全站儀測距精度如何表示

在全站儀說明書上，測距精度(du)一般表示為(wei)A+Bppm×Dmm，需要注(zhu)意(yi)的(de)是，這一數據反(fan)映(ying)的(de)是全站儀(yi)或者測(ce)(ce)距(ju)(ju)儀(yi)的(de)標稱測(ce)(ce)距(ju)(ju)精度，不是實際(ji)測(ce)(ce)距(ju)(ju)精度。

其中A代表儀(yi)器的固定(ding)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)，主要是由(you)儀(yi)器加(jia)常數的測(ce)定(ding)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)、對(dui)中誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)、測(ce)相(xiang)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)造成的，固定(ding)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)與測(ce)量的距(ju)離(li)沒有關系。即不管測(ce)量的實(shi)際距(ju)離(li)多遠，全站(zhan)儀(yi)都(dou)將存在(zai)不大于該(gai)值的固定(ding)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)。

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Bppm×D公里(li)代表比例誤差，其(qi)中的B是比(bi)例(li)誤(wu)差系數，它主要由儀(yi)器頻率(lv)誤(wu)差、大氣折射率(lv)誤(wu)差引起(qi)。ppm是百(bai)萬分之一的意思(parts per million)，是針(zhen)對1km即1000000mm距離的(de)誤差單位(wei)是mm。

D是(shi)全站儀或者測距(ju)儀實際測量的距(ju)離值，單位是(shi)km。隨著實際測量(liang)距的(de)變化，儀器(qi)的(de)這比例誤差(cha)部分也就按比例的(de)變化。例如(ru)，當距離為1km的(de)時候(hou)，比例誤差為Bmm。 對于一(yi)臺測距精度為(wei)（1+2ppm×D）mm的全站(zhan)儀或者測(ce)距儀，當(dang)被測(ce)量距離(li)為1公里時，儀器的測(ce)距(ju)精度為1mm+2ppm×1（km）=3mm,也就是說，全站儀測距1km，最大(da)測距誤差不大(da)于(yu)3mm。特別(bie)指出(chu)的(de)是，標(biao)稱測(ce)(ce)距(ju)精度(du)是一(yi)中誤(wu)差(cha)極限的(de)概念，也就是說，每臺全(quan)站(zhan)儀或者測(ce)(ce)距(ju)儀測(ce)(ce)距(ju)誤(wu)差(cha)不得(de)超過生產(chan)廠家(jia)提供的(de)標(biao)稱測(ce)(ce)距(ju)精度(du)。

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(shi)間的(de)(de)使(shi)用(yong)全站(zhan)儀，會使(shi)儀器(qi)在(zai)測量(liang)(liang)中增(zeng)加(jia)非人為(wei)因素誤(wu)差的(de)(de)干擾。儀器(qi)自身部(bu)件因為(wei)長時(shi)間的(de)(de)耗損，會發(fa)生不同程(cheng)度(du)的(de)(de)擾動，使(shi)得儀器(qi)的(de)(de)測量(liang)(liang)精度(du)大(da)大(da)降低，而且有時(shi)誤(wu)差超過了測量(liang)(liang)限(xian)差。當然這種儀器(qi)的(de)(de)影響是沒有辦法(fa)通過儀器(qi)自身參數進行修(xiu)改調整的(de)(de)，要(yao)送專(zhuan)業檢校(xiao)部(bu)門，重新(xin)評(ping)定儀器(qi)的(de)(de)測量(liang)(liang)精度(du)。

觀(guan)(guan)測(ce)過(guo)程中會發(fa)生儀器和棱鏡沉降，觀(guan)(guan)測(ce)時間長，觀(guan)(guan)測(ce)誤差(cha)也就相(xiang)應地(di)增大(da)，所(suo)以往返觀(guan)(guan)測(ce)法(fa)和加(jia)快換站的(de)速(su)度，都是有效抵(di)消(xiao)該部分影響的(de)方(fang)法(fa)。

（2）反射介質的影響

觀(guan)測(ce)環境處于穩定狀(zhuang)態(tai)，免棱鏡(jing)全站儀的(de)觀(guan)測(ce)范(fan)圍(wei)會(hui)受反(fan)射(she)介質的(de)穩定性、反(fan)射(she)介質顏色的(de)深淺(qian)、發射(she)光源的(de)強度(du)等因素的(de)影響，即反(fan)射(she)面信號越穩定、反(fan)射(she)物體顏色越淺(qian)、反(fan)射(she)能力越強、觀(guan)測(ce)條件越好時(shi)，測(ce)程(cheng)會(hui)越遠(yuan)。 觀(guan)測條件處在適宜的條件下(xia)，當物體表面反射(she)能力(li)較強，反射(she)信號穩定的情況(kuang)下(xia)，則(ze)物體表面的粗糙程度對數據精度的影響很小。

一般(ban)情況下，反(fan)射(she)介質(zhi)的顏色越淺，反(fan)射(she)介質(zhi)的反(fan)射(she)信號越強(qiang)，儀器測(ce)量時(shi)讀(du)數的相(xiang)應速(su)度相(xiang)對(dui)越快。但對(dui)無棱(leng)鏡(jing)模式時(shi)，測(ce)距精度的影響相(xiang)對(dui)較小，除黑(hei)色反(fan)射(she)介質(zhi)外。

2、外界條件的影響

（1）氣象因素的影響

任何儀器的(de)標準(zhun)(zhun)組折(zhe)射率測量標準(zhun)(zhun)的(de)天(tian)氣條(tiao)件下，它(ta)可以(yi)被視為一(yi)個固定的(de)值(zhi)。然(ran)而，對于一(yi)個工作區(qu)域的(de)位置(zhi)而言(yan)，由(you)于當地氣象條(tiao)件變(bian)化(hua)，折(zhe)射率也發(fa)生了(le)變(bian)化(hua)。特別是(shi)在戈(ge)壁、高海拔地區(qu)，溫(wen)度變(bian)化(hua)越明顯，壓力變(bian)化(hua)就越大，所以(yi)在實際的(de)測量中正確的(de)位置(zhi)添加天(tian)氣修正是(shi)必要的(de)。

單(dan)一氣象(xiang)修(xiu)正長度是正確的(de)高度和溫度的(de)增加，變化更加明顯(xian)，所以對于(yu)高精密(mi)測量(liang)的(de)控制應嚴格執行規定“工程(cheng)測量代碼”，當測(ce)(ce)量四個及(ji)以上，應(ying)該(gai)采取點兩端(duan)測(ce)(ce)量氣(qi)象(xiang)數(shu)據的(de)(de)整個固定(ding)的(de)(de)邊(bian)緣，應(ying)該(gai)以平均值計算。實際大(da)氣(qi)壓力和(he)溫(wen)度(du)測(ce)(ce)量的(de)(de)距(ju)離測(ce)(ce)量之(zhi)前，和(he)全站(zhan)儀(yi)的(de)(de)輸(shu)入(ru)直(zhi)接(jie)修正(zheng)(zheng)。折射率(lv)系數(shu)的(de)(de)準確(que)性決定(ding)了測(ce)(ce)距(ju)的(de)(de)精(jing)度(du)，建(jian)立高精(jing)度(du)控(kong)制網時，必須使(shi)用正(zheng)(zheng)確(que)的(de)(de)氣(qi)象(xiang)條(tiao)件的(de)(de)公式。理論(lun)和(he)經驗的(de)(de)基礎上，確(que)定(ding)溫(wen)度(du)和(he)氣(qi)象(xiang)條(tiao)件的(de)(de)壓力，確(que)保(bao)儀(yi)器(qi)、顯微(wei)鏡測(ce)(ce)量，長度(du)往返完成調查的(de)(de)最佳時間削弱天(tian)氣(qi)引起的(de)(de)折射率(lv)的(de)(de)影響。

各(ge)種因素對測距精度的影(ying)響呈線(xian)性變化，其中(zhong)氣壓(ya)的影(ying)響尤(you)為顯(xian)著，其次是溫度和距離。距離不變時，隨著溫度的升高，對測距精度的影響(xiang)(xiang)呈正梯度變化。隨著作(zuo)用(yong)距離的增加，溫度的影響(xiang)(xiang)也將(jiang)進一步(bu)增大(da)。距(ju)(ju)離不變(bian)時，隨著壓(ya)力的(de)增(zeng)加(jia)，對測(ce)距(ju)(ju)精度的(de)影響呈負(fu)梯度變(bian)化。隨著作用距(ju)(ju)離的(de)增(zeng)大(da)，其影響程度也將進一步加(jia)劇。溫(wen)度、壓力(li)和濕(shi)度不變時，距離(li)對測距精度的影響(xiang)呈負梯(ti)度變化(hua)。

（2）水文因素的影響

按照性(xing)質(zhi)的(de)不(bu)同、形狀的(de)不(bu)同、尺度的(de)不(bu)同海洋波動(dong)可以(yi)分成(cheng)許(xu)多(duo)類型。一(yi)般由風引起的(de)波浪，所占能量(liang)最(zui)大，波動(dong)周期通常在1～30秒。由(you)風(feng)暴引起的波(bo)(bo)浪(lang)，以長涌或先行涌的形式存在，為長周期重(zhong)力(li)波(bo)(bo)，波(bo)(bo)動周期在30～5分鐘。由地(di)震、風(feng)暴等引起的(de)波(bo)浪，它們(men)的(de)恢復力(li)主要來源中，產生從5分鐘到數小時的(de)長周期(qi)波(bo)(bo)動。由日(ri)、月引(yin)潮(chao)力(li)產(chan)生的(de)潮(chao)波(bo)(bo)，主要的(de)波(bo)(bo)動周期(qi)為(wei)12～24小時。

3、觀測者的影響

（1）儀器安置的影響

在儀(yi)器(qi)使(shi)用(yong)過程中(zhong)，觀測者對儀(yi)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)規范性和所采用(yong)的(de)測量(liang)方法對測量(liang)的(de)精度也(ye)會造(zao)成較大的(de)影響。比如(ru)在安裝(zhuang)、調整過程中(zhong)，望(wang)遠鏡中(zhong)的(de)十字絲發生了偏離，從(cong)而導致視準軸(zhou)方向(xiang)與水平橫(heng)軸(zhou)方向(xiang)不垂直而產生的(de)誤差等。

在使用全站(zhan)儀(yi)測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，量(liang)取(qu)的(de)(de)(de)棱(leng)鏡(jing)(jing)高(gao)和儀(yi)器(qi)高(gao)，得(de)到的(de)(de)(de)都是斜距。通常情況下，測(ce)(ce)得(de)的(de)(de)(de)棱(leng)鏡(jing)(jing)高(gao)和儀(yi)器(qi)高(gao)并(bing)不相等。所以無(wu)意中(zhong)(zhong)得(de)到，測(ce)(ce)得(de)的(de)(de)(de)棱(leng)鏡(jing)(jing)高(gao)和儀(yi)器(qi)高(gao)相比(bi)于真(zhen)實(shi)值偏大，這就產生了人為的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)誤差，即(ji)測(ce)(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)棱(leng)鏡(jing)(jing)高(gao)和儀(yi)器(qi)高(gao)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)值與真(zhen)實(shi)值不相符(fu)。

（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(de)距離上，分(fen)別使用大(da)、小棱(leng)鏡(jing)(jing)進(jin)行多次(ci)坐標(biao)測(ce)量，對(dui)(dui)同(tong)一個棱(leng)鏡(jing)(jing)相鄰兩(liang)個觀測(ce)值(zhi)之間(jian)的(de)數據(ju)依次(ci)求差，并且按(an)大(da)、小棱(leng)鏡(jing)(jing)分(fen)別對(dui)(dui)邊的(de)測(ce)量數據(ju)進(jin)行統計。

通過(guo)對相關影響因素(su)進行分析實驗，采用有效(xiao)(xiao)的方法進行實施控制，能夠顯(xian)著地提高全(quan)站儀(yi)(yi)的精度(du)，即(ji)通過(guo)減小儀(yi)(yi)器的內(nei)部因素(su)、外(wai)在的自然條件(jian)因素(su)和人為因素(su)的影響，從(cong)而有效(xiao)(xiao)地提高全(quan)站儀(yi)(yi)測(ce)量的質量和測(ce)量的效(xiao)(xiao)率。