项目十　视差法测距

一、目的要求

1.练习用二米横基尺测距的观测、记录、计算方法。

2.区分视差法与全测回法的不同。

3.了解视差法测距所受到的条件限制和影响测距精度的因素。

二、准备工作

1.仪器工具：DJ2经纬仪1台、记录板1块。组间共用1根二米横基尺。

2.自备：全测回法测角记录表1张。

3.人员组织：每3人一组，轮换操作。

三、要点及流程

视距测量是用望远镜内视距丝装置（见图1-19），根据几何光学原理同时测定距离和高差的一种方法。这种方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等优点。虽然精度较低，但能满足测定碎部点位置的精度要求，因此被广泛应用于碎部测量中。

视距测量所用的主要仪器工具是经纬仪和视距尺。

1.视距测量原理

（1）视线水平时的距离与高差公式

如图1-20所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。若尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那么尺上MN的长度可由上、下视距丝读数之差求得。上、下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。

水平距离D为

D=Kl+C

式中　l——视距间隔，l=m-n；

K、C——视距乘常数和视距加常数。现代常用的内对光望远镜的视距常数，设计时已使K，C接近于零，所以公式可改写为

D=Kl

同时，由图1-20可以看出A、B的高差

h=i-v

式中　i——仪器高，是桩顶到仪器横轴中心的高度；

v——瞄准高，是十字丝中丝在尺上的读数。

（2）视线倾斜时的距离与高差公式

在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使视线倾斜才能读取视距间隔，如图1-21所示。由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。如果能将视距间隔MN换算为与视线垂直的视距间隔M′N′，这样就可按公式计算倾斜距离D′，再根据D′和竖直角α算出水平距离D及高差h。因此解决这个问题的关键在于求出MN与M′N′之间的关系。

A、B的水平距离

D=D′cosα=Klcos2α

由图1-20得出，A、B间的高差h为：

h=h′+i-v

式中　h′——中丝读数处与横轴之间的高差。h′可按下式计算：

根据式计算出A、B间的水平距离D后，高差h也可按下式计算：

h=Dtanα+i-v

在实际工作中，应尽可能使瞄准高v等于仪器高i，以简化高差h的计算。

2.视距测量的观测与计算

施测时，如图1-20所示，安置仪器于A点，量出仪器高i，转动照准部瞄准B点视距尺，分别读取上、下、中三丝的读数M、N、V，计算视距间隔l=M-N。再使竖盘指标水准管气泡居中（如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则无此项操作），读取竖盘读数，并计算竖直角α。然后用计算器计算出水平距离和高差。

3.视距测量误差

视距测量的精度较低，在较好的条件下，测距精度为1/200～1/300。视距测量的误差主要如下：

（1）读数误差。用视距丝在视距尺上读数的误差。与尺子最小分划的宽度、水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关，因此读数误差的大小，视使用的仪器、作业条件而定。

（2）垂直折光影响。视距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的，越接近地面的光线受折光影响越显著。经验证明，当视线接近地面在视距尺上读数时，垂直折光引起的误差较大，并且这种误差与距离的平方成比例地增加。

（3）视距尺倾斜所引起的误差。视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关，竖角越大，尺身倾斜对视距精度的影响越大。

此外，视距乘常数K的误差，视距尺分划的误差，竖直角观测的误差以及风力使尺子抖动引起的误差等，都将影响视距测量的精度。

四、注意事项

1.为减少垂直折光的影响，观测时应尽可能使视线离地面1m以上。

2.作业时，要将视距尺竖直，并尽量采用带有水准器的视距尺。

3.要严格测定视距乘常数，K值应在100±0.1之内，否则应加以改正。

4.视距尺一般应是厘米刻划的整体尺。如果使用塔尺，应注意检查各节尺的接头是否准确；要在成像稳定的情况下进行观测。

五、考核评分标准

考核标准：视距测量成绩评定标准见表1-20。

考核项目：视距测量的作业过程。

六、练习题

1.视差法测距时，水平角的观测为什么只用一个盘位？

2.视差法所测得的距离，其精度受哪些因素的影响？