确定全站仪实际测得的距离需结合仪器操作、环境因素校正及数据处理,以下是具体步骤和注意事项:
一、基础测量步骤
1、仪器架设与对中整平
将全站仪安置在三脚架上,通过光学对中器或激光对中器确保仪器中心与测站点标志中心重合。
使用圆水准器和管水准器调整仪器至水平状态,减少倾斜误差。
2、目标设置
在待测点安置反射棱镜(如单棱镜、三棱镜),确保棱镜常数与全站仪设置一致(如棱镜常数为0或-30mm)。
调整棱镜高度,使其与全站仪望远镜中心大致等高,减少垂直角误差。
3、参数设置
温度与气压:输入现场实测的温度(℃)和气压(hPa),全站仪会自动修正大气折射对测距的影响。
棱镜常数:根据棱镜类型设置常数(如徕卡棱镜常数为0,拓普康棱镜常数为-30mm)。
测距模式:选择精测模式(Fine)或跟踪模式(Tracking),精测模式精度更高但耗时较长。
4、测距操作
通过望远镜瞄准棱镜中心,确认信号强度(通常显示为“良好”或“强”)。
按下测距键(如“DIST”),全站仪发射红外光或激光,经棱镜反射后接收信号,计算并显示距离值。
记录显示的距离值(如斜距、平距或高差),部分仪器可同时存储水平距离和垂直距离。
二、关键校正与修正
1、仪器常数校正
加常数(K)与乘常数(R):全站仪内部可能存在系统误差,需通过基线场校准。例如,在已知基线(如100米)上测量,若测得值为100.005米,则加常数K=+5mm。
操作步骤:进入仪器设置菜单,选择“仪器常数校正”,输入基线长度和实测值,仪器自动计算并修正常数。
2、大气折射修正
全站仪根据输入的温度和气压自动修正光速在空气中的传播速度。例如,温度20℃、气压1013hPa时,修正值约为0.0003%/℃。
手动修正:若未输入环境参数,可按公式手动修正:
3、 周期误差修正
全站仪测距信号可能存在周期性误差(如±1mm),需通过专业软件或仪器自检功能修正。例如,徕卡全站仪可通过“周期误差校正”程序消除。
三、环境因素影响与应对
1、温度与气压
影响:温度每升高1℃,光速增加约0.0003%;气压每降低1hPa,光速增加约0.00003%。
应对:在测量前后实测环境参数,或使用仪器内置的气象传感器自动修正。
2、大气能见度
影响:雾霾、雨雪天气会降低信号强度,导致测距失败或误差增大。
应对:选择晴朗天气测量,或使用高功率测距模式(如徕卡的“Long Range”模式)。
3、地面振动与风速
影响:地面振动或强风会导致棱镜晃动,影响测距精度。
应对:在稳定地面架设仪器,或使用防风罩固定棱镜。
四、数据验证与误差分析
1、重复测量
对同一距离进行3-5次独立测量,计算平均值和标准差。例如,若5次测量值分别为500.12m、500.10m、500.11m、500.13m、500.10m,则平均值为500.112m,标准差为0.013m。
2、闭合差检验
在闭合导线测量中,计算理论闭合差与实测闭合差的差异。例如,若理论闭合差为0.02m,实测闭合差为0.03m,则相对闭合差为15%(需重新测量)。
3、误差来源分析
仪器误差:检查全站仪的标称精度(如±(2mm+2ppm×D))。
人为误差:确保对中整平、棱镜瞄准准确。
环境误差:记录测量时的温度、气压和天气条件。