视距测量
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第60页（2334字）
在地面高低起伏较大，直接量距遇到困难时，可采用经纬仪视距法测距。这是一种同时测定两地间的水平距离和高差的间接测量方法，其精度虽不如直接量距，但因操作方便，速度较快，又不受地形起伏的限制，故广泛使用。
视距法测距所用的仪器和工具为经纬仪和视距尺。视距尺是一种漆有黑白相间的、带有厘米分划值的尺子，每分米注有数字。
1．视距测量原理
(1)视准轴水平时的视距公式
内调焦望远镜的物镜系统是由物镜L1和调焦透镜L2两部分组成(图4－11)，当标尺R在不同距离时，为使它的像落在十字丝平面上，必须移动L2。因此，物镜系统的焦距是变化的。下面就图4－11所示的情况讨论内调焦望远镜的视距公式。
图4－11 视距测量原理
设望远镜的视准轴水平，并瞄准一竖立的视距尺R，由上、下视距丝在尺面的两个读数之差，即得到视距间隔。
由透镜L1成像原理可得下式：
式中 l——视距尺上的间隔；
p′——l经透镜之后的像。
由透镜L2成像原理可得
式中 p′——物(实际是l经透镜L1后的像)；
p——p′′的像，p为十字丝分划板上视距丝之间的距离；
a——物距；
b——像距。
因L2为凹透镜，而且作为物的p′是在光线的出射光一方，由透镜成像公式得：
即
将式(4－4)代入式(4－2)，得
将式(4－5)代入式(4－1)，得
由图4－11可见，标尺至仪器中心的距离S为
令
式中
——当S为无穷大时b的值。
代入式(4－7)，得
令
则
S=Kl+c (4－11)
式(4－10)中，△b和l均随S而变，通常设计望远镜时，适当选择有关参数后，可使K=100，且使
l和f1+δ基本相等，即c可忽略不计，于是式(4－11)为：
S=Kl=100l (4－12)
(2)视准轴倾斜时的视距公式
如图4－12所示，B点高出A点较多，不可能用水平视线进行视距测量，必须把望远镜视准轴放在倾斜位置，如尺子仍竖直立着，则视准轴不与尺面垂直，上面推导的公式就不适用了。若要把视距尺与望远镜视准轴垂直，那是不易办到的。因此，在推导水平距离的公式时，必须导入两项改正：一是对于视距尺不垂直于视准轴的改正；二是视线倾斜的改正。
图4－12 视准轴倾斜
测定倾斜地面线AB的水平投影S时(图4－12)，在A点安置仪器，在B点竖立视距尺，望远镜内上、下视距丝和中丝分别截在尺上M′、G′和Q点。若视距尺安放得与视准轴垂直，则视距丝将分别截在尺上的M和G两点。因为
∠MQM′=∠GQG′=α
则
由于
很小，故可以把∠QMM′和∠QGG′当作直角。由图4－12可知：
式中，V+V1是两视距丝所截竖直视距尺的间隔l，而V+V1′是假设视距尺与视准轴垂直时两视距丝在尺上的间隔l0，因此，上式可写为：
l0=lcosα
由式(4－12)得出倾斜直线NQ的长度为：
D=Kl0=Klcosα
将倾斜距离折算成水平距离S需乘以cosα，则
S=Klcos2α
2．视距测量作业方法
视距测量作业流程如下：
1)将经纬仪安置在测站A上，对中、整平。
2)量仪器高i。
3)将视距尺竖立于待测点上，用望远镜瞄准视距尺，分别读出上、下视距丝和中丝读数。然后，再读竖盘读数，并将所有读得的数据记入视距测量手簿中(表4－2)。
4)根据上、下视距丝读数，算出尺间隔t；把竖盘读数换算为竖角δ，再计算出测点至测站的水平距离和高程。
视距测量记录格式见表4－2。
表4－2 视距测量记录
