全站仪使用知识复习过程

1、关于全站仪转动望远镜水平角读数变化的原因王士渊关于这个 问题我原 来写过 。还在上个世纪八、九十 年代 ，索佳的全 站仪 问世 不久 时，就 有不 少用 户来 问过 这 个问 题。他们 说，仪 器的 水平 制动钮已经制 动了为什么转动 望远镜水 平角会变化 ？是不是 仪器有 问 题？答案是仪 器没有问题。 原因在哪 里？在 于仪器的 自动倾斜补 偿。在这里，让我 们从经纬仪的三 轴误差：视 准轴 误差、横轴倾斜误差 和竖 轴偏 斜误 差说 起 。一 、视 准 轴 误差理 论上 讲， 视准 轴 与横 轴应 垂直 ，但 实际上 不会 绝对 垂直 ， 其偏 差称为视准轴误差C ,造成的原因是十字线分

2、划板位置偏离了准确位 置。它对水平方向观测结果的影响为 C ,根据球面三角形求得它们 和高度角a的关系为： C = C/COSa( 1)从上式可以看出：1.当观测方向近似 水平时，则 C C，高度 角a愈大(也就是离天顶愈近)，则 C 也愈大。2. A C 的符号取 决于C,若规定视准轴偏向竖盘一侧时为正，则A C 也为正，反之为 负。3.它在盘左L、盘右R时，对读数的影响如下：L o =LAC(2)R o = R+ AC(3 )对某一方向而言，高度角(或 者天顶距)是一定的，L读数和R读 数相差180 °，取盘左、盘右读数的平均值M作为观测值：M = ( L o + R o 180

3、)/ 2 ( L AC +R +A C 180)/2(L +R 180)/ 2( 4 )由(4)式可 见平均值M中不含视准轴误差的影响。将(2 )式与(3) 式合 并得 ：2A C L (R 180°)(5)由于高度角a 般较小，可以近似认为A C -C，则上式可写成：2C L( R 180°)(6)这就是我们通常说的2C，我们由(4)式可以看出，对于取盘左、 盘右读数的平均值M作为观测值来说，“规范”中规定的2 C限差是没 有意义的，而规定2 C在一个观测时段的变化的限差才具有保证测角精 度的 意义 。二、 横轴倾斜误差理论上讲 ，当 竖轴 处于铅直时 ，横轴应 该是水

4、平的，事实上 因为加 工装配调试的 原因，横轴 不可 能绝 对水 平，由此 而产生的 误差 称为 横轴 倾斜误差。横轴倾斜误差用i表示，它对水平方向值的影响为A i，设 照准目标的高度角为a,由球面直角三角形解出它们之间的关系是：sin A i tgi tg a ,由于i和A i都是小角度，上式可写成： i = i tg a( 7)由(7)式可以看出 i有以下特点：1 i随a变化而变化，a愈大， i亦愈大； a= 0时， i = 0。也就是说视线水平时 i = 0 ,对观测结果无影响， 这点与 C不同。2 . i对盘左、盘右观测结果的影响也是绝对值相 等符 号相 反：L o= L i(8)R

5、o= R+ i( 9 )取盘左、盘右平均值作为观测值：M=( L o+ R o 180 ° ) /2(L+ R 180) / 2消除 了横 轴倾 斜误 差的影 响。三、 竖 轴偏斜误差竖轴不铅直，偏离铅垂线的一个小角度I，即称为竖轴偏斜误差。由于 竖轴 偏斜 引起 的 横轴 倾斜 i 是随着 照准部 的转 动而 变化 的，其关系 是：i I cosA(10)A是水平方向值。由此可以认为，竖轴偏斜误差I对观测结果的影响厶I 是由 横轴 倾斜 的方 式 表现 出来 的， 将( 10)式 代入 ( 7) 式得 ： I I cosA tg a ( 11 )由此 可知 ，对 某一 方向而 言，

6、竖轴 偏斜 误差对 观测 结果 的影 响 ，横 轴倾 斜的 方向 和大 小 均不 变( 这与 前两 轴 误差 不同 )，无论 盘左还 是盘 右它 对方 向观 测结 果 的影 响其 大小 和符 号都是 相同 的，因此 这项误 差的 影响 不能 用盘 左、盘 右观 测取 平均 值的 方 法来 消除，它对 方向 观测 结果 的影响是系统性的。为了减弱其影响，以前，在精密测角中，规定当a 大于 2°时 ，需 要在 观测 过程 中测 定横 轴 倾斜 ，以 便对 观测 方 向值 进行 竖轴 偏斜 误差 改正 。 测定 的方 法是 读取 长水准 管偏 离中 央位 置来计 算 的。因为 我们 接触

7、的用 户中，不 少人 对三 轴误 差概 念模 糊，在 此先 把上 述概 念明 确一 下再 回到我 们的 主题 ：照准部已 经制 动了 全站 仪转动 望远 镜时 水平 角为 什么 会 变？为了 削弱 竖轴 偏斜 误 差的 影响 ，在 前面 的“三 ，竖轴 偏斜 误差 ”里 已经 提及 了以 前光 学经 纬仪的 做法 。下 面让 我们看 看全 站仪 的解 决方法 ：大家 知道，为了 提高 仪器 的测 角精 度，现 在的 全站 仪比 光学 经纬仪 多了 一个 倾斜 传感 器，它其 实是 一个 电子 气泡，时时 感知 出仪 器竖 轴的 倾斜 角， 然后 对方 向 值进 行改 正。 在这 里就不 需要

8、人工 来计 算改正 了， 而是由仪器的DT-CPU自动计算的。由(11 )式可以看出这个改正是高 度角(或 者天 顶距 )的函 数，高度 角愈 大(天 顶距 愈小 )这个 改正 愈大。 我们 的仪 器不 可能 整置得 绝 对水平 ，总 会有个 I 存在，于是 ，当把 照准 部制 紧了，转动 望远 镜，则 高度 角(或 者天顶 距)在 变化，那 么这 个改 正也 就在 变，自然 ，显示 出的 水平 方向 值 也就 跟着 变化 了，如 果倾 斜传 感器 的零 点误 差比 较大，或 者仪 器整 置水 平差 得多 一点，转动 望远 镜时 显示 出的 水平 角值 变 化就 显得 幅度 大些 。 反之 ，

9、则 小一 些。使用全站仪进行控制测量的一点经验录入时间：2006-12-29 17:23:26作者：企划部使用全站仪进行控制测量时，我们采用直返觇法进行观测，既可消除拆光影 响，又可检验测量精度。同时将全站仪气象改正值设为用气压表和温度计实测气 象条件值。1. 仪器测量前必须严格校验盘读数指标差，特别是竖盘读数指标差的校验。 一周进行一次校验，只要发现竖角盘左、盘右读数指标差偏差过大，就要校仪器。2. 严格控制安置仪器的位置：不宜在路上的非原生石板、石块、杂草丛生 的地方、膨胀土及繁忙公路，大树下等位置建站。只要仪器安置在这些地方，人 员走动、吹风等因素都会造成竖角3秒左右的抖动。即使无这些外

10、界因素，操作 人员的心跳也会造成仪器读数2秒的跳动。使用中一旦发现仪器竖角有两秒跳 动，仪器三角架一定没安实。同时要求读数时，其余人员远离仪器，不得随意走 动.3. 视线对地满足规范要求：工程测量规范要求视线对地不小于1.5m。 以免出现视距误差达0.09-0.05m 的误差。严禁视线上有障碍物。4. 雨后天晴不宜观测。冬天山区雨后天晴的天气，雾气浓、空气扰动大， 不宜进行测量操作，因地热辐射引起视线抖动等天气条件不宜进行测量。并且清 晨日出时，当测站与前视高差相差不大时，测站至前视方向不宜逆光，否则望远 镜里根本找不到目标。5. 光学对中器使用注意事项：全站仪和棱镜连接器都有光学对中器，很好

11、 使用。这里不按：调平-对中-再调平-再对中的顺序。快速建站的诀窍：而是对中 调平一一再对中一一再调平。(1)将全站仪固定在大致平的脚架上。调整脚架粗略对中后,使用脚螺旋精确对中，(3)使用脚架居中圆气泡后,使用脚螺旋精确居中长气泡.稍稍松开仪器与脚架的固定螺栓,使用双手轻微推动仪器基座精确对中，(5)反复精平和对中完成建站.6. 视距测回数：规范要求视距测量时测四测回，每测回读数四次的平均度， 再把三测回的数平均作为视距测量数。但在实践中，由于全站仪测距精度较高,而 测角因读数记录所须时间较少,只要只要视线上无干扰物，视距任意次读数都不 会变，一个测回数足够,两个测回反倒费时间.不知规范这样

12、要求的是不是该修改 了 .7. 视距直觇和反觇读数比较可以发现错误和误差来源：如视线障碍、对地 距离过小、读数错误、记录错误、对测站中心不准等问题。可以减少人为误差因 素。8. 利用竖盘读数指标差提高测量成果精度。反复对中后读数指标差仍不满 足要求，就校竖角指标差。通过正反镜指标差的验证，查找误差原因，使得测量 成果的人为失误因素降为零。提高测量成果准确率。9. 仪高、棱镜高测量不易精确。按规范上要求：棱中心到基座用游标卡尺 量下后，作固定值记录，测量过程中用钢卷尺量基座以下部分，两者加起来作镜 高。但实际操作时，量仪高(镜高)时，从测桩中心量到棱镜(仪器中心)，直线按曲线量，不准确。10.

13、视线倾角不大于15°'可题：三角高程测量规范中要求视线倾角不大 于15°，我们在实际操作前认为不易达到这个标准。实际操作时，发现倾角多数 在2°左右，所以不足为虑。11. 测量结果要求现场计算，以检验测量成果。由于计算复杂，我们采用手 提电脑，用电子表格编写测量记录薄现场进行计算。这样方便、快捷、不易出错， 只是手提电脑在强光下不好用。12. 用CAD几何作图法计算各控制点坐标。平面控制测量中控制点坐标计 算是最繁琐的，用CAD几何作图法先作各边长度和转角，再查询端点坐标。站仪坐标测量中定向的目的是什么？悬赏分：0 -解决时间：2009-5-13 18:44提问者：涤渡-试用期一级最佳答案简单的说，定向就是确定测量坐标系统。 当需要测量或放样的时候，地面上的点都对应一个坐标，而我们用的测量方式是极坐标法， 也就是测量角度（方