土木工程►测量和水准►曲率和折射-数字测量和水准测量中的误差来源

曲率和折射

地球曲率:

地球似乎消失“随着距离。地球的弯曲形状意味着，当视线进入地平线时，望远镜所观察到的水平面将离开水平面。

这种效果使得实际的水平杆读数过大:

D是视野距离，以千英尺计。

曲率的影响是:

• 杆读数太高
• 误差随距离呈指数增长

大气折射:

折射在很大程度上是大气压和温度梯度的作用，这可能导致:

弯曲的幅度有很大的变化。

基本上有三种温度梯度(dT/dh):

1. 吸收:主要发生在夜间，较冷的地面从大气中吸收热量。

• 这导致大气温度随着离地面的距离和dT/dh > 0的增加而增加。

2. 排放:主要发生在白天，较暖的地面向大气中散发热量，导致温度梯度为负，即dT/dh < 0。

3. 平衡:不发生热传递(dT/dh = 0)，只在晚上和早上发生短暂的热传递。

4. dT/dh < 0的结果是导致光线对地面是凸的，而不是一般所示的凹的。

   • 这种效应使光线越接近地面，误差就越大，误差在5毫米/公里范围内。

大气使视线的水平线向下折射，使水准杆读数变小。典型的折射效应约等于地球曲率效应的14%。

测量中曲率和折射的综合效应

曲率和折射的综合效应是近似的

计算曲率和折射组合效应的公式为:

C + r = 0.021k²

C =曲率修正

R =折射校正

K =几千英尺的视距

不同距离的相关性

距离	修正
100年	0.00021”
200年	0.00082”
500年	0.0052”
700年	0.01”
1英里	0.574”

如何消除曲率和折射引起的误差

1. 正确的投篮程序(短距离投篮和平衡投篮)实际上可以减少失误

2. 在可能的情况下，工作人员的读数应保持在离地面至少0.5米的地方，

3. 使用后视和前瞻相等的短观察距离(25米)

4. 下面的空气比上面的空气密度大下面的空气比上面的空气密度大，视线向下弯曲，抵消地球曲率误差14%。

5. 联立反三角法高度

6. 在每个观测站同时进行的观测，抵消了曲率和折射的影响

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