课题序号

10

授课班级

联五202工程技术

授课课时

2

授课形式

课堂教学+实践课

授课章节

名称

直线定向、钢尺距离丈量和全站仪距离测量

使用教具

课本教材

教学目的

1.能力目标：能了解光电测距仪原理，理解直线定线的概念及方法

2.知识目标：理解直线定线的概念及方法

3.情感目标：培养学生的理解思维能力

教学重点

视距测量公式中各字母的含义；视距测量、光电测距仪、全站仪测距的方法

教学难点

光电测距仪、全站仪的使用

更新、补

充、删减

内容

无

课外作业

补充 习题3；完成数据记录和计算

教学后记

授课主要内容或板书设计

教学过程

主 要 教 学 内 容 及 步 骤

学习任务布置

1. 理解视距测量公式中各字母的含义。

2.掌握视距测量、光电测距仪、全站仪测距的方法

教学指导

光电测距

以光波为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播的时间来测量距离。

光电测距具有精度高、作业效率高、受地形影响小等优点。

测距仪按测程可分为短程测距仪(小于3km、常以红外光)、中程测距仪(3～15km)和远程测距仪(大于15km)。短程红外测距仪被广泛应用于工程测量和地形测量中。

按测距精度分，Ⅰ级(5mm)、Ⅱ级(5mm～10mm)和Ⅲ级(＞10mm)。

1.测距原理

光波在空气中的传播速度c是已知的，设光波在A、B两点间的往返传播时间为t，可按下式求出A、B两点的距离D。

测距仪又分为脉冲式测距仪（精度±0.5m）和相位式测距仪两种。

相位法测距：测量调制光波在测线中传播的相位差，通过测定相位差来间接测定距离。如红外测距仪。

相位法测距的基本公式为：

L_D常称为“光尺”，相当于以半波长λ/2为整尺长的“光尺”测距，N相当于整尺段数，△NL_D为不足一尺段的余长。

由于相位计只能测量0～2π间相位变化（计算得不足一整尺段余长），且光尺越长误差越大，故需要设计长短光尺组合观测。

2.REDmini型红外测距仪介绍

REDmini型红外测距仪，仪器测程为0.8km。测距仪一般安装在经纬仪上使用。

测距仪横轴到经纬仪横轴高度与觇牌中到反射棱镜中心高度相同，以便测量计算。

3.距离测量与计算

①距离测量

安置经纬仪，安装测距仪，安置棱镜，粗瞄；瞄准觇牌和棱镜中心；测距仪开机自检；测量斜距及竖直角。

②距离计算

常数改正

（K-加常数，R-乘常数，L′-距离观测值）

气象改正

（P-测站气压，t-测站温度）

倾斜改正

（α-测线竖直角）

4.光电测距的注意事项

使用和运输过程防止冲击和震动。

避免直对阳光，防止日晒雨淋，以免损坏光电器件。

不使用仪器时应关闭电源，仪器长期不用时，应将电池取出。

测距时应避免在同一直线上有两个以上反射体及其他明亮物体，以免测错距离。

测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体和较宽的水面上空，避开强电磁场的干扰。

应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。

现场移动应装箱。

全站仪简介

全站型电子速测仪简称全站仪，由电子经纬仪、光电测距仪和微处理器组成。

1.全站仪的主要特点

在一个测站上同时实现多项功能，并能存储一定数量的观测数据。

测角度：水平角（HR或HL）与垂直角（V）；

测距离：斜距（SD）、平距（HD）、高差（VD）；

测坐标：X、Y、Z；

放  样：线放样与坐标放样。

通过传输接口把野外采集的数据连接计算机、绘图仪，再配以数据处理软件和绘图软件，实现测图的自动化。

内部有双轴补偿器，可自动测量仪器竖轴和水平轴的倾斜误差，并对角度观测值施加改正。

2.全站仪的操作与使用

①不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。以南方全站仪NTS302B为例。

测量前的准备工作

电池的安装（测量前电池需充足电）；仪器的安置（安置全站仪与棱镜）；竖直度盘和水平度盘指标的设置（水平、竖直旋转360°）；调焦与照准目标（同一般经纬仪）

角度测量

进入角度测量模式；照准左目标，水平度盘置零（置盘）；照准右目标，水平度盘记录读数；测竖直角，读取竖直度盘

距离测量

设置棱镜常数；设置大气改正值（气压、气温）；量取仪器高、棱镜高，输入；进入距离测量模式；测量斜距、平距

坐标测量

设定测站点坐标；设定后视点坐标或后视方向方位角；设置棱镜常数；设置大气改正值（气压、气温）；量取仪器高、棱镜高，输入；照准棱镜，坐标测量

②全站仪使用注意事项

防日晒、防雨淋、防碰撞震动、防尘和防潮。

在阳光下使用时，一定要撑伞遮掩仪器，严禁用望远镜对准太阳。

近距离将仪器和脚架一起搬动时，应保持仪器竖直向上。运输应将仪器装于箱内，小心避免挤压、碰撞和剧烈震动。

仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放（装卸电池前关闭电源，每月充电一次），仪器装入箱内，置于干燥处。

学习活动

学习情景：分组讨论距离测量的实际操作

参与方式：课堂提问

活动形式：当堂点评

任务训练

1.全站仪对于机械式的经纬仪和测距仪有什么优势？

作业布置

补充习题3；完成数据记录和计算