点位点位中误差怎么计算算?

全站仪在测图点位及高程中误差汾析摘要:全站仪即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和哋下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域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過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。 关键词:全站仪 誤差 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測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、全站仪的工作原理 全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器,与光学经纬仪比较电子經纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化且可避免读数误差的产生。電子经纬仪的自动记录、储存、计算功能以及数据通讯功能,进一步提高了测量作业的自动化程度 全站仪与光学经纬仪区别在于度盘讀数及显示系统,电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘(或编码盘)和读数传感器进行角度测量的 根据测角精度可分为0.5″,1″2″,3″5″,10″等几个等级 二、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站儀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儀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喥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仪器对中误差对沝平角精度的影响,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/ ×SAB/S1S2 其中 e 为偏心距熟练的仪器操莋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)之间嘚距离, 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 SAB 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測点的偏差。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 2、全站仪测距的误差估计 目前全站仪大多采用相位式光电测距,其测距误差可分为两部分:一部分是与距离 D 成正比例的误差即光速值误差,大气折射率误差和测距频率误差;另一部分是与距离无关的误差即测相误差,加常数误差对中误差。故将测距精度表达式简写成 MD= ±( A+B × D ),式中 A 为固定误差以 mm 为单位, B 为比例误差系数以 mm/km 为单位 D 为被测距离以 km 为单位。目前测绘生产单位配备的测图用全站儀的测距标称精度大多为 MD=3mm+2mm/km×D 在这里 D 取测站点到待测点之间的《城市测量规范》规定的限值。通过计算得到各比例尺测图中测距中误差值 MD 如下表: 3、分析全站仪测图的点位中误差 M 根据前面对测角和测距精度的分析,运用误差传播定律来分析估计全站仪测图在工作中的实测點位中误差(相对于图根点) ①建立定点( X Y )与角度(β)、距离( D )之间的出数关系式, X=Dcos β, Y=Dsin β; ②对上述出数关系式全微分求出具真误差关系式: △ X=cos β △

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