全站仪导线测量误差分析及对策探讨

霍菲

摘要：全站仪因其测量精准、易于操作、所需劳动量不大等，在现今测绘行业中被广泛应用，但受到一些实地环境以及人为因素的制约，全站仪会出现一些不利于工作正常进行的问题，如此便可能导致所测数据与实际有出入，导致实测数据不准确，质量无法保证。实际工作中，小范围内的控制网测量会利用导线进行测量，此方式对精确程度有着高标准的要求。于户外进行观察测量时，稍不注意所测数据便极易超出限制。本文将探讨全站仪导线的测量工作时出现数据误差其缘故与解决方式。

关键词：全站仪；导线测量；分析误差；探讨方法、对策

现今的许多的测量工作会应用到全站仪这一仪器。尤其是进行控制测量时，全站仪优势便凸显了。但在测量工作方面，应注意对所得的结果进行多次的核对，数据若有出入，那么及时的分析与计算是必要的，并且，还应据实际提出解决方案，如此可使准确度得到保证。

一 全站仪其运行的特点

（一）全站仪运行特点

1.全站仪是结合测角和测距两大功能与一身的智能测量设备。所需的各类数据都可以测定、记录和运算，这一系列操作都是仪器自动进行的。

2.全站仪其拥有的一些与外界的设施进行通讯的插口有很大作用，譬如与计算机以及扫描类的仪器进行连接，这样所需的数据便可以得到很直观的呈现，同时，计算整理数据、测绘图像这类工作便更加有效率。

3.另外还须注意的是全站仪拥有双轴的补偿系统，这对于纠正某些数据或者结果的误差是有作用的。

（二）导线测量的分类及技术要求

1 在控制测量中，导线一般分为闭合导线、附和导线和支导线

2.导线测量中，全站仪测定的速度快，精确度高，与较为传统的经纬仪器加测距仪相比显得更为直观可靠，因为前者可以通过观察显示屏上的各项数据，并且可以进行记录，这样人为的原因对于测量的影响则会降低。

二 关于测量误差的区分

测量误差极易对观察以及测定的结果形成一个消极的影响，以下将讨论关于误差的区分问题。

（1）系统类误差，这个类型的误差是指假定观测所处的环境以及各所需条件都一样，这时对某一事物进行观察以及测量，若是出现误差其数值以及各符号都有规律的变化。

（2）人为导致误差，即是说，在实际的测定活动进行时有不正确的行为出现在活动中，这类错误如读取数据出错，记录数据、结果时出错等，这类错误较为低级，是完全可以避免的。这就需相关的人员细心行事了。

（3）偶然类型误差，这与前边所说的系统类误差相反，观察与测量得到的各项内容出现的误差其数值以及各个符号都是紊乱无规律可言的，那么这就是一种偶然。

三 导线测量产生误差的原因

使用全站仪测量虽然有着许多的优点，但若是在户外进行观测时，没能遵循使用规范，那么出现的误差便会超出限制范围。测定数据时若有误差，那么大部分是以下的几个原因：

（一）对全站仪及其棱镜进行常数的设定时出现错误。

光线在玻璃中传播速度与在空气中的传播速度不同。而不同型号的棱镜因其结构不同，具有不同的棱镜常数，因此，仪器使用之前设置正确的棱镜常数可以很大程度上减少误差发生的几率。表1罗列了常见的棱镜类型及棱镜常数。

（二）仪器自身

当全站仪没有得到规范的校验以及检查作相应的调整，仪器上的一些轴线达不到标准的几何条件，那么，结果很容易出错。仪器上一般存在着4条主轴线，他们之间的垂直关系若在使用仪器之前没有调整，便会引起误差。此外还需要注意到，激光对中器械其中心应该和相应的竖轴相互之间重合，这些指标在仪器出厂时通常是在标准状态的，但不能排除在运送仪器或者使用仪器的年限较长后，有不可以避免的差错出现，这是需要使用设备的人员注意到的一点。

（三）外界产生的影响

（1）猛烈的风以及剧烈的阳光曝晒等等自然因素都有可能会对仪器产生或大或小的影响。进行实地测定时，侧风导致仪器摇动不稳定、太阳光线过于猛烈也有可能对仪器各轴线有影响。

（2）未对仪器展开一个全面规范的气压与温度的检查调整。仪器工作时会用到电磁波测距，此时，若是环境中的气压、温度等有高低不定的变动，这会使得电磁波其传播的速度随之变动，若没有校正，那么就會有差错。为了验证气象环境对观测数据的影响，我们采用型号为Leica TCR1102的智能全站仪，将测试场地设定在河北省石油物探计量站核查基线场进行。如表2所示，气象改正未参与计算时，与标准值最大可达到4.72mm。当气象改正参与计算时，与标准值最大达到2.42mm。足以见得气象环境对野外观测的影响不容小觑。

四 怎样减少或是避免误差的发生

（一）使用到的仪器应该进行合规范的设备检查，尽量使用仪器原装的并且是符合生产标准的棱镜进行观测，仪器设备使用较长的一段时间后按期送至相关的法定计量检定单位进行检定，若发现问题送修至仪器厂家授权的维修机构进行维修，待维修完毕后再送到检定机构进行复检，带复检合格后方可野外使用。

（二）使用仪器的过程中，应十分注意仪器在各项数据上是否合乎规范，有没有做到中和整平。例如光学的对中器、激光对中器等，这一系列的数据都应该清晰明了。仪器在闲置时应放置在仪器箱内。轻拿轻放，不允许磕碰，避免损伤到仪器内部元器件。在观测过程中若发现偏差数据超标，则重新开始测量并对最终所得结果进行再检验。

（三）观察与测量的工作应该谨慎，在早晨时分以及正午阶段还有将入夜之时温差通常是比较大的，这种时候目标成像不够清晰，可见度未达标，所成的影像往往不够稳定，视觉方面的差别尤其突出，故不应在上面提到的几个时间段进行施工；若仪器搬运较大的路程后，宜将设备仪器静止放置约半个钟头后，方可开展工作，这样能够让设备自身的温度与外部温度有均衡，当温度趋于一致之后，进行工作效果会更理想；为避免一些不必要的太阳光照对于设备造成不良影响，观测工作中应为设备遮光，因为过于灼热的阳光会对仪器造成影响，此外，设备应原理高温的物体以及环境；不仅应对仪器实施防晒防热，还应注意防雨水，做好防雨水措施。

（四）对仪器进行操作时切忌力度过大，野蛮拆装。当力度超出仪器承受的范围便极有可能对设备造成损害。设备仪器是十分贵重，应该派专人进行看护。一些电子通讯设施，例如智能电话、平板电脑等，不应近距离放置在仪器边上使用，以免电磁波影响到设备的正常运行以及使用。

五 结束语

我们在开展工作时误差并不少见，但是可以尽我们所能，使得全站仪的测量工作中误差少一些，细心与耐心多一些，则可以避免很多可能出现的误差，这样，重新测量计算的时间就可以避免的，那么我们的工作的效率也会显著提升。若在实际的研究上能事先提出一些可能出现的状况并想出解决状况的方案，这样未雨绸缪，积极效果也显而易见。

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（作者单位：中国石油集团东方地球物理公司装备服务处装备研究中心）