全站仪对基线边长检验
全站仪的检查与校正方法
全站仪的检查与校正方法01、长水准器的检查和校正1、检查1、将仪器安放于较稳定的装置上(如三脚架、仪器校正台),并固定仪器;2、将仪器粗整平,并使仪器长水准器与基座三个脚螺丝中的两个的连线平行,调整该两个脚螺丝使长水准器水泡居中;3、转动仪器180°观察长水准器的水泡移动情况,如果水泡处于长水准器的中心,则无须校正;如果水泡移出允许范围,则需进行调整。
2、校正1、将仪器在一稳定的装置上安放并固定好;2、粗整平仪器;3、转动仪器,使仪器长水准器与基座三个脚螺丝中的两个的连线平行,并转动该两个脚螺丝,使长水准器水泡居中;4、仪器转动180°,待气泡稳定,用校针微调正螺钉,使水泡向长水准器中心移动一半的距离;5、重复3、4步骤,直至仪器用长水准器精确整平后转动到任何位置,水泡都能处于长水准器的中心02、圆水准器的检验与校准1、检验长水准器检校正确后,若圆水准器气泡亦居中就不必校正。
2、校正若气泡不居中,用校正针或内六角搬手调整气泡下方的校正螺丝使气泡居中。
校正时,应先松开气泡偏移方向对面的校正螺丝(1或2个),然后拧紧偏移方向的其余校正螺丝使气泡居中。
气泡居中时,三个校正螺丝的紧固力均应一致03、望远镜分划板检验与校正1、检验1、整平仪器后在望远镜视线上选定一目标点A,用分划板十字丝中心照准A并固定水平和垂直制动手轮。
2、转动望远镜垂直微动手轮,使A点移动至视场的边沿(A′点)。
3、若A点是沿十字丝的竖丝移动,即A′点仍在竖丝之内的,如左图,则十字丝不倾斜不必校正。
若A′点偏离竖丝中心,如右图,则十字丝倾斜,需对分划板进行校正。
2、校正1、首先取下位于望远镜目镜与调焦手轮之间的分划板座护盖,便看见三个分划板座固定螺丝(见附图)。
2、用螺丝刀均匀地旋松该三个固定螺丝,绕视准轴旋转分划板座,使A′点落在竖丝的位置上。
3、均匀地旋紧固定螺丝,再用上述方法检验校正结果。
4、将护盖安装回原位04、光学下对点器的检查和校正1、检查1、将仪器安置在三脚架上并固定好;2、在仪器正下方放置一十字标志;3、转动仪器基座的三个脚螺丝,使对点器分划板中心与地面十字标志重合;4、使仪器转动180°,观察对点器分划反中心与地面十字标志是否重合;如果重合,则无需校正;如果有偏移,则需进行调整;2、校正1、将仪器安置在三脚架上并固定好;2、在仪器正下方放置一十字标志;3、转动仪器基座的三个脚螺线,使对点器分划板中心与地面十字标志重合;4、使仪器转动180°,并拧下对点目镜护盖,用校针调整4个调整螺钉,使地面十字标志在分划板上的像向分划板中心移动一半;5、重复3、4步骤,直至转动仪器,地面十字标志与分划板中心始终重合为止。
全站仪支导线在井下测量中的精度估算与布测`
全站仪支导线在井下测量中的精度估算与布测`一、引言随着科技的不断发展,全站仪的应用范围也越来越广泛。
全站仪是一种测量仪器,具有测量角度和距离的功能,广泛应用于土木工程、地质勘探、建筑测量等领域。
在工程测量中,井下测量是一个重要的环节,而全站仪支导线在井下测量中的精度估算与布测是这一环节中的重要内容。
本文将对全站仪支导线在井下测量中的精度进行估算,并介绍其布测方法。
1. 全站仪支导线测量原理全站仪支导线测量是通过测量基线两端点到井口的水平距离和垂直高差,然后借助全站仪的测角功能,计算出测线点的三维坐标值。
全站仪支导线测量的精度与测量基线的长度、测角的精度、安放全站仪的水平度等因素有关。
全站仪支导线测量的精度估算主要包括两个方面:一是测距精度的估算,二是测角精度的估算。
(1)测距精度的估算测距精度的估算可以通过以下公式计算:测距误差=仪器误差×测距距离×比例误差仪器误差是指全站仪本身的测距精度,通常由制造厂商提供。
测距距离越远,测距误差就越大;比例误差是指测量基线的长度与测量距离的比值,比例误差越大,测距误差也越大。
测角误差=仪器误差全站仪的测角精度通常在秒级,因此在井下测量中,测角误差可以忽略不计。
通过以上估算方法,可以得出全站仪支导线在井下测量中的精度估算值,为后续的布测提供参考依据。
三、全站仪支导线在井下测量中的布测方法1. 布测前的准备工作在进行全站仪支导线的井下测量之前,需要做好以下准备工作:(1)确定测量基线的两个端点,保证其位置准确、稳固,并与井口建立好连接关系。
(2)根据井下环境的实际情况选择合适的全站仪和测量配套设备。
(3)对全站仪进行校准和检查,保证其水平度和角度测量精度。
2. 测量方式的选择在井下测量中,可以选择直接测量或间接测量两种方式。
(1)直接测量:将全站仪直接放置在井口,通过直接测角和测距来确定测量点的具体位置。
(2)间接测量:当井下环境复杂或无法直接测量时,可以借助支导线和导线桩等辅助测量点来进行间接测量。
GPS基线边长的检验方法
于连接两标石中心之间的直线斜距, 但全站仪所采用 的光电测距边长一般在几公里范围之内, 相差极小, 一 般可以认为是相等的。 b. 电磁波平距: 即电磁波斜距归算到两标石中心 的平均高程面上的距离。 3. 高斯平面坐标反算边长: 即高斯平面直角坐标 系下两点之间的边长 三、 测距仪对 GPS 基线边长的检验方法 在实际测量工作中, 有些人经常将 GPS 控制成果 坐标反算边长( 即 GPS 二维约束平差边长) 与电磁波所 测的平距直接比较, 但两者往往难以相符, 造成诸多困 惑, 现通过上述有关基线边长的概念来看, 这两者是有 明显差别的, 尤其是在投影改正变形比较大, 也就是在 测区离中央子午线比较远或者测区平均高程面数值比 这两者是不能直接进行比较的。 只有 较大的情况下, 在考虑了椭球、 投影等因素后, 两者才能进行比较。 在 全站仪中使用的激光测距仪的测程一般 实际工作中, 只有几公里, 因此只能对较短基线进行检验, 同时也必 须要求使用的测距仪的测距精度要比 GPS 水平标称精 这样才符合精度检查的一般原则。 下面将以 度要高, 工程实例来说明 GPS 中有关基线边长与全站仪测距边 长的比对关系。 四、 检验实例 现在以我院承接的 安 溪 县 城 镇 地 籍 测 量 项 目 为 例, 对本项目中 D 级 GPS 控制测量中的几个基线边长 及全站仪检测边长进行了对比分析, 从验证了用全站 仪检验 GPS 基线边长的几种可行方法。 工程概况: 项目作业区域位于安溪县城区, 作业区 域面积约 13 平方公里, 东经 118ʎ8' - 118ʎ13' , 北纬 25ʎ 2' - 25ʎ5' , 测区平均高程约 50 米; 坐标系统采用“1980 , 西安坐标系 ” 平面投影为中央子午线 118ʎ30' 的 1. 5ʎ 带高斯 - 克吕格投影; 测区平面控制网建立的方法为: 在 C 级 GPS 点的基础上布设 12 个 D 级 GPS 点作为测 区的整体控制网, 在 D 级 GPS 网的基础上再布设城市 I 级光电测距导线网。D 级 GPS 观测使用华测 X20 单频 I 级导线观测选用 接收机( 标称精度 5mm + 1ppm ˑ D) , 2 〞) 全站仪。 数 拓普康 GTS - 332N( 2mm + 2ppm ˑ D、
全站仪的检验与校正
全站仪的检验与校正全站仪是一种高精度的测量仪器,广泛应用于各种工程测量和地形测量领域。
为了确保全站仪的测量精度和准确性,需要进行定期的检验和校正。
以下是全站仪的检验和校正的详细步骤:一、全站仪的检验1.水平角检验在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准任意两个已知点,分别进行水平角测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果误差在允许范围内,则说明全站仪的水平角测量功能正常。
2.垂直角检验在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准已知点,进行垂直角测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果误差在允许范围内,则说明全站仪的垂直角测量功能正常。
3.距离检验在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准已知点,进行距离测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果误差在允许范围内,则说明全站仪的距离测量功能正常。
二、全站仪的校正1.光学十字丝校正在目镜内看到的光学十字丝应处于水平位置,如果有偏移需要进行校正。
通过调节目镜下的校正螺丝,可以使光学十字丝回到水平位置。
2.水平角校正在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准任意两个已知点,分别进行水平角测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果有误差需要进行校正。
通过调节全站仪内部的校正螺丝,可以校正水平角的误差。
3.垂直角校正在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准已知点,进行垂直角测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果有误差需要进行校正。
通过调节全站仪内部的校正螺丝,可以校正垂直角的误差。
4.距离校正在已知点上架设全站仪,对中、整平后进入测量模式,将望远镜对准已知点,进行距离测量。
将测量结果与已知数据进行比较,如果有误差需要进行校正。
通过调节全站仪内部的校正螺丝,可以校正距离的误差。
需要注意的是,在进行全站仪的检验和校正时,需要小心操作,避免损坏仪器。
同时,为了保证检验和校正的准确性,需要使用标准化的检验和校正工具。
论述全站仪对GPS基线边长的检验
论述全站仪对GPS基线边长的检验摘要:本文从理论和实际两个方面对全站仪对GPS基线变长检验作出了阐释,有一定参考价值。
关键词:全站仪; GPS 基线边长; 投影变形1 基本概念1. 1 全站仪测距全站仪测距通常有斜距和平距。
在不考虑温度、湿度、大气折射影响的情况下,全站仪斜距是全站仪电磁波测距发射中心到反光镜之间的距离( 不考虑参考椭球面) ,不等于连接两标石中心间的直线斜距。
但在一般工程测量中,全站仪的测距都未能达到10 km 以上,两者间相差极微,可以认为两者相等。
全站仪平距是归算到两标石中心的平均高程面的距离。
1. 2 GPS 基线边长如图 1 所示。
1) GPS 基线边长: 两标石中心在WGS -84 椭球面之间的距离( 斜距) 。
2) GPS 自由网平差边长: 经过无约束平差后所得的在WGS -84 椭球面上的基线长度。
3) GPS 约束网平差边长: 经过约束平差所得的在指定参考椭球上的高斯平面直角坐标系下的基线长度。
4) 电磁波斜距: 测得的电磁波测距的发射中心到反光镜之间的距离。
实际其不等于连接两标石中心之间的直线斜距,但由于在一般工程测量边长不超过十几公里,相差极微,可以认为是相等的。
5) 电磁波平距: 归算到两标石中心的平均高程面的距离。
6) 高斯平面直角坐标反算边长: 控制网平面直角坐标系下两点之间的边长。
1. 3 GPS 坐标反算距离GPS 坐标反算距离是指在控制网平面直角坐标系下两点之间的边长。
GPS 定位成果属于WGS -84 大地坐标系,而实际的测量成果往往属于某一国家坐标系或地方坐标系。
参考坐标系与WGS -84 坐标系之间存在着平移和旋转的关系。
它包含着三个平移、三个旋转、一个尺度比,共七个转换参数。
利用转换参数,可将未知点的WGS-84 大地坐标转换为已知点坐标系椭球上的大地坐标,通过高斯正射投影,将大地坐标转换为平面直角坐标。
这就是GPS 的最终测量结果。
1. 4 投影变形由于定义国家大地坐标系的椭球面是一个不可展平的曲面,当采用高斯投影将这个曲面上的元素投影到平面上时,投影后就会发生变形问题。
全站仪的检定
全站仪的检定全站仪由于经常在野外使用及在运输途中的振动和缺乏保养措施,导致仪器的结构发生变化、电子元器件的自然老化等,会导致仪器性能发生变化,造成技术指标的降低。
为了全面掌握仪器的性能,合理使用仪器观测到合格的测量成果。
仪器在使用过程中必须定期进行检定。
由于全站仪是精密电子仪器,在使用过程中如出现问题或故障不要随意拆卸和调整,应到具有仪器鉴定资质的部门进行鉴定和维修。
国家计量检定规程规定,全站仪的检定周期不能超过1年。
全站仪的检定项目可分为三部分,即光电测距系统的检定,电子测角系统的检定,数据采集系统的检定。
全站仪的三部分是一个整体,为便于讲解,把公用部分放在一起作为全站仪的综合检定。
第一节全站仪的综合检定全站仪的综合检定的项目有:(1)水准器的正确性;(2)光学对中的正确性;(3)望远镜十字丝的正确性;(4)望远镜调焦的正确性;(5)外观和键盘功能的检验;(6)工作电压显示的正确性;(7)照准部旋转的正确性;(8)测距轴与视准轴的重合性;以上各项检定工作须在常温下进行,检定时气象条件相对稳定,仪器安置稳定可靠。
可以在室内设置的检验校正台上或室外进行,其中1-4项的检验与校正与光学经纬仪相同,并注意水准器的检验与校正应先管水准器后圆水准器。
其它检验项目介绍如下:一、外观和键盘功能的检验外观和键盘功能的检验项目如下:(1)仪器表面不得有碰伤、划痕、脱漆和锈蚀;盖板及部件接合整齐、密封性好。
(2)光学部件表面清洁、无擦痕、霉斑、麻点、脱膜等现象;望远镜十字丝成像清晰、粗细均匀、视场明亮、亮度均匀;目镜调焦及物镜调焦转动平稳、不得有分划影像晃动或自行滑动的现象。
(3)长水准器和圆水准器不应有松动;脚螺旋转动松紧适度无晃动;水平和竖直制动及微动机构运转平稳可靠、无跳动现象;组合式全站仪中,电子经纬仪与测距仪的连接机构可靠。
仪器和基座的连接锁紧机构可靠。
(4)操作键盘上各按键反应灵敏,每个键的功能正常;通过键的组合读取显示数据及存贮或传送数据功能正常。
全站仪的检定
全站仪的检定全站仪由于经常在野外使用及在运输途中的振动和缺乏保养措施,导致仪器的结构发生变化、电子元器件的自然老化等,会导致仪器性能发生变化,造成技术指标的降低。
为了全面掌握仪器的性能,合理使用仪器观测到合格的测量成果。
仪器在使用过程中必须定期进行检定。
由于全站仪是精密电子仪器,在使用过程中如出现问题或故障不要随意拆卸和调整,应到具有仪器鉴定资质的部门进行鉴定和维修。
国家计量检定规程规定,全站仪的检定周期不能超过1年。
全站仪的检定项目可分为三部分,即光电测距系统的检定,电子测角系统的检定,数据采集系统的检定。
全站仪的三部分是一个整体,为便于讲解,把公用部分放在一起作为全站仪的综合检定。
第一节全站仪的综合检定全站仪的综合检定的项目有:(1)水准器的正确性;(2)光学对中的正确性;(3)望远镜十字丝的正确性;(4)望远镜调焦的正确性;(5)外观和键盘功能的检验;(6)工作电压显示的正确性;(7)照准部旋转的正确性;(8)测距轴与视准轴的重合性;以上各项检定工作须在常温下进行,检定时气象条件相对稳定,仪器安置稳定可靠。
可以在室内设置的检验校正台上或室外进行,其中1-4项的检验与校正与光学经纬仪相同,并注意水准器的检验与校正应先管水准器后圆水准器。
其它检验项目介绍如下:一、外观和键盘功能的检验外观和键盘功能的检验项目如下:(1)仪器表面不得有碰伤、划痕、脱漆和锈蚀;盖板及部件接合整齐、密封性好。
(2)光学部件表面清洁、无擦痕、霉斑、麻点、脱膜等现象;望远镜十字丝成像清晰、粗细均匀、视场明亮、亮度均匀;目镜调焦及物镜调焦转动平稳、不得有分划影像晃动或自行滑动的现象。
(3)长水准器和圆水准器不应有松动;脚螺旋转动松紧适度无晃动;水平和竖直制动及微动机构运转平稳可靠、无跳动现象;组合式全站仪中,电子经纬仪与测距仪的连接机构可靠。
仪器和基座的连接锁紧机构可靠。
(4)操作键盘上各按键反应灵敏,每个键的功能正常;通过键的组合读取显示数据及存贮或传送数据功能正常。
使用全站仪对GPS边长检验问题探讨
[ 收 稿 日期 ] 2 0 1 3 —0 9 —2 7 [ 作 者 简 介 ] 张 海港 ( 1 9 7 9 ) , 男, 汉族, 山西 阳泉 人 测量 工程 师 , 主 要 从 事 矿 山 测量 、 工程测量工作 。
2 0 1 3 年第 6 期
・ 北京测绘 ・
影 到参 考 椭 球 面 上 的 归 算 边 长 度 ,D = = =D + z X D ; A y为 2点 间横 坐标 的变 化量 , △ - y— Y z — Y ; R 为测 距边 中点 的平 均 曲率半 径 。
检 验 GP S基 线 变 长 所 要 注 意 的 问题 进 行 分 析
探讨。
一
2 关 于 投 影 变 形
由于 国家 所 定 义 的大 地 坐 标 系 的 椭 球 面 是 个不 可展平 的曲面 ,当采 用高斯 投 影后 就会 发 生变形 问题 , 投 影 前 后 的角 度 相 等 ,但 长度 和面
 ̄
H
—
广
m
( 1 )
式中, H 为测 距 两 端 相对 于参 考 椭 球 面 的
平 均大 地高 ;
的平 均高程 面 的距 离 。
1 . 3 GP S控 制 ; R为归算 边 方 向参
考椭球 法截 弧 的曲率半 径 。 ( 2 ) 将参 考椭 球 面 上 的边 长 归算 到 高 斯投 影
; D。 为投
者 1 9 8 0西安 坐标 系 或者 地 方 独 立 坐标 系甚 至 是 工程 坐标 系 。主要 通过 联 测 已知 点 , 求得 已知 点 坐标 系与 WGS 8 4坐 标 系 作 业 区 内 的 转 换参 数 ,
式中, Y 为参 考椭 球面 上的 2点投影 到高斯 平面 的横 坐标平 均值 , 取Y m一
全站仪对GPS基线边长检验探讨
1 . 2 GP S控 制点 坐标 反算 距 离
体外 面 ,使横 轴 圆柱 的轴 心 通 过球 的 中心 , 球 面上
一
GP S控 制点 坐标 反 算 距 离 是 指 控 制 点 在 与联
测 已知点 相应平 面 坐 标 系 中所 对 应 的 的边 长 , 联 测 点 的坐标 系统一 般 为 1 9 5 4年北 京 坐 标 系 或者 1 9 8 0
不能 达到 1 0 k m 以上 ,两者 间相 差极微 ,可 以认 为 两者 相等 。全 站仪 平距 是归 算 到两标 石 中心 的平 均 高程 面 的距离u 。
2 关 于投 影 变 形
由于定 义 国家大 地坐标 系的椭球 面是 一个 不可 展平 的曲面 ,当采用 高斯 投影 将这 个 曲面上 的 元素 投影 到平 面上 时 , 投影 后 就会 发 生变 形 问题 。高斯 投影 又称 横 轴 椭 圆柱 等 角 投 影 。它 把 地 球 视 为 球 体, 假 想一个 平 面卷成 一个 横 圆柱 面 并把 它 套在 球
7 4
全
球
定
位 系 统
第 3 8卷
到投 影边 长 , 需 要 经过 两个 步骤 : ①将地 面 观测 的长 度归 算 到参考 椭球 面 ; ② 将 椭 球 面 对 长 度 归化 到 高 斯平 面 , 由此 可知 , 长度 变形 在严 重 的情况 下可 能超
过 1: 1 0 0 0的程 度 , 理论 上计 算 , 1 k m 长 的边长 变 形 可能超 过 1 m. 下 边通 过公 式计 算说 明 :
第3 8卷 第 3期
2 0 1 3年 6月
全 球 定 位 系 统
G N SS W or l d of C hi na
北京54坐标系下全站仪对GPS测量成果的检验
以我们要通过坐标转换把 G P S的观测成果变成我们需要的坐标。 目
前坐标转换 的模 型已经很 成熟,主要有 布尔莎一沃尔夫模型、莫洛 登斯基 一巴代卡斯模 型和范式模型。这些模型虽然表示略有不同, 但就坐标变换 的结果而言,是等价的。 目前常用的模型是布尔莎一 沃尔夫模型面,这些模型共有七个转换参数,即三个平移参数、三 个旋转 参数 和一个尺 度参数,也就是所谓的七参数。通常是建立两 个坐标 系统的公共点之间的函数方程,通过最小二乘法求解 出转换
测 得 斜 距 、平 距 是 有 差 别 的 , 检 验方 法 如 下 :
【 关键 词 】测量成果;坐标 系; 全站仪 ;测 距仪 ;检验
如今,G P S测绘技术发展 日趋成 熟,而对于 G P S测量成果 ,特 别是大 型及 特大工程 施工中,我们经常会遇到很多工程测绘人员常 常简单的用全 站仪 比测来检验 G P S成果的情况。对大家而言 G的 G P S成 果才可 以放心使用 。
石 的平 均 高 程 面 ,后 者 是 基 于 W G S 一 8 4椭 球 面 , 二 者可 做 近 似 比 较 。
但是,全站仪测量的是地 面观测 的斜距或平距 ,而 G P S测量提供 的 是两次投影 后的坐标 ,两者之 间还是有很大 的差别 。 我 国规定按经差 6度带和 3度带进行投影 分带,大比例尺 测图 和工程测量则采用 3度带投影。 由于许 多测绘技 术人 员不知道全站 仪测距与 G P S测 量 成 果 之 间 的差 异 ,想 当然 的 使 用 G P S投影 坐 标去 反算平距,产生诸如认为地区特殊 、修 改 G P S成果去符合全站仪边 长等错误做法。因此 ,现结合生产实际对北京 5 4坐标 系下全站 仪与 G P S测量成果校核过程中遇到的一些问题进 行分析 和探讨 。 1由 GP S测量获取北 京 5 4坐标 由G P S测量获取北京 5 4坐标 , 要 理解这 个过程 ,需要解 决坐标 转换和投影变形者两个 问题 。 坐标之间 的转换 。G P S直接反映的是 W G S -8 4坐标 ,而我们平
全站仪必须检查的步骤
全站仪必须检查的步骤 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】各项检查前必须选取稳定的平地地基、没有松动的脚架最好是木脚架、无强风、架测伞、光线不太强亦不太弱、无车辆经过处。
重申一下:有强检条件坚决送有资质的单位标定,不要为老板省钱啊!有些项目是自己无法校正的。
这里只是作为日常检查用,这些检查有些是有顺序的,请按顺序进行)1管水准的校验(精平检查,此项直接影响角度。
置仪后精平,转180度,如不再精平,调回一半。
转90?度再精度,再转180度,如不精平也调回一半。
移动三角架,重复以上顺序,记住关健是每次只调一半,直到四方向都精平为止)2圆水准的校验(粗平检查,此项影响置仪时精平速度。
在管水准的校验完成后才进行,直接调到中心即可)3对点器的校验(即下视置仪点的精度,此项即影响角度也影响距离。
置仪后精平并对点器对中,转180度,如不再对中,调回一半。
转90度再对中,再转180度,如不对中也调回一半。
移动仪器基座120度精平并对点器对中,重复以上顺序,记住关健是每次只调一半,直到四方向都对中为止。
另要注意,对点器的微调杆和水准仪分划板一样分上下、左右四个,要调上必松下,要调左必松右,反之亦然,否则易校烂微调杆)4望远镜分划板的校验(此项即影响角度,整平仪器后,用分划板十字丝中心照准成像清晰的一点,并固定水平和垂直制动。
转动望远镜垂直微动手轮,如这点偏离竖十字丝的上或下端,需对分划板进行校正)5水平盘倾斜的校验(此项影响角度。
置仪后精平,固定水平盘,记录竖直盘90度或270度时的水平盘读数,望远镜上仰45度,记录水平盘读数,下俯45度,记录水平盘读数,若后两个读数与第一个读数相差大于10秒,就必须仪器送检了)6竖直盘倾斜的校验(此项影响距离和高差。
置仪后精平,固定竖直盘,记录竖直盘读数,每90度旋转水平盘读取竖直盘读数,若后三个读数与第一个读数相差大于10秒,就必须仪器送检了)7竖盘补偿器的校验(置仪后精平,然后故意调一个脚螺旋,出现告警说明补偿器工作正常)8水平盘盘左盘右测角误差的校验(视准轴与横轴的垂直度?2C值)(此项影响角度,置仪后精平,简易支架置杆100米左右后粗平,距离越远越好,但也要看你的仪器望远镜的成像清晰情况定。
GPS基线边长与全站仪边长的检验分析
2012年10月第10卷第5期地理空间信息GEOSPATIALINFORMATIONOec.,2012Vol.10,No.5GPS 基线边长与全站仪边长的检验分析李建,周宏达,冯大福(重庆工程职业技术学院地质与测绘工程学院,重庆400037)摘要:分析了GPS 基线边长、全站仪边长、投影变形三者的概念,提出了工程实践中GPS 基线边长与全站仪边长检验的正确方法,用实例验证了检验方法的正确性,并提出了检验过程中应注意的问题。
关键词:GPS 基线边长;全站仪边长;投影变形;对比分析中图分类号:P208.4文献标志码:B文章编号:1672-4623(2012)05-0073-02收稿日期:2012-02-29项目来源:重庆市高等教育教学改革研究资助项目(113253)。
GPS 作为一种先进的导航与定位系统,以其高精度、全天候、高效率、易操作等特点著称,它可以直接精确测定地面点的三维坐标,使得传统的大地测量的布网方法、作业手段和数据处理产生了革命性的变革[1]。
随着GPS 接收机的普及与GPS 技术的日趋完善,各类大中型工程控制网都优选了此技术。
在对GPS 成果进行检验时,工程人员通常采用全站仪测量边长成果与GPS 基线成果直接进行对比。
就科学严谨角度而言,此种方法并不能精确地检验出GPS 测量的精度。
笔者对用全站仪测量成果来检验GPS 基线边长所要关注的问题进行了探讨。
1两类边长的基本概念1.1全站仪边长全站仪测距边长主要是指斜距与平距。
在不考虑温度、湿度和大气折射等外界条件因素影响下,全站仪测量的斜距是全站仪电磁波测距发射中心到反光镜之间的距离(不考虑参考椭球面),在数值上不等于连接两标石中心间的直线斜距。
全站仪测量的平距是归算到两标石中心的平均高程面的距离[2]。
全站仪在使用勾股定理计算测站之间的平距时,已将地面当成平面来考虑。
1.2GPS 基线边长GPS 基线向量中的“距离”是GPS 斜距,是两标石中心在WGS84椭球面间的距离;基线的平距,既非椭球面上的弦长,也不等同于全站仪的平距,它是根据基线斜距和基线高差通过勾股定理计算出来的。
全站仪检验方法和步骤
全站仪检验方法和步骤嘿,朋友们!今天咱来聊聊全站仪检验那档子事儿。
全站仪啊,就好比咱工程测量的一把利器,可这利器要是不锋利,或者有点小毛病,那可不行嘞!全站仪检验第一步,咱得看看这外观有没有啥磕磕碰碰的。
你想啊,要是外表都伤痕累累的,那里面能好到哪儿去?就像一个人,外表都邋里邋遢的,你还能指望他内里多精细呀!接着呢,要检查一下各种螺旋啊,脚架啥的,是不是都能灵活转动,别到时候关键时刻掉链子。
然后呢,就是水准管的检验啦。
这水准管就像是全站仪的平衡杆,要是它歪了,那测量出来的东西还能准吗?咱得把全站仪整平,看看水准管里的气泡是不是乖乖待在中间,要是它乱跑,那可得好好调整调整。
再说说光学对中器的检验。
这就好比是全站仪的眼睛,要是它看不准,那整个测量不就都乱套啦?咱得在不同的距离和角度下,看看它对中的准不准。
还有啊,全站仪的测距功能也得好好验验。
咱可以找个固定的目标,测测不同距离下的数值,看看是不是准确无误。
这就好像你去买东西,老板给你称斤两,要是称不准,你能乐意吗?垂直角和水平角的检验也不能马虎。
就像是给全站仪做个体操,看看它各个关节活动得是不是灵活到位。
角度要是测不准,那后面的工作可就都白搭咯!在检验的过程中,咱可得细心再细心,不能有一点马虎。
就像做饭一样,盐放多了或者放少了,味道就不对啦!每一个步骤都得认真对待,不能敷衍了事。
你说,要是全站仪没检验好,就拿去用,那不是给自己找麻烦吗?到时候测出来的数据乱七八糟的,还得重新来过,多浪费时间和精力呀!所以啊,咱在使用全站仪之前,一定要把这些检验方法和步骤都做好,让它成为我们可靠的好帮手。
总之呢,全站仪检验可不是小事,大家可千万别不当回事儿。
只有把全站仪伺候好了,它才能好好给咱干活呀!大家都记住了没?可别到时候出了岔子才后悔哟!。
基线测量方法与技巧
基线测量方法与技巧
基线测量是一种用于测量地理、地质、地形或其他自然和人工
特征的方法。
这种测量方法涉及到一些技巧和步骤,下面我将从多
个角度来回答这个问题。
首先,基线测量的方法通常涉及使用测量仪器,例如全站仪、GPS或其他测量设备。
在进行基线测量之前,需要确保测量设备的
准确性和校准。
这可以通过比较不同设备的测量结果或者使用已知
准确度的控制点来实现。
其次,基线测量需要选择合适的测量基准。
这意味着需要选择
参考点或者基准线,以确保测量结果的准确性和可比性。
通常情况下,选择一个稳定的地理特征或者人工特征作为基准线是很重要的。
另外,基线测量还需要考虑环境因素。
例如,天气、地形、植
被等因素都可能对测量结果产生影响。
因此,在进行基线测量时,
需要考虑这些因素,并采取相应的措施来减少其影响。
此外,在进行基线测量时,需要注意测量的精度和分辨率。
这
意味着需要选择合适的测量方法和设备,以确保测量结果的精度和
可靠性。
同时,还需要注意数据处理和分析的方法,以确保测量结果的准确性和可靠性。
最后,基线测量还需要考虑数据的记录和存储。
这意味着需要记录测量过程中的所有数据,并妥善存储这些数据,以备将来的分析和应用。
总的来说,基线测量涉及到多个方面的技术和方法。
在进行基线测量时,需要考虑测量设备的准确性和校准、选择合适的测量基准、考虑环境因素、注意测量精度和分辨率,以及记录和存储数据等方面。
只有全面考虑这些因素,才能确保基线测量的准确性和可靠性。
测绘技术基线测量实用技巧
测绘技术基线测量实用技巧测绘技术是现代社会中非常重要的一项技术,它涉及到地理信息、地图制作、城市规划、土地管理等众多领域。
而在测绘技术中,基线测量作为其中的重要环节,对于准确测绘地球表面的各类要素,具有重要的意义。
下面将介绍一些基线测量的实用技巧。
首先,保障基线测量的精度至关重要。
基线测量的精度直接影响到后续测绘工作的准确性,因此,在进行基线测量前,要确保仪器的准确性和稳定性,并对测量前后的环境条件进行严格控制。
此外,还应选择适当的测量方法和仪器,以满足实际需求。
在实际操作中,可以采用全站仪、GPS等现代仪器,配合现代化的数据处理方法,提高测量精度。
其次,根据实际情况选择合适的基线测量方法。
基线测量方法有多种,主要包括三边、多边、三角等方法。
在选择方法时,要综合考虑地形、测区大小、测量要求、设备条件等因素。
例如,在平坦区域可以选择三边或多边测量方法,而在山区或复杂地形中,可以采用三角测量方法。
同时,还需根据具体情况合理设置观测点,以提高测量效果。
另外,选择合适的基线测量技术。
基线测量技术在实际操作中有很多,如基础线互测、基线差分等。
基础线互测是指通过多次测量同一基线,对测量结果进行比较与检查,来判断测量误差是否在合理范围内的一种技术。
而基线差分则是通过比较两条基线测量结果的差异来评估测量误差的技术。
选择适当的技术可以提高测量精度和鲁棒性。
此外,要注重数据处理的准确性。
基线测量之后,还需要对测量得到的数据进行处理和分析。
数据处理的准确性直接关系到后续测绘结果的准确性。
在处理数据时,要进行数据的检查、平差和比对等步骤,以确保数据的质量。
此外,在进行数据处理时,要熟练掌握相关的软件和算法,以提高处理效率。
最后,要做好基线测量结果的质量评定。
基线测量之后,需要对测量结果进行质量评定,以判断测量结果是否符合要求。
在进行评定时,要参考相关的标准和规范,并结合实际情况进行判断。
同时,要注重评定的客观性和准确性,以保证评定结果的可靠性。
GPS基线边长检验
GPS基线边长检验摘要:本文主要介绍了全站仪测距检验GPS边长过程中检验方法和应注意的问题。
关键词:GPS基线;全站仪测距;投影变形;检验Abstract: this article mainly introduced the total station ranging test GPS side inspection methods and the problems that should be paid attention to in the process.Key words: GPS baseline; Total station ranging; Projection deformation; inspection引言GPS定位技术是现代大地测量发展的重要标志,以高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等特点著称。
随着GPS测量技术的日趋成熟,GPS的使用越来越普及,在GPS控制测量中,对GPS静态观测所得基线边长的检验便尤为重要。
很多工程技术人员常常简单地用全站仪测距以检验GPS精度,这种简单的对比方法并不能完全的检验出GPS精度,全站仪所提供的距离通常是斜距或平距,而GPS所提供用户的通常是经投影变换后的坐标,下面就全站仪对GPS基线边长的检验中所要注意的问题进行探讨。
概述要探讨边长检验问题,首先应对几个基本概念进行了解。
1、全站仪测距全站仪测距通常有斜距和平距,在不考虑温度、湿度、大气折射影响的情况下,斜距是全站仪电磁波发射中心到棱镜之间的距离,不等于两标石中心间的直线斜距;平距是归算到两标石中心平均高程面的距离。
2、GPS基线边长GPS基线边长是指GPS对两测站的同步观测数据,经过平差,得到两标石中心在WGS-84椭球面上的距离。
图1示为GPS距离示意。
图1GPS距离示意3、GPS坐标反算距离GPS反算距离是指在控制网平面直角坐标系下两控制点之间的边长。
GPS 定位成果属于WGS-84大地坐标系,在实际工程控制测量中,测量成果往往属于某一国家坐标系或者地方坐标系。
全站仪的检验与校正
全站仪的检验与校正一、全站仪主要轴线间应满足的条件全站仪在使用期间及其搬运的过程中会导致仪器的轴系正确关系发生变化,全站仪在使用前要做下列几项检验与校正:1、圆水准器的水准轴与仪器的旋转轴平行的检验与校正2、照准部水准管轴应、垂直于竖轴的检验与校正3、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正4、横轴垂直于竖轴的检验5、视准轴应垂直于横轴的检验与校正6、竖盘指标差的检验7、距离加常数测定二、全站仪常规检验和校正1、圆水准器的水准轴与仪器的旋转轴平行的检验与校正检验方法先在平板上设一点A,整平仪器,然后旋转180°,气泡是否偏移居中位置,若气泡偏移居中位置需要校正。
校正方法整平仪器,分别调动三个校正螺钉使气泡向居中位置移动偏离长度的一半。
校正工作要反复进行多次。
每次校正都必须首先整平圆水准器,然后旋转仪器180°,观察气泡的位置,确定是否需要再进行校正,直到将仪器整平后旋转仪器至任何位置,气泡始终居中校正工作才算结束。
2、照准部水准管轴应、垂直于竖轴的检验与校正检验方法先将仪器大致整平,转动照准部使其水准管与任意两个脚螺旋的连线平行,调整脚螺旋使气泡居中。
然后将照准部旋转180°(可利用度盘读数),若气泡是否居中,居中说明条件满足,不居中应进行校正。
校正方法转动与水准管平行的两个脚螺旋,使气泡向中心移动偏离值一半。
用校正针拨动水准管一端的上、下校正螺丝,使气泡居中。
检验与校正必须反复进行,直到满足条件为止。
3、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正检验方法整平仪器,用十字丝竖丝瞄准一清晰小点,固定照准部,使望眼镜绕横轴上下微动。
小点是否始终在竖丝上移动,是则满足条件,否则需要进行校正。
校正方法 卸下目镜处的十字丝护盖,松开四个压环螺丝。
微微转动十字丝环,直至望眼镜上下微动时,改点始终在纵丝上为止。
然后拧紧四个压环螺丝,装上十字丝护盖。
4、横轴垂直于竖轴的检验检验方法 在离墙20~30m 处安置仪器,盘左照准墙上高处一点P (垂直角大于30),将望远镜放平,十字丝交点投在墙上定出1P 点;盘右再照准P 点将望眼镜放平,在墙上标出十字丝交点位置2P 点。
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再谈测距仪对GPS 基线边长的检验
上海华测导航技术有限公司 技术支持部 (欢迎转载,请注明华测公司技术支持部)
1 前言
在GPS 技术支持中,我们经常遇到GPS 与全站仪比测的情况。
虽然,GPS 的精度是很高的,距离越长,GPS 的相对精度越高,但对大多数用户而言,GPS 还是一项“新”技术,需要通过全站仪的检验,用户才放心使用。
用户的要求是完全合理的,也是可以进行的,有时也是必须的。
但是,用户的全站仪提供的通常是平距,而GPS 静态控制测量提供的是经过投影后的坐标,两者之间有很大的差别。
可惜我们许多技术人员不知道这种差别,想当然地用GPS 投影坐标去反算平距,从而闹出了很多笑话,诸如认为地区特殊、偷改GPS 成果去符合全站仪边长、再用其他品牌的GPS 接收机复测、要求生产厂家出书面证明承担责任等等。
兴师动众后往往收不到好的效果,我们不得不引以为戒。
2 几个基本概念
2.1
投影变形影响
将地面观测的长度归算到投影边长,需要经过下面两个步骤:将地面观测的长度元素归算到参考椭球面;将椭球面的长度归化到高斯平面。
通过下面的描述我们可以看到,长度变形在严重的情况下可能超过1:1000的程度,就是说,1公里的边的变形可能超过1米。
1.2.1
将地面观测的长度元素归算到参考椭球面
将地面观测的长度元素归算到参考椭球面上按以下的公式计算(高程归化):
D d D S +=
式中:
m
m
D R H D d •−
=,N M R m •=,21m m m h h H += 其中,S 为归化到椭球体面的长度;D 为地面上的观测长度;为高程归算改正;为观测边的平均大地高;为观测边相对于大地水准面的平均高程;为大地水准面至参考椭球面的平均高程;为该地区平均曲率半径;M 为参考椭球子午圈曲率半径;N 为参考椭球卯酉圈曲率半径。
D d m H 1m h 2m h m R 对于不同的大地高,长度归算的每公里相对数值见下表(设=6370Km )
m R 12()(m m m H h h m )+
/m m H R −
10
1:60万
20 1:30万 50 1:10万 100 1:6万 150 1:4万 200 1:3万 300 1:2万 400 1:1.5万 500 1:1.2万 1000 1:6千 2000 1:3千 3000 1:2千 4000
1:1.5千
1.2.2
将椭球面的长度归化到高斯平面
将椭球面的长度归化到高斯平面的长度按下列公式计算:
S S S Δ+=0
2
2
2m
m
R y S S •=Δ 式中,为—改化到高斯平面上的长度;S 为在参考椭球面上的长度;为S 在高斯平面上离中央子午线垂距的平均值;为该地区平均曲率半径;
0S m y m R 假定=6370km ,边长离中央子午线垂距的相对变形见下表:
m R m y (Km )
0/S S Δ
10 1:80万 20 1:20万 30 1:9万 40 1:5万 45 1:4万 50 1:3万 100 1:8千 150 1:3.6千 200 1:2千 300
1:9百
在投影带边缘上的长度变形如下:
D
6带 D3带
纬度B
边缘上的y(km) 长度变形 边缘上的y(km) 长度变形
20 314057.2 1:820156987.1 1:3300
25 302944.9 1:900151438.9 1:3500
30 289530.3 1:980144740.2 1:3600
35 273912.3 1:1000136939.9 1:4300
40 256206.4 1:1240128095.5 1:5000
45 236544.6 1:1450118272.2 1:5800
50 215073.8 1:1760107543.2 1:7000
55 191955.6 1:220095989.0 1:8800
2.2 几个基线边长概念
如下图所示,示意了GPS测量中各种距离的概念。
GPS基线边长两标石中心在WGS-84椭球面之间的距离。
GPS自由网平差边长经过无约束平差所得的在WGS-84椭球面上的基线长度。
GPS二维约束平差边长经过约束平差所得的在指定参考椭球上的高斯平面直角坐标系下的
基线长度。
电磁波斜距测得的电磁波测距的发射中心到反光镜之间的距离(已加气象以及加
常数改正,未投影在参考椭球面上)。
其不等于连接两标石中心之间
的直线斜距,但由于在一般工程测量边长不超过十几公里,相差极微,
可以认为是相等的。
电磁波平距归算到两标石中心的平均高程面的距离。
高斯平面直角坐标反算边长控制网平面直角坐标系下两点之间的边长。
3测距仪对GPS基线边长检验的方法
除了采用软件对控制网进行质量评定外,还可以采用电磁波测距的方法对控制网的成果进行外部检核。
值得注意的是,通常将GPS基线与电磁波所测的平距直接比较,从上述有关基线边长的概念来说,这两者是有差别的,尤其是投影变形比较大,即测区离中央子午线比较远或者平均高程面比较高的情况下(具体可以参照前面“投影变形的影响”来估计),是不能作为比较的。
只有考虑了椭球、投影等因素后,两者才能作比较。
实际上,一般的红外激光测距仪的测程只有两三公里,因此只能对中短边进行比较,同时
也要求使用的电磁波测距仪的精度要比GPS测基线的精度要高。
对于X20型接收机(标称精度为±(5mm+2ppm))来说,必须使用经过检定的精度较高(在±(3mm+2ppm)以上)的电磁波测距仪处理。
检验的方法如下:
1、直接用测距仪的斜距与GPS基线边长比较。
两者均没有投影,可以直接比较。
基线向量中的“距
离”是GPS斜距,与全站仪测得的测站斜距(经过温度,湿度,大气折射改正后)在考虑仪器高情况下具有可比性。
2、测距仪的平距与GPS基线的平距进行比较(近似)。
3、测距仪的平距投影到高斯平面上与GPS二维约束平差边长进行比较。
4、如果该测区的投影变形不大,或者选择了适当的投影参数(投影中央子午线的变形影响与投影高
的影响相反)使到投影的影响减到最小,这时可以直接用测距仪测的平距与GPS二维约束平差边长作比较。
5、使用独立的坐标系统(投影高在高程面上、原点的纬度和经度(中央子午线)在测区中央,用方
法3来进行检验。
事实上,由于各种因素的影响,包括测距精度,以及所采用计算公式的精度,使到两者的不一定能精确相同,其值的大小要求具体由控制网的精度指标而定。
4举例说明
如下图所示为一GPS控制网,用户使用一个已经北京54坐标的点进行平差,平差结果与另外一个已经点比较,互差很小,但是,用户用全站仪测量1495和0022点之间的平距为941.046,而相应的GPS二维约束边长941.4302,相差非常大。
用户怀疑GPS测量成果,那么问题在哪儿呢?
查看Compass软件中相应基线的属性:
从属性中我们看到GPS基线的平距为941.081,与全站仪仅相差0.035米。
有这一点我们就可以判断GPS 和全站仪的测量均没有问题1。
在华测GPS数据处理软件的基线属性中,除列出了基线的斜距外,还列出了基线的平距,这里的平距既非椭球面上的弦长,也不等同于全站仪的平距,它是根据基线斜距和基线高差通过勾股定理计算出来的。
当基线较短时,椭球面的弦长、全站仪的平距、基线属性中的平距三者之间相差较小,它们通常也具有可比性。
但是,这三者都与由投影坐标(平面坐标)反算出的平距有较大差别。
进行大地测量时,用户通常最终得到的是投影坐标,GPS网平差结果中,除列出了投影坐标外,还列出了根据投影坐标反算出的平距,用户经常将这个平距用来和全站仪的平距进行比较,这种比较只能在全站仪的平距经过投影改正后才能进行。
当然,在特定的情况下也能进行。
修改中央子午线和投影高,仅约束一个已知点,进行二维约束平差,得到下面的结果:
dx/中误差dy/中误差平 距中误差相对误差 起点终点
(米)(米)(米)(米)
00221495309.57970.0012-888.69780.0007941.07560.00141: 663688
这个结果与全站仪的结果也具有可比性。
5结论
通过上面的讨论,我们认识到GPS控制测量平差后的边长不能直接与测距仪的成果进行比较。
我们建议通过下面的方法进行比较:
考虑仪器高的情况下比较斜距;如两个点之间没有GPS观测边,可用GPS三维自由网平差得到的结果反算斜距。
比较GPS基线的平距和测距仪的平距;如两个点之间没有GPS观测边,可用GPS三维自由网平差得到的结果反算平距。
将测距仪边长进行投影。
1需要考虑到全站仪在使用勾股定理计算测站之间的平距时候,是将地面当成平面来考虑还是考虑到地面为曲面,将距离换算成大地测量中的距离,即通常所指的地球球面上的弦长。
另外,本例中所使用全站仪精度为5秒。
建立以测区中心为原点、考虑了高程面的独立的坐标系统。
总之,只有明白了GPS测量和网平差的基本原理后,这些比较才能得心应手,不受困扰。
6参考文献
1、上海华测导航技术有限公司.《华测GPS静态数据处理及网平差软件5.0版使用手册》. 2004年12月.。