影响全站仪测距精度的几个问题的探讨
(教案)2.2全站仪观测水平角度
任务 2.2全站仪观测水平角度 教案首页
课堂教学方案、时间分配 一、小组汇报、新课导入（共10 min） 随机抽取两个小组汇报他们在分组研讨、完成任务单的过程，以及他们遇到的问题和困惑，大多数同学都会对如何对往测高差、返测高差两个符号不同的值如何取平均值，为什么高差中数符号与往测一致，转点设置到底有什么技巧，为什么测量时要强调将水准仪架设在前后视的中间位置等问题感到不解和困惑。采取设疑式导入新课，让同学们带着好奇之心进入课堂学习，引入本次新课。 二、教师讲解内容（共30min） 全站仪，即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。 1.全站仪的组成 全站仪主要由两大部分组成： a.采集数据的专用设备 主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统及自动补偿设备等。 b.过程控制机 过程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机。它主要用于有序地实现每一专用设备的功能。 2.全站仪的分类 全站仪的分类根据系统的组合不同分为组合式和整体式两类。⑴组合式，也称积木式，它是指电子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。用户可以根据实际工
全站仪测量误差分析
全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。 从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。 （1）、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正 一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R
关于工程测量中如何有效提高全站仪的测量精度
工程测量中如何有效提高全站仪的测量精度 摘要：将全站仪置一已知坐标点，同时不量取仪器高，棱镜高。仍然可以测出待测点的坐标和高程。测出的结果从理论上分析比传统的测量精度更高，因为它减少了误差来源。整个过程不必用钢尺量取仪器高，棱镜高，也就减少了这方面造成的误差。有效的提高了全站仪的测量精度。 关键词：有效全站仪测量精度新方法 １引言 工程测量中：点、线、面是测量放样人员的三大基准。 几何学中把面归结为线移动的轨迹，把线总结为点的堆积。从这一理论可以判断空间中的几何关系最终是以点来确定的。而在测量学中又把空间一点分解为平面坐标和高程。全站仪的出现使测量工作进入了一个新的领域，它可以自动测算待测点的所有要素。从而减轻了外业人员的工作任务。本文是通过多年测量实践，总结出的几点关于全站仪在工程测量中精度的结论．供测量操作着参考．2测量工作的传统办法 要确定空间一点，首先通过仪器观测出空间一点P（Xp,Yp）与已知一条边两端A（Xa,Ya）和B（Xb,Yb）连线的夹角a和b，通过前方交会法即可得到平面坐标P（Xp,Yp），如图1所示。其次要求出空间一点的高程可如图２所示，设A，B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H a，只要知道A点对B点的高差H ab即可由H b=H a+H a b得到B点的高程H b。
首先我们假设A，B两点相距不太远，可以将水准面看成水准面，也不考虑大气折光的影响。为了确定高差h ab，可在A点架设全站仪，在B点竖立跟踪杆，观测垂直角а，并直接量取仪器高i和棱镜高t，若A，B两点间的水平距离为D，则h ab=V+i-t 故 H b=H a+Dtanа+i-t（1）这就是三角高程测量的基本公式，但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此，只有当A，B两点间的距离很短时，才比较准确。当A，B两点距离较远时，就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正，只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述。我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出，它具备以下两个特点： 1、全站仪必须架设在高程已知的点上； 2、要测出待测点的高程，必须量取仪器高和棱镜高。 3、全站仪测量的新方法 如果我们能将全站仪象经纬仪一样架设在已知坐标点上，而不是将它置在已知高程点上，同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，测出待测点的坐标和高程，那么施测的精度将更高。如图2，假设B 点的高程已知，A点的坐标已知，这里要通过全站仪测定其它待测点的坐标和高程：首先在Ａ点上架设全站仪，设站时不设置高程，也不用定向，由（1）式可知: H a=H b-(Dtanа+i-t) （2） 上式除了Dtanа即V的值可以用仪器直接测出外，i,t都是未知的。但有一点可以确定即仪器一旦置好，i值也将随之不变，同时选取跟踪杆作为反射棱镜，假定t值也固定不变。从（2）可知： H a+i-t=H b-D tanа=W （3） 由(3)可知，基于上面的假设，H a+i-t在任一测站上也是固定不变的.而且可以计算出它的值W。 这一新方法的操作过程如下: 1、仪器架设在已知坐标的点上，但所选点位要求能和已知高程点通视。 2、用仪器照准已知高程点，测出V的值，并算出W的值。（此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程，仪器高，棱镜高均为任一值。施测前不必设定。） 3、将仪器测站点高程重新设定为W，然后后视已知方向定向，仪器高和棱镜高设为0即可。 4、照准待测点测出其坐标和高程。 下面从理论上分析一下这种方法是否正确。 1、坐标测量是依照常规测量的，没有可疑点。 2、高程测量结合（1），（3） H b′=W+D′tanа′(4) H b′为待测点的高程 W为测站中设定的测站点高程 D′为测站点到待测点的水平距离 а′为测站点到待测点的观测垂直角 从(4)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。将（3）代
全站仪在使用中的误差
全站仪在使用中的误差 时间:2010-05-07 10:21:08 来源:本站作者:四眼我要投稿我要收藏投稿指南 随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1测= M 标，野外半测回测角中误差M 半测= M1测=2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中= ρ e/ ×S AB/S1S2其中e 为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm ，这里取e=3mm 。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180 时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏= ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm ，取e1=5mm ，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径 R=50mm ，固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β= 。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图
全站仪的坐标测量如何使用-(经典)
全站仪的坐标测量如何使用？ 如：测站点坐标为（500，300，362），后视点坐标为（500，445，456），测点坐标为（471.7，777.9，385）（以CAD画出的）。如何直接测出测点坐标？ 全站仪的坐标测量你应该好好看看使用说明书！ 一般来说分为这样几步： 1、输入坐标，测站点、后视点及要测的碎布点事先是家里输入进去的。具体在说明书里的数据录入这一块。 2、到了野外，首先是一起对中整平，开机后，进入坐标测量。 3、设置测站点。 4、设置后视点，这是很关键的是仪器不同，方法不同。 一般都要，拟设好后视点后，要对后视点进行一次测量，这个过程实际就是陪准坐标系统。关键关键！配好以后一起会将测量的后视点坐标直接显示出来，你可以和已有的坐标对照一下。一般来说。二者之差不大于5cm就可以拉 5、测量 一般全站仪测角精度都不是很高 还有对中误差，后视误差等等等等等 要求精度高可以用GPS静态测量 内容：了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。 重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 教学方法：采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。 § 7.1 全站仪（total station）的功能介绍
随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。 全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。 全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪；日本TOPCN （拓普康）公司生产的GTS 系列；索佳公司生产的SET 系列；宾得公司生产的PCS 系列；尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点： 1、能同时测角、测距并自动记录测量数据； 2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果； 3、能实现数据流； 一、TOPCON 全站仪构造简介 图1为宾得全站仪PTS-V2 ，图2为尼康C-100 全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司Elta R系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。 二、全站仪的功能介绍 1、角度测量（angle observation）
关于全站仪测距不准的分1
关于全站仪测距不准的分析 随着全站仪在测量中的广泛使用，越来越多的问题也随之出现，今天，我和大家一起共同探讨一下全站仪测距不准的起因及解决方法这一问题。 测距原理:全站仪是由测距主板(发射板)发射波长、频率比较固定的光波，通过棱镜反射到全站仪接收板，经中频板进行处理，得到带测距信号的光电信号，再由测距主板CPU进行处理比较，得到我们要求的距离。 一、影响测距精度的几个因素： 1.i角(垂直角误差)2C值(水平角误差)精度 2.棱镜常数 仪器显示输入的棱镜常数必须与使用的棱镜常数一致，如不符请重新输入。 3.气压、温度 仪器显示的气压和温度大致和仪器所处测量地的气压和温度保持一致，如不符需重新输入，仪器自动计算ppm值。 4.测距精度(加常数、乘常数) 光波测距仪（全站仪）的测距精度统一表示如下： ±（A+Bppm×D）mm D是测量距离，单位是mm；A是与测量距离长短无关的误差，就是我们通常说的加常数；B是与测量距离长短有关的误差，也就是我们通常说的乘常数。加常数是一个固定误差，乘常数是一个随机误差。 5.补偿器精度 补偿器功能是对垂直角和水平角进行弥补，来保障全站仪在使用过程中产生偏斜时，垂直角和水平角的准确性。 6.格网因子 格网因子是指全站仪在进行坐标测量、坐标放样时的比例尺，一般比为1，南方全站仪选不使用。 7.坐标输入顺序 一般全站仪坐标输入方式有两种：NEZ和ENZ，实际坐标输入的方式和全站仪选的输入方式需一致，否则会出现飞点或跑点情况。 二、不同情况测距不准的处理方法： 1.一般测距时，出现一个固定误差 先检查全站仪i角、2C值、棱镜常数是否正常，不正常将做相应的调整，如正常则只对加常数进行相应的调整。如：全站仪显示加常数（仪器常数）为A，测量距离为Smm，实际距离为S′mm，则误差△S=（S-S′）mm，则加常数改为 A-△S即可。 2.一般测距时，出现一个随机误差（与测距长度有关） 结合固定误差，进行乘常数的调整，建议和南方公司维修部联系。 3.一般测距准确，坐标测量、放样不准 出现这一情况，只需检查全站仪设置菜单中的格网因子和坐标输入顺序是否正确，反之则进行相应的调整即可。 4.一般测距，出现出大数、跳数、E31、E33等错误提示时，应和南方公司维修部直接联系。
全站仪坐标放样技术规范
2015年广东工程职业技术学院 第十二届技能节 “工程测量”赛项规程 全站仪坐标放样 1.放样形式 两个已知坐标点及实地位置，使用全站仪坐标放样出其余四个待放样点。如图 2.竞赛内容 参赛队在规定时间内按精度要求独立完成指定的全站仪坐标放样。外业观测包括对中整平、照准后视点和四个待放样点。 3.竞赛规则 ⑴各参赛队按比赛报名表中的顺序将选手分别编号为1、2、3、4号（比赛过程中不得变更），按规则要求独立完成指定坐标放样任务。 ⑵放样所需的测站点、后视点、待定点由赛项执委会事先确定，赛前抽签确定各参赛队的观测点位。 ⑶每位选手完成一个点位的放样，具体方案如下： 安置测站点由参赛队任意一名选手进行。 1放样点由本队1号选手独立进行仪器设置、观测，2号选手进行棱镜杆操作，3、4号选手配合进行； 2放样点由本队2号选手独立进行仪器设置、观测，3号选手进行棱镜杆操作，
1、4号选手配合进行； 3放样点由本队3号选手独立进行仪器设置、观测，4号选手进行棱镜杆操作，1、2号选手配合进行； 4放样点由本队4号选手独立进行仪器设置、观测，1号选手进行棱镜杆操作， 2、3号选手配合进行。 ⑷在放样界面选择“角度”进行角度调整，转动全站仪将dHR项参数调至零，并固定全站仪水平制动螺旋，然后指挥持棱镜者将棱镜立于全站仪正对的地方，调节全站仪垂直制动螺旋及垂直微动螺旋使全站仪十字丝居于棱镜中心，此时棱镜位于全站仪与放样点的连线上，接着进入距离调整模式，若dHD值为负，则棱镜需向远离全站仪的方向走，反之向靠近全站仪的方向走，直至dHD的值为零时棱镜所处的位置即为放样点，将该点标记，第一个放样点放样结束，然后进入下一个放样点的设置并进行放样，直至所有放样点放样结束。 ⑸观测数据必须原始真实，严禁弄虚作假，否则取消参赛资格。 ⑺观测总的规定时间为30分钟，超出规定时间将终止比赛，整个导线测量成绩按零分计。 ⑻仪器操作应符合要求。使用左盘进行放样。 ⑼观测采用连续计时的方法，即观测时间为裁判宣布比赛开始（选手拿到题目）到选手将仪器装箱放回原处后结束。竞赛一旦计时开始不能无故终止比赛。选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，需经裁判员报裁判长（副裁判长）同意后作特殊处理。竞赛过程中，选手若休息、饮水或上洗手间，一律计算在操作比赛时间内。如果选手提前结束竞赛，应举手向裁判员示意。竞赛终止时间由裁判员记录在案，选手提前结束比赛后不得再进行任何操作和计算，经裁判同意可提前离开赛场。 ⑽观测结束后，仪器装箱收回到出发处，由裁判员量取数值记录在案。 ⑾参赛选手应规范作业，注意测量安全及仪器保护，不允许妨碍或阻挡其他选手的观测。迁站时不允许出现不顾安全的狂跑现象，必须沿水泥或沥青路面稳步前
全站仪导线测量方法
全站仪导线测量 在地面上选择一条适宜的路线，在其中的一些点上设置测站，采取测边和测角方式来测定这些点的水平位置的方法。它是几何大地测量学中建立国家大地控制网的主要方法之一，也是为地形测图、城市测量和各种工程测量建立控制点的常用方法。 为导线测量选择的测量路线称为导线。它应当尽可能直伸，但由于地形限制，导线一般成一条折线。导线上设置测站的点称为导线点。测量每相邻两点间的距离，并在每一点上观测相邻两边之间的夹角，从一起始点坐标和方位角出发，利用测量的距离和角度，便可依次推算各导线点的水平位置。 为建立国家大地网以及某些城市测量和工程测量所实施的导线测量，称为精密导线测量。其等级和精度要求与三角测量相同。这些等级以下的导线测量，分为经纬仪导线测量、视距导线测量和视差导线测量，其精度、使用的仪器和测量方法各不相同。 传统的精密导线测量用基线尺在地面上直接丈量每相邻两点间的距离。由于距离测量的精度高，导线中不存在尺度误差积累；而方位误差积累则比三角测量严重。因此，导线上每隔一定距离要测定天文经纬度和方位角。由于导线以单线扩展，无其他几何校核，故必须闭合成环,或布设在高级控制点之间。当测区较大时,则构成导线网。 在一般地区，由于地面不平，难于用基线尺直接丈量距离，故传统的精密导线测量不及三角测量优越。但在平坦的森林地区，为了实施三角测量，必须建造过高的测量觇标，又为了清除通视障碍，还要砍伐树木，这样将使作业进展迟缓，用费较大。若改用导线测量，沿道路、林区分界地带或河流推进，利用平坦地势丈量距离，则可降低觇标高度，减少辅助工作，达到较好的经济效果。英国曾在非洲赤道附近平坦的森林地区，广泛采用传统的精密导线测量以代替三角测量。除了这些特殊地区之外，传统的精密导线测量则很少应用。 电磁波导线测量自电磁波测距仪于20世纪50年代出现后，导线测量受到了重视。用电磁波测距仪测定距离，所受地形限制较小，作业迅速，精度随着仪器的不断改进而越来越高。因此，电磁波导线测量得到日益广泛的应用，有逐渐取代三角测量之势。60年代初，中国利用电磁波测距仪在自然条件极其困难的青藏高原实施了精密导线测量，构成了包括10个闭合环的导线网。 美国从60年代初开始，用高精度电磁波测距仪实施了横贯大陆的高精度导线测量，现在已经完成，全长达22000公里。导线上每条边的方位角都直接观测,因而不存在尺度误差和方位误差的积累。高精度导线测量的质量优于一等三角测量，称为零等控制测量。美国正以这
全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项
全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按 500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当 使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差 ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误
差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气 =Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知: m2h=m2ssin2α+(s/ρ)2m2a+[s2/(2R)]2m2k+m2i+m2l (6) 由于α角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差mɑ
(教学设计)2.2全站仪观测水平角度
(教学设计)2.2全站仪观测水平角度
教学设计 学习领域：工程测量基础总学时60 学习情境2：平面测量学时34 任务2.2 全站仪观测水平 角 学时 4 分组情况 大组：6组 每组 人：7-8 小组：12组人：3-4 教学基本信息分析 学习领域情境分析 本题目“全站仪观测水平角”属于《工程测量基础》中“高程测量”学习情境的一个项目。《工程测量基础》是道路桥梁工程技术专业基础学习领域，是学生获取工程测量中级工的必修课之一。通过本课程学习，要求学生了解测量误差的基本知识，掌握水准测量、角度观测、距离测量与直线定向、导线测量及地形图的判读。具备平面坐标、高程坐标测量、计算及数据处理能力。课程情境划分与课时安排见下表。平面测量高程测量学习情境主要是让学生掌握地面点平面坐标的测量、计算和数据处理。 工程测量基础情境划分与课时安排 学习情境情境描述学时 学习情境1 高程测量 高程测量：通过完成线路的高程测量（五等水准测量、三 四等水准测量、光电测距三角高程测量），使学生在老师的引导 下，了解高程测量的原理，仪器及测量方法。并能自己总结在 测量中产生的误差及克服方法。 22 学习情境2 平面测量 平面测量：通过完成线路的平面测量，使学生在老师的引 下，掌握全站仪测回法测角及测距的功能，并掌握导线测 量的外业工作和内业计算方法。认识GPS接收机的构造，了解 GPS静态测量的原理，从而达到相应的能力要求。 34
学习情境3 地形图的测绘与应用 地形图的测绘与应用：通过地形图的测绘，使学生在老师 的引导下，掌握地形图的基本知识。并能对地形图进行判读和 应用。从而达到相应的能力要求。 4 平面测量情境学习任务设计表 高程测量学习任务设计 序号学时 任务1 经纬仪观测水平角度 6 任务2 全站仪观测水平角度、水平距离 观测水平角4 观测水平距离4 任务3 导线控制测量 16 任务4 GPS测量 4 授课对象分析 高职道路桥梁工程技术专业三年制学生，理论知识虽较扎实，但第一次接触实践性很强的课程，实践动手能力和实践中组长的组织能力不足。经过前面的水准仪操作，学生对测量仪器有了较为深刻的认识，且第一次接触全站仪，大多学生应具有较强的好奇心，教师应借机加强引导增强学生学习的主动性。 教学 “全站仪观测水平角度”任务旨在让同学们掌握如何利用全站仪测量两个点之间的水平距离。当利用盘左盘右采集了
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
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。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角} 5，I角校正：仪器调平，打开补偿器，这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的，只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角，再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机，(电源和F1同时按下，但电源只按将近不到1秒钟就行，F1不放)进入仪器校正模式，按F1垂直角校正，千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车， 盘右照准目标按回车，校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。 一台仪器如全站其校正指标共十项，但条件限制一般野外只能校正五项，以上方法也不一定全对，但很多是经验之谈。望共同学习。
测距精度概念
以文本方式查看主题 - 索佳技术论坛 (https://www.wendangku.net/doc/d014306233.html,/bbs/index.asp) -- 全站仪维修与保养 (https://www.wendangku.net/doc/d014306233.html,/bbs/list.asp?boardid=13) ---- 测距精度2+2PPM*D应怎样理解 (https://www.wendangku.net/doc/d014306233.html,/bbs/dispbbs.asp?boardid=13&id=36) -- 作者：fan-boy -- 发布时间：2004-7-29 14:31:16 -- 测距精度2+2PPM*D应怎样理解 索佳仪器的测距精度有2+2PPM*D、3+2PPM*D、客户来我们商店买仪器时怎样回答这2+2、3+2P PM*D的仪器精度又简单、方便、准确。 谢谢您给予答复！ -- 作者：wangshiyuan -- 发布时间：2004-8-2 16:43:23 -- 并不只是索佳的全站仪测距精度才是这样表达，大多数电磁波测距仪[按载波的性质来划分，可分为微波测距仪和光波测距仪。在光波测距仪中，又有普通光（早期的）、激光和红外光的，大多数全站仪使用红外光，也有用激光的。] 都是采用相位式测距方式，它们的精度表达方式都必定应该是这样。为什么？这就要从相位式测距的原理出发来讨论。 其基本原理是：D＝(C0Φ／4πf n)＋Ｋ⑴ 式中C0是真空中光速值；Φ是含距离信息的相位角；f是精测调制频率；n是大气折射率；Ｋ是仪器常数。对⑴式微分，写成中误差形式： md2＝[ (C0／4f n)2·(mΦ2／π２)＋m K2 ]＋[ (mＣ０／C0)2＋(mf／f)2＋(m n／n)2 ]·D2 ⑵ 由上式不难看出，相位式测距误差由两部分组成(请注意两对中括弧内的各项)：一部分是与距离长短无关的测相误差mΦ／π、常数误差m K，称为固定误差；另一部分是与距离相关的真空中光速值的误差mＣ０／C0、频率误差mf／f和大气折射率误差m n／n，它们的大小与距离的长短呈正比，距离越远产生的误差越大，称为比例误差。严格地说，相位误差也与距离有关，因为随着距离增大，信噪比下降，由于幅相特性、大气抖动、照准等因素的影响，表现出测相精度也下降了，不过当今的仪器都有AGC（自动增益控制）电路和ALC（自动光强控制）电路，使得在不同距离上可得到相近的信噪比，因此可以认为测相误差与距离无关。在实际测量中，对中误差、偏心改正误差、发光管的相位不均匀而导致的照准误差都属于固定误差范围。周期误差，主要来自信号的窜扰，有固定分量和可变分量。可变分量只与精测频率的不足一个单位长的距离尾数相关，故也可以看作是固定误差。为了方便，一般是把⑵式近似地用m d＝±（ａ＋ｂ·Ｄ）这样的线性形式来作为测距精度的表达式，单位是毫米。ａ为固定误差部分，ｂ是比例误差的系数（有个别书上说是经验公式，这种说法是错误的）。式中ｂ·Ｄ，通常是写成：ｂ·10-6·Ｄ，D的单位是公里，而10-6就是1ppm.。例如：设计一台仪器测距误差分配为：测相误差为±1mm，相位均匀性误差为±1mm，仪器常数误差为±1mm，周期误差为±0.5mm，测站对中误差为±0.5mm，镜站对中误
谈全站仪的高程测量精度
谈全站仪的高程测量精度 本人在从事工程技术管理的工作中，经常听到有测量工程师抱怨说某某全站仪不好用，测高程测不准。于是我问他：测距离准不准？得到回答是，测距离没问题！于是我就奇怪了，为什么测距离准，测高程不准呢？全站仪工作时测得夹角a和距离L，如下图： s H L a H=L*sina S=L*cosa 既然S准确，相应的H也应该准确，因为他们的计算变量都是一样的。但经过本人实际操作，全站仪测高程精度确实比较差。到底是什么原因使得同样的参数，计算出来的结果一个精确，另一个却不精确呢？进过详细分析，本人发现其实并不是仪器的问题，而是误差给大家带来的麻烦：
90sinx cosx Y Y1 Y2 上图是正弦曲线和余弦曲线示意图，我们可以发现在全站仪镜头水平x=0°—竖直x=90°期间y值的变化，当我们在接近0°附近测量时f（x）=cosx相对于g（x）=sinx对x的增量来说不敏感，也就是说，当我们在仪器测量a角时，一个增量Δa引起的S的变化比H的变化小的多，而实际操作中，各位测量工程师也会发现，由于仪器的构造限制，很少有机会在测量的时候使全站仪仰俯超过45°，而真正当仰俯角超过45°，（例如在近距离测量盖梁或者墩顶高程）时，全站仪的高程测量精度并不比水平坐标的测量精度低。例如：sin10.1-sin10=0.00171855，cos10.1-cos10=-0.0003045，这表明在角度误差0.1°的情况下，瞄准接近100米的目标，高程会差17cm，而距离只差3cm，这就是为什么大家都抱怨全站仪测高程不精确的原因。 当然测量高程精度不准还与另外一些因素有关，如：1、仪器高不能准确测得，2、镜杆高度由于标杆底的磨损产生偏差，3、对站标时习惯性只左右对中，不上下对中等。这些原因都可能使全站仪的高
全站仪在施工中的应用与重要性-测量部-梁博文
全站仪在施工中的应用与重要性 单位：中交隧道工程局一公司 项目：京沈项目部 姓名：梁博文
摘要 全站仪是随着现代科学技术的迅速发展而诞生的，它的出现极大地改变了传统的测量方式，促进了测量技术的发展，它可以减少劳动强度、提高工作效率、避免了人为的测量错误和误差的传递、提高测量精度。基于全站仪各方面的优点，它被认为是实现高精度、高效率的最佳选择。所以全站仪已经被广泛地应用于工程建设项目中，而且应用比例也越来越大，为了更好地利用全站仪的特点，使其在测绘工作中发挥出更大的作用，因此有必要对全站仪有一个比较全面的了解。
1全站仪的特点及主要放样功能 1.1全站仪的特点 全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优势主要表现在：作业面相对高差限制大大缩小，一板高差在150m以内，（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大型工程的要求，其粗略放样半径可达2000m 以上，无需钢尺量距，测距速度快。同时内业计算也非常简单，尤其在坐标放样时，更显其优越性，其角度和边长都会显示在屏幕上，操作方便。 传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来完成任务，至少需要两种测量仪器才能完成，而且需要改变测站，费时费力。而全站仪在一个测站就可以完成控制点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪10站乃至40站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作，全站仪比传统测量仪器可节省2/3的时间，人力可节省1/2。 1.2全站仪的主要放样功能 2.2.1全站仪放样已知方向的长度 由于全站仪一般都具有斜距换算平距功能。因此，使用全站仪放样长度的方法很简单。具体步骤如下： (1)首先安置全站仪于A点，照准放样方向B，将温度、湿度、气 压及各种参数输入到全站仪中。 (2)在目标方向线AB上移动反光镜，当全站仪平距显示为待放样
全站仪测距基本原理与方法
全站仪测距基本原理与方法 全站仪，即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。 电子测距的基本原理 电子测距即电磁波测距，它是以电磁波作为载波，传输光信号来测量距离的一种方法。它的基本原理是利用仪器发出的光波（光速C已知），通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t 来测量距离S: S=Ct/2 (4.15) 式中乘以1/2是因为光波经历了两倍的路程。 按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。根据测定时间的方式不同，又分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，一般为1～5m。相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，一般可达5～20mm。目前短程测距仪大都采用相位法计时测距。 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0.05mm。湿度的影响很小，
采用全站仪放样注意事项
采用全站仪放样注意事项 1.合理选择测站点（架设全站仪的点）、后视点（已知坐标点：如前面已经确定的起点等）。 2.如果测站点、后视点位置没有变动，放样时只需输入放样点坐标。 3.如果测站点、后视点位置任一发生变动，放样时要重新输入变动后的测站点、放样点坐标。 4.放样点确定后，请用粉笔在地面上做好临时标记：如第几组k0+010等。 5.放样后及时安排组员进行中平测量和横断面测量。 中平测量注意事项 1.中平测量是前面进行的基平测量的延续。基平测量中确定了各个交点（控制点）的高程，中平测量是利用各交点高程测量放样点的地面高程。 2.中平测量采用视线高法进行。精度低于前面的基平测量。
3.测量过程如图所示： ①.将水准仪安置在合适的位置（能看到较多的放样点、基本能满足中间法要求，视线长度差值不要太大），整平。 ②.将一把水准尺放置在起点，读取黑面读数。若起点高程为50.000m ，黑面读数为1.110，填入中平测量表格中。起点读数此时是作为后视读数。 ③.将水准尺移至已放样的k0+010，读取黑面读数，假如为0.980，填入到表格中，此读数为中视读数。利用视线高减去中视读数可以计算出k0+010的地面高程。 ④.依次将水准尺移至其他放样点，读取黑面读数，按顺序填入到“中平测量记录表格”中的中视栏。 ⑤.测量完K0+080处的高程后，将水准尺移至JD1，读取黑面读数（2.110），此时，JD1可作为本测站的前视读数。 ⑥.将水准仪搬至“中平测量测站点2”，整平。 起点 JD2 中平测量测站点1
⑦．水准尺依旧放在JD1，重新读数黑面读数（2.349），这是新测站的后视。 因为水准仪位置变动，所以仪器高也发生了变化，要根据JD1的地面高程计算新的视线高度。新的视线高度=JD1的地面高程+黑面读数=49.000+2.349=51.349m ⑧.按此依次向后测量。 ⑨.注意，本例中高程传递点（上一测站的前视和这一测站的后视）为JD1，实际测量过程中可以根据实际情况选择高程传递点位置。⑩.如采用视线高法推算的JD坐标与基平测量中不一致，相差不大时，以基平测量数据为准。相差较大时，检查前面测量及计算是否有误。