工程测量：距离测量

工程测量：距离测量

视距测量

1. 视距测量原理

视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺，根据光学和三角几何学原理，同时测定距离和高差的方法。其精度通常在1/200-1/300之间。

2. 水平视距测量

在视线水平时，两点间的距离D可以通过以下公式计算：
[ D = C \cdot f \cdot p ]
其中，C是视距乘常数，f是视距丝间隔，p是中丝读数。

3. 倾斜视距测量原理

当视线倾斜时，两点间的距离D可以通过以下公式计算：
[ D = \frac{Kl}{\cos^2 \varepsilon} ]
其中，K是视距乘常数，l是视距丝读数，ε是视距夹角。

电磁波测距

1. 基本原理

电磁波测距是通过测定电磁波在待测距离两端间往返一次的传播时间t，利用电磁波在大气中的传播速度c，来计算两点间的距离。其公式为：
[ D = \frac{ct}{2} ]

2. 电磁波测距仪分类

电磁波测距仪可以分为微波测距仪和光电测距仪两大类。其中，光电测距仪又分为激光测距仪和红外测距仪，测绘工作中多用红外测距仪。

3. 全站仪和自动全站仪

全站仪是集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体的全站型电子速测仪。其基本功能包括测距、水平方向和天顶距测量、数据存储和计算等。自动全站仪（测量机器人）在此基础上增加了更多的自动化功能。

钢尺量距

1. 量距工具

钢尺量距主要使用钢尺（steel tape）和皮尺（cloth tape）。钢尺的长度通常为20m、30m或50m，分为端点尺和刻线尺两种类型。

2. 一般钢尺量距

在平坦地面，可以直接将钢尺抬平进行量距。在倾斜地面，可以沿地面丈量倾斜距离S，用水准仪测定两点间的高差h，然后计算水平距离D：
[ D = \sqrt{S^2 - h^2} ]

3. 精密钢尺量距

精密钢尺量距的相对误差K应小于1/3000。量距步骤包括定线与概量、测桩顶间高差、钢尺丈量等。最终的水平距离D可以通过以下公式计算：
[ D = D' + \Delta l_D + \Delta l_t + \Delta l_h ]
其中，D'是量测的距离，(\Delta l_D)是尺长改正数，(\Delta l_t)是温度改正数，(\Delta l_h)是倾斜改正数。

4. 钢尺检定

钢尺检定常用的方法包括基线检定法和比长检定法。基线检定法是在平整的地面上相距120或150m的两点埋设固定标志，用精密测距方法测得其精确长度作为标准长度。比长检定法是将标准钢尺和被检定钢尺并排放在平坦地面上，尺的末端对齐，施以标准拉力，在零分划处读出两尺差数，计算出被检定钢尺的尺长方程式。

总结

本章重点学习了钢尺量距方程、视距测量的应用和全站仪的功能。钢尺量距精度通常用相对误差K来衡量，视距测量精度在1/200-1/300之间，全站仪则集成了测距、角度测量和数据处理等多种功能。