全站儀常數(shù)的簡(jiǎn)易測(cè)定

全站儀常數(shù)的簡(jiǎn)易測(cè)定1整理ppt1.引言融光機(jī)電等先進(jìn)技術(shù)于一身的全站儀由電子測(cè)距單元、電子測(cè)角及微處理單元和儲(chǔ)存單元組成。近年來(lái)，光電測(cè)距技術(shù)開(kāi)展速度之快舉世矚目，它們?cè)谛阅苌媳仍瓉?lái)的儀器有新的突破，諸如精度提高，體積減小，重量減輕、操作方便等，因此在各種工程建設(shè)的測(cè)量中發(fā)揮著積極的作用，在高精度距離測(cè)設(shè)中，無(wú)論使用哪種全站儀，檢測(cè)其儀器常數(shù)并將它引入所測(cè)距離的修正是很重要的，用戶假設(shè)能合理地檢測(cè)、應(yīng)用儀器常數(shù)，那么可拓寬全站儀的使用范圍，本文將給出一種簡(jiǎn)單易行的常數(shù)測(cè)定方法。2整理ppt拓普康GTS-330全站儀3整理ppt2.全站儀測(cè)距的精度設(shè)計(jì)用全站儀進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)設(shè)時(shí)，其精度容易滿足要求，而對(duì)于短距離測(cè)設(shè)那么必須進(jìn)行合理的精度設(shè)計(jì)，以便保證一定精度要求。設(shè)全站儀的標(biāo)稱精度為：

ms=±(a+b*10-6S)(1)

式中：S為實(shí)測(cè)距離，km；m為標(biāo)稱精度，單位mm；a為固定誤差，單位mm；b為比例誤差，單位mm。設(shè)1/T=ms/Sa×T那么S=-------------------------=Smin(2)1-b*10-6T式中：T為比例尺分母.依式〔2〕可按不同距精度T規(guī)定不同標(biāo)稱精度〔a,b〕。測(cè)距儀測(cè)定不同精度T所對(duì)應(yīng)的最短測(cè)試距離〔Smin〕見(jiàn)表1。4整理ppt表1.不同精度下的最短測(cè)試距離TSmin(m)a、b(mm)10000200003000040000500006000080000100000a=10b=510522235350066785713332000a=5b=5531111762503334296671000a=5b=352106165227294366526714a=3b=2316295130167204286375a=3b=13061931251581922613335整理ppt由上表可查知不同精度時(shí)測(cè)距儀所能測(cè)定的最短距離，例如，用全站儀測(cè)設(shè)1：40000精度的距離時(shí)，其邊長(zhǎng)不應(yīng)小于250m。如果對(duì)儀器常數(shù)不加以修正，按上表的設(shè)計(jì)，在一定程度上那么限制了全站儀的使用。同時(shí)，結(jié)合儀器的標(biāo)稱精度公式不難發(fā)現(xiàn)，在工程中進(jìn)行短距離測(cè)試時(shí)，比例誤差b對(duì)所測(cè)距離的影響甚微，可以忽略不計(jì)，影響測(cè)距離精度的主要因素是儀器的固定誤差a，固定誤差a的大小在儀器出廠前已由生產(chǎn)廠家預(yù)置到儀器中，新買的儀器，其常數(shù)一般應(yīng)在零附近，但隨著儀器的使用，常數(shù)會(huì)發(fā)生變化，因此必須經(jīng)常對(duì)全站儀進(jìn)行常數(shù)測(cè)定，并將常數(shù)引入距離修正，才能獲得高精度的測(cè)值。6整理ppt3全站儀常數(shù)的測(cè)定3.1全站儀檢測(cè)部門(mén)采用的常數(shù)測(cè)定法我國(guó)各工程部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：新購(gòu)置的全站儀在使用前應(yīng)進(jìn)行鑒定；工程中所用的全站儀應(yīng)每年鑒定一次；在使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)鑒定[1]。鑒定應(yīng)在國(guó)家級(jí)的全站儀檢測(cè)部門(mén)進(jìn)行。7整理ppt常數(shù)的檢測(cè),主要采用“六段法〞和“六段比較法〞[2].前者的特點(diǎn)是不必預(yù)先知道測(cè)線的精確長(zhǎng)度，利用測(cè)距儀進(jìn)行觀測(cè)所得到的一組測(cè)距成果，通過(guò)間接觀測(cè)平差求出儀器的加常數(shù)，并評(píng)定其檢測(cè)的精度，而后者是通過(guò)將觀測(cè)值與的精確距離〔即基線〕比較求得加常數(shù)的方法，其中基線測(cè)量的精度應(yīng)到達(dá)10-6以上，采用全組合進(jìn)行觀測(cè)，增加多余觀測(cè)的個(gè)數(shù)，以提高檢測(cè)精度。8整理ppt上述方法，從理論上講其精度較高。但由于測(cè)量工作是在野外進(jìn)行，所以可能產(chǎn)生誤差的原因也是多方面的。特別是當(dāng)測(cè)量的常數(shù)很小時(shí)，會(huì)有一定的偶然性，因此大多數(shù)用戶在實(shí)際作業(yè)時(shí)，對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行三項(xiàng)修正，即氣象修正、海平面修正及投影比例修正，而對(duì)儀器鑒定書(shū)中給出的剩余常數(shù)往往持慎重態(tài)度，其原因是：9整理ppt(1)用戶對(duì)所測(cè)距離的精度要求并不高，而儀器常數(shù)值又很小，故忽略了常數(shù)修正(2)由于諸多因素的影響，實(shí)際測(cè)定的儀器常數(shù)值有一定的“隨機(jī)性〞，假設(shè)不加分析就將它引入測(cè)量結(jié)果中，有可能會(huì)降低測(cè)量值的精度，因而不進(jìn)行修正。(3)儀常數(shù)有時(shí)會(huì)隨著外界條件改變而產(chǎn)生變化，如溫度、濕度以及時(shí)間的變化等等。10整理ppt上述方法，從理論上講其精度較高。但由于測(cè)量工作是在野外進(jìn)行，所以可能產(chǎn)生誤差的原因也是多方面的。特別是當(dāng)測(cè)量的常數(shù)很小時(shí)，會(huì)有一定的偶然性，因此大多數(shù)用戶在實(shí)際作業(yè)時(shí)，對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行三項(xiàng)修正，即氣象修正、海平面修正及投影比例修正，而對(duì)儀器鑒定書(shū)中給出的剩余常數(shù)往往持慎重態(tài)度，其原因是：11整理ppt(1)用戶對(duì)所測(cè)距離的精度要求并不高，而儀器常數(shù)值又很小，故忽略了常數(shù)修正(2)由于諸多因素的影響，實(shí)際測(cè)定的儀器常數(shù)值有一定的“隨機(jī)性〞，假設(shè)不加分析就將它引入測(cè)量結(jié)果中，有可能會(huì)降低測(cè)量值的精度，因而不進(jìn)行修正。(3)儀常數(shù)有時(shí)會(huì)隨著外界條件改變而產(chǎn)生變化，如溫度、濕度以及時(shí)間的變化等等。12整理ppt3.2適于野外進(jìn)行的

常數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)定方法(1)在一較平坦的場(chǎng)地上設(shè)置三個(gè)點(diǎn)，使三點(diǎn)位于同一直線上，如圖1所示。BC圖1找點(diǎn)示意圖A50m50m(2)將儀器分別置于A、B或B、C點(diǎn)，實(shí)際測(cè)出AB、BC和AC的值。(3)計(jì)算儀常數(shù)C，C=SAC--〔SAB+SBC〕這種方法簡(jiǎn)單易行，不需要準(zhǔn)確的基線，可隨時(shí)進(jìn)行測(cè)定，只要方法得當(dāng)便可獲得滿意的結(jié)果，目前的全站儀所顯示的最小數(shù)為1mm，所以常數(shù)的測(cè)定及修正值也可以到1mm。13整理pptBC圖1

找點(diǎn)示意圖A50m50m14整理ppt4簡(jiǎn)易測(cè)定法的應(yīng)用實(shí)例分析某公路定位測(cè)量工程所用全站儀測(cè)量前由國(guó)家光電測(cè)距檢測(cè)中心檢測(cè)，其固定誤差為+2.7mm。由于局部精密工程需要精確定位，因而測(cè)前需對(duì)全站儀進(jìn)行簡(jiǎn)易測(cè)定，將儀器分別置于A、B點(diǎn)，測(cè)出AB、BC和AC的值，并依此調(diào)整A、B和C點(diǎn)位置，實(shí)際測(cè)得5組不同AB、BC和AC的值如表2。取平均值后即為測(cè)得固定誤差為+3.0mm，與儀器鑒定書(shū)中給出+2.7mm根本相近，對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行了3mm的修正，后經(jīng)業(yè)主方面用多種儀器進(jìn)行檢查驗(yàn)收，均認(rèn)為成果可靠，到達(dá)了較高的測(cè)試精度，幾個(gè)月后，在精密短距離放線前對(duì)儀器再次進(jìn)行簡(jiǎn)易測(cè)定，測(cè)得固定誤差為+4.0mm。同樣將其引入修正，獲得了滿意的結(jié)果，`所以經(jīng)常用此法進(jìn)行簡(jiǎn)易測(cè)定，并將結(jié)果用于短距離測(cè)設(shè)結(jié)果修正，滿足了路橋工程的需要。15整理ppt

測(cè)段

距離序號(hào)SACSABSBCSAB+SBC=SAC-（SAB+SBC）199.826m49.907m49.915m99.882m+0.004m2100.001m49.980m50.023m100.003m+0.002m3100.102m50.051m50.048m100.099m+0.005m4100.208m50.108m50.097m100.205m+0.003m5100.306m50.146m50.159m100.303m+0.001m平均值+0.003m16整理ppt5結(jié)論〔1〕全站儀測(cè)距中，加常數(shù)是客觀存在的，雖然廠家已進(jìn)行預(yù)測(cè)，但“剩余值〞仍然有，其值雖然不大，但在高精度測(cè)距時(shí)必須考慮，特別是短距離測(cè)設(shè)時(shí)，應(yīng)對(duì)所測(cè)距離加以改正。17整理ppt〔2〕全站儀除了定期送有關(guān)部門(mén)檢測(cè)外，用戶應(yīng)經(jīng)常用本文介紹的簡(jiǎn)易測(cè)定法測(cè)定，確定常數(shù)的變化，將測(cè)定值與儀器鑒定書(shū)中的常數(shù)值比較分析從而確定適宜的修正值。工程部門(mén)經(jīng)常使用的全站儀，每年至少用這樣的方法測(cè)定4次以上，考慮到氣候氣象條件的影響，檢測(cè)應(yīng)在不同的季節(jié)進(jìn)行。18整理ppt〔3〕嚴(yán)格地說(shuō)，利用這種簡(jiǎn)易測(cè)定法所獲得的常數(shù)，既有加常數(shù)，也有乘常數(shù)，而對(duì)于短距離測(cè)設(shè)，由于其乘常數(shù)影響甚微，可以忽略不計(jì)而用加常數(shù)進(jìn)行修正。19整理ppt〔4〕在進(jìn)行距離測(cè)設(shè)時(shí)，即可采用適當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法來(lái)消除加常數(shù)的影響，如距離差值法，即在一條直線上所測(cè)得的兩個(gè)距離的差值不受加常數(shù)的影響。以此來(lái)測(cè)設(shè)較短的