確定全站儀實際測得的距離需結合儀器操作、環(huán)境因素校正及數據處理,以下是具體步驟和注意事項:
一、基礎測量步驟
1、儀器架設與對中整平
將全站儀安置在三腳架上,通過光學對中器或激光對中器確保儀器中心與測站點標志中心重合。
使用圓水準器和管水準器調整儀器至水平狀態(tài),減少傾斜誤差。
2、目標設置
在待測點安置反射棱鏡(如單棱鏡、三棱鏡),確保棱鏡常數與全站儀設置一致(如棱鏡常數為0或-30mm)。
調整棱鏡高度,使其與全站儀望遠鏡中心大致等高,減少垂直角誤差。
3、參數設置
溫度與氣壓:輸入現場實測的溫度(℃)和氣壓(hPa),全站儀會自動修正大氣折射對測距的影響。
棱鏡常數:根據棱鏡類型設置常數(如徠卡棱鏡常數為0,拓普康棱鏡常數為-30mm)。
測距模式:選擇精測模式(Fine)或跟蹤模式(Tracking),精測模式精度更高但耗時較長。
4、測距操作
通過望遠鏡瞄準棱鏡中心,確認信號強度(通常顯示為“良好”或“強”)。
按下測距鍵(如“DIST”),全站儀發(fā)射紅外光或激光,經棱鏡反射后接收信號,計算并顯示距離值。
記錄顯示的距離值(如斜距、平距或高差),部分儀器可同時存儲水平距離和垂直距離。
二、關鍵校正與修正
1、儀器常數校正
加常數(K)與乘常數(R):全站儀內部可能存在系統(tǒng)誤差,需通過基線場校準。例如,在已知基線(如100米)上測量,若測得值為100.005米,則加常數K=+5mm。
操作步驟:進入儀器設置菜單,選擇“儀器常數校正”,輸入基線長度和實測值,儀器自動計算并修正常數。
2、大氣折射修正
全站儀根據輸入的溫度和氣壓自動修正光速在空氣中的傳播速度。例如,溫度20℃、氣壓1013hPa時,修正值約為0.0003%/℃。
手動修正:若未輸入環(huán)境參數,可按公式手動修正:
3、 周期誤差修正
全站儀測距信號可能存在周期性誤差(如±1mm),需通過專業(yè)軟件或儀器自檢功能修正。例如,徠卡全站儀可通過“周期誤差校正”程序消除。
三、環(huán)境因素影響與應對
1、溫度與氣壓
影響:溫度每升高1℃,光速增加約0.0003%;氣壓每降低1hPa,光速增加約0.00003%。
應對:在測量前后實測環(huán)境參數,或使用儀器內置的氣象傳感器自動修正。
2、大氣能見度
影響:霧霾、雨雪天氣會降低信號強度,導致測距失敗或誤差增大。
應對:選擇晴朗天氣測量,或使用高功率測距模式(如徠卡的“Long Range”模式)。
3、地面振動與風速
影響:地面振動或強風會導致棱鏡晃動,影響測距精度。
應對:在穩(wěn)定地面架設儀器,或使用防風罩固定棱鏡。
四、數據驗證與誤差分析
1、重復測量
對同一距離進行3-5次獨立測量,計算平均值和標準差。例如,若5次測量值分別為500.12m、500.10m、500.11m、500.13m、500.10m,則平均值為500.112m,標準差為0.013m。
2、閉合差檢驗
在閉合導線測量中,計算理論閉合差與實測閉合差的差異。例如,若理論閉合差為0.02m,實測閉合差為0.03m,則相對閉合差為15%(需重新測量)。
3、誤差來源分析
儀器誤差:檢查全站儀的標稱精度(如±(2mm+2ppm×D))。
人為誤差:確保對中整平、棱鏡瞄準準確。
環(huán)境誤差:記錄測量時的溫度、氣壓和天氣條件。