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1、-光电测距仪知识介绍- -作者：李宝康光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、 测距仪精度表达式：MD=（A+BD）A-固定误差mm，B-比例误差系数mm/km，D被测距离km；每公里的比例误差为Umm，则M0=（Amm+UmmD）2、 测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。3、 测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。4、 测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距
2、精度之区别。标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。MD=（A+BD）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。MD=（M2d+M2a+M2b）Md 观测中误差，Ma 加常数的检测中误差，Mb乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、 斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。2、 竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2
3、两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差12。测回间较差8时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。往测高差：H往=L往平均值sin往平均值+i往v往返测高差：H返=L返平均值sin返平均值+i返v返精度计算： fh= H往H返Fh=30L 精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。3、 平距测量：首先通过对光电测距仪测出的斜距进行倾斜改正，改正后再进行水平距离的计算。l 气象改正1：用气象改正公式求出每KM的改正数，再求整个斜距的改正数。l 周期改正2：=D零/10360； =Asin(o+)mm；（一般在23mm间，测距中可不作此改正）A周期误差曲线的振幅mmo仪器的初相角所测
4、距离不足一精测尺长度尾数的相位角D零不够一精测尺10米的尾数l 加常数改正3：一般给定l 乘常数改正4：一般给定每KM的乘常数系数各项改正后的斜距为：S= S+1+2+3+4通过改正后的斜距求得水平距离：D=Scos （s-改正后的斜距, -竖直角）例：某台DM502测距仪，加常数为-1.6mm、乘常数为-0.65mm/百米、气象改正公式为D=281.95(0.387P)(1+0.00366t) (mm/km)、精尺长度为10mm、初相角o=170-23-22、振幅A=2.15mm。用该仪器测的某斜距为781.898米，竖直角为0-12-00.5，观测时温度为8C，气压为738.5mmHg。试
5、计算水平距离？、气象改正：D=281.95(0.387738.5)(1+0.003668)=+4.3 mm/km则斜距的气象改正数为：781.89810004.3=3.4mm、周期改正：=1.898/10360=68-19-41； 斜距尾数1.89810m=2.15sin(170-33-22+68-19-41)=-1.8mm；、加常数改正：C=-1.6mm、乘常数改正：781.898100(-0.65)=-5.1mm各项改正后的斜距为：S=781.898+0.0034+(-0.0018)+(-0.0016)+(-0.0051)=781.893m、归算水平距离：D=Scos=781.898cos
6、(0-12-00.5)=781.891m该测量过程为往测一个测回，一般都要进行往返两个测回测距6mm；竖直角要往返各测两个测回，半测回较差12，测回间较差84、 三角高程测量：应用四项改正公式，得改正后的斜距S（S= S+1+2+3+4）和归算的水平距离D（ D=Scos）。三角高程公式：HB=HA+HBA=HA+Ssin（Pr）+iV P-地球曲率的影响 P=D2/2R r-大气折光的影响 r=KD2/2R R-地球半径 6371 km注意：地球曲率和大气折光二者称球气差，在一般情况只能在工作方法上采用往返测法来减少其影响，通常不作球气差改正。5、 测绘地形图计算公式：水平距离：D=dsin
7、Z高差：h=dcosZ+iV平面坐标：XB=XA+ dsinZ cosAB YB=YA+ dsinZ sinAB高程：HB=HA+ dcosZ+iV字母表示：D-斜距，Z-天顶距，AB-A点的坐标方位角，XAYA-A点的坐标，i-仪高，V-中丝读数即棱镜高。6、 归算公式：l 水平距离归算（倾斜改正）l 大地水准面上水平距离归算（水准面改正） DO=D+DH=DDH/RH-发射器的绝对高程；DO-大地水准面（平均海水面）距离；D-发射器水准面上的距离；DH-归算改正值-DH/R；R-6371 km；l 高斯投影面上水平距离归算（投影改正）DOO=DO+D=DO+DOy2/2R2 y-A、B点y
8、坐标的平均值km注意：不考虑地球曲率影响时，算得的水平距离为反射器水准面上的平距；与国家控制网连接时，将上述大地水准面平距归算到高斯投影面上；与施工控制网连接时，将反射器水准面平距归算到施工水准面上。三、光电测距仪测设曲线 置仪于曲线上测设曲线：1、 计算曲线上测设点的坐标 l 第一缓和曲线上任意测设点的坐标公式：X= L（L 540R2 l02）；Y=（L 36R l 0）（L 7336R3 l 03）；l 圆曲线上任意测设点坐标公式：i=180（L L0）R+0；X= Rsin+m；Y= R（1cos）+P；L-测设点到直缓点的曲线长；l 0-缓和曲线长；R-圆曲线半径；i-圆曲线上某点半
9、径到从圆心向切线作的垂线间的夹角；l 第二缓和曲线上任意测设点坐标公式：（如下图）X=XHZXcosYsin =T（1+ cos）XcosYsin ； Y=YHZXsin+Ycos =TsinXsin+Ycos ；（左-右+）XHZ YHZ -HZ点在以ZH为坐标原点中的坐标；XY-第二缓和曲线上测设点在HZ为坐标原点的坐标；T-曲线切线长；-曲线转向角；2、 测设曲线（如下图）l 置仪于ZH点（或HZ）一次测设曲线：求以坐标原点为极点，以X轴为极轴的极坐标系中的极角、极经：=arctg（Y/X）； S=（X2+Y2）；l 在曲线上任意点置仪测设：BA= arctg(YA YB)/(XA XB
10、)；BC= arctg(YC YB)/(XC XB)；SBC=(YC YB) 2+(XC XB) 2)； 置仪于曲线外测设曲线：1、 在曲线已知点（曲线五大桩和任意点）上置仪，测一边一角求曲线外点坐标。（如下图）l 测OM、SOM=求出XM，YM 、已知XN，YN=MN、MO=OM+180=、S；l 测EFM、SFM=求出XM，YM 、arctgEF =YFE /XFE、FM =EF +180EFM=XM，YM、已知XH，YH=MH、SMH；2、 曲线外任意点置仪测两边，求曲线外点坐标。（如下图）M点在EF右侧时：XEM =XENXNM=acosEFbsinEF；YEM =YEN+YNM=as
11、inEF+bcosEF；M点在EF左侧时：XEM=acosEF+bsinEF； YEM =asinEFbcosEF；a=（L21 L22 +C2）/2C ；b=（L21a2）四、光电测距仪测设曲线桥墩位置（桥梁工作线交点坐标计算）1. 第一缓和曲线上墩台工作线交点坐标XA= L（L 540R2 l02）；YA=（L 36R l 0）（L 7336R3 l 03）；A=180L 22R l 0； BA=； AA=AB+90=+18090；则：XA=XA+XAA = XA+Ecos AA；YA=YA+YAA = YA+Esin AA；XA、YA- A点在中线的坐标；XA、YA- A点在工作线交点的
12、坐标；E-桥墩台预偏距；2. 圆曲线上墩台工作线交点坐标l 方法一： XB= Rsin+m；YB= R（1cos）+P；=（LYR）（180）+0 =+0 =CB；BB=BC+90=CB+180+90；则：XB=XB+Ecos BB；YB=YB+Esin BB；l 方法二：（如图） XO= m；YO= R+P；OHY =270+0； =180LYR；OC=OHY+=+0+270（右偏）或=900（左偏）；则：XC=XO+XOC=m+（R+E）cosOC；YC=YO+YOC=（R+P）+（R+E）sinOC；3. 第二缓和曲线上墩台工作线交点坐标X C =XHZX CcosY Csin =T（1+ cos）X CcosY Csin ； Y C =YHZX Csin+Y Ccos =TsinX Csin+Y Ccos ；（左-右+）DC = ；C C=C D+90 ；则：XC=XC +EcosC C=XC +Ecos（+270）；YC= YC +EsinC C=YC +Esin（+270）；11