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影響全站儀測距精度的因素有哪些

  一、儀器內(nèi)部的影響

  (1)儀器自身的影響

  長時(shí)間的使用全站儀,會(huì)使儀器在測量中增加非人為因素誤差的干擾。儀器自身部件因?yàn)殚L時(shí)間的耗損,會(huì)發(fā)生不同程度的擾動(dòng),使得儀器的測量精度大大降低,而且有時(shí)誤差超過了測量限差。當(dāng)然這種儀器的影響是沒有辦法通過儀器自身參數(shù)進(jìn)行修改調(diào)整的,要送專業(yè)檢校部門,重新評定儀器的測量精度。觀測過程中會(huì)發(fā)生儀器和棱鏡沉降,觀測時(shí)間長,觀測誤差也就相應(yīng)地增大,所以往返觀測法和加快換站的速度,都是有效抵消該部分影響的方法。

  (2)反射介質(zhì)的影響

  觀測環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài),免棱鏡全站儀的觀測范圍會(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)、觀測條件越好時(shí),測程會(huì)越遠(yuǎn)。觀測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),儀器測量時(shí)讀數(shù)的相應(yīng)速度相對越快。但對無棱鏡模式時(shí),測距精度的影響相對較小,除黑色反射介質(zhì)外。

  二、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)際的測量中正確的位置添加天氣修正是必要的。單一氣象修正長度是正確的高度和溫度的增加,變化更加明顯,所以對于高精密測量的控制應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定“工程測量代碼”,當(dāng)測量四個(gè)及以上,應(yīng)該采取點(diǎn)兩端測量氣象數(shù)據(jù)的整個(gè)固定的邊緣,應(yīng)該以平均值計(jì)算。


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  實(shí)際大氣壓力和溫度測量的距離測量之前,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、顯微鏡測量,長度往返完成調(diào)查的最佳時(shí)間削弱天氣引起的折射率的影響。

  各種因素對測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,對測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,對測距精度的影響呈負(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),距離對測距精度的影響呈負(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)可以分成許多類型。一般由風(fēng)引起的波浪,所占能量最大,波動(dòng)周期通常在1~30秒。由風(fēng)暴引起的波浪,以長涌或先行涌的形式存在,為長周期重力波,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)力主要來源中,產(chǎn)生從5分鐘到數(shù)小時(shí)的長周期波動(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)。

  三、觀測者的影響

  (1)儀器安置的影響

  在儀器使用過程中,觀測者對儀器的使用規(guī)范性和所采用的測量方法對測量的精度也會(huì)造成較大的影響。比如在安裝、調(diào)整過程中,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。在使用全站儀測量的過程中,量取的棱鏡高和儀器高,得到的都是斜距。通常情況下,測得的棱鏡高和儀器高并不相等。所以無意中得到,測得的棱鏡高和儀器高相比于真實(shí)值偏大,這就產(chǎn)生了人為的測量誤差,即測量過程中棱鏡高和儀器高的測量值與真實(shí)值不相符。

  (2)照準(zhǔn)誤差的影響

  觀測人員通過望遠(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,這種誤差稱為照準(zhǔn)誤差。觀測人員用全站儀在1000米的距離上,分別使用大、小棱鏡進(jìn)行多次坐標(biāo)測量,對同一個(gè)棱鏡相鄰兩個(gè)觀測值之間的數(shù)據(jù)依次求差,并且按大、小棱鏡分別對邊的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過對相關(guān)影響因素進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn),采用有效的方法進(jìn)行實(shí)施控制,能夠顯著地提高全站儀的精度,即通過減小儀器的內(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量的質(zhì)量和測量的效率。

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