水利工程測量中全站儀誤差分析

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摘要:我國的經(jīng)濟發(fā)展在經(jīng)歷了高速階段以后現(xiàn)在更是越加的發(fā)展平穩(wěn)，這對于國內(nèi)的一些基礎(chǔ)建設(shè)提出了更加高的要求。所以對于我國的水利工程建設(shè)也是近些年以來重要的建設(shè)項目之一。所以其水利工程的質(zhì)量也得到了較為廣泛的重識，在這其中對于水利工程測量中全站儀的誤差分析與精度控制也有了更加嚴(yán)格的要求，所以我們在下文中著重的對水利工程測量中全站儀的誤差分析與精度控制進行具體的研究。

關(guān)鍵詞:水利工程測量全站儀

1前言

全站儀在水利工程的測量中被廣泛的使用，我們對水利工程的測量必須保證其精度，在這種情況下我們必須使用全站儀對其進行測量，這使得測量工作更加的便利，所以做好全站儀的誤差分析與精度的控制工作就顯得更加的重要，我們通過全站儀的測量來降低測量時的精度產(chǎn)生誤差，使用改進的方法，使得測量的結(jié)果準(zhǔn)確性可以有效的得到保證。所以在下文中我們對水利工程中所使用的全站儀的測量誤差與精度進行分析。

2全站儀在水利工程測量中的應(yīng)用

我們在對水利工程進行測量的時候，全站儀在其中的應(yīng)用比較廣泛，由于其使用儀器種類多類型繁雜，如經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀就是其中之一。但是就現(xiàn)在的綜合情況分析，并且結(jié)合其儀器間的精確度與實用性而言，全站儀較其他幾種儀器具有較為明顯的精度優(yōu)勢。全站儀的便攜性較好，而且其準(zhǔn)確性與全面性較優(yōu)，水利工程中對于測量的要求較高，而全站儀可以對其測量精度的要求進行滿足，對于水利工程測量中所使用的一些基礎(chǔ)的測量資料，全站儀都可以通過測量獲得，而且其精度控制較高。特別是在水利工程前期的設(shè)計階段，還有水利工程中期的施工階段，后期的養(yǎng)護階段與應(yīng)用的管理時都需要對全站儀進行使用，還有一些需要提供高等級的平面布控網(wǎng)的大型的水利工程項目，也需要對全站儀進行使用。

3誤差分析

3．1分析全站儀的軸系誤差

全站儀進行測量時所產(chǎn)生誤差的原因在于:首先對于全站儀的鏡頭在我們進行測量使用之前并沒有對其進行安裝與校正，其望遠鏡內(nèi)的十字絲產(chǎn)生了中心的偏移，這種情況的發(fā)生直接導(dǎo)致了全站儀的視準(zhǔn)軸與水平軸不垂直;視準(zhǔn)軸還會受到溫度大氣折光的影響，以上都是產(chǎn)生誤差的原因。并且因其定位時發(fā)生的錯誤，由于有錯誤的定位存在于豎軸的橫向誤差補償、橫軸的誤差補償、視準(zhǔn)軸的誤差補償中，造成軸系誤差。

3．2分析全站儀度盤誤差

度盤誤差產(chǎn)生的原因在于其垂直角，其因受到垂直角的影響，使得其垂直角越大那么其所產(chǎn)生的誤差就越大。我們在對其進行觀測的時候，我們觀測的方向如果在盤的左邊，那么視準(zhǔn)軸就會位于標(biāo)準(zhǔn)視準(zhǔn)軸的右側(cè)或是左側(cè)，這時度盤所產(chǎn)生的誤差會因其測量值的大小而產(chǎn)生實際的變化。如果我們將其望遠境進行轉(zhuǎn)變?nèi)Φ奶幚恚敲从^測方向當(dāng)位于其右邊時，那么視準(zhǔn)軸就會位于其標(biāo)準(zhǔn)視軸的左側(cè)或是其右側(cè)，那以視準(zhǔn)軸所產(chǎn)生的落差就與其兩邊的測量結(jié)果是相反的。以上兩種情況下所產(chǎn)生的誤差，其度盤的數(shù)值是相同的，但是其所標(biāo)的符號是相反的，其數(shù)值也相同，這時我們就可以對其度盤兩則的測量數(shù)值進行取平均值的處理。我們在保證其掃描盤進行轉(zhuǎn)運的過程中，其照準(zhǔn)部的方向是相同的，這樣可以對其因轉(zhuǎn)動所引起的水平方向中的度盤誤差產(chǎn)生。如果其方向是垂直的，我們就通過對其進行光電掃描度盤與垂直軸的方向進行調(diào)整來進行，使得其半測回角中的誤差減少或是其誤差消失，這時其度盤所產(chǎn)生的誤差減少。全站儀的常見的測距誤差主要是加、乘數(shù)誤差與其周期誤差。

3．3分析全站儀測距誤差

全站儀的使用原理就是利用儀器發(fā)出的載波，通過測定出載波在測線兩端點間往返傳播的時間來測量距離進行確定。我們在確定測距的時候，由于精度會受到人自身視覺原因的影響，其全站儀的瞄準(zhǔn)功能難以得到有效的使用。所以會造成一定的系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，這就使得人的判斷與其測量而出的結(jié)果產(chǎn)生了一定的差距與精度的不同。由于全站儀在使用時多是以相位式進行，所以測量時的誤差與其測量所產(chǎn)生的距離會產(chǎn)生一定的比例關(guān)系。這時誤差的產(chǎn)生會有諸多原因造成，如大氣的折光、溫度、濕度、氣壓等都會對全站儀的測量產(chǎn)生一定的誤差，造成較大的影響。

4精度控制及注意事項

4．1控制全站儀的軸系誤差精度

水利工程中的測量數(shù)據(jù)因其會由全站儀的軸系誤差的影響而產(chǎn)生變化，使得整個測量的結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差，所以我們對于全站儀所產(chǎn)生的誤差必須加以控制。對全站儀的軸系誤差的減小我們可以通過不同的觀測方式進行，例如用半測回角度代替全測回角度，通過對全站儀的測角精度進行考慮其變化。全站儀在出廠時，其精度會有一定的標(biāo)準(zhǔn)，所以我們在測量使用時會對其觀測的角度進行改變，這就造成了垂直軸方向與其水平軸方向產(chǎn)生一定的誤差，或者造成扇形段弧形的軸系誤差。

4．2控制全站儀的度盤誤差

水利工程的實際情況與其高程測量相結(jié)合，我們通過使用三角高程的測量方法對其全站儀的誤差進行精度的控制，然后通過其三角高程對其所產(chǎn)生的誤差進行計算，以其在地球所產(chǎn)生的曲率進行計算的基礎(chǔ)，得其結(jié)果，然后根據(jù)工程中所產(chǎn)生的實例進行計算，然后根據(jù)其測量工作的實際。這樣可以使得其進行外界作業(yè)時工作效率得到提升。

4．3控制全站儀的測距誤差

這種技術(shù)是專門針對觀測環(huán)境和人眼的觀測能力，分辨率所造成的限制，這可以使得精度的誤差的精度可以得到有效的提高。如果我們想在將全站儀的測距誤差變小，那么我們就可以對其進行多次測量，然后取其平均值將其進行結(jié)果的確定。

4．4使用全站儀的注意事項

使用全站儀時要注意使全站儀盡量靠近兩個測量點的中軸線，這是由于全站儀的安放位置會影響到高程測量的精度以及全站儀的軸系誤差。由于全站儀的角度會對全站儀的度盤誤差產(chǎn)生直接的影響，因此要對觀測目標(biāo)的垂直角大小的精確性予以保障。要將合適的測距位置選擇出來，進行測距儀器的安放，將全站儀的測距誤差降到最低。使用全站儀注意事項:(1)若長距離運輸儀器，在使用前必須進行儀器檢查及校正，可以直接按照全站儀使用說明書中的校正方法進行安裝校正，再進行使用;(2)我們在使用全站儀進行三角高程控制測量時盡量架設(shè)在兩個測量點等距離中間進行，這樣可以抵消部分由于軸系誤差產(chǎn)生的影響，以保證觀測目標(biāo)精度減小誤差;(3)在使用全站儀測量時，自由架站位置選擇盡量遠離變電站、高壓線、及信號塔等有電磁波發(fā)射的附近，特別是在埋標(biāo)選點的時候也應(yīng)該盡量避開這些地方，以免電磁干擾儀器載波使得測量距離產(chǎn)生誤差較大;(4)使用全站儀進行高等控制測量時盡量選擇天氣條件良好，通視狀況優(yōu)良的天氣進行，并且選擇好觀測時間，避開高溫及兩點溫差較大等情況，通過干濕溫度氣壓計進行測量并記錄結(jié)果，以便數(shù)據(jù)處理的時候進行改正使用;(5)一般使用全站儀時，盡量避免儀器暴曬引起儀器平整度不好，應(yīng)給儀器打傘，并帶上遮陽罩，使用過程中要經(jīng)常查看儀器是否平整，進行微調(diào)，如有必要從新進行定向設(shè)站，以保證其精度。

5結(jié)束語

根據(jù)我們對上面的研究我們得知，水利工程是我國基礎(chǔ)建設(shè)中最為重要的基礎(chǔ)，我們在水利工程測量過程中如何更好的提升其精度水平，與水利工程的使用具有重要的意義，所以我們必須在測量中嚴(yán)格的控制其技術(shù)，對其進行水利工程測量中全站儀的誤差分析與精度控制方式進行選擇，必須認(rèn)真切實的對水利工程測量質(zhì)量進行提升，才能有效的保障水利工程測量的質(zhì)量。

參考文獻

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作者：李清乾 單位：葛洲壩測繪地理信息技術(shù)有限公司