浅谈如何消除全站仪导线测量误差

王斯慧

摘 要：随着测量技术不断迅速的发展，各种测量仪器（测距仪、全站仪、电子经纬仪、精密水准仪）在导线测量中得到了广泛的应用。在实际的工程测量中，测量成果的精度受到天气、温度、光线、仪器和测量技术人员等因素的影响，会出现不同程度的误差，如不注意测量仪器的误差消除，测量结果达不到测量规范的精度要求，会造成较大的经济损失。本文将重点研究全站仪导线测量导线误差产生的原因及消除误差的主要方法措施。

关键词：全站仪导线测量；误差；原因；措施

全站仪即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪相比，电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪，其能够与外接设备进行数据交换，为测量工作提供非常多的便利，被广泛地应用于工程测量、变形监测等高精度的测量领域。

导线测量是在测区内地面上选择一条适宜的路线（可以是闭合导线、支导线和附和导线），选择路线上的一些特殊点设置测站，采用精密测量仪器和科学的方法来测定这些点平面位置的方法。测量导线长度、转角和高程，以及推算坐标等的作业。在地面上选定一系列点连成折线，在点上设置测站，然后采用测边、测角方式来测定这些点的水平位置。导线测量是建立国家大地控制网的一种方法，也是工程测量中建立控制点的常用方法。设站点连成的折线称为导线，设站点称为导线点。测量每相邻两点间距离和每一导线点上相邻边间的夹角，从一起始点坐标和方位角出发，用测得的距离和角度依次推算各导线点的水平位置。

1 导线测量误差产生的原因

1.1 使用的测量仪器未经检验、校正

（1）全站仪在出厂前，虽然竖盘的指标差、水平度盘的视准轴误差等已测定，并保存在仪器中，但仪器经过长时间使用后，产生磨损，会在测量时产生较大的误差，一般每年应对仪器进行一次检验和校正。

（2）忽略对全站仪等测量仪器的检验、校正。使用全站仪在检查过程中出现：光学对点器的对中误差超限，三脚架的底座固定螺丝和三角腿的固定螺丝松动，容易使水准气泡出现偏离，导致视线误差。

1.2 水平角观测产生误差

（1）由于施工进度相对比较紧张，担心会因为测量工作影响了整个工程的进度，就在测量条件不允许的情况下，在天气视线差，小雨或大雾天气观测，无法照准目标，产生误差。

（2）导线测量观测水平角时，测点被植物或农作物遮挡，达不到通视的要求。这时用花杆代替目标，由于花杆粗不容易被照准，将会产生偏心的误差。其次花杆立得不垂直，而视线在被遮挡后只能照准花杆上部，产生照准误差。这样产生的误差对测量结果的影响较大。

2 消除误差采取的主要方法措施

（1）首先检查导线的平均边长和环线总长是否满足工程测量规范的要求，不同等级的导线边长和闭合环总长度是有要求的，而且相邻两条导线间的边长不能差异太大。闭合环线的长度不够长，而导线的全长闭合差太大，导线的全长相对闭合差就达不到要求。

（2）检查闭合导线的角度闭合差是否超过精度要求，如果角度闭合差超过要求，会导致导线的坐标闭合差较大。导线的角度闭合差超过要求，应该先检查导线各转点的角度观测值的2C测量差是否超过要求，对于2C超过要求的导线转折点必须进行重新测量。

（3）对使用的测量仪器，如三脚架等要进行严格的检验、校正，全站仪也不能例外。不能忽视对光学对点器的检验、校正，要上紧固定基座螺丝和支腿螺丝。尽量不在雾天、雨天等视线差的天气中观测。

（4）同是精密仪器，不同品牌不同型号的仪器在制造过程中的测距、测角精度是不同的；仪器在不同的保存、运输、搬运环境中会出现受潮、震动等因素的干扰，也会对仪器产生一定的影响。所以，在没发现仪器本身有问题的情况下要求一年一检，发现有问题了就赶紧拿到厂家或去正规仪器维修部门维修。现在，我们做导线测量大都使用全站仪，因为它是集测角和测距于一身的仪器，使用很方便。如果使用电子经纬仪或是普通光学经纬仪测距仪这样的配置，测量效率相对要低得多，这种搭配产生的粗差要比使用全站仪测量大得多。所以仪器的选取很关键，减小粗差，提高测量精度。

（5）选点时应注意选择地势较平坦、视野开阔的地形条件，相邻点间的通视良好；导线点应分布均匀，导线各边的边长应大致相等，以减少因望远镜调焦而带来的误差；所选点位处要土质坚实，埋置标志时标志点十字刻画要清晰，标志点可使用混凝土固定，以防沉降；同时埋设醒目的保护装置，避免车辆、机械的碰撞，防止移位。

（6）不同的观测人员对仪器操作的专业娴熟程度、个人视力情况，对仪器的对中整平仪器高的量取读数以及观测瞄准是不同的，所以观测人员素质很关键。这个因素是可以通过选择专业的观测人员来减小误差。

（7）不管是哪种观测方法都能通过盘左、盘右来补偿，抵消一部分误差。全圆观测法是为了消除系统误差——照准差，所需测回数只需满足用平均值滤去照准差影响，同时可以计算照准差大小（不能过大），以保证观测结果有效。观测误差的大小直接取决于人员，其误差主要有：①仪器对中误差（精确对中）；②目标偏心差（目标垂直于测点）；③仪器整平误差；④照准误差（视差）；⑤读数误差（视差）。 在观测过程中除了用比较好的观测方法外，在观测过程中随时注意使用仪器的力度（水平、竖直转动），遮光，准确读数及读数的记录，超限重测，尽可能减小误差。

3 结论

全站仪在测量导线时，应严格按照工程测量规范的要求进行测量。选取科学、有效的方法，不但能加快测量的速度，还能够获得精度较高的测量成果，满足工程建设的实际需要。

参考文献

[1]杨国清.控制测量学[M].郑州：黄河水利出版社，2005.

[2]陈丽华.测量学[M].杭州：浙江大学出版2009.

（作者单位：沈阳国源科技发展有限公司）