全站仪在测量中的误差分析.doc

全站仪在测量中的误差分析 刘松-兰渝铁路LY12标摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度，根据全站仪的工作原理，分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法，以此提高测量精度，保证工程质量。关键词：全站仪、精度、放样、误差伴着十二五时期经济发展的指导思想，铁路、高速公路建设在我国迅速发展，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。在我们分部桥梁施工测量中，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m()和常数=206265共同构成,其精度估算公式为：MP =ms 2 +（Sm /）2 （1）而水平角中误差m()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 =(MP 2-ms 2)2/m2 (2)又有s2=(XO-XA)2+(YO-YA)2 所以有 (XO-XA)2+(YO-YA)2 = (Mp2-ms 2)/(m/)2 (3)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=HAHAB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,则AB两点的高差为:HAB=Ssin+i-l 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。HAB=Ssin+i-l+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R)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（1）、（2）式中：D 两点间水平距离 R 地球半径，取6371km减小大气折光的影响，在选择点位时，尽量避开水域环境，选择通视条件好、视野开阔地区，另外，最好避开大风大雾天气。3、全站仪仪器自身对测量误差影响的分析（1）、仪器整平对中要仔细、认真,整平误差以长水准泡偏离不超过1格为限差。（2）、棱镜对中杆要平、稳、正。（3）、坐标放