❶ 長度測量技術中有哪些基本原則
通常需要測定的是水平距離，即兩點連線投影在某水準面上的長度。
距離測量常用的方法有量尺量距、視距測量、視差法測距和電磁波測距等。
用量尺直接測定兩點間距離，分為鋼尺量距和因瓦基線尺量距。鋼尺是用薄鋼帶製成，長20米、30米或 50 米。所量距離大於尺長時 ，需先標定直線再分段測量。鋼尺量距的精度一般高於 1／1000。
減小誤差的基本方法：多次測量求平均值，另外，選用精密儀器，改進測量方法也可以減小誤差。
1、長度單位的換算要准確；
2、刻度尺的使用方法正確理解。
❷ 鋼尺量距
鋼尺量距工具簡單，是工程測量中常用的一種距離測量方法，按精度要求不同又分為一般方法和精密方法。鋼尺量距的基本步驟為定點、定線、量距及成果計算。
一、鋼尺量距的一般方法
1.定點
為了測量兩點間的水平距離，需將點的位置用明確的標志固定下來。使用時間較短的臨時性標志一般用木樁，在打入地面的木樁頂面釘一個小釘，表示點的精確位置。需要長期保存的永久性標志用石樁或混凝土樁，在頂面刻十字線，以其交點表示點的精確位置。為了使觀測者能從遠處看到點位標志，可在樁頂的標志中心上豎立標桿、測釺或懸吊垂球等。
2.定線
當兩個地面點之間的距離較長或地勢起伏較大時，為便於量距，可分成幾段進行丈量。即在兩點連線的方向上豎立幾根標桿，既可標定直線的方向和位置，又可作為分段丈量的依據。這種把多根標桿標定在已知直線上的工作稱為直線定線，簡稱定線。直線定線的方法主要有目估定線和經緯儀定線，用鋼尺按一般方法量距時，常用目估定線，其操作方法如下：
如圖4-1，A，B為地面上待測距離的兩個端點，現要在A，B直線上定出1，2兩點。先在A，B點豎立標桿，甲站在A點標桿後約一米處，用眼目測A點標桿的一側照準B點標桿的同一側形成視線，乙按甲的指揮左右移動標桿，當標桿的同一側移入甲的視線時甲喊「好」，乙在標桿處插上測釺即為1點。同法可定出相繼的點。直線定線一般應由遠到近，即先定點1，再定點2；如果需將AB直線延長，也可按上述方法將1，2等點定在AB的延長線上，但切忌用短直線來定長直線。
圖4-1 兩直線間目估定線
3.量距
（1）量距工具
鋼尺量距的主要工具是鋼尺，輔助工具有標桿、測釺和垂球架等。
圖4-2 量距用的鋼尺
1）鋼尺：鋼尺又稱鋼捲尺，為薄鋼制的帶狀尺。鋼尺可以卷放在圓形的尺殼內，也可以卷放在金屬的尺架上，如圖4-2所示。鋼尺的長度有20m，30m及50m等數種，其基本分劃為厘米，最小分劃為毫米。在每分米和每米的分劃線處，有相應的注記。由於尺上零點位置的不同，有端點尺和刻線尺的區分。端點尺是以尺的最外端作為尺的零點，如圖4-3（a）所示；當從建築物牆邊開始丈量時，使用端點尺是非常方便的。刻線尺是以尺前端的一刻劃線作為尺長的零點，如圖4-3（b）所示。
圖4-3 端點尺和刻線尺
2）輔助工具：鋼尺量距中使用的輔助工具主要有測釺、標桿、垂球架等。標桿是紅白色相間（每段20cm）的木製圓桿，全長2m或3m，如圖4-4（b），主要用於標志點位與直線定線。測釺是用粗鋼絲製成，形狀如圖4-4（a），上端成環狀下端磨尖，用時插入地面，主要用來標志尺段端點位置和計算整尺段數。垂球架由三根竹桿和一個垂球組成，如圖4-4（c），是在傾斜地面量距的投點工具。
圖4-4 量距輔助工具
（2）量距方法
1）平坦地面上的量距方法：如圖4-5所示，欲量A，B兩點之間的水平距離，先在A，B處豎立標桿，作為丈量時定線的依據；清除直線上的障礙物以後，即可開始丈量。
圖4-5 平坦地面上的量距方法
丈量工作一般由兩人進行，後尺手持尺的零端位於A點，前尺手持尺的末端並攜帶一組測釺（5～10根），沿AB方向前進，行至一尺段處停下。後尺手以尺的零點對准A點，當兩人同時把鋼尺拉緊、拉平和拉穩後，前尺手在尺的末端刻線處豎直地插下一測釺，得到點1，這樣便量完了一個尺段。如此繼續丈量下去，直至最後不足一整尺段的長度，稱之為余長（圖4-5中nB段）；丈量余長時，前尺手將尺上某一整數分劃對准B點，由後尺手對准n點，在尺上讀出讀數，兩數相減，即可求得不足一尺段的余長。則圖4-5平坦地面A，B兩點之間的水平距離為
DAB=n·l+q （4-1）
式中：l——尺長；
q——余長；
n——尺段數。
2）傾斜地面的量距方法：如果A，B兩點間有較大的高差，但地面坡度比較均勻，大致成一傾斜面，如圖4-6所示。則可沿地面丈量傾斜距離D′，用水準儀測定兩點間的高差h，按下式中任一式計算水平距離D為
圖4-6 傾斜地面量距方法
建築工程測量
建築工程測量
式中：ΔDh——量距時的高差改正（或稱傾斜改正）。
3）高低不平地面的量距方法：當地面高低不平時，為了能量得水平距離，前、後尺手同時抬高並拉緊鋼尺，使尺懸空並大致水平（如為整尺段時則中間有一人托尺），同時用垂球把鋼尺兩個端點投影到地面上，用測釺等作出標記，如圖4-7（a）所示，分別量得各段水平距離li，然後取其總和，得到A，B兩點間的水平距離D。這種方法稱為水平鋼尺法量距。當地面高低不平並向一個方向傾斜時，可只抬高鋼尺的一端，然後在抬高的一端用垂球投影，如圖4-7（b）。
圖4-7 高低不平地面量距方法
4.成果計算
為了防止丈量錯誤和提高量距精度，距離要往、返丈量。上述介紹的方法為往測，返測時要重新進行定線。把往返丈量所得距離的差數除以往、返測距離的平均值，稱為距離丈量的相對精度，或稱相對誤差。即
建築工程測量
例如：距離AB，往測時為155.642m，返測時為155.594m，則量距相對精度為
建築工程測量
在計算相對精度時，往、返差數取其絕對值，並化成分子為1的分式。相對精度的分母越大，說明量距的精度越高。在平坦地區鋼尺量距的相對誤差一般不應大於1/3000；在量距困難地區，其相對誤差也不應大於1/1000。量距的相對精度沒有超過規定值，取往、返測量結果的平均值作為兩點間的水平距離D。
鋼尺量距一般方法的記錄、計算及精度評定見表4-1。
表4-1 鋼尺一般量距記錄及成果計算
二、鋼尺量距的精密方法
鋼尺量距一般方法的精度只能達到1/1000～1/5000，當量距精度要求較高時，例如要求量距精度達到1/10000～1/40000，這時應採用精密方法進行丈量。鋼尺量距的精密方法與鋼尺量距的一般方法基本步驟是相同的，只不過前者在相應步驟中採用了較精密的方法並對一些影響因素進行了相應的改正。
1.鋼尺檢定
鋼尺因刻劃誤差、使用中的變形、丈量時溫度變化和拉力不同的影響，其實際長度往往不等於尺上所注的長度即名義長度。因此，丈量時應對鋼尺進行檢定，求出在標准溫度和標准拉力下的實際長度，以便對丈量結果加以改正。在一定的拉力下，以溫度t為變數的函數式來表示尺長lt，這就是尺長方程式，其一般形式為
lt=l0+Δl+α（t-t0）l0 （4-5）
式中：lt——鋼尺在溫度t（℃）時的實際長度；
l0——鋼尺的名義長度；
Δl——尺長改正數，即鋼尺在溫度t。時的改正數；
α——鋼尺的膨脹系數，其值約為（1.15×10-5～1.25×10-5）/1℃；
t0——鋼尺檢定時的溫度，一般取20℃；
t——鋼尺量距時的溫度。
每根鋼尺都應有尺長方程式，用以對丈量結果進行改正，尺長方程式中的尺長改正數Δl要通過鋼尺檢定，與標准長度相比較而求得。
2.定線
確定了距離丈量的兩個端點後，即開始直線定線工作。由於目估定線精度較低，在鋼尺精密量距時，必須用經緯儀定線，其定線內容主要有經緯儀在兩點間定線及經緯儀延長直線。
（1）經緯儀在兩點間定線
如圖4-8所示，欲在AB線內精確定出1，2點的位置。可由甲將經緯儀安置於A點，用望遠鏡照準B點，固定照準部制動螺旋。然後將望遠鏡向下俯視，用手勢指揮乙移動標桿至與十字絲豎絲重合時，便在標桿位置打下木樁，再根據十字絲在木樁上刻出十字細線（或釘上小釘），即為准確定出的中點位置。
圖4-8 經緯儀在兩點間定線
（2）經緯儀延長直線
如圖4-9所示，如果需將直線AB延長至C點，置經緯儀於B點，對中整平後，望遠鏡以盤左位置用豎絲瞄準A點，制動照準部，松開望遠鏡制動螺旋，倒轉望遠鏡，用豎絲定出C′點。望遠鏡以盤右位置再瞄準A點，制動照準部，再倒轉望遠鏡定出C″點。取C′C″的中點，即為精確位於AB直線延長線上的C點。這種延長直線的方法稱為經緯儀正倒鏡分中法，用正倒鏡分中法可以消除經緯儀可能存在的視准軸誤差與橫軸不水平誤差對延長直線的影響。
圖4-9 經緯儀兩點間定線
3.量距
用檢定過的鋼尺精密丈量AB兩點間的距離，丈量組一般由五人組成，兩人拉尺，兩人讀數，一人指揮兼記錄和讀溫度。
丈量時，拉伸鋼尺置於相鄰兩木樁頂上，並使鋼尺有刻劃線的一側貼切十字線。後尺手將彈簧秤掛在尺的零端，以便施加鋼尺檢定時的標准拉力，如圖4-10所示。兩端同時根據十字絲交點讀取讀數，估讀到0.5mm記入手簿（見表4-1），並計算尺段長度。圖4-10鋼尺精密量距。
圖4-10 鋼尺量距的精密方法
前、後移動鋼尺10cm以上，同法再次丈量，每一尺段要讀三組數，由三組讀數算得的長度較差應小於3mm，否則應重測。如在限差之內，取三次結果的平均值，作為該尺段的觀測結果。每一尺段應記溫度一次，估讀至0.5℃。如此繼續丈量至終點，即完成一次往測。完成往測後，應立即返測。每條直線所需丈量的往返次數視量距的精度要求而定。
4.測定相鄰樁頂間的高差
上述所量的距離，是相鄰樁頂點間的傾斜距離，為了改算成水平距離，要用水準測量的方法測出各樁頂間的高差，以便進行傾斜改正。水準測量宜在量距前或量距後往、返觀測一次，以資檢核。相鄰兩樁頂往、返所測高差之差，一般不得超過±10mm，如在限差以內，取其平均值作為觀測的成果。
5.成果計算
精密量距中，將每一段丈量結果經過尺長改正、溫度改正和傾斜改正換算成水平距離，並求總和，得到直線往測或返測的全長。如相對精度符合要求，則取往、返測平均值作為最後成果。
（1）尺長改正
鋼尺在標准拉力、標准溫度下的實際長度為l′，它與鋼尺的名義長度l0的差數Δl即為整尺段的尺長改正數，Δl=l′-l0。則有
建築工程測量
（4-6）式中：Δld——尺段的尺長改正數；
l——尺段的傾斜距離。
（2）溫度改正
設鋼尺在檢定時的溫度為t0℃，丈量時的溫度為t℃，鋼尺的線膨脹系數為α，則丈量一個尺段l的溫度改正數Δlt為
Δlt=α（t-t0）l （4-7）
式中：l——尺段的傾斜距離。
（3）傾斜改正
圖4-11 尺段傾斜改正
如圖4-11所示，設l為量得的斜距，h為尺段兩端點間的高差，現要將l改算成水平距離D，故要加傾斜改正數Δlh，從圖4-11可以看出
Δlh=D-l
即
建築工程測量
將 1-h2
建築工程測量
可見，傾斜改正數恆為負值。
一般來說，h與l相比總是很小，式中二次項以上的各項可略去不計，故傾斜改正數為
建築工程測量
綜上所述，每一尺段改正後的水平距離D為
D=l+Δld+Δlt+Δlh （4-9）
三、鋼尺量距誤差及注意事項
1.鋼尺量距誤差
鋼尺量距誤差主要有鋼尺誤差、人為誤差及外界條件的影響。
（1）鋼尺誤差
如果鋼尺的名義長度和實際長度不符，則產生尺長誤差。尺長誤差屬系統誤差，是累積的，所量距離越長，誤差越大。因此新購置的鋼尺必須經過檢定，以求得尺長改正值。
（2）人為誤差
人為誤差主要有鋼尺傾斜和垂曲誤差、定線誤差、拉力誤差及丈量誤差。
1）鋼尺不水平誤差和垂曲誤差：當地面高低不平、按水平鋼尺法量距時，鋼尺沒有處於水平位置或因自重導致中間下垂而成曲線時，都會使所量距離增大，因此丈量時必須注意鋼尺水平。
2）定線誤差：由於丈量時鋼尺沒有準確地放在所量距離的直線方向上，使所量距離不是直線而是一組折線，因而總是使丈量結果偏大，這種誤差稱為定線誤差。一般丈量時，要求定線偏差不大於0.1m，可以用標桿目估定線。當直線較長或精度要求較高時，應用經緯儀定線。
3）拉力變化的誤差：鋼尺在丈量時所受拉力應與檢定時拉力相同，一般量距中只要保持拉力均勻即可，而對較精密的丈量工作則需使用彈簧秤。
4）丈量本身的誤差：丈量時用測釺在地面上標志尺端點位置時插測釺不準，前、後尺手配合不佳，余長讀數不準，都會引起丈量誤差，這種誤差對丈量結果的影響可正可負，大小不定。因此，在丈量中應盡力做到對點准確，配合協調，認真讀數。
（3）外界條件的影響
外界條件的影響主要是溫度的影響，鋼尺的長度隨溫度的變化而變化，當丈量時的溫度和標准溫度不一致時，將導致鋼尺長度變化。按照鋼的膨脹系數計算，溫度每變化1℃，約影響長度為1/80000。一般量距時，當溫度變化小於10℃時可以不加改正，但精密量距時必須考慮溫度改正。
2.鋼尺的維護
不論是一般量距還是精密量距，都要精心地維護和保養鋼尺，主要有以下三點：
1）鋼尺易生銹，收工時立即用軟布擦去鋼尺上的泥土和水珠，塗上機油以防生銹；
2）鋼尺易折斷，在行人和車輛多的地區量距時，嚴防鋼尺被車輛壓過而折斷。當鋼尺出現捲曲，切不可用力硬拉，應按順時針方向收卷鋼尺；
3）不準將鋼尺沿地面拖拉，以免磨損尺面刻劃。
❸ 距離測量的方法有哪幾種各種方法的優缺點
總結來說方法有兩大類：一、直接量距；二、間接量距；
而直接量距包括：1皮尺、2、鋼尺量距等；
間接量距包括：1、視距測量、2、視插法測量、3、電磁波測量等；
直接悔如岩量距的優點有：方法碧御簡單；缺點橡拿有：受地形以及長度的影響與限制；
間接量距的有點有：不受地形限制，勞動強度低、效率高；缺點有：設施要求較多。