·北京测绘·2009年第4期全站仪在数字化测图中的误差分析邵国防，贺磊，李朝阳(1郑州市水利建筑勘测设计院，河南郑州450006；2解放军信息工程大学测绘学院，河南郑州450052)[摘要】论述了全站仪在数字化测图中的综合误差~．Z~g,-l-mq量成果的影响大小，并对其作了详细的探讨和分析。【关键词】数字化测图；全站仪；测角误差；测距误差；高程误差[中图分类号]P258[文献标识码】B【文章编号】1007—3000(2009)04—3随着测绘技术的发展，全球性、全天候的GPS—关系我们不做分析)位于同一垂线上。但是在实际安RTK测量作业模式的出现，全站仪在数字化测图中置仪器时，这是做不到的，总会有一定的对中误差，如的优势被渐渐消弱，但由于GPS作业模式很容易受图1所示。建筑物、高压线等障碍物干扰其信号，其次是在精度B方面全站仪也具有自身的优势，是GPS所不能比拟的。因此，有必要对全站仪在数字化测图中误差产生的大小做分析，有助于我们对全站仪在数字测图中的误差大小有更清晰的认识。图l1影响全站仪测量点位精度的误差源从误差理论的角度可分为两大类：系统误差和偶注：Y为三角点的标石中心，Y为仪器投影中心，然误差；从数据组成上可分为：测角误差和测距误差；e1为对中偏离距，P为照准点在同一平面的投影点。从数字化测图的实际操作中可分为：人为观测误差因此可得到仪器对中误差m对观测角的影响为m=(对中误差、目标偏心差)、外界条件引起的误差(大气、／帆p／D，对中误差一般不大于3ram，我们可取折光差和地球弯曲差)和仪器自身误差f度盘分化误3mm。差、水平倾斜误差1。2．1．3目标偏心误差2平面中误差分析在观测棱镜时，我们通常是把棱镜中心作为目标2．1影响测角误差因素分析点，这样就带来了人为观测误差，即是目标偏心差，如测角误差主要的误差源有：仪器误差、对中误差、图2所示。目标偏心差和外界条件影响，在此，我们主要针对几B个代表性误差做分析。2．1．1仪器误差Y仪器误差是系统误差，主要有：度盘分划误差、照图2准部旋转正确性误差、基座位移误差、望远镜调焦时视准轴变动引起的测角误差和补偿器倾斜量测量误注：B为后视点，Y为仪器投影中心，P为目标点，差等(对一个检验合格的全站仪，其自身误差我们不P为实际照准点，e2为目标偏心距。做分析)。在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此可得目标偏心距误差m。。对观测角的影响因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪为m偏：碑：P／D，目标观测的偏差一般不大于50ram，器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，我们可取50ram。即野外一测回方向中误差，由误差传播定律知，野外2．1．4外界条件的影响一测回测角中误差，野外半测回测角中误。大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质2．1．2仪器对中误差量的影响。目标成像的稳定性取决于视线通过大气层在观测时要求“三心合一”，即仪器中心、标石中密度的变化情况，在均匀的、不变的大气密度对平衡心和照准圆筒中心(照准圆筒中心是仪器内部元素的的大气层里，目标成像就稳定；目标成像的清晰度取【收稿日期】2009—04—08[作者简介]邵国防(1985一)，男，本科，河南周口人，现从事勘测工作。2009年第4期·北京测绘·65决于视线通过的大气的透明程度，即是大气中对光线2．3全站仪测图的平面点位中误差散射作用物质f如尘埃、水蒸气、反射性强的物体等)等根据以上对测角和测距误差的分析，运用规范中影响。水平折光的影响，视线通过密度不均匀的空气给出的方法来估计实测点的中误差，其公式为m：介质时，经过连续折射后形成一条曲线，并向密度大=±+(嘶)，通过计算得出下表3：的一方弯曲。水平折光是极其复杂的，温度、地质、障表3碍物等都对其有影响。在精密工程测量中，为了消减气候因素引起的影响，应根据测区的气候条件，选择温差变化小、远离障碍物等有利的因素下进行。通过以上的系统分析总结，根据误差传播定律测角误差为：m+m【2p+m2和《工程测量规范》规定的限值得出下表1：表13全站仪测图高程中误差分析全站仪测图的高程为三角高程，由三角高程单向观测的高差计算公式：h=Dtana+D2+i—(3)进行全微分求出真误差关系式，然后根据误差传播定律求出中误差平方关系式为：2．2测距误差分析由此式分析各变量的取值：全站仪的测距原理为红外测距，根据电磁波测距m2=(tano~+D(1一K))+(Dsec2a)Zm2(4)原理中测定电磁波信号在被测距离上的往返传播时+z／2R)m；+m+，n间的不同方法，把红外测距分为脉冲法测距和相位法①分析垂直角，