橋隧選修3精密距離測量(編輯修改稿)
2025-02-02 15:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 小時(shí)可能是這樣的有利觀測時(shí)間）。 ? 在近地 (12km內(nèi) )對(duì)流層進(jìn)行測量時(shí)，湍流影響更為厲害，這個(gè)對(duì)流層內(nèi)的時(shí)、空隨機(jī)變化著的折射場受空氣壓力、溫度及濕度等因素制約著，它們都隨高度增加而減少。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 27 二、電磁波的大氣衰減 ?電磁波在大氣中傳播時(shí)強(qiáng)度的衰減主要有兩種原因： 大氣氣體分子的吸收 。 大氣密度的變化及空中微粒的散射。 ?電磁波強(qiáng)度衰減與大氣透射率、傳播距離及波長等有關(guān)。 強(qiáng)度的衰減按布格 (Bouguer)公式計(jì)算 : 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 28 三、電磁波的傳播速度 大氣折射率是表示大氣實(shí)際介質(zhì)性質(zhì)的氣體成分、溫度、壓力、濕度以及波長等的函數(shù) ? 對(duì)于無線電微波，在 11～ 12km內(nèi)的對(duì)流層空間里，大氣實(shí)際上是非色散介質(zhì)，因此相速度和群速度是一致的 。 ? 對(duì)于光波，大氣是色散介質(zhì)，相速度和群速度二者不一樣 。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 29 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 30 可知： ①測量溫度 1℃ 的誤差可引起折射率 n，亦即距離有 1 ppm的誤差 。 ② 測量氣壓 1. 0mb的誤差可引起折射率 n，亦即距離有 0. 3ppm的誤差 。 ③ 測量濕度 1. 0mb的誤差可引起折射率 n，亦即距離有 0. 04ppm的誤差。 為保證折射率測定的必要精度，精確測定溫度是關(guān)鍵。應(yīng)至少在測站兩端點(diǎn)測量溫度，分別計(jì)算折射率再取平均值，盡管如此，折射率平均值也不會(huì)優(yōu)于 1 ppm，除非應(yīng)用特殊的設(shè)備和手段。 對(duì)于濕度的影響也不可忽略。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 31 無線電微波的大氣色散等于 0，故在每點(diǎn)上的微波折射率僅是氣象元素 T， p, e的函數(shù)。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 32 ① 測定氣溫 1℃ 的誤差，可引起折射率 n，亦即距離有 1. 4ppm的誤差 。 ② 測定氣壓 lmb的誤差，可引起折射率 n，亦即距離有 。 ③ 測定水汽壓 lmb的誤差，可引起折射率 n，亦即距離有2. 6ppm的誤差。 在測定微波折射率時(shí)，關(guān)鍵性的參數(shù)是水汽分壓的測定，水汽壓對(duì)微波折射率的影響是光波的 100倍。所以，與光波測距不同，在微波測距中必須沿整條測線十分精確地測定濕度。即便是這樣，使 nM好于 3ppm的精度也是很困難的，所以微波測距精度一般都低于光波測距精度。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 33 ?大氣溫度 ： 用通風(fēng)干濕計(jì)或遙測通風(fēng)干濕計(jì)同濕度一起測定。干、濕溫的精度分別是 0. 2℃ 及 0. 1 ℃ 。溫度計(jì)應(yīng)放在陰涼、通風(fēng)處，離地物 (包括地面、物體及人 )等 1. 5m之外，要十分注意免受人體熱量的影響。大約每隔 3～ 5min測定一次氣象元素。溫度計(jì)要按時(shí)檢定，特別要注意零點(diǎn)差及刻畫誤差的檢定和改正。 大氣參數(shù)測量的范圍和精度，取決于測距儀的類型、內(nèi)精度、測距精度以及距離的長短等。 控制測量的電磁波測距，起碼應(yīng)在儀器站和反光鏡站同時(shí)測定干溫 t、濕溫 t’、氣壓 P。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 34 大氣壓： 測量通常用精度高于 lmb的高質(zhì)量空盒氣壓計(jì)測量。測量時(shí)要注意應(yīng)把氣壓計(jì)平放在陰涼處，安靜一段時(shí)間后再讀數(shù)。注意測前、后對(duì)氣壓計(jì)的檢定，對(duì)測量的氣壓值要加以溫度、比例誤差及零點(diǎn)差改正。 ?大氣濕度： 測量通常都采用 (遙測 )通風(fēng)干濕計(jì)。在測濕溫時(shí)要注意棉球濕潤后在認(rèn)定讀數(shù)達(dá)到平衡時(shí)再使用，并隨時(shí)注意棉球的潤濕以防干燥。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 35 水汽壓 e計(jì)算： 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 36 四、電磁波的波道彎曲 大氣密度的不均勻性使得電磁波在大氣中的傳播波道不是一條直線而是一條曲線，為得到兩測站點(diǎn)間的直線距離，必須確定電磁波傳導(dǎo)波道的曲率半徑。 光電測距 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 /29 37 3. 6 測距成果的歸算 電磁波測距的長度值應(yīng)化算為標(biāo)石間的水平距離。 電磁波測距的長度改正計(jì)算可分為三類： ?儀器系統(tǒng)誤差改正 包括加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、周期誤差改正。 ?大氣折射率變化所引起的改正 ?歸算改正 主要有傾斜改正、歸算到參考橢球面上的改正 (簡稱為歸算改正 )、投影到高斯平面上的改正 (簡稱為投影改正 ) 。 對(duì)于較長距離 (例如 l0km以上 )，還要加入波道彎曲改正 。 光電測距 7 8 9
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