第3章全站仪观测误差..ppt

1、第3章 全站仪观测误差,测角误差视准轴误差、横轴误差、竖轴误差 测距误差固定误差、比例误差,由于震动、温度变化等因素，仪器的状态会发生变化，导致观测误差变大。 在仪器第一次使用之前、进行精密测量之前、长途运输之后、长期使用前后、温度变化超过10C时都应该进行检验。,31 测角误差及其消减方法,全站仪观测水平角的误差来源： 一）仪器误差 1、视准轴误差 2、横轴误差 3、竖轴误差 二）观测误差 1、对中误差 2、对点误差 3、照准误差 三）外界条件的影响 1、大气情况的影响 2、温度变化的影响,一、视准轴误差,视准轴CC不垂直于横轴HH的误差c称为视准轴误差 随竖直角的变化，视准误差对水平方向观

2、测值的影响也随之变化，其关系为,H H,C,C,c,视准轴误差的检验,四分之一法（见土木工程测量学教程（上册）P.54） 读数法 读数法检验的步骤： 盘左 瞄准目标A(A为平点，竖直角近似为0 )，读数为L； 盘右 瞄准目标A，读数为R，则 cR-L-180,全站仪视准轴误差的自动检测,检验时，全站仪采用程序化处理，自动计算出视准误差。 不同型号的仪器，或采用菜单，或采用指令进行检验操作。虽菜单、指令不尽相同，但基本方法是一致的。 下面以索佳SET610为例予以说明。,SET610 SOKKIA No. Ver. - - 文件 JOB1 测量 内存 配置,在“配置”模式下进入“设置”菜单，选择

3、“仪器常数”,仪器常数 倾斜 X400 Y400 视准差测定,再选“视准差测定”进入视准差测定屏幕,盘左精确照准一个固定点后，按“OK”,盘右精确照准同一固定点后，按“OK”,选择“YES”设置视准轴误差改正数,二、横轴误差和竖轴误差,横轴不垂直于竖轴的误差 i 称为横轴误差 。 横轴误差对方向观测值的影响为：,由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置，竖轴偏离铅垂线一微小角度，这就是竖轴倾斜误差。 竖轴倾斜误差不是仪器方面的误差，而是由于仪器安置不正确所致。 消除这项误差应仔细安置仪器。,倾斜传感器零点误差检校,全站仪横轴和竖轴有微小倾斜时，仪器内部的倾斜传感器可以进行自动校正。 倾斜传感器的

4、零点必须正确。 当仪器精确整平后，倾角的显示值应该接近零，否则说明存在传感器零点误差，需要校正。,检验步骤,检校照准部水准管。 精确整平仪器。 在测量菜单下，按2次“置零”，将水平方向值设置成00000”。,按2次,设置成00000”,SET610 SOKKIA No. Ver. - - 文件 JOB1 测量 内存 配置,在“配置”模式下进入“设置”菜单，选择“仪器常数”,仪器常数 倾斜 X400 Y400 视准差测定,显示X和Y方向上的当前改正值，选取“倾斜XY”后回车，并稍候,等显示稳定后读取自动补偿倾角值X1,Y1。,等显示稳定后读取自动补偿倾角值X2,Y2。,照准部平转180，稍候。,

5、计算零点偏差值： X偏差=（X1+X2）/2 Y偏差=（Y1+Y2）/2,X偏差和Y偏差均应在 20”内，否则应校正,校正步骤,按“OK”存储XY值并将水平读盘置零，屏幕显示“盘右读数” 根据显示的平盘读数转动照准部180,显示稳定后，按“YES”，存储X1,Y1,屏幕显示X和Y方向上的原改正数和新改正数,若XY均在400 20范围内，按“NO”对原改正值进行更新后返回“仪器常数”菜单 继续进行检验，直至XY均不超过 20”,按“ESC”键退回“仪器常数”屏幕,三、观测误差的消减,对中误差 对中偏差小于1mm 对点误差 对点偏差小于1mm 注意垂准杆立直 照准误差 精确照准棱镜中心,四、环境影

6、响的误差消减,大气情况的影响 注意防止旁折光 温度变化的影响 使用遮阳伞，防止仪器不均匀变形,32 测距误差及其消减方法,一、全站仪距离观测的误差来源： 仪器误差 加常数误差 、乘常数误差、周期误差 观测误差 对中误差、对点误差 外界条件的影响 大气折光、空气透光率、背景反射、电磁场干扰,什么是仪器常数？ 所谓仪器常数包括仪器加常数和乘常数。加常数是由于仪器电子中心与其机械中心不重合而形成的； 而乘常数主要是由于测距频率偏移其标准值而产生的。,一、加常数误差,.发光管的发射面、接收面与仪器中心不重合 反射棱镜的等效发射面与棱镜中心不重合 内光路相位延迟 电子元件相位延迟,加常数误差产生原因,加

7、常数的检测,在平坦场地上选择相距100米左右的A、B两点,在A、B上分别安置全站仪和棱镜,测定A、B两点间的距离10次，并计算平均值AB,该项检测应在固定基线上进行，没有条件时可以按以下步骤检测：,计算距离加常数： K=AB-(CA+CB),精确测定CA、CB距离各10次,仪器安置在A、B中间的C点,重复以上步骤，测定23次加常数，如果均在标称精度内，无需校正；反之送修。,二、乘常数误差,产生原因：石英晶体振荡器频率漂移 检测方法：专业检定机构检测 频率偏差过大时，对所测距离进行改正：,f1检测确定的实际频率 f0仪器的标称频率,三、气象参数,仪器的测尺长度是在一定的标准气象条件下确定的 精密

8、测距时，要根据野外实际的气象条件进行气象改正 气象改正数与气温、气压有关 全站仪可以根据输入的气温、气压，对测距结果进行自动改正,SOKKIA SET610气象参数设置,测量模式第2页菜单中，选择“改正”，进入EDM（电子测距）菜单。,对“温度”、“气压”进行编辑，然后按“OK”键，仪器自动计算气象改正数，并存储起来。,如果不顾及气象改正，只需要选择“0ppm”，仪器恢复为标准气象条件（15 ，1013hPa）。,二、 全站仪误差自动修正技术,轴系改正： （1）视准轴误差（C）的改正 （2） 垂直度盘指标差（I）的改正 （3） 水平轴倾斜误差（i）的改正,2.1 测距误差修正,1、气象改正（n

9、0 n）:,2、频率改正（ f0 f ）:,相位法测距基本公式：,3、常数改正:,4、斜平改正：,D斜距观测值； 垂直角观测值； 地球弯曲改正项， ； 大气垂直折光改正项， ； k大气垂直折光系数，k=0.12或0.2 ； R地球曲率半径，R6371km。,2.1 测距误差修正,1、双轴自动补偿系统：,垂直轴倾斜及分量,2.2 测角误差修正,2、水平方向观测中的轴系误差修正,2.2 测角误差修正,3、垂直角观测中的轴系误差修正,垂直角测量示意图,2.2 测角误差修正,4、补偿及改正开/关（ON/OFF）的不同选择对全站仪测角的影响,2.2 测角误差修正,5、照准部偏心差误差修正,2.2 测角误差修正,确定绝对编码度盘测角精度的要素： 1