讨论大气垂直折光系数K值? (转贴)

在控制测量过程的距离计算过程中我们经常要用到大气垂直折光系数K值,在水电水利施工测量规范中K值的规定是:取值范围是0.08至0.14之间或实测确定.那么它是如何进行确定的呢?

我看到一个关于K值确定的资料是这样写的:K值需要根据现场测量资料统计分析求得,当同时进行三角高程测量时,可根据未经球气差改正的往返测量不符值计算大气垂直折光系数:
K=1+(h1+h2)/D^2*R
K平均=[K]/N
h=Ssin(a+(1-k)/2/R*S（KM）*206265)+i-v
上式中：
a：天顶距
S：经改正后斜距M
S（KM）：经改正后斜距KM
i：仪高
v：觇高

以上确定K值的方法是否正确？
确定K值的方法还有那些？
K值对测距的影响有多少？

以上问题请各位讨论！

linyong_wq

2005年08月14日 17:30:26

2楼

关于测距的气象改正
这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。
1有关公式
⑴光在真空中传播速度c0=299792458±1.2(m/s) (25)
1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）第十六届年会。
如果测定空气的折射率n，则可求出空气中的光速c=c0/n (26)
⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy）公式：
(27)
1963年IUGG决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式：
(28)
上式是在温度00C，气压760mmHg毫米汞柱高（或1013.2mb毫帕），
0﹪湿度，含0.03﹪CO2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式.
⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式
(29)
在标准大气压条件下
(30)
⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch）公式
(31)
式中：是温度为t0C，气压为p和水蒸气为e时空气的折射率, p和e的单位为mmHg。
由(30)式计算，
α为空气膨胀系数，α=1/273.16=0.003661

2气象改正
将测距仪采用的波长λ代入(30)式可求出 ,再由测边时的气象条件由(31)式可求出大气折射率n,．．．。
其实在设计测距仪时，都采用假定大气状态，例如DCH2型测距仪，红外光的波长λ=0.83μm,代入(30)式 =1.00029473。假定大气状态是t=150C,P=1.013hPa(百帕)，在红外测距仪中(31)式中第三项（湿度）影响很小可忽略不计，将 =1.00029473，t=150C,P=1.013hPa(百帕)代入(31)式得 =1.000279。
由(26)式，(1)式写成 (32)
上式对n取微分，并换成有限增量得
(33)
设D/观测得斜距，D//经气象改正后斜距，ΔDn气象改正数，
(34)
(35)
把有关数据代入得DCH2型测距仪气象改正数计算公式，
(36)
D/以km为单位,P以hPa(百帕)。
由于各种型号的测距仪所采用的波长和假定大气状态各不相同，所以气象改正公式也不会一样。
又例如DI20测距仪，红外波长λ=0.835μm,
代入(30)得 =1.000294612,假定(参考)大气状态t=120C,P=760mmHg,e=0代入(31)得 =1.000282214
一般大气条件下的折射率

其中t以0C为单位,P、e以mmHg为单位，D/以m为单位。