1.概述
距离是指点与点之间直线且水平的连线长度。距离测量的方法有钢尺（皮尺）量距、视距测量和电磁波测距等。钢尺（皮尺）量距是用卷尺沿地面直接丈量距离，简单方便，但实际测量中劳动量大，并受地形的限制，作业成本高，工作效率低，不适合长距离测量；视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺按几何光学原理进行测距，有简便快捷的特点，但该法测距精度较低，且也不适合长距离测量；电磁波测距是通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间或光波相位解算出距离。按采用载波的不同，电磁波测距可分为微波测距、激光测距和红外测距。微波测距的测程可达百公里，精度能达厘米级。激光测距和红外测距，测程一般为几米至几十公里，精度能达到毫米级甚至更高，目前世界各国都广泛采用激光测距和红外测距。若按测程的远近，电磁波测距可分为远程（30km以上）、中程（5～30km）和短程（5km以内）测距。电磁波测距具有测量速度快、受地形影响小、测距精度高、测量距离远等特点，是目前测量距离的主要方法，所以，现着重介绍电磁波测距方法。
2.电磁波测距原理
电磁波测距（electro—magnetic distance measuring，简称EDM），是用电磁波（光波或微波）作为载波测距信号，测量两点间距离的一种方法。
如图4.10所示，通过测量光波在待测距离D上往、返传播所需要的时间t2D，依据下式计算待测距离D：
图4.10 电磁波测距原理
式中：C为光在大气中的传播速度；C0为光在真空中的传播速度；n为大气折射率（n≥1），它是光的波长λ、大气温度t和大气气压p的函数，即n＝f（λ，t，p）。
根据测量光波在待测距离D上往、返一次传播时间t2D方法的不同，电磁波测距可分为脉冲式和相位式两种。脉冲式是将发射光波的光强调制成一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测距离上往返传播的时间来计算距离；相位式是将发射光波的光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往返传播的相位移来解算距离。
3.光电测距仪及其使用
（1）光电测距仪。根据电磁波测距原理，利用光波作为载波设计制造的测距仪器称为光电测距仪。光电测距仪如图4.11所示，世界上第一台测距仪如图4.11（a）所示，是1953年由瑞典AGA公司研制成功的，采用白炽灯发射的光作光源，只能夜间测距。
20世纪80年代以后，特别是近20年来，光电测距技术发展很快，国内外每年都有新的测距仪问世，目前，最精密的测距仪精度可以达到亚毫米级。测距仪的标称精度用mD＝±（a＋b·D）表示，其中a为固定误差，b为比例误差，D为测距长度，如目前世界上最精密的测距仪ME5000的标称精度为mD＝±（0.2mm＋0.2ppm·D）。(www.xing528.com)
（2）测距仪的使用。用测距仪测量距离，一般是将测距仪安装在经纬仪上进行测量，测距仪的使用如图4.12所示。测量时瞄准反射棱镜后按测距键，仪器即可显示出距离。
图4.11 光电测距仪
（a）世界上第一台测距仪；（b）脉冲式红外测距仪；（c）相位式红外测距仪；（d）手持式激光测距仪
图4.12 测距仪的使用
（a）将测距仪安装在经纬仪上；（b）测距仪反射棱镜
（3）距离计算。测距仪直接测定的距离，还需要进行常数改正、气象改正、倾斜改正，才能得到所测两点之间的水平距离。
1）仪器加、乘常数改正。由于仪器制造误差和使用过程中其他因素的影响，实际工作中需要定期对测距仪进行检定，获得测距仪的加常数和乘常数。
2）气象改正。由于光速值在不同的大气状态（大气温度、大气压力）下有不同的值，而仪器设计时是假定为某一大气温度和大气压力（一般为20℃和标准大气压）下的光速值，因此实际作业时，需对测距值进行气象改正。每种测距仪厂家均提供其相应的气象改正计算公式，实际使用时据此进行计算。
3）倾斜改正。大多数品牌和型号的测距仪都能直接显示平距D，但少数测距仪只显示斜距S，对这样的仪器需进行倾斜改正后方可获得平距。若用经纬仪测定了测线的竖直角α，则水平距离为：D＝S cosα。
图4.13 水准测量原理
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