激光测距仪在水文测验中的使用技巧
激光测距仪在水文测验中的使用技巧
作者:牛长喜 张小成 高俊生 梁玉振 陈海燕
激光测距仪是目前最先进的距离测量仪器,利用激光对目标进行准确距离测定。工作时激光测距仪向目标发射出一束很细的激光。经被测目标反射后的激光束由光电元件接收。计时器同时测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单,速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。目前水文行业外业使用的多为无标尺手持式激光测距仪,广泛应用于水文淤积断面起点距测量水文流量测验断面起点距测量及河势测验中的距离测量等。
特殊情况下的水位观测中,利用激光测距仪测得距离利用测角仪器获得角度,根据距离、角度可以有效计算水位数值,保证观测人员安全国水文工作有着与其他行业不同的特殊性,特殊的测量环境和测量对象,使激光测距仪的应用不像其他行业方面应用情况简单,按常规方法无法获得距离数据,多数惜况下需要利用一些技巧来完成一些复杂情况的距离测量,这些技巧被实践证明是有效的。
激光测距仪的基本部件是由激光发射器、控制激光发射器的开关系统、光接收器、计时器、计算系统、电源等部分组成,激光发射器是产生激光的元件,在控制开关的作用下产生及发射激光。激光接收器是接收由被测目标反射回来的激光!当然也接收非观测目标反射回来的激光 计时器是记录激光从发射到被反射回来的时间。打开激光发射器的同时提示计时开始,激光遇到反光物体被反射回来被激光接收器接收到后同时计时器停止计时计算系统根据激光的运行时间及光的速度计管出观站到目标测点的距离。
激光源距仪的外观结构,不同型号的仪器有不同的结构。
一般测量距离的激光测距仪由观测器 激光发射镜,潮光接收镜、触发开关、液晶屏幕、操作键盘、输出接口喷叭电池盒及电源开关等组成。操作时,打开激光澜距仪电源开关,进行必要的设置,从观测器中瞄准目标,按住触发开关片刻,放开触发开关,激光就会发出并瞬时完成测距过程。
淤积面测点距离的高效观测外业测量中,一个淤积断面约观测50个左右的水下测点,每个酒点都需要用谢光测距位测出距商需要5-10分钟测完。测量点数较多,仪器测量触发开关提作频策。如果在一个点上多次测不出数据,不仅延长测量时间,仪器电源的电量也有限,电容充电时间延缓。多次连续触发激光会使连接线发热太大,烧坏电线。因此,快速 有效的使用激光测距仪测出距离数据,是外业测量应该研究的问题。
首先,测量人员要有一定的基本功,即用两手托着仪器观测时,要能够保持一定的稳定性。虽然激光速度很快。从发出激光到接收到回光,尽管是非常短的时间,但在仪器发出激光后手发生抖动,回光信号就不能准确的回到接收窗上,使测距失败。当距离较远时,最好还是将测距仪放到架子上或稳定的物体上,以保持仪器本身的稳定性。测距仪测距工作是在激光发射后才开始的,多数情况下当按下触点开关给电容充电及放开开关测距时,激光并不一一定立即发射,要迟后一段时间,当电池电量不足时更为明显。因此仪器稳定要达到一定的时间,当听到“哒”的一声后测距才算结束,这时才可移动测距仪。
激光测距仪的高效观测主要是依赖仪器的稳定性及测验人员的正确操作,测验人员的基本功是非常必要的,距离较近时,手托仪器观测将方便、快捷,节省观测时间。距离较远时,就应该依托其他物体保持仪器的稳定,避免不必要的无效操作,浪费时间。
在有障碍情况下的距离观测
外业测量难免遇到杂草、树木的影响,当仪器处于杂草、丛林中,而观测范围处于外部开阔地时,仪器的选通功能具有重要作用。诸如黄河游荡性河道岸边多存在芦苇等杂草地带,有时仪器观测人员不容易到达水边,激光测距仪需要透过一段杂草区域测得断面测点到测站的距离。
仪器选通就是限制最小测量距离,不处理最近距离以内的反射信号。这样如果草丛距离100m,将选通距离定为100m以上,就不会再测到草丛内的反射信号,正常接收超过选通距离以上的观测点返回的信号。
在进行断面水下测量,当视角较小,且仪器站距近岸水边较远时,由于视角较小,不是渊到近滩的信号,就是测到远滩的信号,这时仪器的选通功能也能发挥作用。即将仪器的选通值定为稍大于近岸水边的距离,测距时就不会再测到近岸滩地的反射信号。
观测水面上靠近对岸一些测点的距离时,应充分利用水面对激光信号不饭回反射的特性,仪器瞄准时可以稍偏下,瞄准水面测出的实际是被测点的距离。
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