全站儀常數(shù)的簡易測定

全站儀常數(shù)的簡易測定1整理ppt1.引言融光機電等先進技術于一身的全站儀由電子測距單元、電子測角及微處理單元和儲存單元組成。近年來，光電測距技術開展速度之快舉世矚目，它們在性能上比原來的儀器有新的突破，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的測量中發(fā)揮著積極的作用，在高精度距離測設中，無論使用哪種全站儀，檢測其儀器常數(shù)并將它引入所測距離的修正是很重要的，用戶假設能合理地檢測、應用儀器常數(shù)，那么可拓寬全站儀的使用范圍，本文將給出一種簡單易行的常數(shù)測定方法。2整理ppt拓普康GTS-330全站儀3整理ppt2.全站儀測距的精度設計用全站儀進行長距離測設時，其精度容易滿足要求，而對于短距離測設那么必須進行合理的精度設計，以便保證一定精度要求。設全站儀的標稱精度為：

ms=±(a+b*10-6S)(1)

式中：S為實測距離，km；m為標稱精度，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)定不同標稱精度〔a,b〕。測距儀測定不同精度T所對應的最短測試距離〔Smin〕見表1。4整理ppt表1.不同精度下的最短測試距離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測距儀所能測定的最短距離，例如，用全站儀測設1：40000精度的距離時，其邊長不應小于250m。如果對儀器常數(shù)不加以修正，按上表的設計，在一定程度上那么限制了全站儀的使用。同時，結合儀器的標稱精度公式不難發(fā)現(xiàn)，在工程中進行短距離測試時，比例誤差b對所測距離的影響甚微，可以忽略不計，影響測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廠家預置到儀器中，新買的儀器，其常數(shù)一般應在零附近，但隨著儀器的使用，常數(shù)會發(fā)生變化，因此必須經常對全站儀進行常數(shù)測定，并將常數(shù)引入距離修正，才能獲得高精度的測值。6整理ppt3全站儀常數(shù)的測定3.1全站儀檢測部門采用的常數(shù)測定法我國各工程部門標準規(guī)定：新購置的全站儀在使用前應進行鑒定；工程中所用的全站儀應每年鑒定一次；在使用過程中如發(fā)現(xiàn)異常情況應及時鑒定[1]。鑒定應在國家級的全站儀檢測部門進行。7整理ppt常數(shù)的檢測,主要采用“六段法〞和“六段比較法〞[2].前者的特點是不必預先知道測線的精確長度，利用測距儀進行觀測所得到的一組測距成果，通過間接觀測平差求出儀器的加常數(shù)，并評定其檢測的精度，而后者是通過將觀測值與的精確距離〔即基線〕比較求得加常數(shù)的方法，其中基線測量的精度應到達10-6以上，采用全組合進行觀測，增加多余觀測的個數(shù)，以提高檢測精度。8整理ppt上述方法，從理論上講其精度較高。但由于測量工作是在野外進行，所以可能產生誤差的原因也是多方面的。特別是當測量的常數(shù)很小時，會有一定的偶然性，因此大多數(shù)用戶在實際作業(yè)時，對所測距離進行三項修正，即氣象修正、海平面修正及投影比例修正，而對儀器鑒定書中給出的剩余常數(shù)往往持慎重態(tài)度，其原因是：9整理ppt(1)用戶對所測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，實際測定的儀器常數(shù)值有一定的“隨機性〞，假設不加分析就將它引入測量結果中，有可能會降低測量值的精度，因而不進行修正。(3)儀常數(shù)有時會隨著外界條件改變而產生變化，如溫度、濕度以及時間的變化等等。10整理ppt上述方法，從理論上講其精度較高。但由于測量工作是在野外進行，所以可能產生誤差的原因也是多方面的。特別是當測量的常數(shù)很小時，會有一定的偶然性，因此大多數(shù)用戶在實際作業(yè)時，對所測距離進行三項修正，即氣象修正、海平面修正及投影比例修正，而對儀器鑒定書中給出的剩余常數(shù)往往持慎重態(tài)度，其原因是：11整理ppt(1)用戶對所測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，實際測定的儀器常數(shù)值有一定的“隨機性〞，假設不加分析就將它引入測量結果中，有可能會降低測量值的精度，因而不進行修正。(3)儀常數(shù)有時會隨著外界條件改變而產生變化，如溫度、濕度以及時間的變化等等。12整理ppt3.2適于野外進行的

常數(shù)簡易測定方法(1)在一較平坦的場地上設置三個點，使三點位于同一直線上，如圖1所示。BC圖1找點示意圖A50m50m(2)將儀器分別置于A、B或B、C點，實際測出AB、BC和AC的值。(3)計算儀常數(shù)C，C=SAC--〔SAB+SBC〕這種方法簡單易行，不需要準確的基線，可隨時進行測定，只要方法得當便可獲得滿意的結果，目前的全站儀所顯示的最小數(shù)為1mm，所以常數(shù)的測定及修正值也可以到1mm。13整理pptBC圖1

找點示意圖A50m50m14整理ppt4簡易測定法的應用實例分析某公路定位測量工程所用全站儀測量前由國家光電測距檢測中心檢測，其固定誤差為+2.7mm。由于局部精密工程需要精確定位，因而測前需對全站儀進行簡易測定，將儀器分別置于A、B點，測出AB、BC和AC的值，并依此調整A、B和C點位置，實際測得5組不同AB、BC和AC的值如表2。取平均值后即為測得固定誤差為+3.0mm，與儀器鑒定書中給出+2.7mm根本相近，對所測距離進行了3mm的修正，后經業(yè)主方面用多種儀器進行檢查驗收，均認為成果可靠，到達了較高的測試精度，幾個月后，在精密短距離放線前對儀器再次進行簡易測定，測得固定誤差為+4.0mm。同樣將其引入修正，獲得了滿意的結果，`所以經常用此法進行簡易測定，并將結果用于短距離測設結果修正，滿足了路橋工程的需要。15整理ppt

測段

距離序號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結論〔1〕全站儀測距中，加常數(shù)是客觀存在的，雖然廠家已進行預測，但“剩余值〞仍然有，其值雖然不大，但在高精度測距時必須考慮，特別是短距離測設時，應對所測距離加以改正。17整理ppt〔2〕全站儀除了定期送有關部門檢測外，用戶應經常用本文介紹的簡易測定法測定，確定常數(shù)的變化，將測定值與儀器鑒定書中的常數(shù)值比較分析從而確定適宜的修正值。工程部門經常使用的全站儀，每年至少用這樣的方法測定4次以上，考慮到氣候氣象條件的影響，檢測應在不同的季節(jié)進行。18整理ppt〔3〕嚴格地說，利用這種簡易測定法所獲得的常數(shù)，既有加常數(shù)，也有乘常數(shù)，而對于短距離測設，由于其乘常數(shù)影響甚微，可以忽略不計而用加常數(shù)進行修正。19整理ppt〔4〕在進行距離測設時，即可采用適當?shù)挠^測方法來消除加常數(shù)的影響，如距離差值法，即在一條直線上所測得的兩個距離的差值不受加常數(shù)的影響。以此來測設較短的