀鋼尺對(duì)點(diǎn)誤差、測釬安置誤差、垂球?qū)c(diǎn)誤差、讀數(shù)誤差是主要的誤差來源。數(shù)誤差是主要的誤差來源。(6). (6). 鋼尺對(duì)準(zhǔn)及讀數(shù)誤差鋼尺對(duì)準(zhǔn)及讀數(shù)誤差 視距測量一、視距測量概念：利用望遠(yuǎn)鏡的視距裝置和視距尺，一、視距測量概念：利用望遠(yuǎn)鏡的視距裝置和視距尺，根據(jù)幾何光學(xué)和三角測量原理，同時(shí)測定兩點(diǎn)間的水根

19、據(jù)幾何光學(xué)和三角測量原理，同時(shí)測定兩點(diǎn)間的水平距離和高差的一種方法。平距離和高差的一種方法。視距絲 視 距 尺普通視距測量精度：普通視距測量精度：1/2001/2001/3001/300，適用于地形測量等。，適用于地形測量等。精密視距測量精度：精密視距測量精度：1/20001/2000。優(yōu)點(diǎn)：測量速度快，不受地形限制。優(yōu)點(diǎn)：測量速度快，不受地形限制。不足：精度低，距離相對(duì)誤差一般約為不足：精度低，距離相對(duì)誤差一般約為1/3001/300，高差一般為分米級(jí)。高差一般為分米級(jí)。用途：主要用于碎部測量。用途：主要用于碎部測量。 ( (地形點(diǎn)的距離與高差地形點(diǎn)的距離與高差) )。1 1、視線水平時(shí)、視

20、線水平時(shí)iShDmnABllD100Sihl _上下絲間隔上下絲間隔(視距間隔視距間隔)(l =m-n)i_儀器高儀器高s s_中絲讀數(shù)中絲讀數(shù)二、視距測量原理：二、視距測量原理：mn視線水平時(shí)視距測量公式視線水平時(shí)視距測量公式1fDDMNlf1+是固定值，是固定值，D與與l有什么關(guān)系呢？有什么關(guān)系呢？1plfD1fDD關(guān)鍵是推導(dǎo)D D與 的關(guān)系上圖所示：lpfD1DDf f1 1 lll2111fab22fbfababpp由調(diào)焦透鏡成像原理可得：由調(diào)焦透鏡成像原理可得： 根據(jù)凹透鏡成像公式可得：根據(jù)凹透鏡成像公式可得：p ppbfpf22p ppfbfp221p plpfbfflpfD221

21、1)(lpfbfflpfD2211)(bbb令：令：CKlflpfbflpfbffD121221)(pfbffK221)(121flpfbfc式中：為視距乘常數(shù)，為視距乘常數(shù)，視距加常數(shù)，視距加常數(shù)，現(xiàn)代經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀現(xiàn)代經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀K=100K=100，C0C0。（1）.視距公式：視距公式：lKlD100（2）.高差公式高差公式:sihh2 2、視線傾斜時(shí)、視線傾斜時(shí)（2 2）. .高差公式：高差公式：ENEMNMlcoscoscoscoslMNENME（1 1）. .視距公式：視距公式：2cos cos cosklklDDsihhsiDtan高差主值高差主值 : : NMNMEtansi

22、ncossinDKlDhiiD=KlshhD讀數(shù)取位：讀數(shù)取位： 上絲讀數(shù) M 讀至毫米 下絲讀數(shù) N N 讀至毫米 中絲讀數(shù) v v 讀至厘米 豎盤讀數(shù) L L 讀至分視距測量步驟及注意n欲測AB兩點(diǎn)間的水平距離和高差：n1、在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平，量取儀器高儀器高 i i。n2、用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)B點(diǎn)的視距尺，指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，讀取豎盤讀數(shù)L L ，以及上絲上絲M M、中絲、中絲V V、下絲、下絲N N的讀數(shù)的讀數(shù)。記錄 到手簿中。n3、計(jì)算尺間隔和豎直角，再計(jì)算水平距離和高差。SsiDHhHHsiDhnmDAAitantancos)(1002計(jì)算公式：實(shí)驗(yàn)5 視距測量 一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備一

23、、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 1. 1.儀器工具：經(jīng)緯儀一臺(tái)、測傘一把、記錄板儀器工具：經(jīng)緯儀一臺(tái)、測傘一把、記錄板( (含記錄紙含記錄紙) )一塊，計(jì)算器自備、水準(zhǔn)尺。一塊，計(jì)算器自備、水準(zhǔn)尺。 二、視距觀測二、視距觀測: : 1 1、按要求在地面點(diǎn)安置經(jīng)緯儀；、按要求在地面點(diǎn)安置經(jīng)緯儀； 2 2、對(duì)中，整平，量取儀器高度；、對(duì)中，整平，量取儀器高度； 3 3、瞄準(zhǔn)視距尺，某一刻度（儀器高度、瞄準(zhǔn)視距尺，某一刻度（儀器高度i i），指標(biāo)），指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中；水準(zhǔn)管氣泡居中； 4 4、讀數(shù)：、讀數(shù)：M M，N N，v v，L L 5 5、按公式計(jì)算水平距離，高差，高程。檢核、按公式計(jì)算水平距離，高差，高程。檢

24、核5.3 5.3 電磁波測距儀電磁波測距儀n鋼尺量距的缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，精度一般能鋼尺量距的缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，精度一般能達(dá)到達(dá)到1/1000-1/50001/1000-1/5000。n視距測量的缺點(diǎn)：精度低，一般能達(dá)到視距測量的缺點(diǎn)：精度低，一般能達(dá)到1/200-1/3001/200-1/300。n2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代，隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，利用電年代，隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，利用電磁波作為載波，在其上調(diào)制測距信號(hào)間接測定兩點(diǎn)間距磁波作為載波，在其上調(diào)制測距信號(hào)間接測定兩點(diǎn)間距離離電磁波測距電磁波測距( (E Electro-magnetic le

25、ctro-magnetic D Distance istance M Measuringeasuring，簡稱簡稱EDM)EDM)。n電磁波測距的優(yōu)點(diǎn)：測程遠(yuǎn)，精度高，操作簡便，作業(yè)速電磁波測距的優(yōu)點(diǎn)：測程遠(yuǎn)，精度高，操作簡便，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，幾乎不受地形限制等幾乎不受地形限制等；配合電子記錄；配合電子記錄手簿，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)和輸出測量結(jié)果。手簿，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)和輸出測量結(jié)果。n19481948年，瑞典年，瑞典AGAAGA公司公司( (現(xiàn)更名為現(xiàn)更名為GeotronicsGeotronics( (捷創(chuàng)力捷創(chuàng)力) )公司公司) )研制成功了世界上第一臺(tái)電磁波

26、測距研制成功了世界上第一臺(tái)電磁波測距儀，儀，n它采用白熾燈發(fā)射的光波作載波，應(yīng)用了大量的電它采用白熾燈發(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。子管元件，儀器相當(dāng)笨重且功耗大。n為避開白天太陽光對(duì)測距信號(hào)的干擾，只能在夜間為避開白天太陽光對(duì)測距信號(hào)的干擾，只能在夜間作業(yè)，測距操作和計(jì)算都比較復(fù)雜。作業(yè)，測距操作和計(jì)算都比較復(fù)雜。n19601960年世界上成功研制出了第一臺(tái)紅寶石激光器和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)氦第一臺(tái)氦- -氖激光器，氖激光器，19621962年砷化鎵半導(dǎo)體激光器年砷化鎵半導(dǎo)體激光器研制成功。研制成功。n與白熾燈比較，激光器的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)

27、散角小、大氣穿與白熾燈比較，激光器的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)散角小、大氣穿透力強(qiáng)、傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、不受白天太陽光干擾、基透力強(qiáng)、傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、不受白天太陽光干擾、基本上可以全天侯作業(yè)。本上可以全天侯作業(yè)。n19671967年年AGAAGA公司推出了世界上第一臺(tái)商品化的激公司推出了世界上第一臺(tái)商品化的激光測距儀光測距儀AGA-8AGA-8。n該儀器采用該儀器采用5mw5mw的氦的氦- -氖激光器作發(fā)光元件，白天氖激光器作發(fā)光元件，白天測程為測程為40km40km，夜間測程達(dá)，夜間測程達(dá)60km60km，測距精度，測距精度 (5mm+1ppm)(5mm+1ppm)，主機(jī)重量，主機(jī)重量23kg23kg。n我國的武漢地

28、震大隊(duì)也于我國的武漢地震大隊(duì)也于19691969年研制成功了年研制成功了JCY-JCY-1 1型激光測距儀，型激光測距儀，19741974年又研制并生產(chǎn)了年又研制并生產(chǎn)了JCY-2JCY-2型型激光測距儀。該儀器采用激光測距儀。該儀器采用2.5mw2.5mw的氦的氦- -氖激光器作氖激光器作發(fā)光元件，白天測程為發(fā)光元件，白天測程為20km20km，測距精度，測距精度(5mm+1ppm)(5mm+1ppm)，主機(jī)重量，主機(jī)重量16.3kg16.3kg。瑞典AGA公司生產(chǎn)的AGA-8激光測距儀用5mw氦氖氣體激光器白天測40km，夜間可測60km精度：5mm+1ppmn隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，從隨著

29、半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，從6060年代末年代末7070年代初起年代初起，采用砷化鎵發(fā)光二極管作發(fā)光元件的紅外測距，采用砷化鎵發(fā)光二極管作發(fā)光元件的紅外測距儀逐漸在世界上流行起來。儀逐漸在世界上流行起來。n與激光測距儀比較，紅外測距儀有體積小、重量與激光測距儀比較，紅外測距儀有體積小、重量輕、功耗小、測距快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。輕、功耗小、測距快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。n由于紅外光的發(fā)散角比激光大，所以紅外測距儀由于紅外光的發(fā)散角比激光大，所以紅外測距儀的測程一般小于的測程一般小于15km15km。T2+DI10，1968年Wild推出的第一臺(tái)紅外測距儀Wild生產(chǎn)的微波測距儀電磁波測距從使用普通光源，

30、到激光、紅外電磁波測距從使用普通光源，到激光、紅外光、無線電波并用。光、無線電波并用。目前測距儀和電子經(jīng)緯儀及計(jì)算機(jī)軟硬件制目前測距儀和電子經(jīng)緯儀及計(jì)算機(jī)軟硬件制造在一起，形成的造在一起，形成的全站儀，以及全站儀，以及自動(dòng)化、自動(dòng)化、智能化和利用智能化和利用藍(lán)牙藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的無技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的無線傳輸?shù)臏y量機(jī)器人已經(jīng)在生產(chǎn)中使用。線傳輸?shù)臏y量機(jī)器人已經(jīng)在生產(chǎn)中使用。n1 1、按測程劃分：、按測程劃分：n5km15km15km遠(yuǎn)程測距儀遠(yuǎn)程測距儀n2 2、按測量精度劃分：、按測量精度劃分：nI I級(jí)：級(jí)：m mD D5mm10mm10mmn3 3、按載波不同劃分：、按載波不同劃分：n微

31、波測距儀微波測距儀n光電測距儀（激光與紅外）光電測距儀（激光與紅外）測距儀的分類測距儀的分類一、電磁波測距基本原理一、電磁波測距基本原理n利用電磁波作為載波，在其上調(diào)制測距信號(hào)測定利用電磁波作為載波，在其上調(diào)制測距信號(hào)測定兩點(diǎn)間距離。兩點(diǎn)間距離。n電磁波在測線兩端往返傳播的時(shí)間為電磁波在測線兩端往返傳播的時(shí)間為t t，則可求，則可求的兩點(diǎn)間的距離的兩點(diǎn)間的距離D D。tCD21ABD1 1、脈沖法測距：、脈沖法測距：測量發(fā)射尖脈沖在待測距離上往返傳播時(shí)間計(jì)算距離。測量發(fā)射尖脈沖在待測距離上往返傳播時(shí)間計(jì)算距離。 鐘脈沖的振蕩頻率鐘脈沖的振蕩頻率f f0 0，周期，周期T T0 0=1/ f=1

32、/ f0 0計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖數(shù) q q，光脈沖往返傳播時(shí)間光脈沖往返傳播時(shí)間t t2D2D=qT=qT0 0問題問題電子計(jì)數(shù)器只能記憶整數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù)。電子計(jì)數(shù)器只能記憶整數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù)。測相系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)接收系統(tǒng)D D往程 D返程 N2 發(fā)發(fā) 收收 發(fā)發(fā) 收收v, tDv, tD一、相位法測距原理一、相位法測距原理(Principles of Distance Measurement by Phase) 2、相位式測距、相位式測距相位式測距原理設(shè)調(diào)制信號(hào)為正弦信號(hào)，包含設(shè)調(diào)制信號(hào)為正弦信號(hào)，包含22的整倍數(shù)的整倍數(shù)N2N2，和不足和不足22的尾數(shù)部分的尾數(shù)部分 ，即：，即：)(2

33、)2(22NNNN(7)代入(6): )(2)(2NNNNfcD2N相位式測距原理令令 : : “光測尺光測尺”，“電子尺電子尺” (8)式改寫成 :)(NNLDs 相位式測距儀是用長度為相位式測距儀是用長度為L Ls s的的“測尺測尺”去量測距離，量了去量測距離，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的長度就是所測距離。的長度就是所測距離。 采用多個(gè)采用多個(gè)“測尺測尺”組合實(shí)現(xiàn)測距技術(shù)過程。組合實(shí)現(xiàn)測距技術(shù)過程。設(shè)計(jì)；精測尺設(shè)計(jì)；精測尺+ +粗測尺測距。粗測尺測距。2220fncfcLgs相位式測距原理調(diào)制頻率與測尺長度的關(guān)系調(diào)制頻率與測尺長度的關(guān)系調(diào)制頻調(diào)制頻率率f

34、 f15MHz15MHz7.5MHz7.5MHz1.5MHz1.5MHz150kHz150kHz75kHz75kHz15kHz15kHz測尺長測尺長度度/2/210m10m20m20m100m100m1km1km2km2km10km10km精度精度1cm1cm2cm2cm10cm10cm1m1m2m2m10m10m2220fncfcLgs測尺精度：測尺精度：10001000分之一分之一二、測距儀的工作原理和工作過程二、測距儀的工作原理和工作過程三、三、 測距邊長改正計(jì)算測距邊長改正計(jì)算1.1.氣象改正：氣象改正：大氣折射率大氣折射率 n ng g是載波波長、大氣溫度、大是載波波長、大氣溫度、大

35、氣壓力、大氣濕度的函數(shù)。儀器設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)射光源的波長氣壓力、大氣濕度的函數(shù)。儀器設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)射光源的波長是確定的，然后確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)準(zhǔn)氣壓和濕度，是確定的，然后確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)準(zhǔn)氣壓和濕度，得到標(biāo)準(zhǔn)條件下的折射率。得到標(biāo)準(zhǔn)條件下的折射率。米米為為單單位位的的改改正正值值。每每觀觀測測時(shí)時(shí)的的溫溫度度，觀觀測測時(shí)時(shí)的的氣氣壓壓，式式中中：1000037.01029.02.2800DCtmPaptpD實(shí)際測距時(shí)的氣溫、氣壓和濕度與標(biāo)準(zhǔn)條件有差異，實(shí)際實(shí)際測距時(shí)的氣溫、氣壓和濕度與標(biāo)準(zhǔn)條件有差異，實(shí)際測距時(shí)，需要測定測線上的溫度、濕度和氣壓，測距時(shí)，需要測定測線上的溫度、濕度和氣壓，對(duì)所測距對(duì)所測

36、距離進(jìn)行氣象改正離進(jìn)行氣象改正。RDKDk2.2.儀器常數(shù)改正儀器常數(shù)改正加常數(shù)加常數(shù)(K):(K):儀器和反光鏡（中心不重合、相位延遲）儀器和反光鏡（中心不重合、相位延遲）乘常數(shù)乘常數(shù)(R):(R):儀器震蕩頻率偏移，影響測尺長。儀器震蕩頻率偏移，影響測尺長。3.3.傾斜改正：傾斜改正：天頂天頂水平線水平線ZaD0D)cos()sin(0DzDD現(xiàn)代測距儀（全站現(xiàn)代測距儀（全站儀）都可進(jìn)行改正儀）都可進(jìn)行改正數(shù)預(yù)置，測量時(shí)自數(shù)預(yù)置，測量時(shí)自動(dòng)進(jìn)行改正，無需動(dòng)進(jìn)行改正，無需計(jì)算。計(jì)算。測距儀的標(biāo)稱精度：測距儀的標(biāo)稱精度：比例誤差系數(shù)。比例誤差系數(shù)。固定誤差；固定誤差；式中：式中：BADBAM)

37、10(60)(2)(2NNNNfcD)1023 (6Dmm內(nèi)容回顧n視距測量原理n測距儀：相位法測距，光測尺粗測和精測5.4 5.4 全站儀及其使用全站儀及其使用1.功能簡介功能簡介：電子全站儀（速測儀）是集自動(dòng)測電子全站儀（速測儀）是集自動(dòng)測角、測距、測高于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行角、測距、測高于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)獲取、顯示、存儲(chǔ)、傳輸、處理計(jì)算的三自動(dòng)獲取、顯示、存儲(chǔ)、傳輸、處理計(jì)算的三維測量系統(tǒng)。維測量系統(tǒng)。 電子全站儀由電子全站儀由電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀、電磁波測距儀電磁波測距儀、微處理微處理器器、電源裝置電源裝置和和反射棱鏡反射棱鏡等組成。等組成。 全站儀的主要品牌有全站儀的

38、主要品牌有NTSNTS、TopconTopcon、SOKKIASOKKIA、PentaxPentax、NikonNikon、LeicaLeica、ZeissZeiss、TrimleTrimle。全全站站儀儀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)原原理理圖圖2.全站儀的構(gòu)造特點(diǎn)1）三軸同一2.全站儀的構(gòu)造特點(diǎn)2）鍵盤輸入屏幕顯示3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊存儲(chǔ)3000點(diǎn)以上觀測數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器，外插存儲(chǔ)卡如CF卡或SD卡。 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口或USB接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，并可與自動(dòng)繪圖機(jī)聯(lián)接。4）儀器誤差和氣象條件的自動(dòng)改正雙軸補(bǔ)償裝置和豎盤自動(dòng)歸零補(bǔ)償裝置；輸入相應(yīng)氣象數(shù)據(jù)、棱鏡常數(shù)對(duì)所測距離進(jìn)行自動(dòng)改正。5）免棱鏡測距

39、，電子氣泡、激光對(duì)點(diǎn)器。3.全站儀的功能n角度測量n距離測量n坐標(biāo)及高程測量n特殊測量功能n偏心測量、對(duì)邊測量、面積測量、懸高測量和工程放樣等等。如圖，將全站儀安置在已如圖，將全站儀安置在已知點(diǎn)知點(diǎn)A A，棱鏡設(shè)置在待定，棱鏡設(shè)置在待定點(diǎn)點(diǎn)P P，輸入，輸入A A點(diǎn)已知坐標(biāo)及點(diǎn)已知坐標(biāo)及儀器高和棱鏡高后，先后儀器高和棱鏡高后，先后視已知點(diǎn)視已知點(diǎn)B B并輸入并輸入B B點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)（后視已知點(diǎn)是為了設(shè)置（后視已知點(diǎn)是為了設(shè)置方向位角）然后瞄準(zhǔn)方向位角）然后瞄準(zhǔn)P P點(diǎn)點(diǎn)處棱鏡并進(jìn)行觀測，儀器處棱鏡并進(jìn)行觀測，儀器即可顯示待定即可顯示待定P P的三維坐的三維坐標(biāo)。標(biāo)。APB基本功能基本功能-三維

40、坐標(biāo)測量三維坐標(biāo)測量對(duì)邊測量對(duì)邊測量如圖，分別瞄準(zhǔn)兩如圖，分別瞄準(zhǔn)兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)處的棱鏡個(gè)目標(biāo)點(diǎn)處的棱鏡并觀測后，儀器即并觀測后，儀器即可顯示出兩個(gè)棱鏡可顯示出兩個(gè)棱鏡之間的平距之間的平距(HD)、斜距斜距(S)、高差、高差(V)和坡度（和坡度（%）。對(duì)）。對(duì)邊測量可以連續(xù)進(jìn)邊測量可以連續(xù)進(jìn)行。行。VSHD%全站儀的程序功能全站儀的程序功能懸高測量懸高測量如圖，要測量某些不能如圖，要測量某些不能設(shè)置反射棱鏡的目標(biāo)設(shè)置反射棱鏡的目標(biāo)（高壓電線、橋梁桁架）（高壓電線、橋梁桁架）的高度時(shí)，可在目標(biāo)正的高度時(shí)，可在目標(biāo)正上方或正下方處安置棱上方或正下方處安置棱鏡，輸入棱鏡高鏡，輸入棱鏡高h(yuǎn)1h1，瞄，瞄準(zhǔn)

41、棱鏡并觀測后，再瞄準(zhǔn)棱鏡并觀測后，再瞄準(zhǔn)目標(biāo)，儀器即可顯示準(zhǔn)目標(biāo)，儀器即可顯示目標(biāo)的高度目標(biāo)的高度H HHh1h2全站儀的程序功能全站儀的程序功能后方交會(huì)測量后方交會(huì)測量如圖，全站儀安置在如圖，全站儀安置在某一待定點(diǎn)上，通過某一待定點(diǎn)上，通過對(duì)兩個(gè)以上的已知點(diǎn)對(duì)兩個(gè)以上的已知點(diǎn)處的棱鏡進(jìn)行觀測，處的棱鏡進(jìn)行觀測，并輸入各已知點(diǎn)三維并輸入各已知點(diǎn)三維坐標(biāo)及儀器高和棱鏡坐標(biāo)及儀器高和棱鏡高后，全站儀即可顯高后，全站儀即可顯示待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。示待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。全站儀的程序功能全站儀的程序功能放樣測量放樣測量將要測設(shè)的角度和邊長將要測設(shè)的角度和邊長（或坐標(biāo)值）輸入全站儀，（或坐標(biāo)值）輸入全站儀，在

42、放樣過程中儀器顯示角在放樣過程中儀器顯示角度和邊長的實(shí)測值與放樣度和邊長的實(shí)測值與放樣值之差，根據(jù)顯示的偏離值之差，根據(jù)顯示的偏離值及符號(hào)調(diào)整棱鏡位置，值及符號(hào)調(diào)整棱鏡位置，直至偏離值為零，此時(shí)棱直至偏離值為零，此時(shí)棱鏡所處位置即為要測設(shè)的鏡所處位置即為要測設(shè)的點(diǎn)位。有的電子全站儀還點(diǎn)位。有的電子全站儀還可通過圖形顯示出棱鏡上可通過圖形顯示出棱鏡上下左右前后的移動(dòng)方向。下左右前后的移動(dòng)方向。D全站儀的程序功能全站儀的程序功能偏心測量偏心測量如圖，若待定點(diǎn)處不如圖，若待定點(diǎn)處不能設(shè)置棱鏡，可將棱能設(shè)置棱鏡，可將棱鏡設(shè)置在待定點(diǎn)的左鏡設(shè)置在待定點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)，并使棱鏡側(cè)或右側(cè)，并使棱鏡至站點(diǎn)的距離

43、相當(dāng)，至站點(diǎn)的距離相當(dāng)，瞄準(zhǔn)棱鏡并進(jìn)行觀測，瞄準(zhǔn)棱鏡并進(jìn)行觀測，再照準(zhǔn)待定點(diǎn)，儀器再照準(zhǔn)待定點(diǎn)，儀器即可顯示待定點(diǎn)的坐即可顯示待定點(diǎn)的坐標(biāo)。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設(shè)計(jì)并不完全站儀其鍵盤設(shè)計(jì)并不完全相同，實(shí)現(xiàn)相同測量功能相同，實(shí)現(xiàn)相同測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)參見全一樣，具體使用應(yīng)參見廠家的使用說明書。廠家的使用說明書。全站儀的程序功能全站儀的程序功能4. NTS-660全站儀該儀器是高智能化程度的全站儀，采用圖標(biāo)該儀器是高智能化程度的全站儀，采用圖標(biāo)菜單，絕對(duì)數(shù)碼度盤；具備常用的基本測量菜單，絕對(duì)數(shù)碼度盤；具備常用的基

44、本測量模式（角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量）和模式（角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量）和特殊測量程序特殊測量程序( (懸高測量、偏心測量、對(duì)邊測懸高測量、偏心測量、對(duì)邊測量、距離放樣、坐標(biāo)放樣、后方交會(huì)量、距離放樣、坐標(biāo)放樣、后方交會(huì)) )，還預(yù)，還預(yù)裝了標(biāo)準(zhǔn)測量程序，為控制測量、地形測量、裝了標(biāo)準(zhǔn)測量程序，為控制測量、地形測量、工程放樣提供條件。工程放樣提供條件。NTS660NTS660系列全站儀的各個(gè)部件和外形系列全站儀的各個(gè)部件和外形 NTS660NTS660系列全站儀的各個(gè)部件和外形系列全站儀的各個(gè)部件和外形 nNTS660系列全站儀有：NTS-662 、NTS-663、 NTS-665三種

45、型號(hào)，測角分別為和；單棱鏡測程分別為1.8km、1.6km和1.4km；三棱鏡測程分別為2.6km、2.3km和2.0km；測距精度均為 。 )22(ppmmm 4. NTS-660全站儀NTS-660系列全站系列全站儀的操作面板儀的操作面板 按鍵按鍵名稱名稱功能功能F1F1F6F6軟軟 鍵鍵功能參見所顯示的信息功能參見所顯示的信息0 09 9數(shù)字鍵數(shù)字鍵輸入數(shù)字，用于欲置數(shù)值輸入數(shù)字，用于欲置數(shù)值ENTENT回車鍵回車鍵數(shù)據(jù)輸入結(jié)束并認(rèn)可時(shí)按此鍵數(shù)據(jù)輸入結(jié)束并認(rèn)可時(shí)按此鍵POWERPOWER電源鍵電源鍵控制電源的開控制電源的開/ /關(guān)關(guān)星星 鍵鍵用于儀器若干常用功能的操作用于儀器若干常用功能

46、的操作ESCESC退出鍵退出鍵退回到前一個(gè)顯示屏或前一個(gè)模式退回到前一個(gè)顯示屏或前一個(gè)模式A A/ /字母鍵字母鍵輸入字母輸入字母符號(hào)符號(hào)含義含義符號(hào)符號(hào)含義含義V V 垂直角垂直角* *電子測距正在進(jìn)行電子測距正在進(jìn)行V V 百分度百分度mm以米為單位以米為單位HRHR水平角（右角）水平角（右角）ft ft以英尺為單位以英尺為單位HLHL水平角（左角）水平角（左角）F F精測模式精測模式HDHD平距平距N NN N 次測量次測量VDVD高差高差 T T跟蹤模式（跟蹤模式（10mm10mm）N N北向坐標(biāo)北向坐標(biāo)R R重復(fù)測量重復(fù)測量SDSD斜距斜距 S S 單次測量單次測量Z Z天頂方向坐標(biāo)

47、天頂方向坐標(biāo) psmpsm棱鏡常數(shù)值棱鏡常數(shù)值E E 東向坐標(biāo)東向坐標(biāo) ppmppm大氣改正值大氣改正值各鍵名稱和功能及屏幕顯示符號(hào)表各鍵名稱和功能及屏幕顯示符號(hào)表 NTS660NTS660全站儀的基本操作全站儀的基本操作 測量前的準(zhǔn)備工作測量前的準(zhǔn)備工作 在關(guān)機(jī)狀態(tài)安裝好電池在關(guān)機(jī)狀態(tài)安裝好電池, , 按照普通光學(xué)經(jīng)緯儀對(duì)中、整按照普通光學(xué)經(jīng)緯儀對(duì)中、整平的方法，將全站儀安置在測站點(diǎn)上。將反射棱鏡安置在平的方法，將全站儀安置在測站點(diǎn)上。將反射棱鏡安置在目標(biāo)處。目標(biāo)處。 打開電源開關(guān)，顯示主菜單。打開電源開關(guān)，顯示主菜單。 按照屏幕提示使用功能和菜單鍵輸入棱鏡常數(shù)，根按照屏幕提示使用功能和菜單

48、鍵輸入棱鏡常數(shù)，根據(jù)量得的溫度和氣壓，如量度單位、氣象改正、傾斜據(jù)量得的溫度和氣壓，如量度單位、氣象改正、傾斜改正等，設(shè)定鍵進(jìn)行設(shè)置。改正等，設(shè)定鍵進(jìn)行設(shè)置。 根據(jù)工作需要，按照主菜單用軟鍵選擇測量方式，選擇根據(jù)工作需要，按照主菜單用軟鍵選擇測量方式，選擇菜單項(xiàng)可按軟鍵菜單項(xiàng)可按軟鍵F1F1F6F6 進(jìn)行各項(xiàng)測量操作。進(jìn)行各項(xiàng)測量操作。 測量完畢關(guān)機(jī)測量完畢關(guān)機(jī)4.NTS-660全站儀5.5.全站儀的養(yǎng)護(hù)全站儀的養(yǎng)護(hù)（1 1）儀器應(yīng)經(jīng)常保持清潔，用完后使用毛刷、軟布將儀器儀器應(yīng)經(jīng)常保持清潔，用完后使用毛刷、軟布將儀器上的灰塵除去。鏡頭不要用手去摸，如果贓了，可用吹風(fēng)器上的灰塵除去。鏡頭不要用手

49、去摸，如果贓了，可用吹風(fēng)器吹去浮土，再用鏡頭紙擦凈。吹去浮土，再用鏡頭紙擦凈。（2 2）棱鏡應(yīng)保持干凈，不用時(shí)要放在安全的地方。如有箱棱鏡應(yīng)保持干凈，不用時(shí)要放在安全的地方。如有箱子應(yīng)裝在箱內(nèi)。以避免碰壞。儀器應(yīng)放在清潔、干燥、安全子應(yīng)裝在箱內(nèi)。以避免碰壞。儀器應(yīng)放在清潔、干燥、安全的房間內(nèi)，并有專人保管。的房間內(nèi)，并有專人保管。 （3 3）電池充電應(yīng)按說明書的要求進(jìn)行。電池充電應(yīng)按說明書的要求進(jìn)行。（4 4）. .陽光（雨天）撐傘。陽光（雨天）撐傘。（5 5）. .避開高壓線、變壓器等強(qiáng)磁場。避開高壓線、變壓器等強(qiáng)磁場。（6 6）. .測距結(jié)束關(guān)機(jī)。測距結(jié)束關(guān)機(jī)。（7 7）. .防潮、防震、

50、防高溫。防潮、防震、防高溫。5 5.5.5 直線定向直線定向n一、定義一、定義: :n確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度的工作稱為直線定向。n二、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類二、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類n真子午線方向真子午線方向n磁子午線方向磁子午線方向n坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向n1 1真子午線方向真子午線方向 通過地球表面某點(diǎn)真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午通過地球表面某點(diǎn)真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午線方向，真子午線方向是用天文測量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測線方向，真子午線方向是用天文測量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。定的。n2 2磁子午線方向磁子午線方向 磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，磁針自由靜磁

51、子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。磁子午線方向可用羅盤儀測定。止時(shí)其軸線所指的方向。磁子午線方向可用羅盤儀測定。n3 3坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向( (中央子午線方向中央子午線方向) ) 第二章述及，我國采用高斯平面直角坐標(biāo)系，每一第二章述及，我國采用高斯平面直角坐標(biāo)系，每一6 6帶帶或或3 3帶內(nèi)都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸方向。因此，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。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。對(duì)假定坐標(biāo)系，則用假定的坐標(biāo)縱軸對(duì)假定坐標(biāo)系，則用假定的坐標(biāo)縱軸(X(X軸軸

52、) )作為標(biāo)準(zhǔn)方向。作為標(biāo)準(zhǔn)方向。二、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類二、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類真子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱線方向坐標(biāo)縱線方向某一個(gè)投影某一個(gè)投影分帶分帶n 測量上常將上述方向線繪在地圖圖廓線下方，也稱三北方向線。( (一一) )、方位角、方位角: : 由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針方向由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針方向量到某直線的夾角，稱為該直線的方位角，其角值量到某直線的夾角，稱為該直線的方位角，其角值從從0 0 360 360。標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方向向O OP P 真方位角：真方位角：A A 磁方位角：磁方位角：AmAm 坐標(biāo)方位角：坐標(biāo)方位角：三三. . 直線定向的方法直線定向的方法: :1. 1.真方位角和

53、磁方位角之間的關(guān)系真方位角和磁方位角之間的關(guān)系地球磁極與地球旋轉(zhuǎn)軸南北極不重合，過地面上某點(diǎn)地球磁極與地球旋轉(zhuǎn)軸南北極不重合，過地面上某點(diǎn)的真子午線與磁子午線不重合。兩者之間夾角為的真子午線與磁子午線不重合。兩者之間夾角為磁偏磁偏角用角用表示。表示。直線的真方位角與磁方直線的真方位角與磁方位角之間可用下式換算位角之間可用下式換算: :AAm 我國磁偏角的變化大約在我國磁偏角的變化大約在+6+6到到-10-10之間。北京地區(qū)磁偏角為之間。北京地區(qū)磁偏角為西偏西偏, ,約約-5-5左右。左右。2.2.真方位角和坐標(biāo)方位角真方位角和坐標(biāo)方位角地面上在不同經(jīng)度的子午線都會(huì)聚于兩極，所地面上在不同經(jīng)度的

54、子午線都會(huì)聚于兩極，所以真子午線方向除了在赤道上的各點(diǎn)外，彼此以真子午線方向除了在赤道上的各點(diǎn)外，彼此都不平行。地面上兩點(diǎn)子午線方向的夾角，稱都不平行。地面上兩點(diǎn)子午線方向的夾角，稱為為, ,子午線收斂角，用子午線收斂角，用表示。表示。L sin真方位角和坐標(biāo)方位角真方位角和坐標(biāo)方位角之間可用下式換算：之間可用下式換算：ABABA PQXYONXN1 2 3 PQ5 m PQ4 PQ 23451三種方位角之間的關(guān)系三種方位角之間的關(guān)系1真子午線真子午線2磁子午線磁子午線3坐標(biāo)縱線坐標(biāo)縱線定義定義指向地球南北極的指向地球南北極的方向線方向線磁針靜止時(shí)所磁針靜止時(shí)所指的方向指的方向坐標(biāo)縱軸所指坐標(biāo)

55、縱軸所指的方向的方向測量方法測量方法天文觀測北極天文觀測北極星星陀螺經(jīng)緯儀測陀螺經(jīng)緯儀測定定羅盤儀測定羅盤儀測定無法測定無法測定對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的方位角方位角真方位角真方位角用用表示表示磁方位角磁方位角用用m m表示表示坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角用用表示表示應(yīng)用應(yīng)用大地測量大地測量林業(yè)測量林業(yè)測量一般工程普一般工程普通測量通測量( (一一) )、坐標(biāo)方位角、坐標(biāo)方位角( ( ijij，簡稱方向角，簡稱方向角) )。X XY YA AB B ABAB例例1 1：已知已知: : CDCD= =787820202424， JKJK= =326326121230 30 ，求求 DCDC， KJKJ：各點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸方向都是平行的，所以，一