全站仪中问法高差测量的精度分析
全站仪中间法测量误差分析及精度控制

全站仪中间法测量误差分析及精度控制[摘要]全站仪中间法三角高程测量在我国许多工程中有所应用,但业界人士对其研究比较少。
为此,本文通过介绍全站仪中间法三间高程测量的原理,重点针对全站仪中间法测量误差分析及精度控制工作进行探讨,并阐述了各种因素对高程测量精度的影响,以供实践借鉴。
[关键词]全站仪中间法三角高程测量原理观测方法随着我国社会经济建设的快速发展,城市工程建设数量日益增加。
在工程项目勘测和施工过程中往往会涉及到高程测量,这对项目的测量精度也提出了更高的要求。
目前,传统的高程测量方法主要包括水平测量和三角高程测量,水平测量是一种直接测定高差的方法,但容易受到地质条件的影响,使得外业工作量大,测量速度慢。
而三角高程测量具有灵活性好、效率高和适应性强等特点,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快,是丘陵和山地测定高程的一种有效方法。
同时,全站仪的推广也使得三角高程测量在大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量领域的应用愈加广泛。
但全站仪中间法三角高程测量容易受到一些因素的影响,导致测量精度出现误差。
因此,加强全站仪中间法测量误差的分析工作就十分重要了。
1全站仪中间法高程测量原理全站仪中间法高程测量原理如图1,A和B两点上安置反光棱镜,在A、B 的大致中间位置0点安置全站仪。
0、A两点的高差为:式中:S1、α1、f1分别为0至A点的斜距、竖直角、球气差改正数,为仪器高,为A点的目标高。
球气差改正数计算公式为:同理,0、B两点的高差为:A、B两点间的高差为:由公式(4)可知,全站仪中间法避免仪器高的量取,但高差测量精度还受到测距精度、测角精度和觇标高量取精度以及前后视球气差的影响。
2观测方法及分析2.1外业观测方法参照三等水准测量的外业观测要求,进行全站仪中间法三角高程测量,可消除或消弱误差的影响。
具体的观测方法有:(1)控制前、后视距差和视距累计差。
大气折光是三角高程测量的主要系统误差来源,其系数随时间、地点的不同而变化,难以精确测定。
全站仪中点法三角高程测量的精度研究

m t h : a n a 1 m+ D t a n a 2 m 。 D + ( L 粤 — — — 一 + 粤 — — — 一 ) J ・ ‘ +
( 7 )
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1 全站 仪器 中点 法高程 测量 的基本原 理
全站仪 中点法是将全站仪安置在两测 点中间 , 在 不量仪器 高和棱镜 高的情况下 ,利 用三 角高程 的原理 测 出待求 点的高
程, 如图 1 所示。
一
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枭 一 熹
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c 8
当D = 5 0 m, R : 6 3 7 1 0 0 0 m, 取K = 0 . 1 4 “ 。则 可 以得 到 :
和棱镜高, 可有 效提 高作业效率 。经过理论分析和实验研 究, 结果表 明只要按照一定方法施测, 全站仪中点法测得 的高程精度可达到二 等水准测量的精度 。 关键词: 全站仪中点法 ; 三角高程测量; 精度 : 二等水准
在工程测量中 , 传 统的高程 控制的测量方法有几何 水准测 量和 三角高程 测量 , 目前 , 大部分 高程控制 网的建立仍 然是使 用水准仪进行 水准测量 , 但是 对于地形起 伏较大 的地方 , 水准 测量实施困难 。在这种情 况下, 通常采用三角高程测量方法 , 但 是传统的三角高程测量方法要采用钢尺量取仪器高和 目标高 , 其 测 量 所 得 的 高差 不 可 忽 略 。 全 站 仪 中 点法 是 将 全 站 仪 安 置在 两测 点中间 , 在不量 仪器高和棱镜 高 的情况 下 , 利用光 电三 角 高程的原理测 出待求 点的高程 。 本文通过误差传播定律对这种 方法进行 了精度分析并通过 实验验证 了在 一定条件 下 , 全 站仪 中点法测得的高程精度可以达到二等水准测量精度。
全站仪高差测量精度探讨

全站仪高差测量精度探讨摘要:推导了全站仪“对边测量”高差精度公式,分析并计算了各因素对高差测量精度的影响。
通过精度比较,认为用全站仪代替水准仪进行高程测量,可达到三、四等水准测量要求,并得提高高差测量精度的几点结论。
关键词:全站仪;对边测量;高差;精度引言测量地面待定点的高程,传统的方法是通过仪器测量待测点与已知点间的高差,然后计算出待测点的高程。
测定两点问高差的方法很多,如水准测量、经纬仪三角高程测量等。
水准测量精度高,但仅适用于平坦地区;经纬仪三角高程测量能适用于山区,但由于距离测量精度和仪器高的量取精度较低,其高差测量精度较低。
全站仪可以直接测定待测点的高程,其测量原理属于三角高程测量。
虽然全站仪测距精度高,但是由于仪器高的量取精度低,因此,用全站仪直接进行坐标测量时,测定的待测点高程坐标精度比较低。
不管采用什么测量仪器,要准确量取仪器中心到测站点中心之间的高度是因难的,因此,通过提高量取仪器高的精度来提高高差测量精度是不现实的。
全站仪有一个独特的“对边测量”功能,它不需要在已知点设站,仪器安置简单,通过按“对边测量”键就可以测定ii知点与待测点之间的水平距离和高差。
本文通过推导“对边测量”高差精度公式,分析并计算出各因素对全站仪高差测量精度的影响值,得出几点有益的结论,供测量操作时参考。
全站仪对边测量高差1.1高差计算公式在已知点A和待测点B上分别安置反光镜,选择一个能同时与这两点通视的O点安置全站仪,按“对边测量”功能键,就可显示出A,B两点间的水平距离D和高差hab。
全站仪高差测工原理HA = lo + SAsin ai + i – uA Hs = Ho + Sssin az + i - usA,B两点间的高差为:hAB = HB - iIA =Sssinaz - SAsin ai - (us - uA)当通视较好时,采用同一觇标高(即UB = UA)进行对边测量,则上式可写成:hAs = Sssin az - SAsin ai由上式可知,采用同一觇标高进行“对边测量”,则A,B两点问的高差与仪器高和觇标高都无关,从而克服了仪器高量取精度低的难题,提高了高差测量精度。
全站仪测量坐标误差太大常见原因及应对措施

全站仪测量坐标误差是工程测量中常见的问题,如果不及时发现并采取应对措施,将影响工程质量和进度。
本文将从以下几个方面对全站仪测量坐标误差的常见原因及应对措施进行探讨。
一、设备校准不当全站仪是通过激光技术进行测量的高精度测量仪器,在使用前需要对其进行精密校准,包括水平、垂直、角度等多个方面的校准。
如果校准不当,将直接导致测量误差的产生。
应对措施:1. 定期进行全站仪的校准和维护,保证设备的精准度。
2. 在使用全站仪之前,进行必要的功能测试和校准操作,确保设备运行正常。
二、环境因素影响全站仪在测量过程中受到环境因素的影响,例如温度、湿度、风力等因素都可能引起测量误差。
应对措施:1. 在进行测量之前,充分了解测量现场的环境情况,做好环境预处理工作。
2. 根据实际情况,采用合适的防护措施,保护全站仪不受外界环境的干扰。
三、人为操作不当无论是测量者的技术水平还是操作流程的规范程度,都将直接影响全站仪的测量结果。
测量者在操作过程中的不稳定、疏忽大意等都会造成误差的产生。
应对措施:1. 提高测量人员的专业技能和操作水平,定期进行技术培训和考核。
2. 强化操作规范,制定严格的操作流程和标准,确保每一次测量都按标准操作进行。
四、测量过程中的隐性问题全站仪的测量过程中可能存在一些隐性问题,比如信号干扰、测量误差累积等,这些问题往往是造成误差的主要原因。
应对措施:1. 对测量过程中可能存在的隐性问题进行全面的了解和分析,制定相应的预防措施。
2. 强化测量过程中的质量监控,及时发现并解决存在的问题,避免误差的产生和蔓延。
五、数据处理不当在测量结束后,测量数据的处理和分析也是影响测量结果的重要因素。
如果数据处理不当,将直接导致误差的产生。
应对措施:1. 使用专业的数据处理软件进行数据的处理和分析,确保数据的准确性和可靠性。
2. 对数据处理的操作流程和标准进行规范,加强数据处理过程的质量控制。
全站仪测量坐标误差的产生是一个综合性的问题,需要全面从设备校准、环境因素、操作规范、隐性问题和数据处理等多个方面进行全面的把控和管理。
全站仪在工程测量中的精度和可靠性分析

全站仪在工程测量中的精度和可靠性分析随着工程测量精度的要求逐渐提高,精密全站仪在施工工程测量中广泛应用于平面和高程测量。
本文以Leica TS30全站仪为例,通过实验验证了精密全站仪在工程测量定位的精度,证明了通过采取一定的观测措施精密全站仪可以达到亚毫米级的精度。
标签:工程测量测角误差测距误差全站仪1引言随着工程技术的发展,各种大型工程建构筑物的出现,对测量的精度要求越来越高,常规的光学仪器很难满足高精度工程的施工要求。
因此各种高精度的仪器应运而生,它具有常规测量仪器无法比拟的优点,避免了人工操作、记录等过程中差错率较高的缺陷。
对精密全站仪进行性能测试,研究影响其精度的各种因素,是提高精密全站仪测量精度的前提。
2全站仪测量误差分析全站仪测量的主要要素有方位角、垂直角、水平距离等,因此测角误差和测距误差是全站仪测量定位的主要误差来源,此外,受外界环境因素的影响,光线、温度、测站稳定性、仪器对中误差、照准误差以及观测人员的专业素质等,对全站仪的测量定位结果也会带来一定影响,下面针对各种观测因素对观测结果的影响进行分析。
2.1测角误差的影响全站仪的测角误差主要由仪器自身测量误差和照准误差引起。
当进行高精度观测时,可以采用正倒镜观测,进一步提高测角精度。
测量工作中测距误差忽略不计,我们可以通过一定的公式计算测角误差对测量定位结果的影响,假定观测距离固定为20m,我们可以通过公式计算不同测角误差引起的测量定位误差,详细信息如表1。
从表中可以看出,测角误差对测量结果的影响是比较显著的,尤其是在长距离测量定位中,测角误差对测量结果的影响显著增大,因此在精密工程测量和变形监测中,对于长边的观测,一定要想办法减小测角误差。
2.2测距误差的影响全站仪的测距误差包括固定误差和比例误差。
仪器测距的固定误差包括测距周期误差、加乘常数误差等。
测距周期误差和加乘常数误差具有相对稳定性和重复性,采取一定的观测方法可以相互抵消可不予考虑。
全站仪的使用方法与测量误差分析

全站仪的使用方法与测量误差分析全站仪是一种用于测量地理空间坐标和方位角的高精度仪器,广泛应用于土木工程、建筑设计、测绘等领域。
本文将介绍全站仪的使用方法,并分析其中可能产生的测量误差。
一、全站仪的使用方法1.设置基准点在使用全站仪之前,首先需要设立基准点。
基准点通常是已知坐标的标志物或者特定位置,可以通过GPS定位等方式获得其精确坐标。
在测量过程中,全站仪将基准点作为参考,用于确定其他测点的坐标。
2.安装全站仪将全站仪放置在一个平稳的三脚架上,并平稳地旋转到观测点位的方向。
确保全站仪的水平仪在水平位置,外接电源和电缆也需要正确连接。
3.测量角度和距离使用全站仪进行测量时,首先需要测量观测点位之间的角度。
在目标点位上放置一个反射器或者棱镜,并使用全站仪测量该点位与基准点之间的水平角度、垂直角度和斜距。
4.记录数据使用全站仪进行测量后,需要将测得的角度和距离数据记录下来。
现代的全站仪通常配备了内置存储设备和数据传输功能,可以方便地记录和传输数据。
在记录数据时,应将测量点位的名称、测量时间等相关信息一并记录下来。
5.计算坐标和角度将测得的角度和距离数据输入到相应的软件中,可以通过三角测量原理计算出测量点位的坐标和方位角。
二、全站仪测量误差分析1.观测误差全站仪测量过程中存在着观测误差,其来源主要包括仪器本身的系统误差和操作人员的操作误差。
仪器系统误差包括仪器刻度误差和随机误差等,而操作误差主要包括观测者对测量点位的准确定位误差和读数误差。
2.环境误差全站仪的测量精度受到环境因素的影响,例如大气折射、温度、湿度等因素会引起测量误差。
这些误差可以通过仪器内置的大气压力、温度和湿度传感器进行校正,提高测量精度。
3.误差传递全站仪测量过程中的误差可能会通过计算和传递,导致最终得到的测量结果产生误差累积。
例如,在三角测量计算坐标时,若一个点位的观测误差传递到下一个点位,再传递到后续点位,就会导致最终的测量结果与真实值存在一定的偏差。
全站仪中点法三角高程测量的分析

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 全站仪中点法三角高程测量的分析全站仪中点法三角高程测量的分析论文摘要:中点法即将全站仪架设于前后棱镜的中间,观测两点间的高程来进行高程传递的一种测量手段。
本文阐述中点法三角高程在工程测量应用的可靠性和可行性。
论文关键词:中点法,三角高程,精度分析,中误差 1、中点法三角高程测量的原理 1.1 高差计算公式如上图所示,为求得 1、 2 两点的高差,将全站仪设于大致在中间的 M 点,则有 1 点至 2 的高差为:h=h-h=S*cos-S*cos+(S*sin)-(S*sin)+v-v(3) 其中:S 为经气象改正后的斜距;为天顶距的观测值; v 为觇标高; R 为地球平均曲率半径,一般地区取 6371000; k 为大气折光系数。
由于观测条件基本相同,可认为其折光系数 kk,令 k=k=k,代入(3)得:h=S*cos-S*cos+{(S*sin)-(S*sin)}+v-v(4) 根据以上推导(4)可知,用中点法三角高差测量时,不需对中,也不必量仪器高。
1.2 中误差的推导对(4)进行全微分,令 D1=S*cos、D2=S*cos,则 dh=cosdS-cosdS+d+d+dk+dv-dv(5) 根据误差传1/ 4播定律,各观测量之间相互独立,而且观测的距离较短,则可近似认为m=m=m,天顶距的 m=m=m,镜高的 m=m=m,由(5)可推得三角高程的中误差为:m=(6) 上式中:m 为测边中误差; m 为天顶距观测中误差; m 为大气折光系数中误差; m 为镜高量取中误差; D 为水平距离 D=S*cos;为弧度常数 =206265。
中点法三角高程应进行两次观测,则高差平均值的中误差为:m==(7) 2、中点法三角高程测量的精度分析对于一般的 2级全站仪, m=4mm、 m=2、 m=0.05、 m=1mm,取不同的平距D,D=D+D,以及不同的天顶距,分别取 75、 80、 85。
全站仪中间法进行三角高程测量的分析

角 高程测量 精 度 进一 步 提 高 ,实测 速度 更 快 。本
=
]_[垢  ̄O ̄ s CSi
。
( 湔 。 O 一S晤。 0 )一( S C cs 。 后一 后)+ D 一 D ) () 1
意 以下两点 :
3 全 站仪 中 间法误 差分 析
3 1 觇标高 的影 响 . 从公式 ( ) 1 可知 , 测站 仪器 高 的量取 精度 对高 差值没有 影响 , 觇标高 的量取精 度对所 测高差具 但
有一定影 响 。为有 效消除或 削弱其影 响 , 可采取 如 下 措施 :
1 选择最 有 利 的时 问 观测 垂 EL CP f ER
全 站 仪 中 间法进 行 三 角高 程测 量 的分 析
杨 永 平
( 云南省 电力设计 院 ,云南 昆明 605 ) 5 0 1
摘要 :介绍 了全站仪 中间法原理 ,详 细分析 了全站仪 中间法 的误 差 影响及其 注意事项 ,并与传 统三 角高
架 站 。经 多次实 践 ,总 结 出一 种新 的方法 进 行三 角 高程 测量 ,就 是 在 待 测 两 点 中间 安 置 全 站 仪 ,
与P 点问 的高 差 h ,同法 测定 P 与 P :点、 …、 P 与 B点 的高差 h 、… 、h 。完 成各站 往测后 ,
程 测 量 和 水 准 测 量 进 行 了全 面 比较 。
关键词 :全站 仪 中间法
三 角高程 测量
水 准测量
误 差
中图分类号 :T 2 B2
文献标 识 码 :B
文章编号 :1 0 0 6-7 4 ( 0 8 4— 0 2— 3 3 5 2 0 )0 0 3 0
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全站仪 中问法高差测量 的精度分析
杨 云
摘 要: 主要介 绍了利 用全 站仪 中间法进行 高差测 量的工作 原理及 思路 , 对其测 量精度进行 了分 析 , 并就在 实际测 量工 作 中提高测量精度提 出了相关建议 , 以提 高测 量工作 效率。 关键词 : 全站仪 , 中间法 , 高差测 量, 度分析 精 中图分类号 :U18 T 9 文献标识码 : A
h = l‘ i 】 】 】 l J l S s +i一 +c 一 n () 1
公式为 :
h S s a + 2 +c 一 2: 2‘ i 2 i 一 2 2 2 n
() 2
其 中, S为斜距 ;5 0 为竖直 角 ; 为 仪器 高 ; 目标 高 ; i 为 C为地 ± ̄s21 +ia ・ + ・oO ・ 2 ・O0 ・ ia ・ sZ 2 c I m + C 2 n 2 n 2 st S ̄ 2 球 曲率 影响 ; y为大气 折光影 响 , 下标 为 1的数据指 观测 目标 A,
Ab ta t h a e n e k st e d ti d s r e f h n n i n n u e vso n e e au t n s r e h n i u t tst e c n s r c :T ep p ru d  ̄a e eal u v y o e mi e e vr me t p r iin a d t v l ai u v y i C ia l sr e o — h e t o s h o n l a h
h口 h 一h =( 2・ i 2+i V +c . )一( l。 ia + 2 l S s a n 2一 2 2一y 2 S s l n
O 引言
S s o S ・i t n2 n1 i~i)一(2 I 在测量工作 中, 高差测量 是测 量 的基本 J作之 一。传统 的高 i 一 l l 1 一 1 +C 一 ):(2・ i t一 1 s c )+(2 l 一V)+ C一1 y一 ) () 3 差测量方法包括几 何水 准测量 、 角高程 测量 、 三 气压 高程测 量 和 (2 c)一( 2 1
高差 ; ) 2 在非测点设 测站 测高差 , 即工程 称之 为全站 仪 中问
法测高差 。这里讨论第二种全站仪 中间法测高差 。
hB S s a S s a 2・i 2一 i 1 n J・ n
() 4
全站仪三角高程测量包括两种方法 : ) 1 在测点 上设 立测站测 2 全 站仪 中 间法高差 精度 分析 对全站仪 中间法 高差 计算 公 式分 别 求各 观 测值 的偏 导数 ,
一 ’
,
由于观测时为同一 台全 站仪 , 可设边 长的测 量精 度为 m , 角
, := m =m , 仪, 根据三 角高程测量 原理 , A两点 和 0, 0, B两点 的高差 分别 为 度的测量精度为 m 即可得 =m , =m : 根 据 h1 h2: , 误差传播定律可导出全站仪 中间法高差测量 高差 中误 差 m 计算
得:
1 全 站仪 中 间法高差 测量 原理
如图 1所示 , 已知 高程点 A和待测点 B上分别 安置反光棱 在
镜 , A, 在 B的大致 中间位 置选 择与 两点 均通视 的 0点安 鼍全 站
一8 s2 一 =0 ㈥  ̄ i, 5S 【 1, n n警=o ss 2 3 o 1 t ・ 面 ∞ C  ̄
() 7
可以看 出 , 高差 的中误差 与所观 测 的竖直 角 的大小 、 站 同 测
测点 的水平距 离大小 , 即 。 , D 有关 。下面通过 计算 高差 , D ,: :
A B两点之间的高差 h , :
精 度的系数 , 分析测距精度 、 角精 度对 高差 中误 差的影响 。 测
0n e v r n e ts p r i o n mi e a d c n e fe au to n Ch n n io m n u e vs n i n n o v y o v l a i n i i a i
S UN u YANG a g y n Jn Ch n -o g
下标为 2的数据指观测 目标 B, 图 1 见 。
=
i
,
( 6 )
为了便 于讨论, 可设 系数: = ̄ i +i ; = J } 】 /n s k s I n
丝
P
于是 由式 ( ) 6 可得 :
m =± ̄ 2 k m ^ / ・ + ・ 2
图 1 全站仪中间法高程测量原理
并且 在短时间内大气折光也 很小 , 可以抵消 , 也 所 工程测量 中均不会被使用 。随着测量仪 器的发展 , 特别 是高精 度 也可相互抵消 ; 以式 ( ) 以简化为 : 3可 全站仪 的出现 , 利用全 站仪进 行 三角高程 测量 , 其精 度完全 可 以
达到 _、 1 四等水 准测量 , 三 甚至可 以达到二等水 准测量 。
・
18 ・ 8
第3 7卷 第 3 4期 2011年 1 2月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
Vo . 7 No 3 13 . 4 De . 2 l c 0l
・
测 量
・
文章编号 :0 96 2 (0 )4 0 8 —2 10 —8 5 2 1 3 — 18 0 1
G S卫星测高 。经典 的几何 水 准测量 精 度较 高 , P 成果 可靠 , 工 但
由式 ( ) 3 可知 , 提高精度 , 实际 观测 中仪器 不动 , 用相 要 在 使
两次观测的仪 器高和 目标 高分别相 等 , 即相抵 消 ; 作效率低下 ; P G S卫星 测高需 要静 态观 测 , 经数 据处理 后精 度 能 同高度 的目标 , 尽 地球 曲率 影响 够达到毫米级 , 出成果 周期较 长 ; 气压 高程测 量 由于精度 较低 在 仪器在安置 的时候 , 量的架设 在 两观测 点 中间 ,