全站仪测距的温度和气压改正
全站仪格网因子及温度气压改正简易说明
全站仪格网因子及温度气压改正简易说明1、格网因子应该输多少地形图(坐标格网)上两点之间的距离与地面上相应点之间的水平距离(测站高程面上)一般是不相同的,其比值就称为格网因子(GRID FACTOR)或格网比例因子(SCALE)。
为了将地面距离归算到地形图上,以便计算平面坐标,首先必须将地面上的水平距离投影到平均海水面(或参考椭球面)上,然后再将海水面(或椭球面)上的距离按照地图投影的规则投影到地形图平面上(我国地形图采用高斯-克吕格投影),关于格网因子的计算公式如下:高程因子=HD0 ÷HD = R ÷ (R+ELEV.)比例因子=HDg ÷HD0 = 1 + Ym2 ÷ 2R2格网因子=HDg ÷HD = 高程因子×比例因子一般来讲,为了计算和施工方便,我国设计部门大都采用局部坐标系,即:视测区水准面为平面,或以测区平均高程面为投影面,以测区中央子午线为高斯投影带中央子午线的坐标系;这时的ELEV.=0 和 SCALE=1,于是格网因子(GRID FACTOR)=1.000000——就是不改正,所以我们公司在提交全站仪的时候,习惯上通常将格网因子改正功能暂时关闭,避免了误输入ELEV.和SCALE值而造成格网因子改正带来的坐标与距离的不一致的可能。
当测量平面坐标系采用54北京坐标系或80西安坐标系,且测区海拔较高、测区离高斯投影带中央子午线较远时,则应在全站仪上输入实际高程(ELEV.)和比例因子(SCALE),正确顾及格网因子改正。
只有这样,在坐标测量时才能获得目标点的国家坐标系坐标;另一方面,对于施工单位,在根据放样点的设计坐标(国家坐标系)进行放样时就能给出实地标定的极角和极距。
但是需要注意的是,如果设计单位在提供坐标时是加入了格网因子改正的话,施工单位才可以将与设计时相同的参数输入全站仪,如果设计单位没有进行格网因子改正,施工方则不能随意输入高程和比例因子。
测距边长改正计算
测距边长改正计算测距仪测距的过程中,由于受到仪器本身的系统误差以及外界环境影响,会造成测距精度的下降。
为了提高测距的精度,我们需要对测距的结果进行改正,可以分为三种类型的改正:仪器常数的改正、气象改正和倾斜改正。
仪器常数改正仪器常数包括加常数和乘常数。
加常数改正:加常数K产生的原因是由于仪器的发射面和接收面与仪器中心不一致,反光棱镜的等效反射面与反光棱镜的中心不一致,使得测距仪测出的距离值与实际距离值不一致。
因此,测距仪测出的距离还要加上一个加常数K进行改正。
乘常数改正:光尺长度经一段时间使用后,由于晶体老化,实际频率与设计频率有偏移,使测量成果存在着随距离变化的系统误差,其比例因子称乘常数R。
我们由测距的公式可以看出,如果光尺长度变化,则对距离的影响是成比例的影响。
所以测距仪测出的距离还要乘上一个乘常数R进行改正。
对于加常数和乘常数,我们在测距前先进行检定。
目前的测距仪都具有设置常数的功能,我们将加常数和乘常数预先设置在仪器中,然后在测距的时候仪器会自动改正。
如果没有设置常数,那么可以先测出距离,然后按照下面公式进行改正:气象改正测距仪的测尺长度是在一定的气象条件下推算出来的。
但是仪器在野外测量时的气象条件与标准气象不一致,使测距值产生系统误差。
所以在测距时应该同时测定环境温度和气压。
然后利用厂家提供的气象改正公式计算改正值,或者根据厂家提供的对照表查找对应的改值。
对于有的仪器,可以将气压和温度输入到仪器中,由仪器自动改正。
倾斜改正由于测距仪测得的是斜距,应此将斜距换算成平距时还要进行倾斜改正。
目前的测距仪一般都与经纬仪组合,测距的同时可以测出竖直角α或天顶距z,然后按上面公式计算平距。
测距仪的标称精度测距误差可以分为两类:一类是与待测距离成比例的误差,如乘常数误差,温度和气压等外界环境引起的误差;另一类是与待测距离无关的误差,如加常数误差。
所以一般将测距仪的精度表达为下面两种形式:mD = ± (A+B·10-6 D) 或 mD= ± (A+B·ppm·)式中:A为固定误差,即测一次距离总会存在这么多的误差;B为比例误差系数,表示每测量一公里就会存在这么多误差。
徕卡全站仪距离改正计算
徕卡全站仪距离改正计算精密距离测量中要进行距离改正,一般要进行气象改正、周期改正、加乘常数改正、倾斜改正、投影改正。
其中气象改正,不同的全站仪,其改正公式并不相同,测量气象数据的设备一般是通风干湿温度计和空盒气压计。
一、 加乘常数改正ΔD=K+S ·R ·10-6 式中 : ΔD—加乘常数改正数(mm)K---仪器测距加常数(mm)R---仪器测距乘常数(ppm)S---测量斜距(m)二、 大气改正 ΔD1、相对湿度的计算P —大气压(mb ) t —干温(℃) h—相对湿度(%) 标准气象条件:干温t 0=12℃、气压P 0=1013.25mb 、相对湿度t’0=60%A 、 湿球没有结冰水气压e=P t t t e )001146.01)((000662.0′+′−−′ae 10107.6×=′ α=''3.2375.7t t +×饱和水汽压E=10x x=7857.03.2375.7++×t t 相对湿度h=e/EB 、湿球结冰,不测湿温 水气压e=P t t ×++×+×00294.021981.011177.000068.02 饱和水汽压E=10x x=7857.03.2375.7++×tt 相对湿度h=e/E2、徕卡TPS100/1000/2000/5000系列全站仪测距波波长:λ0=0.85μm基准折射率:n 0=1.0002818ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129065.08.2814αα 式中:ΔD—气象改正比例系数(ppm )P —大气压(mb )t —干温(℃)h—相对湿度(%)α--大气膨胀系数 α=1/273.16x=7857.03.2375.7++×tt 3、徕卡TPS300/400/700/1100系列全站仪A 、红外测距 测距波波长:λ0=0.78μm基准折射率:n 0=1.00028304 ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129195.004.2834αα B 、激光测距 测距波波长:λ0=0.67μm基准折射率:n 0=1.00028592ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129492.092.2854αα 式中:ΔD—气象改正比例系数(ppm )P —大气压(mb )t —干温(℃)h—相对湿度(%)α--大气膨胀系数 α=1/273.16 x=7857.03.2375.7++×tt 三、 周期改正ΔD=]3602sin['0×+λφD A式中:ΔD—周期改正数(mm)A—振幅(mm )D’—观测斜距(m)0φ--初相角(°)λ—波长(m)四、 倾斜改正(改平)(1) 高差改平 D=22h S −式中:D—为改正后的平距(m )S—观测斜距(m)h—高差(m) h=H 测站-H 方向(2) 天顶距改平 D=S )cos(f +•α式中: f –为地球曲率与大气折光对垂直角的修正量,恒为正a — 为垂直角(°)S—为斜距(m)其中f="2)1(ρ•−RS K K—当地大气折光系数 R—地球曲率半径(m ) ρ=206265五、 投影改正ΔD=R H R H hi H D h r i /)2(0−+++×− 式中:D—改平后的平距(m ) H i —测站点高程(m) hi—为仪器高(m) H r —方向点高程(m) R h —方向棱镜高(m) H 0—投影面高程(m) R—地球曲率半径(m)。
全站仪的基本操作与使用方法
1.水平角测量(1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。
(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00/00〃。
(3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
2.距离测量(1)设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。
(2)设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15°C和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。
实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。
(3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
(4)距离测量照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、咼差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。
精测模式是最常用的测距模式,测量时间约,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为lcm,每次测距时间约;粗测模式,测量时间约,最小显示单位1cm或1mm。
在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。
应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
全站仪3.坐标测量(1)设定测站点的三维坐标。
(2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
(3)设置棱镜常数。
(4)设置大气改正值或气温、气压值。
(5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
(6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
4.数据通讯全站仪的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。
全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种,一种是利用全站仪配置的PCMCIA (personalcomputermemorycardinternationassociation,个人计算机存储卡国际协会,简称PC卡,也称存储卡)卡进行数字通讯,特点是通用性强,各种电子产品间均可互换使用;另一种是利用全站仪的通讯接口,通过电缆进行数据传输。
全站仪的一些校正方法
全站仪的一些校正方法一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来,供大家参考:问:在坐标测量的时候为什么“设置方位角”没有用?答:请先确认你的全站仪是否完全整平,当全站仪在没有完全整平(换句话说就是出现“补偿超限”)的情况下,是不能设置的,这是一个程序对全站仪的保护。
因为如果你设置了方位角,测得的数据也是不准确的,这个可以避免出现不必要的错误。
处理方法:精确整平全站仪后再进行设置。
问:我在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢?答:用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。
如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝,那你这台全站仪将不能正常使用。
因为你一旦动了全站的十字丝,那么这台全站的三轴(三轴包括:发射轴,接收轴,视准轴)必须重调。
因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。
处理方法:如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。
如果在野外先精平全站仪后找到远处一个固定物(楼房上的天线或者避雷针等),也可以进行i角校正。
步骤是:开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。
问:为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短(长)?答:其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的,因为你用尺子量,第一可能尺子存在误差,第二人为误差,你用尺子量100m就可能差了几个毫米,甚至厘米。
但是全站仪的精度是2+2PPM,就是说测1000m也就才4毫米的误差,因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。
处理方法:1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。
2.找另外一台全站仪(所有指标均合格)使用比测的方法来对全站仪进行调整。
3.在野外的时候,在没有其他全站仪的情况下,可以通过以下方法检测:首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪,用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和B、C点,并准确对中地安置反射棱镜。
然后全站仪设置了温度与气压数据后,精确测出AB、AC的平距。
进行平差前要进行五项改正
进行平差前要进行五项改正分别是:(1)加常数及乘常数改正(2)气象改正(3)倾斜改正(4)归算改正(5)投影改正全站仪测量时输入了温度气压,测出来的是平距,因此上述(2)、(3)项无需进行,但(1)、(4)、(5)项也必须进行改正后才能进行平差计算。
其计算公式见:边长改化是指将电子全站仪(或测距仪)测得的控制网中各边的斜距值归算到已知的坐标系统中,边长改化步骤是:测距仪加常数和乘常数改正——气象改正——倾斜改正——归算改正(归算至投影面)——投影改正。
(1)加常数及乘常数改正(3-1)式中:S为观测的斜距值,单位:米;K为测距仪的乘常数,单位:毫米/公里;C为测距仪的加常数,单位:米;S1为S经改正后的斜距值,单位:米。
公式中的数字是1000.0。
(2)气象改正(3-2)式中:K1、K2为测距仪的气象改正系数,可以从仪器说明书的气象改正公式中得到;P为气压,单位:mmHg;T为温度,单位:℃。
S1意义见公式(3-1);S2为S1经气象改正后的斜距值,单位:米。
(3)倾斜改正式中:V为天顶距;KK为大气折光系数;ρ=206265;R为地球曲率半径,单位:米;f为天顶距改正数,单位:秒;S2意义见公式(3-2);D0为倾斜改正后的水平距离,单位:米。
(4)归算改正(3-5)式中:H-为测区平均高程,单位:米;H0为投影面高程,单位:米;δh为大地水准面差距,单位:米;D1为平距D0归算至投影面上的长度,单位:米;D0意义见公式(3-4)。
(5)投影改正(3-6)式中:Y-为测区平距横坐标,单位:米;Y0为中央子午线横坐标,单位:米;R为地球曲率半径,单位:米;D1意义见公式(3-5),D2为经过归算和投影改正的平距,单位:米。
如果在网平差计算软件中已经考虑了边长的归算改正和投影改正,则控制网的平差输入文件中,边长观测值应使用只经过倾斜改正后的平距D0;反之,控制网的平差输入文件中,边长观测值应使用经过归算改正和投影改正的平距D2。
全站仪温度气压改正公式
全站仪温度气压改正公式全站仪是一种在测量领域中广泛应用的高精度仪器,而温度和气压的变化会对测量结果产生影响,所以就有了全站仪温度气压改正公式。
我记得有一次参与一个大型的建筑工程测量项目,那时候正是盛夏,天气炎热得让人仿佛置身于蒸笼之中。
我们的测量小组带着全站仪来到施工现场,准备进行一系列的测量工作。
当时,大家都充满了干劲,想着尽快完成任务。
然而,随着测量的进行,我们发现测量结果似乎有些不太对劲。
经过一番检查和讨论,我们意识到是温度和气压的变化在“捣乱”。
这时候,全站仪温度气压改正公式就派上用场啦!这个公式的作用就像是给全站仪测量结果的一个“校准器”。
全站仪温度气压改正公式通常会考虑到温度和气压对测量光线传播速度的影响。
简单来说,温度越高,气压越低,光线传播速度就会有所变化,从而导致测量的距离出现偏差。
比如说,在正常的标准大气压和常温下,测量的距离是准确的。
但当温度升高时,空气会变得“稀薄”一些,光线在其中传播得就更快了,这时候测量出来的距离就会比实际的长一点。
反之,温度降低,测量距离就会比实际的短一些。
同样的,气压的变化也会产生类似的影响。
为了更准确地进行测量,我们就得把测量时的温度和气压值代入到改正公式中,对测量结果进行修正。
这个过程就像是在给测量结果“纠错”,让它更接近真实的情况。
在那次的工程测量中,我们认真地记录下当时的温度和气压值,然后按照公式一步一步地进行计算和修正。
虽然过程有点繁琐,但当看到修正后的测量结果与实际情况更加吻合时,那种成就感是无法言喻的。
总之,全站仪温度气压改正公式虽然看起来有点复杂,但它却是保证测量精度的重要工具。
在实际的测量工作中,我们可不能小瞧它的作用,不然就可能会因为一点点的偏差而导致整个工程出现大问题哟!不管是在建筑工程、道路桥梁建设,还是在其他需要高精度测量的领域,只要用到全站仪,就一定要记得考虑温度和气压的影响,用好这个改正公式,让我们的测量结果更加准确可靠。
全站仪气象改正公式及气象元素测量精度对距离的影响
∆Dn
= −D n − n0 n
=
D n0 − n n
≈ (n0
− n) × D
(3)
上式即为气象修正值的计算公式。式中: △Dn——气象修正值,m;
n0——仪器气象参考点上的群折射率。 根据国际大地测量与地球物理学联合会
式中: λ——真空中光波的有效波长,µm。 在作业时实际气象条件下的群折射率 n 的计 算公式为:
3 气象改正公式省略 e 或 h 项时对测量结 果的影响
在一般的测量中,以徕卡 TPS100/1000/2000/5000、 TCA1800/2003 系列全站仪为例,通常气象改正公 式是采用下式:
∆D
=
⎜⎛ ⎝
281.77
−
0.29065 × 1 + αt
P
⎟⎞ ⎠
× 10 −6
×
D
也就是说,省略了 e 或 h 的改正。这在一般
(1)
ng
−1=
⎛ ⎜⎝
287.604
+
3 × 1.6288 λ2
+
5
×
0.0136 λ4
⎞ ⎟⎠
×
10−6(4)
式中: D——所测距离,m; V——电磁波在大气中的传播速度,(m/s); V0——真空中的光速值,V0=299792458±1.2
(m/s); T——电磁波在所测距离上一次往返传播的
时间,s; n——作业时气象条件下实际的群折射率。
由计算表格可以看出,B 的绝对值最大,其 次为 A,最后为 C。也就是说干温测定误差对折 射率的影响最大,当温度测定误差达±10C,干温 的数值为 13.600C~34.250C 时,对折射率的影响达 (0.746~0.875)×10-6 。其次是气压测定误差,当 气 压 测 定 误 差 为 ±1mb , 气 压 的 数 值 为 918.00mb~934.70mb 时 , 对 折 射 率 的 影 响 为 (0.258~0.277)×10-6。最后是湿温测定误差,当湿 温 测 定 误 差 达 ±10C , 湿 温 的 数 值 为 12.800C~30.100C 时 , 对 折 射 率 的 影 响 为 (0.063~0.113)×10-6。
全站仪校正方法
全站仪校正方法1,长气泡:首先将气泡平行于两脚螺旋,假设为0度方向,再调平。
再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平。
然后回到0度位置看是否居中,如不居中照之前方法重来,再90度方向看是否居中,如不平如前一样。
要是这两方向都平就旋转至180度方向。
看气泡是否居中,是则不用校,不是则要校。
其方法如下(首先看差多少,再确定差的一半距离。
再通过调校正螺丝使其改正一半。
在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高,校正螺丝是顺时针升高,逆时针降低。
只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。
上面做完之后回到0度位置。
看是否居中,如不居中照以上方法重来。
)2,圆气泡:这项是在长气泡完好的基础上做的,首先将长气泡调平,这里是指各方向都已平了。
然后看圆气泡是否居中,如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。
当然这里面有经验,总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。
一般哪边高就调哪颗。
3,对中器:这项相对以上要难点。
书上说是首先要将仪器调平,但经验告诉不必这么做,因为我们这是在校对中器。
将仪器架好之后,我们假设0度方向,把对中器对准地面一个目标,目标越小越好。
最好是自己做个十字点。
然后旋转180度,看是否对中,如不是则要校。
这是只说全站及电经,光经比较难而且实用性不大。
首先打对中器护盖看到四颗螺丝。
再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。
例如在上边就松上面那颗螺丝,紧下面那颗。
在这里请注意,也只是改一半,调到差距一半即可。
同理左边就松左边紧右边。
其它方向按此理推。
然后旋转至0度位置看是否居中,如不是照止方法重做。
(注意,一般几个螺丝都会动才行。
但基本方法都是如此。
但这只针对于对中器是正镜才这样调,倒镜反之。
国产仪器及日本仪器都是这样的。
)4,2C值校正:首先将仪器整平,在20米外贴一十字丝。
先在盘左照准目标再置0,再旋转180度盘右照准目标读数,正常情况是180度正负15秒。
如不是就要校正,最好是这样多做几次以确定误差到底有多大,然后通过水平微动改误码差一半,这时十与目标不重合,十字丝在目标左边就松左边紧右边,反之松右边紧左边。
气压改正
一、全站仪测距的温度和气压改正通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪,仪器自动对距离进行温度和气压改正。
测定气温通常使用通风干湿温度计,测定气压通常使用空盒气压表。
气压表所用单位有mb (102Pa)和mmHg(133.322Pa)两种,而1mb=0.7500617mmHg。
气温读数至1度,气压读数至1mmHg。
小知识:《温度和气压对测距的影响》在一般的气象条件下,在1Km的距离上,温度变化1度所产生的测距误差为0.95mm,气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.37mm,湿度变化1mmHg所产生的测距误差为0.05 mm。
湿度的影响很小,可以忽略不计,当在高温、高湿的夏季作业时,就应考虑湿度改正。
注意:1、只要温度精度达到1度,气压精度达到27mmHg,则可保证1Km的距离上,由此引起的距离误差约在1mm左右。
2、当气温t=35度,相对湿度为94%,则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。
由此可见,在高温、高湿的气象条件下作业,对于高精度要求的测量成果,这一因素不能不予以考虑。
3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行,从导线复测到控制基标测量,再到加密基标测量所涉及的距离测量都属短距离测量,上述改正值较小,只要正确设置温度值和气压值即可满足规范要求。
二、全站仪测距的精度问题测距精度,一般是指经加常数K、乘常数R改正后的观测值的精度。
虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差,但不是测距精度的表征,而是需要在观测值中加以改正的系统误差,故从某中意义上来说,与标称误差中的A和B是有区别的。
因为测距的综合精度指标,一般以下式表示:MD=±(A+B×10-6D)每台仪器出厂前就给了A和B之值,再行检验的目的,一方面是通过检验看某台仪器是否符合出厂的精度标准(标称精度),另一方面是看仪器是否还有一定的潜在精度可挖。
这与加常数K、乘常数R的检验目的是不一样的。
前者是为了检验仪器质量,后者是为了改正观测成果,决不能用检定精度的指标A与B去改正观测成果小知识:《标称精度》测距仪都有一个标称精度,他是仪器出厂的合格精度指标,仅一般地说明仪器的性能,而决不能理解为只能达到这样的测距精度,尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。
气温气压对全站仪精度的影响
气温气压对全站仪精度的影响摘要:全站仪又称全站仪电子测速仪,集成了水准仪、经纬仪等传统测绘仪器的功能,可用于角度测量、边缘测量、高差测量等。
,并应用于变形测量、地籍测量、施工放样等。
它是目前应用最广泛的测绘仪器之一。
关键词:全站仪;气象气压;测距;全站仪利用调制电磁波进行测距,受电磁波折射率的变化进而影响其测距精度。
首先推导了影响全站仪电磁波折射率的气象改正公式,利用该公式计算了全站仪测距时的气象改正数,接着进一步推导出全站仪气象改正公式在参考气象条件下的偏导数,依据误差传播定律,分析了不同观测误差情形时的气象改正中误差。
结果表明:实际气象情形越偏离参考气象条件时,相应的气象改正数越大,在实际的全站仪测距中,由于气压测量的误差相对较大,气象改正误差更多的取决于气压测量的精度。
一、概述工程施工中,全站仪的使用改变了传统测量方式,它不但能同时进行角度和距离的测量,并能进行测量数据计算改正、记录、显示和传输,配合电子记录手簿,可以自动记录、存储、输出测量结果,使测量工作大为简化,还能够减小甚至克服光学测量仪器所无法避免的部分误差,有效提高了测量精度。
但是,随着高精度全站仪的日趋平民化,多数施工测量采用的全站仪为I级仪器(测距中误差≤5mm),这往往会使得技术人员忽略《工程测量规范》中规定的看似无足轻重、实际却严重影响测距精度的因素,如气象气压条件改正误差、仪器的系统误差改正(如加乘常数改正)、归算改正等。
全站仪电磁波测距是在地球的自然表面上、实际的大气条件下进行的,测得的只是距离的初步值,需要加上这些改正项才可得到较为精确的距离测量结果。
对于一般的工程测量,即使忽视一些影响因素也能够满足工程测量的精度要求,但是在高山地区或进行高精密、变形监测测量时,依然忽视这些影响因素,将会大大降低测量成果的精度,以至于不符合测量规范的要求,将主要研究气象气压对全站仪测距精度的影响。
在《气象条件对全站仪测距精度的影响》中,主要分析影响全站仪测距时气象气压元素的求解公式。
全站仪中温度和气压设置的标准值
全站仪是地理勘测中常用的一种测量仪器,它能够通过测量大地水准面上两点之间的高差来确定这两点之间的距离。
全站仪的测量精度受到温度和气压的影响,因此在使用全站仪时需要对温度和气压进行相应的设置。
本文将介绍全站仪中温度和气压设置的标准值,以便读者在使用全站仪时能够更加准确地进行测量工作。
一、温度设置的标准值1. 温度对全站仪测量精度的影响在使用全站仪进行测量时,由于温度的变化会导致光学器件的折射率产生变化,从而影响测量精度。
在使用全站仪之前需要将温度设置为标准值,以确保测量结果的准确性。
2. 温度设置的标准值范围根据地理勘测标准,全站仪的温度设置标准值范围为10℃~30℃。
在实际测量中,如果环境温度超出了这个范围,就需要对全站仪进行重新设置,以确保测量结果的准确性。
3. 温度设置的注意事项在进行温度设置时,需要确保全站仪在测量之前已经处于稳定状态,并且在监测环境温度的同时及时对全站仪进行调整,以保证温度的准确设置。
二、气压设置的标准值1. 气压对全站仪测量精度的影响除了温度对全站仪测量精度的影响之外,气压也是一个重要的影响因素。
气压的变化会导致大气折射率的变化,进而对测量结果产生影响。
2. 气压设置的标准值范围根据地理勘测标准,全站仪的气压设置标准值范围为90kPa~110kPa。
在使用全站仪进行测量时,如果环境气压超出了这个范围,就需要对全站仪进行重新设置,以确保测量结果的准确性。
3. 气压设置的注意事项在进行气压设置时,需要注意及时监测环境气压的变化,并在测量之前对全站仪进行相应的调整,以确保气压的准确设置。
温度和气压是影响全站仪测量精度的重要因素。
在使用全站仪进行测量时,需要对温度和气压进行准确的设置,以确保测量结果的准确性。
对于温度设置的标准值范围需设置为10℃~30℃,对于气压设置的标准值范围需设置为90kPa~110kPa。
在进行温度和气压设置时,也需要及时监测环境的变化,并对全站仪进行相应的调整。
南方全站仪通用使用方法
1.从菜单键中设置:1MENU→F4下一页→F1参数设置→可以设置角度读数F1、自动开关机F2和自动补偿F3→回车确认F42数据采集时相关参数MENU→F1数据采集→F1输入文件名→F4共二次→F3设置→F1测距模式→F1粗测F2跟踪F2测量次数→F1单次F2连续F3存储设置→F1自动存储坐标F2自动存储数据是否F4下一页F1数据采集设置→F1先输测点F2先测量第2/5页2.从距离坐标测量模式中设置:在距离坐标测量模式下→F3选S/A→可以设置棱镜F1、大气改正PPMF2、温度F3、气压F4注:PPM值在0.14~0.2间3.从开机时设置:F1+开机:→F2仪器常数除非专业测定,否则一般为04.从星键模式设置:见上述“星键模式”三、角度测量水平角:HR垂直角:V按ANG进入测角模式→可以置零、锁定、置盘→下一页可以对天顶角与高度角、垂直角与斜率、水平角左右角转换四、距离测量必须检查大气改正和棱镜常数大气改正:一般为0.14棱镜常数:如果棱镜常数为-30mm,则在设置时输入-30mm水平距离:HD倾斜距离:SD1.静态测距:距离测量模式→模式F2→F1单次精测F1、连续精测F2→第一次设定之后,以后可直接按距离测量键2.动态测距距离测量模式→模式F2→F3连续跟踪→第一次设定之后,以后可直接按距离测量键3.无棱镜测距按下星键→F1模式→F3无合作→不用棱镜直接按距离测量键可测200米的目标;五、建立文件名及预置数据1.文件名建立和坐标输入删除MENU→F3内存管理→F4下一页→F1输入坐标→F1输入文件名→F4回车→F1输入点名→F1输入坐标值F2删除→ESC几次直至测角模式2.文件名的修改与删除MENU→F3内存管理→F3文件维护→F2改名,F3删除六、坐标测量1.简易坐标测量第3/5页1不输入测站点坐标时:测站点坐标自动设为上一次使用时的测站点坐标值,若不改变测站点坐标值、后视定向点的角度HR、仪器高、棱镜高→照准测点按坐标测量键即可得假坐标值;2输入测站点坐标时:在测角模式下输入后视定向点的角度→HR按坐标测量键→F4下一页→F3测站,输入站点坐标值→F1镜高,输入棱镜高度值→F4确认→F2仪高,输入仪器高度值→按“坐标测量键”可得坐标值或自动测量坐标2.数字化测量数据采集1建立文件名并输入已知点坐标MENU→F3内存管理→F4下一页→F1输入坐标→选择文件,F1输入F2调用文件→F4回车→输入坐标值,F1输入点名、坐标值→ESC退出→ESC2设站输入测站点、后视点坐标及检查F1数据采集→F1输入文件名→F1输入测站点点名、编码、仪高→F4记录→F4是→回到“数据采集”,F2输入后视点→F1输入点名、编码、镜高→F3后视→F4回车→照准后视点后按F4是→F4测量→F3坐标→F3否检查测量的坐标值是否与后视点的坐标值一致3数据采集及记录F3测量→F1输入点名、编码、镜高→F3测量→F3坐标→自动记录→继续F3或F4同前,即仪高、属性不变采集下一个点七、坐标放样1.无建站放样测距模式→F4下一页→F2放样→F1平距→输入平距F1→F4回车→按测距键→显示相关数据2.需建站放样1建立文件名并输入已知点坐标MENU→F3内存管理→F4下一页→F1输入坐标→选择文件,F1输入F2调用文件→F4回车→输入坐标值,F1输入点名、坐标值→ESC退出→ESC2按放样键S.O→F1输入文件名F2调用,F3跳过→F4回车→F1输入测站点→F1输入点名→F4是→F1输入仪高→F4回车,返回放样模式→F2输入后视点→F1输入点名→F4是→照准后视点无误后,F4是,返回放样模式→F3输入放样点名→F3输入坐标→F1输入XYZ、镜高→F4二次→转动仪器使dHR为0,制动→F2距离→移动棱镜使dD也为0→F4换点放样八、其它测量功能按MENU→F2测量程序→F1悬高测量,F2对边测量,F3为Z坐标,F4下一页为F1面积测量1.悬高测量第4/5页按MENU→F2测量程序→F1悬高测量→F1输入镜高→F1测量,显示平距HD→F4设置,当仰俯望远镜对准目标时,可直接显示悬高VD2.对边测量仪器设置在0点1连续式:按MENU→F2测量程序→F2对边测量→F4回车→F2连续A-B,B-C→瞄准1点,F1测量,显示01平距HD→F4设置→瞄准2点,F1测量,显示02平距HD→F4设置,显示对边12平距dHD→F4下点,瞄准3点→F1测量,显示03平距HD→F4设置,显示对边23平距;;;2辐射式:按MENU→F2测量程序→F2对边测量→F4回车→F1连续A-B,A-C→瞄准1点,F1测量,显示01平距HD→F4设置→瞄准2点,F1测量,显示02平距HD→F4设置,显示对边12平距dHD→F4下点,瞄准3点→F1测量,显示03平距HD→F4设置,显示对边13平距;;;3.Z坐标4.面积测量1文件中已有测量点坐标值至少3个点MENU→F2进入测量程序→F4下一页→F1文件数据→F1输入文件名→F4确认→F1输入第一点点名→F4下点→F1输入第二点点名→F4下点→F1输入第三点点名→;;;→输入的点数大于或等于3个以上时显示面积值S;2现场测量坐标MENU→F2进入测量程序→F4下一页→F2测量→F1测量得第1点坐标→F1测量得第2点坐标→F1测量得第3点坐标;;;N个点均可→显示面积值SNTS系列全站仪发射的是激光,使用时不能对准眼睛八、数据查询与通讯传输1.数据查询MENU→F3内存管理→F2数据查询→F1测量数据F2坐标数据→F1输入文件名→查询数据2.数据通信发送数据:从全站仪下载到计算机接收数据:从计算机上传到全站仪MENU→F3内存管理→F4共二次→F1数据传输→F1发送数据,F2接收数据,F3通讯参数。
全站仪距离测量方案
全站仪距离测量方案一、任务目的:学会全站仪的基本使用方法,会使用全站仪测量角度和距离二、任务要求:1、练习全站仪安装(对中、粗平及精平),瞄准与读数的方法。
2、用给定的2个点围绕第一教学楼测定其他点,点间距离及个角度数三、仪器工具:全站仪、纸、三脚架、笔和钉子、锤子、棱镜及脚架。
四、任务步骤:1、点的布置围绕一教布置八个点,分别以两个已知点和八个点作为测站点,分别测量个角度数及各点距离。
2、全站仪的安置:(1)在各点定一钉子(2)松开三脚架,安置于测站上,是高度适当,架头大致水平。
打开仪器箱,双手握住仪器支架,将仪器取出,置于架头上。
一手紧握支架,一手拧紧连接螺旋。
(3)对中平移三脚架,是螺旋大致对准测站点,并注意架头水平,拧紧三脚架。
稍松连接螺旋,两手扶住基座,在架头上平移仪器,通过目镜瞄准找准测站点,再拧紧连接旋钮。
(4)整平松开水平制动旋钮,转动照准部,使水准管平行于任意一对脚旋钮的连线,两手同时向内(或向外)转动这两只脚旋钮,使气泡居中。
降仪器绕竖轴转动90°,使水准管垂直于原来两脚旋钮的连线,转动第三只脚旋钮,使气泡居中。
如此反复调试,直到仪器转到任何方向,气泡中心不偏离水准管零点一个为止。
3、瞄准目标(1)将望远镜对向天空(或白色墙面),转动目镜使十字丝清晰。
(2)用望远镜上的瞄准器瞄准目标,再从望远镜中观看,若目标位于视场内,可固定望远镜制动旋钮和水平制旋钮。
(3)转动物镜对光旋钮使目标影像清晰,再调节望远镜和照准部微动旋钮,用十字丝的纵丝平分目标(或将目标夹在双丝中间);(4)眼睛微微左右移动,检查有无视差,若有,转动物镜对光旋钮予以消除。
盘左瞄准目标,读出水平度盘读数,纵转望远镜,盘右再瞄准该目标读数,两次读数之差约为180°,以此检核瞄准和读数是否正确。
4测距离瞄准棱镜同上五、整理数据计算结果(1)整理数据。
(2)计算角度。
(3)写报告。
距离测量认识、总结有了前两次水准仪和经纬仪的实训,这次全站仪的实训就没那么困难了。
全站仪气象改正公式
1、徕卡TPS100/1000/2000/5000系列全站仪气象改正公式:D te t P D ⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6210)]110126.4129065.0(8.281[αα…………………………(1) (利用干湿温计算法)D th t P D x ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6410)]10110126.4129065.0(8.281[αα (利用干温和相对湿度计算法)2、徕卡TPS300/400/700/800/1100系列全站仪气象改正公式:(1)红外载波测距模式(IR)D te t P D ⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6210)]110126.4129195.0(04.283[αα………………………(2) (利用干湿温计算法)D th t P D x ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6410)]10110126.4129195.0(04.283[αα (利用干温和相对湿度计算法)(2)激光载波测距模式(RL)D te t P D ⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6210)]110126.4129492.0(92.285[αα (利用干湿温计算法)D th t P D x ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯-=∆--6410)]10110126.4129492.0(92.285[αα (利用干温和相对湿度计算法)其中各符号的含义如下:;16.273/1-大气膨胀(%-h ;)(水汽压-E ;)( -e );湿温,(');干温,(;)(大气压气压,单位实际测量的斜距值;-距离距离的气象改正%;100;10 E ;'3.237'5.7;00294.021981.011177.000068.0时:在仅仅有干温,不测湿;)'001146.01)('(000662.010107.6量时时在仅仅有干温和湿温均x 2系数)相对对湿度饱和实有水汽压αm b m b C t C t m b P D D Ee h t t b P t t e P t t t e b ︒︒----∆⨯==+⨯=⨯++⨯+⨯=+--⨯=3、另外,大气压各种单位之间的换算关系如下:1毫巴(mb )=1百帕(hPa )=100帕(Pa );1毫米汞柱(mmHg )=1.33322毫巴(mb );1个标准大气压 =1013.25毫巴(mb )=1013.25百帕(hPa )=760(mmHg );对于仪器型号为TC(M 、R 、A 、RA 、RM)2003、TC(M 、R 、A 、RA 、RM)1800的全站仪应使用改正公式(1);型号为TC(M 、R 、A 、RA 、RM)1101(2、3、5)和TC(M 、R 、A 、RA 、RM)1201(2、3、5) 以及TC(R)702(3、5) 的全站仪应使用改正公式(2),具体计算中还应该注意气压的单位之间的转换。
全站仪的距离计算原理
全站仪的距离计算原理:
测距,这是用到全站仪的用户都比较关心的问题,测距的确与否直接关系到测量工作的可信度。
对全站仪测距有影响的一般因素有:
1.温度、气压:通过温度气压改正公式计算出一个改正值,在距离显示前被加入到测量结果中。
2.格网因子:相当于一个比例乘常数,在距离显示前乘以测量结果。
3.棱镜常数:距离加常数改正值,在距离显示前加入到测量结果中。
4.二差改正:距离乘常数,在距离显示前乘以测量结果。
一般有“.14”和“.20”和不使用三个选择项。
上面所说的测距结果是提仪器中心到目标中心的距离,我们称之为斜距,但是测量工作中一般都是用平距和高差,也就是斜距与竖角计算后的结果。
下面是全站仪平距和高差计算的公式:
平距=斜距×sin(天顶距)----盘左测量时按此公式平距计算结果会为负,要乘以-1
高差=斜距×cos(天顶距)
天顶距:以天顶为竖角的0度方向,盘左水平方向为90度,盘右水平方向为270度。
平距:斜距投影到水平面上的长度。
高差:斜距投影到垂直面上的高度。
从这两个公式可以看出,影响平距的有斜距和天顶距(竖直角)。
当我们发现水平距离总是
很接近0.000米,而高差却变得很大或者测和的目标坐标总是和测站坐标差不多甚至就一直等于测站坐标时,肯定是竖直角值发生了变化。
此时应该检查一下望远镜朝向天顶时的竖直角是否是0度左右(参数设置里的角度显示必须是VZ(天顶距)模式)。
如果天顶的竖直角显示为270度左右,只需要重新校正指标差就可以了。
全站仪测距的温度和气压改正
全站仪测距的几点说明一、全站仪测距的温度和气压改正通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪,仪器自动对距离进行温度和气压改正。
测定气温通常使用通风干湿温度计,测定气压通常使用空盒气压表。
气压表所用单位有mb( 102Pa)和mmH()两种,而1mb=。
气温读数至1度,气压读数至ImmH g 小知识:《温度和气压对测距的影响》在一般的气象条件下,在1Km的距离上,温度变化1度所产生的测距误差为,气压变化1mm H所产生的测距误差为,湿度变化1mmH所产生的测距误差为。
湿度的影响很小,可以忽略不计,当在高温、高湿的夏季作业时,就应考虑湿度改正。
1 、只要温度精度达到1 度,气压精度达到27mmH,g 则可保证1Km的距离上,由此引起的距离误差约在1mn左右。
2、当气温t = 35度,相对湿度为94%,则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm由此可见,在高温、高湿的气象条件下作业,对于高精度要求的测量成果,这一因素不能不予以考虑。
3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行,从导线复测到控制基标测量,再到加密基标测量所涉及的距离测量都属短距离测量,上述改正值较小,只要正确设置温度值和气压值即可满足规范要求。
二、全站仪测距的精度问题测距精度,一般是指经加常数K乘常数R改正后的观测值的精度。
虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差,但不是测距精度的表征,而是需要在观测值中加以改正的系统误差,故从某中意义上来说,与标称误差中的 A 和 B 是有区别的。
因为测距的综合精度指标,一般以下式表示:MD=±( A+ B X 10- 6D)每台仪器出厂前就给了A和B之值,再行检验的目的,一方面是通过检验看某台仪器是否符合出厂的精度标准(标称精度),另一方面是看仪器是否还有一定的潜在精度可挖。
这与加常数K乘常数R的检验目的是不一样的。
前者是为了检验仪器质量,后者是为了改正观测成果,决不能用检定精度的指标A与B去改正观测成果小知识:《标称精度》测距仪都有一个标称精度,他是仪器出厂的合格精度指标,仅一般地说明仪器的性能,而决不能理解为只能达到这样的测距精度,尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。
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全站仪测距的几点说明
一、全站仪测距的温度和气压改正
通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪,仪器自动对距离进行温度和气压改正。
测定气温通常使用通风干湿温度计,测定气压通常使用空盒气压表。
气压表所用单位有mb(102Pa)和mmHg()两种,而1mb=。
气温读数至1度,气压读数至1mmHg。
小知识:《温度和气压对测距的影响》
在一般的气象条件下,在1Km的距离上,温度变化1度所产生的测距误差为,气压变化1mmHg所产生的测距误差为,湿度变化1mmHg所产生的测距误差为。
湿度的影响很小,可以忽略不计,当在高温、高湿的夏季作业时,就应考虑湿度改正。
注意:
1、只要温度精度达到1度,气压精度达到27mmHg,则可保证1Km的距离上,由此引起的距离误差约在1mm左右。
2、当气温t=35度,相对湿度为94%,则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。
由此可见,在高温、高湿的气象条件下作业,对于高精度要求的测量成果,这一因素不能不予以考虑。
3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行,从导线复测到控制基标测量,再到加密基标测量所涉及的距离
测量都属短距离测量,上述改正值较小,只要正确设置温度值和气压值即可满足规范要求。
二、全站仪测距的精度问题
测距精度,一般是指经加常数K、乘常数R改正后的观测值的精度。
虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差,但不是测距精度的表征,而是需要在观测值中加以改正的系统误差,故从某中意义上来说,与标称误差中的A和B 是有区别的。
因为测距的综合精度指标,一般以下式表示:MD=±(A+B×10-6D)
每台仪器出厂前就给了A和B之值,再行检验的目的,一方面是通过检验看某台仪器是否符合出厂的精度标准(标称精度),另一方面是看仪器是否还有一定的潜在精度可挖。
这与加常数K、乘常数R的检验目的是不一样的。
前者是为了检验仪器质量,后者是为了改正观测成果,决不能用检定精度的指标A与B去改正观测成果
小知识:《标称精度》
测距仪都有一个标称精度,他是仪器出厂的合格精度指标,仅一般地说明仪器的性能,而决不能理解为只能达到这样的测距精度,尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。
注意:
1、加常数K、乘常数R改正值从仪器的检测结果得来。
加常数K与实测距离大小无关,乘常数R应与实测距离相乘得到
改正值,乘常数R单位为mm/Km,实测距离单位为Km,所得改正值单位为mm。
2、外业作业时应进行加常数K、乘常数R改正。