光电测距成果

㈠ 珠峰测量有哪些科研价值

测量珠峰可以很好进行地质分析，珠峰测量是多种技术手段的综合应用过程，涉及GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测量技术，因此对我国科学技术水平的一次全面的验证，特别是北斗卫星导航系统首次用于珠峰测高。

㈡ 光电测距仪

一、概述

距离测量外业工作十分繁重，工作效率低，在复杂地形里甚至无法工作。为了改变这种状况，随着电子技术的迅猛发展，人们创造出一种新的测距方法，即电磁波测距。

电磁波测距仪测距的基本原理是通过测定电磁波（微波或光波）在测线两端点间传播的时间t，按下式求得距离D

建筑工程测量

式中：c——电磁波在大气中的传播速度，它可以根据观测时的气象条件来确定。

电磁波测距仪按所采用的载波的不同，可分为光电测距仪和微波测距仪。光电测距仪采用光波（可见光、红外光、激光）作为载波；微波测距仪采用无线电波的微波作为载波。

电磁波测距仪按测程的不同，可分为短程（＜3km）、中程（3～15km）和远程（＞15km）测距仪；按测距精度的不同，可分为Ⅰ级（｜m_D｜≤5mm）、Ⅱ级（5mm＜｜m_D｜≤10mm）和Ⅲ级（100mm＜｜m_D｜≤20mm）测距仪，｜m_D｜为1km的测距中误差。

电磁波测距仪按测定传播时间t的方法的不同，可分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。

脉冲式测距仪是直接测定脉冲信号在测线上往返传播时间t。测定距离的精度，主要取决于测定时间t的精度，例如要保证±1cm的测距精度，时间要精确至6.7×10^-11s。这在实际上很难做到。目前脉冲测距仪的测距精度一般能达到±0.5m，测距精度较低。

相位式测距仪通过测量连续调制光波在测线上往返传播所产生的相位移，从而求得待测距离。相位式测距仪的测距精度较高。

目前电磁波测距仪在测量工作中已得到广泛应用，其中在建筑工程中应用较多的是短程红外光电测距仪，简称红外测距仪，现就其基本原理和使用方法简介如下。

二、相位式测距的基本公式

红外测距仪采用砷化镓（GaAs）发光二极管作光源，能连续发光，具有体积小、亮度高、功耗小等特点。

图4-12 交变电流

红外测距仪采用相位式测距。测距仪上的砷化镓发光二极管加上频率为f的交变电压（即注入交变电流后），它发出的光强I就随所注入的交变电流而变化（图4-12），这种光称为调制光。

如图4-13（a），光源经调制后以正弦波形自A点发射到达B点，经反射后返回A点。将反射的光程沿测线方向展开得图4-13（b）。

图4-13 调制正弦波形

图4-13（b）中调制光波长为λ，光强变化一周期的相位变化为2π，每秒钟光强变化的周期数称为频率f，并可表示为

建筑工程测量

由图4-13（b）知，AB两点间距离为

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式中：N——调制光在AB间往返的整波段数；

ΔN——不足整波段的小数。

（4-12）式为相位式测距的基本公式，从式中可以看出相当于以λ/2长为测尺长度进行测距。N相当于整尺长的段数，而ΔN相当于余尺长，类似于钢尺量距。测尺长度主要是由光的调制频率f所决定的。设f为15MHz，由（4-11）式知测尺长度为10m。

测距仪的测相装置（相位计），只能测出不足2π的相位移Δϕ，即能测得ΔN=ϕ/2值，相当于能测得余尺长。因此（4-12）式中N＞0时，有多值解；唯有当N=0时，即λ/2大于被测距离时，有唯一解。

由于仪器的相位计存在着测相误差，其值一般为10³，它对测距精度的影响是随测尺的增长而增大的。因此，在短程红外测距仪中，为了解决扩大测程和提高精度的矛盾，通常采用两个调制频率f₁，f₂，构成两把测尺，即精测、粗测两把尺子。一般以10m作为精测尺，显示米位及米位以下距离值；以1000m作为粗测尺，显示十米位、百米位距离值。如待测距离AB实测值是597.565m，则精测显示7.565m，粗测显示590m，仪器显示的距离值为597.565m。

如果待测距离大于粗测尺长度，例如，实际距离为1677.515m，仪器仅显示677.515m，此时要由测量人员根据实际情况或借助地形图来判定千米数。

对于中远程光电测距仪，一般采用三个以上的调制频率进行测量。

三、距离计算

光电测距仪测定的距离，需进行常数改正、气象改正、倾斜改正，才能得到测线的水平距离。

1.仪器常数改正

将测距仪进行检定，即可测得测距仪的乘常数和加常数。

图4-14 光电测距

如图4-14，D为AB两点的实际长度，D′为仪器调制光所测距离。由于光线在反射棱镜内部走了一段路程，故反射镜的等效反射面位于棱镜面的后部B′处。同样光线在仪器内光路也走了一段路，故内光路棱镜的等效反射面应在它的前面A′处。因此仪器的加常数K=D-D′。

测距仪的测尺长度是由调制频率决定的。如果调制频率f因某些因素而产生变化，特别是精测尺频率发生变化，将会影响测距成果的精度，其影响与距离长度成正比。测距仪经过检定，可得到改正用的比例系数，即仪器乘常数R，单位为mm/km。对于观测值为s′的距离，对其进行常数改正，可得到

s=s′+K+R·s

2.气象改正

测距仪所用的测尺长度为c/2f。光速c的值在不同的大气状态（如温度、大气压力等）下有不同的值，而仪器设计时其测尺长度是假定大气温度和大气压力为某一数值下进行计算的，因此实际作业时，需对测距值进行气象改正。每种测距仪厂家均提供气象改正计算公式或气象改正表。

3.倾斜改正

当测线两端点不等高时，测距结果为倾斜距离s，尚需将其化算为水平距离，若用经纬仪测定了测线的竖角α，则水平距离D为

D=scosα

四、影响测距精度的因素和仪器的标称精度

根据相位式测距的基本公式（4-12），并顾及加常数，则

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式中：

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c₀——真空中的光速；

n——大气折射率。

对上式全微分得

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根据误差传播定律得

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由（4-14）式知，m_c0，m_f和m_n误差影响是与距离成比例的，我们称这些误差为“比例误差”；m_φ，m_K误差影响与距离无关，我们称这些误差为“固定误差”。

另一方面，就误差影响的性质来讲，m_c0，m_f，m_K和m_n中一部分是系统误差，我们需事先精确检定这些误差，以削弱它们的影响；m_φ和m_n中一部分是偶然误差，我们可以采用不同条件下的多次观测来削弱其影响。

通常采用下列公式表示测距仪的精度

m_D=±（a+b·D） （4-15）

式中：a——固定误差；

b——比例误差系数。

例如，某光电测距仪的标称精度为m_D=±（5mm+5×10⁶·D）则a=5mm，b=5×10^-6=5mm/km。用该仪器观测800m 距离的测距精度为m_D=±（5mm+5mm/km×0.8km）=±9mm

㈢ 用相位式光电测距时，在成果计算时，要加入哪些改正

相位式复光电测距是通过测量制调制光在测线上往返传播所产生的相位移，这些项目如何进行请参考《测量学》教材相关内容，第五章全站仪测量，包含有测量的四大光电系统，2、全站仪测量主要误差包括哪些？应如何消除？，全站仪测量主要误差包括测距误差和测角误差，由于实际测量时的气象条件一般同仪器设计的参数气象条件不一致，在测量中，第六章测量误差的基本理论，1、在角度测量中采用正倒镜观测、水准测量中前后视距相（2）用望远镜瞄准直线另一端点的标杆。（3）松开磁针制动螺旋，将磁针放下，待磁针静止后，磁针在刻度盘上所指的读数即为该直线的磁方位角。读数时，刻度盘的0刻划线在望远镜的物镜一端，应按磁针北端读数；若在目镜一端，则应按磁针南端读数。

㈣ 谁能知道这是什么

（1）、图根加密： 由于采用光电测距，测站点到地物、地形点的距离即使在500米以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形情况而定．一般以在500米以内能测到碎部点为原则．通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）．等级控制点尽量选在制高点．控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，或电子计算机，并且结算出控制点坐标与高程．对于图根控制点，还可采用＂辐射法＂和＂一步测量法＂。辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点．这种方法无须平差计算，直接测出坐标．为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业．即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点．这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。 （2）、碎部测量 野外数据采集包括两个阶段，即控制测量和地形特征点（碎部点）采集．实施数字测图前必须先进行控制测量．布设控制网应遵循的原则：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格．控制测量取得合格成果后，即可进行下面的碎部点的采集．但在出测前必须做好准备工作．

㈤ 这些年，攀登珠峰我们有了哪些新技术加持

第一点，4G、3G、2G以及1G都是以连接为主，连接人或连接物体。但是5G不是单纯的线性延伸，它的任务是“融合”。它会夹裹着ABC，也就是人工智能、大数据、云计算、边缘计算和区块链等等，将这些数字科技一起推送给我们的终端用户，它的重要使命就是完成这些融合。

第二点，在移动通信的一、三、五这些奇数代，它有一个重要的历史使命——培养用户使用习惯。比方说第一代培养的是在移动中完成语音通信，第三代是在移动中完成数据通信。偶数代二、四、六是进行收割，让它完成这种大爆发。在第二代，我们每个人都会有一个手机，习惯于打电话发短信；第四代，中国是移动互联网大爆发的见证者。

5G和6G之间的关系也是这样。5G主要是培养我们的习惯，不仅仅是与人连接，更多的是与物连接。我们不再是一个无差别的网络，收费也会按照有差别的场景来进行有差别的收费，实现真正的流量经营。这种培养用户习惯，以及对市场的认知是在5G时代完成的，它是一个全新的网络基础设施。

第三点，产业链里的业务运营商会更加分化。在5G和6G时代，可能会出现新的金融运营商、能源运营商、制造业运营商等等。这种分化会越来越多，越来越快。而通信运营商会因为这种多场景的收费再次焕发青春。

每一次珠峰登顶测量，是人类向极限的挑战，也是中国技术向世界的昭告。虽然此次测高工作还在开展中，具体数据尚未公布，但测绘人员成功登顶，意味着 2020 年测量珠峰高程的工作完成了关键步骤，同时也是最为艰难的一个环节。而此次登顶珠峰，测量的不仅是中国高度，也是世界高度。

正如电影《攀登者》中所说，我们要测量准确的高度，中国的高度。

㈥ 2020珠峰高程测量中运用了哪些测绘技术

珠峰高程测量综合运用GNSS（全球导航卫星系统）卫星测量，雪深雷达测量，重力测量，天文测量，卫星遥感等多种技术。其中GNSS接收机，雪深雷达，气象测量和觇标等仪器都需要人携带至顶峰。此外测量无人机和机器人尚无法完成珠峰登顶作业。因此尽管人力登顶危险重重，却是保证测量精确的关键。

测量登山队员迅速在峰顶竖立起测量觇标，使用GNSS接收机通过北斗卫星进行了高精度定位测量，使用雪深雷达探测仪探测了峰顶雪深，并使用重力仪进行了重力测量。上述高精度测量仪器均由我国自主研发，同时也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量，这将有利于大地水准面优化，提高珠峰高程精度，并获取宝贵的科学数据。

(6)光电测距成果扩展阅读：

珠峰高程测量注意事项：

在珠峰顶上作业对直升飞机的要求是非常高的，要把测量队员放下来，要把测量仪器设备从飞机上卸下来。很明显，珠峰顶上的地方非常小，飞机是不能降落的，那只能飞机在运动过程中。运动过程中，飞机的螺旋引起的风有可能引起冰雪的崩塌。

测重力需要摆上一段时间，然后让通过手来进行测量，其实难度很大。要在那精心坐不动，不停地要读数。另外又要操作，所以能背到(珠峰峰顶)上面已经是不容易了，然后再进行观测更不容易。

㈦ 求一篇关于测量的实训报告

学校 广州大学市政技术学院

专业 07工程监理

班组 第六组

学号 0735132106

姓名 陈雪婷

实习地点 校园内

实习日期 11月24日~12月5日

指导教师 刘尔璋、刘放清

前 言

1：项目名称：测量实训

2：任务来源：学院统一规定

3：施测与精度要求：L=945m，fh= ,测角中的误差≤24″，1/T=1/5000

4：测区位置与范围：学院校道内

5：测区环境及条件：学院的总体位置是个不规则的图形，测区范围内草地比较多，也有建筑物，而且校道上的转弯处也比较多。

6：测区已有地面控制点情况：在学院的前门内已经有了两个已知点分别是J1和J2。

7：测区的选点情况：要测量的校道总长945米，我们总共分了11个点，选点和取仪器的人员分工合作，在选点的时候要考虑到转弯位置，还要让每个点之间都可以通视每段的长度都不同，但相邻之间的距离比例不超过1：3。

8：施测技术依据规范：水准仪先是读黑面的下，上，中丝，然后再读红面的中丝。

而经纬仪测两个测回，分为0°和90°。

9：施测组织：每组八个人，分为两个小组，一组用水准仪测高程，另一组用光电测距经纬仪测水平角，最后派两个人用全站仪测距离

10：时间安排：第一天上午听了有关实习的注意事项，下午领取仪器及开始选点；第二天就开始行动，水准仪每个人有一组数据，而光电测距经纬仪就每两个人一组数据，最后用全站仪测距离，然后整理数据。

11：技术要求：（1）水准仪：安置水准仪，粗略整平，照准水准尺，整平对中，读数。

（2）光电测距经纬仪：粗略对中，用任意两个脚架的移动来完成；粗略水平，让圆水准器气泡居中，精确对中，两中心重合且同处于一铅垂线，精确水平，水平度盘在任意处水平。

12：作业人员情况：每个人都很认真地完成属于自己的工作。

下面是我们实习的成果：

我们实验的展点图：

测量实习技术总结

测量是一份细心的工作，一点也不能马虎，有一点的疏忽，误差就会很大。我们开始用的是水准仪，虽然操作简单，但是刚开始测出的数据，经过我们事后的检查，我们发现测出的数据都是有问题的，我们先是找原因，是操作失误还是我们读数有误差，然后重新测量，进行补测。看到自己组的一个站点也还没有测出来，其他组的已经熟练的操作时，我们很羡慕。但我们没有灰心；虽然我们有很多的东西都不懂，但是我们还是很认真的和老师及其他同学学习和讨论共同解决实习中遇到的种种问题。

在这实习的日子里，我感觉到数据处理能力在这次实习中也得到了很大的提高，以前接触的数据都不是通过自己实际测量得到的结果，整理时往往误差都在允许范围内，这次通过自己的实际测量练习得到的数据由于种种问题有些是超出误差允许范围的，这就需要我们能够迅速分析错误原因来得到新的数据。进而也对数据检核的重要性有了新的认识。由于数据量大，而且数据计算整理是一项很繁琐的工作，需要我们在整理计算的时候要格外认真小心。另外在记录数据的过程中要随时检核数据是否可用，免得再最后整理时发现误差过大而耽误工程进度。当确定所有的所需数据都计算准确无误后可以开始进行新的操作。操作过程中要严格按照操作顺序进行，各组员要进行明确的分工，每项工作要有专人负责。测量需要建立在准确的数据收集基础上，所以在测各角值和量距的过程中要认真仔细，边测量边校核，确保数据准确无误。如果测量结果出现超出误差允许范围，必须进行重新测量，认真科学地对待。同时我们所使用的仪器很多是很精密也很脆弱的，必须轻轻地拿、轻轻的放置，严格依照操作要求使用，必须时刻注意爱护仪器。 这让我们很小心仪器，明白保护仪器的重要性。

测量学这门学科要求非常高，精确度不用说了，非常讲究科学的一门课程，在用光电测距经纬仪的时候，有时不小心碰到了脚架，哎！所以重新开始整平仪器。再有时在一个测回内，有一个半测回超限了，这样又要重新补测。经过这些教训后，我们从不熟练到熟练，不小心到小心翼翼，从失误到无误。

通过这次实习使我们养成了严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、爱护仪器和遵守纪律的精神，我想这在以后对给我们无论是工作还是生活都会有莫大的帮助。

测量实习小结

通过实际的测量实习，让我们大家学到了很多实实在在的东西，很明显地巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识，且让我们获得测量工作的初步经验和基本技能，及培养我们要有独立工作的能力，进一步让我们熟练掌握实验仪器的操作技能，提高计算和绘图能力，而且拓展了大家之间相互交流合作的能力；也在很大程度上提高了我们的个人的动手和动脑的能力，同时并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有一个全面和系统的认识。也让我们明白一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。

这次实习的目的是使我们通过综合实习活动，将课堂上的专业知识综合运用于工程实际过程，培养自己理论联系实际的能力、分析问题、解决问题能力，组织管理能力、实际动手能力和操作技能。经实习后能基本上独立操作仪器获得观测成果并能进行数据处理，使所学知识进一步巩固和深化。但是我觉得我们以前的动手过于简单，只有在实际工作中才能真正的熟悉操作。所以我们很珍惜这次实习的机会。让我们深刻地的明白只有真正的动手操作了才知道自己是否真正学到了。

就我个人而言，我觉得自己能够比较熟练地对水准仪和经纬仪进行对中整平。特别是在经纬仪使用中，通过这次实习能够在比较短的时间内完成对中整平，之前老是调平了水泡，然而却对不准所测的点，浪费了很多时间，而现在在这次实习中通过对经纬仪的大量应用，我已经熟练了经纬仪对中整平的步骤，用经纬仪测量也比较如鱼得水。

这次实习，我想最大成功之处就是我们小组的团队的合作精神。因为任何一项小的工作一个人都不能完成，必须有大伙的合心、合力、合作才能顺利完成每一项工作。应该说，没有团队就没有我们今天的比较完美的实习成绩。我们正是在这个一起努力完成好工作的目标支持下共同努力做好了每一件工作。我一直认为学习上争论我们应该给与支持，但生活上我们互相给与谅解。所以在测量过程中会争论，发生分歧后大家都实事求是，一切为了把工作做好的态度认真听取他人意见，并敢于说出自己的想法，坚决不能有任何私心。团队精神对于我们日后的学习和工作也有着重要的作用，我们应该积极培养自己的团队精神。团队精神的意义和目的不仅仅是完成好一项工作，我们小组这次实习的团队合作精神是品质和效率的保证，今后我们无论参加任何集体活动都用有这种团队精神。

十几天的实习很快就结束了，现在回想起实习的日子，真是让人无法忘记，我自各是永远也不会忘记我第一次测出的站点是合格时，自己是多么的兴奋，也在这实习发现自己还有很多的不足，明白自己需要不断的完善自己才能能够做到更好。今后，自己要更加努力。