?温度改正: 其中:α=0.000125,钢尺膨胀系数; ? S ? ? S ? ? t ? t ??() t ─ 丈量时钢尺温度;
温0 t0 ─钢尺比长温度(标准温度)。
2h?倾斜改正:? S??S?S??S??h?S???倾2S?22 ;
一般直接将斜距换算为平距:S?S?2?h2?S??cos?。
§5-3钢尺检定与钢尺测距误差TAPES VERIFYING &TAPING ERRORS
1尺长方程式(Equation of tape length)
钢尺在一定拉力下,长度随温度变化的函数式。 l t ? l ? ? l ? ? ?l(t?t0)其中:lt ──实际尺长;l ──名义尺长;Δl=l- lt ,即尺长改正数;α=0.0000125,钢尺膨胀
系数;to=20°C,标准温度
2钢尺检定方法(Tape veriying methods)
2.1直接比长法(Comparing with a standard tape):
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,都施以标准拉力,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。 2.2野外基线法(Comparing with a field baseline)
①基线场: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为标准长度,专供钢尺比长的检定场。
②程序:用弹簧秤施以标准拉力(50m尺15kg),逐段丈量,用尖笔划线,计3个测回(3次往返),每测回测记1次温度。
3钢尺测距误差 (Errors of steel taping)
3.1尺长误差(error of steel length):钢尺的名义长度与实际长度不符而产生的量距误差。
减消方法:新尺、使用时间过长的旧尺或尺长方程式不确定的钢尺,一律进行检定。 3.2温度误差(error of temperature):测距温度与标准温度不一致而产生的长度误差。
减消方法:使用点式温度计,或认真测记温度,尽力测出钢尺温度。
3.3 尺倾斜误差(error of steel slope):钢尺实际倾斜而认为是水平状态测距而产生的长度误差。
减消方法:倾斜改正与换算。
3.4.定线误差(error of aligning):分段丈量时没有正确在直线方向上,而实际丈量为折线长而产生
的测距误差。
减消方法:类似倾斜误差:普通测距时,目估定线(50m距离的偏距<0.75m即可);
精密测距时,经纬仪定线。
3.5 拉力误差(error of tension):丈量时没有施以标准拉力而产生的测距误差。
减消方法:根据虎克定律,拉力误差: ?l?1??P?l拉EA
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3.6 尺垂曲误差(error of steel catenary):钢尺悬空丈量时,之间下垂而产生的量距误差。
减消方法:所量长度明显大于实际长度,应在尺的中间托尺。
3.7 丈量误差(error of measuring):包括插测钎误差、钢尺端点对准误差、余长读数不准及前后司
尺员配合不佳而引起的测距误差。
减消方法:提高技术,认真谨慎。
§5-4视距测量原理与方法PRINCIPLES & METHOD OF STADIA RANGING
1视距测量概念 (Concept about stadia measurement)
1.1 视距测量:根据几何光学原理简捷测定两点间距离的方法。 1.2 精密视距测量(Precise stadia ranging):
使用专门视距仪进行的视距测量,精度达1/2000以上。 1.3 普通视距测量(Primary stadia ranging):
使用水准仪、经纬仪进行的视距测量,精度为1/200~1/300。
2视距测量原理(Principle of stadia ranging)
2.1 视准轴水平时(Sighting line horizontal):
S?fl?(f??)?Kl?C?100lp2.2 视准轴倾斜时(Sighting line slope): S?Klcos2?§5-5光电测距ELECTRONIC DISTANCE MEASUREMENTS
1基本原理(fundamentals)
L?n??p,其中:λ 为波长;n是整波波数;p 是余长。
22分类(Classification)
2.1按载波(by carrier waves )
?光波(light-wave);?微波(microwave);?红外光电(infrared wave);?激光(laser);???。 2.2按测程(by ranges)
?短程:<5km;?中程:5~15km;?远程:>15km。 2.3按精度(1km测距中误差)(by precisions)
?Ⅰ级:≤±5mm;?Ⅱ级:±5mm~±10mm;?Ⅲ级:±10mm~±20mm。
§5-6 全站仪TOTAL STATIONS
1全站仪简介(brief instruction)
全站型电子速测仪(total station optical electronic tacheometric theodolite)简称全站仪(total station),它是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理,由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为“全站仪”。
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1.1系统构成(system configuration) ──四大光电系统
?水平角测量系统;?竖直角测量系统;?水平补偿系统;?测距系统。 1.2工作原理(principle)
通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器)、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。 1.3分类(classifications)
?按测程:①短程(<3km);②中程(3—15km);③远程(>15km)。 ?按精度:①Ⅰ级(5mm);②Ⅱ级(5mm—10mm);③Ⅲ级(>10mm)。
?按载波:①采用微波段的电磁波为载波称为微波测距仪;②采用光波为裁波称为光电测距仪。光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源;③采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。
2基本操作方法 (General operation)
2.1水平角测量(horizontal angle measurement)
?按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。 ?设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。
?照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。 2.2距离测量(distance measurement)
?设置棱镜常数(setting prism constant):测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。
?设置大气改正值或气温、气压值(setting data of atmospheric correction or air temperature and pressure):15℃和760mmHg是标准值,此时大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。
?量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
?距离观测:照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。
?测距模式:距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。 ①精测模式:最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;
②跟踪模式: 跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示1cm,每次测距时间约0.3S; ③粗测模式:测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。 2.3坐标测量(coordinates measurement)
?设定测站点的三维坐标。
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?设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
?设置棱镜常数。
?设置大气改正值或气温、气压值。 ?量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
?照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
3尼康(Nikon)DTM-352/332系列使用简介
3.1仪器参数(Instrumental parameters)
?望远镜:①镜头长:158mm.;②放大率:33×;③物镜直径:45mm.;④成像:正像;⑤视场角:1020?;⑥分辨率:2.5??;⑦焦距:1.3m~∞。
?角度观测:①读数系统:光电增量编码;度盘直径:88mm;②精度:2??/5??。
?测距范围:①正常:可见度20km;单棱镜:2000m;三棱镜:2600m;②良好:可见度40km,单棱镜:2300m;三棱镜:3000m。
?精度:①MSR模式:±(2+2ppm)或±(3+2ppm);②TRK模式:±(3+3ppm)。 ?温度范围:-400C~+500C;气压范围:533~1332hpa。
?水准器灵敏度:①水准管:30??/2mm;②圆水准器:10?/2mm。
?重量:①主机:4.9kg;②电池:0.4kg;③充电器:0.45kg;④箱子:2.4kg。 3.2仪器结构(configuration)
3.3显示屏(display screen) (见图) 3.4英文缩略语(English abbreviations)
ANG:测角; ARC弧; AZ方位角; BM水准点; BMS水准测量; BUBBLE气泡; BS后视; CC计算坐标; CO说明记录; COD(CD)代码; Cogo:坐标几何计算; COORD坐标;
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CP控制点; C&R地球曲率与大气折光改正; DAT数据; DEG度; DSP显示; ENT输入; HA水平角; HD平距; HOT热键; HT目标高; HI仪器高; ITEM项; JOB项目; LIST列表; MENU菜单; MODE模式; MSR测量键; O/S:偏心; PWR电源; RAW原始数据; REC记录; STACK堆栈; PT点; PRG程序; RDM遥测距离; RE后交点; STN测站; RBM遥测高程; SD斜距; S-O放样; S-Pln:倾斜平面; SS碎部点; ST站点; TGT目标点; VA:垂直角; VD垂距; USR:用户键; V-Pln:垂直平面。
3.5仪器安置(instrument setting-up)
对中、整平、瞄准同经纬仪。 3.6测前准备(preparation)
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