全站儀測距精度如何表示
在全站儀說明書上,測距精(jing)度一般表(biao)示為A+Bppm×Dmm,需要注意的是(shi),這一數據反(fan)映(ying)的是(shi)全站儀(yi)或(huo)者測距(ju)儀(yi)的標(biao)稱測距(ju)精(jing)度,不是(shi)實際測距(ju)精(jing)度。
其中A代(dai)表(biao)儀器(qi)(qi)的(de)(de)固(gu)定誤(wu)差,主要是由儀器(qi)(qi)加常(chang)數的(de)(de)測定誤(wu)差、對(dui)中誤(wu)差、測相誤(wu)差造成的(de)(de),固(gu)定誤(wu)差與(yu)測量的(de)(de)距(ju)離(li)沒有關系。即不(bu)管測量的(de)(de)實際(ji)距(ju)離(li)多遠,全站(zhan)儀都將(jiang)存在不(bu)大(da)于該值的(de)(de)固(gu)定誤(wu)差。
Bppm×D公里代表比例誤差,其(qi)中的B是比(bi)例誤(wu)差系數,它主要由儀(yi)器頻率誤(wu)差、大氣折射率誤(wu)差引(yin)起。ppm是百(bai)萬(wan)分之(zhi)一(yi)的意思(si)(parts per million),是(shi)針對(dui)1km即1000000mm距離的誤差單位是mm。
D是全站儀或者測(ce)距(ju)儀實際測(ce)量的距(ju)離值,單位是km。隨著實際測量距的(de)變(bian)(bian)化,儀器的(de)這比例(li)誤(wu)差部分也就按比例(li)的(de)變(bian)(bian)化。例(li)如,當距離為1km的(de)時(shi)候,比(bi)例誤差為Bmm。 對于一(yi)臺測距精度(du)為(wei)(1+2ppm×D)mm的全站儀(yi)或者測(ce)距儀(yi),當被(bei)測(ce)量距離為1公里時,儀器的測距精度為1mm+2ppm×1(km)=3mm,也(ye)就(jiu)是說,全站儀測(ce)距1km,最大(da)測距誤差不大(da)于3mm。特別指出的是,標稱(cheng)測距(ju)(ju)精度是一中誤差(cha)(cha)極限(xian)的概(gai)念,也就是說(shuo),每臺全(quan)站儀或者測距(ju)(ju)儀測距(ju)(ju)誤差(cha)(cha)不得超(chao)過(guo)生產(chan)廠(chang)家提供的標稱(cheng)測距(ju)(ju)精度。
全站儀測距精度影響因素有哪些
1、儀器內部的影響
(1)儀器自身的影響
長時間的(de)(de)(de)使用(yong)全(quan)站儀(yi),會使儀(yi)器(qi)(qi)在(zai)測(ce)量中增加非人(ren)為(wei)因素誤差的(de)(de)(de)干擾。儀(yi)器(qi)(qi)自身(shen)部件因為(wei)長時間的(de)(de)(de)耗損,會發生不(bu)同程度(du)(du)的(de)(de)(de)擾動(dong),使得儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)測(ce)量精(jing)度(du)(du)大大降低,而且有時誤差超過了測(ce)量限差。當然這種儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)影(ying)響是沒有辦法通過儀(yi)器(qi)(qi)自身(shen)參(can)數進行修改(gai)調整的(de)(de)(de),要送專業檢(jian)校部門,重新評定儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)測(ce)量精(jing)度(du)(du)。
觀(guan)測(ce)過程中會發生儀器(qi)和棱鏡沉降,觀(guan)測(ce)時(shi)間長,觀(guan)測(ce)誤差(cha)也(ye)就相應地增(zeng)大,所以往返觀(guan)測(ce)法和加(jia)快換站的速(su)度(du),都是(shi)有效抵(di)消該(gai)部分影響的方(fang)法。
(2)反射介質的影響
觀測(ce)環(huan)境處于穩定狀態,免棱鏡全站儀的(de)觀測(ce)范圍會受反(fan)射(she)(she)介(jie)質的(de)穩定性、反(fan)射(she)(she)介(jie)質顏色(se)的(de)深(shen)淺、發射(she)(she)光(guang)源的(de)強度等因素的(de)影響,即反(fan)射(she)(she)面(mian)信號越(yue)(yue)穩定、反(fan)射(she)(she)物(wu)體顏色(se)越(yue)(yue)淺、反(fan)射(she)(she)能力越(yue)(yue)強、觀測(ce)條件越(yue)(yue)好(hao)時,測(ce)程會越(yue)(yue)遠(yuan)。 觀測條件處在適宜的(de)(de)條件下,當物體(ti)表(biao)面反射能(neng)力較強,反射信(xin)號(hao)穩定(ding)的(de)(de)情況(kuang)下,則物體(ti)表(biao)面的(de)(de)粗糙程度對數據精(jing)度的(de)(de)影(ying)響很小。
一般(ban)情況下,反(fan)射(she)介(jie)質的顏色(se)越(yue)淺,反(fan)射(she)介(jie)質的反(fan)射(she)信號越(yue)強(qiang),儀器測(ce)量時(shi)讀數的相應速(su)度(du)相對(dui)越(yue)快。但對(dui)無棱鏡模(mo)式時(shi),測(ce)距精度(du)的影響(xiang)相對(dui)較小,除黑色(se)反(fan)射(she)介(jie)質外。
2、外界條件的影響
(1)氣象因素的影響
任何儀器(qi)的(de)標準組折射(she)(she)率(lv)測量標準的(de)天(tian)氣條(tiao)件(jian)下,它(ta)可以被視為一(yi)個固定的(de)值。然而(er)(er),對于一(yi)個工作(zuo)區(qu)域的(de)位置(zhi)而(er)(er)言,由于當(dang)地氣象條(tiao)件(jian)變化,折射(she)(she)率(lv)也發(fa)生了變化。特(te)別是在戈壁、高海拔地區(qu),溫度變化越(yue)明顯,壓力變化就越(yue)大,所以在實際(ji)的(de)測量中(zhong)正(zheng)確的(de)位置(zhi)添加天(tian)氣修正(zheng)是必要的(de)。
單(dan)一氣象修正長度是正確的(de)高(gao)度和溫度的(de)增加,變化更(geng)加明顯,所以對于(yu)高(gao)精密(mi)測(ce)量的(de)控制(zhi)應嚴格(ge)執行規定(ding)“工程測量代碼”,當測(ce)量(liang)(liang)四個及以(yi)(yi)上,應該采取點兩端測(ce)量(liang)(liang)氣(qi)(qi)象數據(ju)的(de)整個固定(ding)的(de)邊緣,應該以(yi)(yi)平(ping)均值計算(suan)。實(shi)際(ji)大氣(qi)(qi)壓力和(he)溫度(du)(du)測(ce)量(liang)(liang)的(de)距離測(ce)量(liang)(liang)之(zhi)前,和(he)全站儀的(de)輸入直(zhi)接修正。折射率系數的(de)準確(que)(que)(que)性決定(ding)了測(ce)距的(de)精(jing)度(du)(du),建立高(gao)精(jing)度(du)(du)控制網(wang)時(shi),必須使用正確(que)(que)(que)的(de)氣(qi)(qi)象條件的(de)公式。理(li)論和(he)經(jing)驗的(de)基礎上,確(que)(que)(que)定(ding)溫度(du)(du)和(he)氣(qi)(qi)象條件的(de)壓力,確(que)(que)(que)保儀器、顯微(wei)鏡測(ce)量(liang)(liang),長度(du)(du)往返(fan)完成調查的(de)最佳時(shi)間削弱天氣(qi)(qi)引起的(de)折射率的(de)影響(xiang)。
各種(zhong)因素對(dui)測距精度的影響呈線性變(bian)化,其(qi)中(zhong)氣壓的影響尤為(wei)顯著,其(qi)次是溫度和距離。距(ju)離不變時,隨著溫(wen)度(du)的升高(gao),對(dui)測距(ju)精度(du)的影響呈正梯度(du)變化。隨著作用距(ju)離的增(zeng)加,溫(wen)度(du)的影響也將進一步增(zeng)大。距離不變時,隨著(zhu)壓(ya)力的增加,對測距精度(du)的影響(xiang)呈負梯(ti)度(du)變化。隨著(zhu)作用距離的增大,其影響(xiang)程度(du)也將(jiang)進一(yi)步加劇。溫(wen)度、壓力和(he)濕(shi)度不變(bian)時,距(ju)離對(dui)測(ce)距(ju)精度的影響呈負梯度變(bian)化。
(2)水文因素的影響
按照性質的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)、形狀(zhuang)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)、尺度(du)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)海洋波(bo)(bo)動(dong)可以分成許多類型。一般由風(feng)引(yin)起的(de)(de)波(bo)(bo)浪,所占能量最大,波(bo)(bo)動(dong)周期通常在1~30秒。由(you)風暴引起的波浪,以長涌或先行(xing)涌的形式存在,為長周(zhou)期重力波,波動周(zhou)期在30~5分鐘。由地震、風暴等引起的(de)波浪,它們的(de)恢復力主要來源中(zhong),產生從5分鐘到(dao)數小時的(de)長周(zhou)期(qi)波(bo)動。由日、月引潮力(li)產生的(de)潮波(bo),主要的(de)波(bo)動周(zhou)期(qi)為12~24小時。
3、觀測者的影響
(1)儀器安置的影響
在儀(yi)器使用過程中,觀(guan)測者對儀(yi)器的(de)(de)使用規范性和所采用的(de)(de)測量方法對測量的(de)(de)精(jing)度也會造(zao)成較(jiao)大的(de)(de)影響。比如(ru)在安裝、調整(zheng)過程中,望遠鏡中的(de)(de)十字絲(si)發生(sheng)了偏離,從而(er)導致(zhi)視準軸方向與(yu)水平橫軸方向不垂直而(er)產生(sheng)的(de)(de)誤差等。
在使用(yong)全站儀(yi)(yi)測量(liang)的(de)(de)(de)過程(cheng)中(zhong),量(liang)取的(de)(de)(de)棱鏡高(gao)和儀(yi)(yi)器(qi)高(gao),得到的(de)(de)(de)都是(shi)斜(xie)距。通常情(qing)況下,測得的(de)(de)(de)棱鏡高(gao)和儀(yi)(yi)器(qi)高(gao)并(bing)不相(xiang)(xiang)等。所以無意中(zhong)得到,測得的(de)(de)(de)棱鏡高(gao)和儀(yi)(yi)器(qi)高(gao)相(xiang)(xiang)比于真實(shi)值(zhi)偏大,這就產生了人為的(de)(de)(de)測量(liang)誤差,即測量(liang)過程(cheng)中(zhong)棱鏡高(gao)和儀(yi)(yi)器(qi)高(gao)的(de)(de)(de)測量(liang)值(zhi)與真實(shi)值(zhi)不相(xiang)(xiang)符。
(2)照準誤差的影響
觀測人員通過望遠鏡里的十字絲照準目標時產生誤差,不包含由棱鏡等儀器原因產生的誤差,這種誤差稱為照準誤差。觀測人員用全站儀在1000米的距離上(shang),分別使用大、小棱鏡(jing)進行多次坐(zuo)標(biao)測(ce)量(liang),對(dui)同一個(ge)棱鏡(jing)相鄰兩個(ge)觀測(ce)值(zhi)之間(jian)的數(shu)(shu)據依次求差,并且按大、小棱鏡(jing)分別對(dui)邊的測(ce)量(liang)數(shu)(shu)據進行統計(ji)。
通(tong)過對(dui)相關(guan)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)(su)(su)進行分(fen)析(xi)實驗,采(cai)用有效(xiao)的方法進行實施控制(zhi),能夠顯著地提高全(quan)站(zhan)儀的精度,即通(tong)過減小儀器的內部因(yin)素(su)(su)(su)、外在的自然條件因(yin)素(su)(su)(su)和(he)人為因(yin)素(su)(su)(su)的影(ying)響(xiang),從而有效(xiao)地提高全(quan)站(zhan)儀測(ce)量(liang)的質量(liang)和(he)測(ce)量(liang)的效(xiao)率。
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