全站儀測距精度如何表示
在全站儀說明書上,測距精度一般表示(shi)為A+Bppm×Dmm,需要注意的(de)是,這一數據反映的(de)是全站儀或者測(ce)(ce)距(ju)儀的(de)標(biao)稱測(ce)(ce)距(ju)精(jing)度(du),不是實際(ji)測(ce)(ce)距(ju)精(jing)度(du)。
其中A代表儀器的固(gu)定(ding)誤差(cha)(cha),主要是(shi)由儀器加常數的測(ce)(ce)定(ding)誤差(cha)(cha)、對中(zhong)誤差(cha)(cha)、測(ce)(ce)相誤差(cha)(cha)造(zao)成的,固(gu)定(ding)誤差(cha)(cha)與測(ce)(ce)量的距(ju)離沒有關(guan)系。即不管測(ce)(ce)量的實際距(ju)離多遠,全站(zhan)儀都將存在不大于(yu)該值的固(gu)定(ding)誤差(cha)(cha)。
Bppm×D公里代表比例誤差,其中的(de)B是比例誤差系數,它主要由儀器(qi)頻率誤差、大氣折射率誤差引起(qi)。ppm是百萬分之一的意思(parts per million),是針對1km即1000000mm距離(li)的誤差單位是mm。
D是全(quan)站儀或者測(ce)距(ju)儀實際測(ce)量的距(ju)離值,單(dan)位是km。隨著實際測量距的變(bian)化,儀(yi)器的這比例(li)(li)誤(wu)差部分也就按比例(li)(li)的變(bian)化。例(li)(li)如,當距離為1km的時候,比例(li)誤差為Bmm。 對于一(yi)臺測距精度為(1+2ppm×D)mm的全站儀或者(zhe)測距儀,當被測量(liang)距離為(wei)1公里時(shi),儀器的測距(ju)精度為(wei)1mm+2ppm×1(km)=3mm,也(ye)就(jiu)是說,全站儀測距1km,最(zui)大測距誤差不大于3mm。特別指出的(de)是,標稱(cheng)測距(ju)精度是一中(zhong)誤(wu)差極限(xian)的(de)概念,也就是說(shuo),每臺(tai)全站儀或者測距(ju)儀測距(ju)誤(wu)差不得超過(guo)生產廠家提供的(de)標稱(cheng)測距(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(shi)間的使(shi)用全站儀(yi)(yi),會(hui)使(shi)儀(yi)(yi)器在測量(liang)中增加非(fei)人為因(yin)素誤差的干(gan)擾(rao)。儀(yi)(yi)器自身部(bu)件因(yin)為長時(shi)間的耗(hao)損,會(hui)發生(sheng)不同程(cheng)度(du)的擾(rao)動,使(shi)得儀(yi)(yi)器的測量(liang)精(jing)度(du)大大降低,而且有時(shi)誤差超(chao)過(guo)(guo)了測量(liang)限差。當然這種儀(yi)(yi)器的影響是沒有辦法通過(guo)(guo)儀(yi)(yi)器自身參數進行(xing)修改調整的,要送專業檢校部(bu)門,重(zhong)新評定儀(yi)(yi)器的測量(liang)精(jing)度(du)。
觀測過程中會發(fa)生儀器和(he)棱鏡沉降,觀測時間長,觀測誤差也就相應地(di)增大(da),所以(yi)往(wang)返觀測法(fa)和(he)加(jia)快換站(zhan)的速度(du),都是有效抵消該部分影(ying)響(xiang)的方法(fa)。
(2)反射介質的影響
觀(guan)(guan)測環境(jing)處于穩(wen)定狀態(tai),免(mian)棱(leng)鏡(jing)全(quan)站儀的觀(guan)(guan)測范圍(wei)會(hui)受(shou)反(fan)射(she)介質(zhi)的穩(wen)定性、反(fan)射(she)介質(zhi)顏色的深淺(qian)、發射(she)光源的強度(du)等(deng)因素的影響,即反(fan)射(she)面信號越穩(wen)定、反(fan)射(she)物體顏色越淺(qian)、反(fan)射(she)能力越強、觀(guan)(guan)測條件越好(hao)時,測程會(hui)越遠(yuan)。 觀測條(tiao)(tiao)件(jian)處(chu)在(zai)適宜的(de)條(tiao)(tiao)件(jian)下,當物(wu)體表面(mian)反(fan)射(she)能力較(jiao)強,反(fan)射(she)信(xin)號穩定的(de)情況下,則物(wu)體表面(mian)的(de)粗(cu)糙程度(du)對(dui)數(shu)據精度(du)的(de)影響很小(xiao)。
一般情況(kuang)下(xia),反(fan)射(she)(she)介(jie)質(zhi)的顏色(se)越(yue)淺,反(fan)射(she)(she)介(jie)質(zhi)的反(fan)射(she)(she)信號越(yue)強,儀器(qi)測量時讀數的相應速度相對越(yue)快。但對無棱鏡模式時,測距(ju)精度的影(ying)響相對較小,除黑色(se)反(fan)射(she)(she)介(jie)質(zhi)外(wai)。
2、外界條件的影響
(1)氣象因素的影響
任何儀器的(de)(de)標準組折(zhe)射(she)率(lv)測量(liang)標準的(de)(de)天氣(qi)條件下(xia),它可以(yi)被視為一個固定的(de)(de)值。然而(er),對于一個工作(zuo)區域的(de)(de)位置(zhi)而(er)言(yan),由于當地(di)氣(qi)象條件變化(hua),折(zhe)射(she)率(lv)也發生了變化(hua)。特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)戈壁、高海拔地(di)區,溫度變化(hua)越(yue)明顯,壓力變化(hua)就越(yue)大,所以(yi)在(zai)(zai)實際的(de)(de)測量(liang)中正確(que)的(de)(de)位置(zhi)添加天氣(qi)修正是(shi)必(bi)要的(de)(de)。
單一(yi)氣(qi)象修正長度是(shi)正確的高度和(he)溫度的增(zeng)加,變化更加明顯(xian),所以(yi)對于(yu)高精(jing)密測量的控制應嚴格執行規定“工程測量代(dai)碼”,當測(ce)量(liang)四個(ge)及以上,應(ying)該采取點(dian)兩端(duan)測(ce)量(liang)氣(qi)(qi)象數據(ju)的(de)(de)整(zheng)個(ge)固定(ding)(ding)的(de)(de)邊緣(yuan),應(ying)該以平均值計(ji)算。實(shi)際大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)和溫(wen)(wen)度(du)(du)測(ce)量(liang)的(de)(de)距(ju)離(li)測(ce)量(liang)之前,和全站儀(yi)的(de)(de)輸入直(zhi)接修正。折射率系(xi)數的(de)(de)準(zhun)確性決定(ding)(ding)了測(ce)距(ju)的(de)(de)精度(du)(du),建(jian)立(li)高精度(du)(du)控(kong)制(zhi)網(wang)時(shi),必須使用(yong)正確的(de)(de)氣(qi)(qi)象條件的(de)(de)公式。理論和經驗的(de)(de)基礎上,確定(ding)(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)和氣(qi)(qi)象條件的(de)(de)壓(ya)力(li),確保儀(yi)器、顯微(wei)鏡測(ce)量(liang),長(chang)度(du)(du)往返完成調(diao)查的(de)(de)最佳(jia)時(shi)間削(xue)弱(ruo)天氣(qi)(qi)引起的(de)(de)折射率的(de)(de)影響。
各種因素對測(ce)距精度的影響(xiang)呈線性變化,其中氣壓的影響(xiang)尤為顯著(zhu),其次是溫度和(he)距離。距離不(bu)變(bian)(bian)時,隨著溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao),對測距精度(du)的(de)影響呈(cheng)正梯度(du)變(bian)(bian)化。隨著作用距離的(de)增加(jia),溫(wen)度(du)的(de)影響也(ye)將進一步增大。距(ju)離不變(bian)時,隨(sui)(sui)著(zhu)壓力(li)的增加,對(dui)測(ce)距(ju)精度(du)的影響呈負梯(ti)度(du)變(bian)化。隨(sui)(sui)著(zhu)作用距(ju)離的增大,其(qi)影響程(cheng)度(du)也將進一步加劇。溫度、壓力和濕度不(bu)變時,距(ju)離對測(ce)距(ju)精度的影響呈負梯度變化。
(2)水文因素的影響
按照性(xing)質的(de)不同、形狀的(de)不同、尺度的(de)不同海洋波動(dong)可以分(fen)成許多類型(xing)。一般由風(feng)引起(qi)的(de)波浪,所占能量最大,波動(dong)周期通常在1~30秒(miao)。由風暴(bao)引起的波(bo)浪,以長(chang)涌或先行(xing)涌的形式存在,為長(chang)周(zhou)期(qi)重力(li)波(bo),波(bo)動周(zhou)期(qi)在30~5分鐘。由地震、風暴等引起的波浪(lang),它們的恢復力(li)主要來源中,產生從5分鐘到數小時的長周(zhou)期波(bo)動(dong)。由日、月引潮力產生(sheng)的潮波(bo),主要的波(bo)動(dong)周(zhou)期為12~24小時。
3、觀測者的影響
(1)儀器安置的影響
在儀器(qi)使用過(guo)程中,觀測者對儀器(qi)的(de)使用規(gui)范性(xing)和所采用的(de)測量方(fang)法對測量的(de)精(jing)度也會造(zao)成較(jiao)大的(de)影響(xiang)。比如在安(an)裝、調(diao)整過(guo)程中,望遠鏡中的(de)十(shi)字絲發生了偏(pian)離(li),從而導(dao)致視準軸方(fang)向與水平(ping)橫軸方(fang)向不垂直而產(chan)生的(de)誤差等。
在使用全站儀(yi)測(ce)量的(de)(de)過程中(zhong)(zhong),量取的(de)(de)棱鏡高(gao)(gao)和儀(yi)器高(gao)(gao),得(de)到的(de)(de)都是斜(xie)距。通常情(qing)況下(xia),測(ce)得(de)的(de)(de)棱鏡高(gao)(gao)和儀(yi)器高(gao)(gao)并(bing)不(bu)(bu)相等。所以無(wu)意中(zhong)(zhong)得(de)到,測(ce)得(de)的(de)(de)棱鏡高(gao)(gao)和儀(yi)器高(gao)(gao)相比于真實(shi)值(zhi)偏大,這就(jiu)產生(sheng)了人為(wei)的(de)(de)測(ce)量誤差(cha),即測(ce)量過程中(zhong)(zhong)棱鏡高(gao)(gao)和儀(yi)器高(gao)(gao)的(de)(de)測(ce)量值(zhi)與(yu)真實(shi)值(zhi)不(bu)(bu)相符。
(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(de)(de)距離(li)上,分別使用大(da)、小(xiao)棱(leng)鏡(jing)進(jin)(jin)行多次坐標測量(liang),對(dui)同(tong)一個(ge)棱(leng)鏡(jing)相鄰兩(liang)個(ge)觀測值之(zhi)間的(de)(de)數(shu)據依次求差,并且按大(da)、小(xiao)棱(leng)鏡(jing)分別對(dui)邊的(de)(de)測量(liang)數(shu)據進(jin)(jin)行統計。
通(tong)(tong)過對相關影(ying)(ying)響因素(su)進(jin)行(xing)分(fen)析實(shi)驗,采(cai)用(yong)有(you)效的方(fang)法進(jin)行(xing)實(shi)施控制,能夠顯(xian)著地提高全站儀的精度(du),即通(tong)(tong)過減小儀器的內部因素(su)、外(wai)在的自然條件因素(su)和(he)人為因素(su)的影(ying)(ying)響,從而有(you)效地提高全站儀測量的質量和(he)測量的效率。
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