視距法測(cè)距基本原理

　　視距測(cè)量是利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字絲分劃板上的視距絲在視距尺（水準(zhǔn)尺）上讀數(shù)，根據(jù)光學(xué)和幾何學(xué)原理，同時(shí)測(cè)定儀器到地面點(diǎn)的水平距離和高差的一種方法。

　　視距測(cè)量具有操作簡(jiǎn)便、速度快、不受地面起伏變化的影響的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于碎部測(cè)量中。但其測(cè)距精度低，約為：1/200-1/300。

　　測(cè)量原理

　　拇指測(cè)距（三角函數(shù)與密位） 向前伸直手臂樹起拇指，閉上左眼，右眼、拇指、目標(biāo)形成直線，閉上右眼，睜開左眼，此時(shí)記住左眼、拇指延長(zhǎng)直線目標(biāo)右側(cè)那一點(diǎn)，目測(cè)那一點(diǎn)與目標(biāo)的距離并乘以10，即你到目標(biāo)的大概距離。

　　“大拇指測(cè)距法”是根據(jù)直角三角函數(shù)來(lái)測(cè)量的假設(shè)距離我們N米有一目標(biāo)物，測(cè)量我們到目標(biāo)物的距離：

　　1、水平端起我們的右手臂，右手握拳并立起大拇指

　　2、用右眼（左眼閉）將大拇指的左邊與目標(biāo)物重疊在一條直線上；

　　3、右手臂和大拇指不動(dòng)，閉上右眼，再用左眼觀測(cè)大拇指左邊，會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)邊線離開目標(biāo)物右邊一段距離；

　　4、估算這段距離（這個(gè)也可以測(cè)量），將這個(gè)距離×10，得數(shù)就是我們距離目標(biāo)物的約略距離。

　　由于每個(gè)人的臂長(zhǎng)、兩眼瞳孔間距各有不同，因此，這種測(cè)距法需要因人而異，進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練，經(jīng)過(guò)普通訓(xùn)練的一般人可以做到200米內(nèi)正負(fù)誤差5米。

　　視距測(cè)量是利用望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距裝置配合視距尺根據(jù)幾何光學(xué)和三角測(cè)量原理，同時(shí)測(cè)定距離和高差的方法。

　　特點(diǎn)：這種方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等優(yōu)點(diǎn)

　　水平視距

　　如圖（1）所示，欲測(cè)定A，B兩點(diǎn)間的水平距離D及高差h，可在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，B點(diǎn)立視距尺，設(shè)望遠(yuǎn)鏡視線水平，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)視距尺，此時(shí)視線與視距尺垂直。若尺上M，N點(diǎn)成像在十字絲分劃板上的兩根視距絲m，n處，那末尺上MN的長(zhǎng)度可由上，下視距絲讀數(shù)之差求得。上，下絲讀數(shù)之差稱為視距間隔或尺間隔。

　　圖（1）中l(wèi)為視距間隔，p為上、下視距絲的間距，f為物鏡焦距，δ為物鏡至儀器中心的距離。

　　由相似三角形m‘n’F與MNF可得：d：f=l：p ，即：d=fl /p，由圖看出D=d+f+δ ，帶入得：D=fl/p+f+δ，令f/p=K，f+δ=C，得D=Kl+C.（1）

　　式中K、C——視距乘常數(shù)和視距加常數(shù)。現(xiàn)代常用的內(nèi)對(duì)光望遠(yuǎn)鏡的視距常數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)已使K=100，C接近于零。則公式（1）可化簡(jiǎn)為D=Kl=100×l。（2）

　　而高差h=i-v， （3）

　　i—儀器高，是樁頂?shù)絻x器橫軸中心的高度；v—瞄準(zhǔn)高，是十字絲中絲在尺上的讀數(shù)。

　　傾斜視距

　　在地面起伏較大的地區(qū)進(jìn)行視距測(cè)量時(shí)，必須使視線傾斜才能讀取視距間隔，如圖（3）。由于視線不垂直于視距尺，故不能直接應(yīng)用上述公式。如果能將視距間隔MN換算為與視線垂直的視距間隔M‘N’，這樣就可按公式（2）計(jì)算視距，也就是圖（3）斜距D’，再根據(jù)D‘和豎直角α算出水平距離D及高差h。因此解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于求出MN與與M’N‘之間的關(guān)系。

　　圖中φ角很小，約為34‘，故可把角MM’E和角NN‘E 近似地視為直角，容易計(jì)算得l’=M’N‘=MNcosα=lcosα，則D’=Klcosα。（4）

　　容易求得水平距離D=Klcosα*cosα，（5）

　　高差h=D*tanα+i-v 。 （6）

　　其實(shí)視線水平的時(shí)候α為0°，sin0°=0，cos0°=1，帶入（4）、（5）、（6）就可得到（2）、（3）式。其中視線水平的時(shí)候視距等于水平距離。

　　觀測(cè)計(jì)算

　　施測(cè)時(shí)，如圖（3）所示，安置儀器于A點(diǎn)，量出儀器高i，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)B點(diǎn)視距尺，分別讀取上、下、中三絲的讀數(shù)M、N、V，計(jì)算視距間隔l=M-N。再使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中（如為豎盤指標(biāo)自動(dòng)補(bǔ)償裝置的經(jīng)緯儀則無(wú)此項(xiàng)操作），讀取豎盤讀數(shù)，并計(jì)算豎直角α。然后按公式（4）、（5）、（6）用計(jì)算器計(jì)算出視距、水平距離和高差。