確定全站儀實(shí)際測(cè)得的距離需結(jié)合儀器操作、環(huán)境因素校正及數(shù)據(jù)處理,以下是具體步驟和注意事項(xiàng):
一、基礎(chǔ)測(cè)量步驟
1、儀器架設(shè)與對(duì)中整平
將全站儀安置在三腳架上,通過(guò)光學(xué)對(duì)中器或激光對(duì)中器確保儀器中心與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心重合。
使用圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器調(diào)整儀器至水平狀態(tài),減少傾斜誤差。
2、目標(biāo)設(shè)置
在待測(cè)點(diǎn)安置反射棱鏡(如單棱鏡、三棱鏡),確保棱鏡常數(shù)與全站儀設(shè)置一致(如棱鏡常數(shù)為0或-30mm)。
調(diào)整棱鏡高度,使其與全站儀望遠(yuǎn)鏡中心大致等高,減少垂直角誤差。
3、參數(shù)設(shè)置
溫度與氣壓:輸入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的溫度(℃)和氣壓(hPa),全站儀會(huì)自動(dòng)修正大氣折射對(duì)測(cè)距的影響。
棱鏡常數(shù):根據(jù)棱鏡類(lèi)型設(shè)置常數(shù)(如徠卡棱鏡常數(shù)為0,拓普康棱鏡常數(shù)為-30mm)。
測(cè)距模式:選擇精測(cè)模式(Fine)或跟蹤模式(Tracking),精測(cè)模式精度更高但耗時(shí)較長(zhǎng)。
4、測(cè)距操作
通過(guò)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)棱鏡中心,確認(rèn)信號(hào)強(qiáng)度(通常顯示為“良好”或“強(qiáng)”)。
按下測(cè)距鍵(如“DIST”),全站儀發(fā)射紅外光或激光,經(jīng)棱鏡反射后接收信號(hào),計(jì)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(shí)存儲(chǔ)水平距離和垂直距離。
二、關(guān)鍵校正與修正
1、儀器常數(shù)校正
加常數(shù)(K)與乘常數(shù)(R):全站儀內(nèi)部可能存在系統(tǒng)誤差,需通過(guò)基線場(chǎng)校準(zhǔn)。例如,在已知基線(如100米)上測(cè)量,若測(cè)得值為100.005米,則加常數(shù)K=+5mm。
操作步驟:進(jìn)入儀器設(shè)置菜單,選擇“儀器常數(shù)校正”,輸入基線長(zhǎng)度和實(shí)測(cè)值,儀器自動(dòng)計(jì)算并修正常數(shù)。
2、大氣折射修正
全站儀根據(jù)輸入的溫度和氣壓自動(dòng)修正光速在空氣中的傳播速度。例如,溫度20℃、氣壓1013hPa時(shí),修正值約為0.0003%/℃。
手動(dòng)修正:若未輸入環(huán)境參數(shù),可按公式手動(dòng)修正:
3、 周期誤差修正
全站儀測(cè)距信號(hào)可能存在周期性誤差(如±1mm),需通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件或儀器自檢功能修正。例如,徠卡全站儀可通過(guò)“周期誤差校正”程序消除。
三、環(huán)境因素影響與應(yīng)對(duì)
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(yīng)對(duì):在測(cè)量前后實(shí)測(cè)環(huán)境參數(shù),或使用儀器內(nèi)置的氣象傳感器自動(dòng)修正。
2、大氣能見(jiàn)度
影響:霧霾、雨雪天氣會(huì)降低信號(hào)強(qiáng)度,導(dǎo)致測(cè)距失敗或誤差增大。
應(yīng)對(duì):選擇晴朗天氣測(cè)量,或使用高功率測(cè)距模式(如徠卡的“Long Range”模式)。
3、地面振動(dòng)與風(fēng)速
影響:地面振動(dòng)或強(qiáng)風(fēng)會(huì)導(dǎo)致棱鏡晃動(dòng),影響測(cè)距精度。
應(yīng)對(duì):在穩(wěn)定地面架設(shè)儀器,或使用防風(fēng)罩固定棱鏡。
四、數(shù)據(jù)驗(yàn)證與誤差分析
1、重復(fù)測(cè)量
對(duì)同一距離進(jìn)行3-5次獨(dú)立測(cè)量,計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。例如,若5次測(cè)量值分別為500.12m、500.10m、500.11m、500.13m、500.10m,則平均值為500.112m,標(biāo)準(zhǔn)差為0.013m。
2、閉合差檢驗(yàn)
在閉合導(dǎo)線測(cè)量中,計(jì)算理論閉合差與實(shí)測(cè)閉合差的差異。例如,若理論閉合差為0.02m,實(shí)測(cè)閉合差為0.03m,則相對(duì)閉合差為15%(需重新測(cè)量)。
3、誤差來(lái)源分析
儀器誤差:檢查全站儀的標(biāo)稱(chēng)精度(如±(2mm+2ppm×D))。
人為誤差:確保對(duì)中整平、棱鏡瞄準(zhǔn)準(zhǔn)確。
環(huán)境誤差:記錄測(cè)量時(shí)的溫度、氣壓和天氣條件。