全站儀測(cè)距精度如何表示?
在全站儀說(shuō)明書(shū)上,測(cè)距精度一般表示為A+Bppm×Dmm。需要注意的是,這一數(shù)據(jù)反映的是全站儀或者測(cè)距儀的標(biāo)稱(chēng)測(cè)距精度,不是實(shí)際測(cè)距精度。
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其中A代表儀器的固定誤差,主要是由儀器加常數(shù)的測(cè)定誤差、對(duì)中誤差、測(cè)相誤差造成的,固定誤差與測(cè)量的距離沒(méi)有關(guān)系。即不管測(cè)量的實(shí)際距離多遠(yuǎn),全站儀都將存在不大于該值的固定誤差。
Bppm×D公里代表比例誤差,其中的B是比例誤差系數(shù),它主要由儀器頻率誤差、大氣折射率誤差引起。ppm是百萬(wàn)分之一的意思(parts per million),是針對(duì)1km即1000000mm距離的誤差單位是mm。
D是全站儀或者測(cè)距儀實(shí)際測(cè)量的距離值,單位是km。隨著實(shí)際測(cè)量距的變化,儀器的這比例誤差部分也就按比例的變化。例如,當(dāng)距離為1km的時(shí)候,比例誤差為Bmm。對(duì)于一臺(tái)測(cè)距精度為(1+2ppm×D)mm的全站儀或者測(cè)距儀,當(dāng)被測(cè)量距離為1公里時(shí),儀器的測(cè)距精度為1mm+2ppm×1(km)=3mm,也就是說(shuō),全站儀測(cè)距1km,更大測(cè)距誤差不大于3mm。特別指出的是,標(biāo)稱(chēng)測(cè)距精度是一中誤差極限的概念,也就是說(shuō),每臺(tái)全站儀或者測(cè)距儀測(cè)距誤差不得超過(guò)生產(chǎn)廠家提供的標(biāo)稱(chēng)測(cè)距精度。
全站儀測(cè)距精度影響因素有哪些?
1、儀器內(nèi)部的影響
(1)儀器自身的影響 長(zhǎng)時(shí)間的使用全站儀,會(huì)使儀器在測(cè)量中增加非人為因素誤差的干擾。儀器自身部件因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的耗損,會(huì)發(fā)生不同程度的擾動(dòng),使得儀器的測(cè)量精度大大降低,而且有時(shí)誤差超過(guò)了測(cè)量限差。當(dāng)然這種儀器的影響是沒(méi)有辦法通過(guò)儀器自身參數(shù)進(jìn)行修改調(diào)整的,要送專(zhuān)業(yè)檢校部門(mén),重新評(píng)定儀器的測(cè)量精度。觀測(cè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生儀器和棱鏡沉降,觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng),觀測(cè)誤差也就相應(yīng)地增大,所以往返觀測(cè)法和加快換站的速度,都是有效抵消該部分影響的 *** 。
(2)反射介質(zhì)的影響 觀測(cè)環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài),免棱鏡全站儀的觀測(cè)范圍會(huì)受反射介質(zhì)的穩(wěn)定性、反射介質(zhì)顏色的深淺、發(fā)射光源的強(qiáng)度等因素的影響,即反射面信號(hào)越穩(wěn)定、反射物體顏色越淺、反射能力越強(qiáng)、觀測(cè)條件越好時(shí),測(cè)程會(huì)越遠(yuǎn)。觀測(cè)條件處在適宜的條件下,當(dāng)物體表面反射能力較強(qiáng),反射信號(hào)穩(wěn)定的情況下,則物體表面的粗糙程度對(duì)數(shù)據(jù)精度的影響很小。一般情況下,反射介質(zhì)的顏色越淺,反射介質(zhì)的反射信號(hào)越強(qiáng),儀器測(cè)量時(shí)讀數(shù)的相應(yīng)速度相對(duì)越快。但對(duì)無(wú)棱鏡模式時(shí),測(cè)距精度的影響相對(duì)較小,除黑色反射介質(zhì)外。
2、外界條件的影響
(1)氣象因素的影響 任何儀器的標(biāo)準(zhǔn)組折射率測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的天氣條件下,它可以被視為一個(gè)固定的值。然而,對(duì)于一個(gè)工作區(qū)域的位置而言,由于當(dāng)?shù)貧庀髼l件變化,折射率也發(fā)生了變化。特別是在戈壁、高海拔地區(qū),溫度變化越明顯,壓力變化就越大,所以在實(shí)際的測(cè)量中正確的位置添加天氣修正是必要的。單一氣象修正長(zhǎng)度是正確的高度和溫度的增加,變化更加明顯,所以對(duì)于高精密測(cè)量的控制應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定“工程測(cè)量代碼”,當(dāng)測(cè)量四個(gè)及以上,應(yīng)該采取點(diǎn)兩端測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的整個(gè)固定的邊緣,應(yīng)該以平均值計(jì)算。實(shí)際大氣壓力和溫度測(cè)量的距離測(cè)量之前,和全站儀的輸入直接修正。折射率系數(shù)的準(zhǔn)確性決定了測(cè)距的精度,建立高精度控制網(wǎng)時(shí),必須使用正確的氣象條件的公式。理論和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定溫度和氣象條件的壓力,確保儀器、顯微鏡測(cè)量,長(zhǎng)度往返完成調(diào)查的更佳時(shí)間削弱天氣引起的折射率的影響。各種因素對(duì)測(cè)距精度的影響呈線性變化,其中氣壓的影響尤為顯著,其次是溫度和距離。距離不變時(shí),隨著溫度的升高,對(duì)測(cè)距精度的影響呈正梯度變化。隨著作用距離的增加,溫度的影響也將進(jìn)一步增大。距離不變時(shí),隨著壓力的增加,對(duì)測(cè)距精度的影響呈負(fù)梯度變化。隨著作用距離的增大,其影響程度也將進(jìn)一步加劇。溫度、壓力和濕度不變時(shí),距離對(duì)測(cè)距精度的影響呈負(fù)梯度變化。
(2)水文因素的影響 按照性質(zhì)的不同、形狀的不同、尺度的不同海洋波動(dòng)可以分成許多類(lèi)型。一般由風(fēng)引起的波浪,所占能量更大,波動(dòng)周期通常在1~30秒。由風(fēng)暴引起的波浪,以長(zhǎng)涌或先行涌的形式存在,為長(zhǎng)周期重力波,波動(dòng)周期在30~5分鐘。由地震、風(fēng)暴等引起的波浪,它們的恢復(fù)力主要來(lái)源中,產(chǎn)生從5分鐘到數(shù)小時(shí)的長(zhǎng)周期波動(dòng)。由日、月引潮力產(chǎn)生的潮波,主要的波動(dòng)周期為12~24小時(shí)。
3、觀測(cè)者的影響
(1)儀器安置的影響 在儀器使用過(guò)程中,觀測(cè)者對(duì)儀器的使用規(guī)范性和所采用的測(cè)量 *** 對(duì)測(cè)量的精度也會(huì)造成較大的影響。比如在安裝、調(diào)整過(guò)程中,望遠(yuǎn)鏡中的十字絲發(fā)生了偏離,從而導(dǎo)致視準(zhǔn)軸方向與水平橫軸方向不垂直而產(chǎn)生的誤差等。在使用全站儀測(cè)量的過(guò)程中,量取的棱鏡高和儀器高,得到的都是斜距。通常情況下,測(cè)得的棱鏡高和儀器高并不相等。所以無(wú)意中得到,測(cè)得的棱鏡高和儀器高相比于真實(shí)值偏大,這就產(chǎn)生了人為的測(cè)量誤差,即測(cè)量過(guò)程中棱鏡高和儀器高的測(cè)量值與真實(shí)值不相符。
(2)照準(zhǔn)誤差的影響 觀測(cè)人員通過(guò)望遠(yuǎn)鏡里的十字絲照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生誤差,不包含由棱鏡等儀器原因產(chǎn)生的誤差,這種誤差稱(chēng)為照準(zhǔn)誤差。觀測(cè)人員用全站儀在1000米的距離上,分別使用大、小棱鏡進(jìn)行多次坐標(biāo)測(cè)量,對(duì)同一個(gè)棱鏡相鄰兩個(gè)觀測(cè)值之間的數(shù)據(jù)依次求差,并且按大、小棱鏡分別對(duì)邊的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn),采用有效的 *** 進(jìn)行實(shí)施控制,能夠顯著地提高全站儀的精度,即通過(guò)減小儀器的內(nèi)部因素、外在的自然條件因素和人為因素的影響,從而有效地提高全站儀測(cè)量的質(zhì)量和測(cè)量的效率。