1、本章提要 建立高精度平面控制網(wǎng)和進(jìn)行電磁波測距三角高程時，需要進(jìn)行精密距離測量。當(dāng)前，主要采用電磁波測距儀進(jìn)行距離測量。本章主要討論中、短程紅外光電測距儀的基本原理；電磁波測距儀的誤差來源極其影響；地面距離觀測值如何歸算到橢球面上。目的是解決平面控制網(wǎng)的水平距離觀測問題和電磁波測距三角高程測量的斜距觀測問題。 第五章 光電測距儀 知識點(diǎn) (1)電磁波測距基本原理；(2)光電測距儀及其應(yīng)用 ； (3) 觀測結(jié)果的化算 ；(4)測距誤差來源及其影響 ；(5)電子測距儀的檢驗(yàn)(6)精密導(dǎo)線測量概述 (7) 精密導(dǎo)線邊長與角度測量(8)電磁波測距高程導(dǎo)線第一節(jié) 電磁波測距基本原理 第一節(jié) 電磁波測距基

2、本原理 電磁波測距儀按儀器測程分類：短程光電測距儀：測程在3km以內(nèi)，測距精度一般在lcm左右。如我國的HGC-1、DCH-2、DCH3、DCH-05等精度均可達(dá)(5mm+5 10-6)。中程光電測距儀：測程在315km左右的儀器稱為中程光電測距儀，這類儀器適用于二、三、四等控制網(wǎng)的邊長測量。如我國的JCY-2、DCS-1，精度可達(dá)（lOmm+1 10-6）。 遠(yuǎn)程激光測距儀：測程在15km以上的光電測距儀，精度一般可達(dá)(5mm+110-6），能滿足國家一、二等控制網(wǎng)的邊長測量。如我國研制成功的JCY-3型等。 電磁波測距儀的分類相位式光電測距儀的基本公式測尺頻率的選擇直接測尺頻率方式：直接使

3、用各測尺頻率的測量結(jié)果組合成待測距離的方式，。 間接測尺頻率方式：用差頻作為測尺頻率進(jìn)行測距的方式 。測尺頻率的確定：一般將用于決定儀器測距精度的測尺頻率稱精測尺頻率；而將用于擴(kuò)展測程的測尺頻率稱為粗測尺頻率。 第二節(jié) 相位式光電測距儀及應(yīng)用 相位式光電測距儀的工作原理載波器調(diào)制器高頻電波接收器混頻器混頻器比相器顯示器相位式光電測距儀各主要部件的工作原理簡介 相位式光電測距儀相位式光電測距儀就是通過測量調(diào)制光在測線上往返傳播所產(chǎn)生的相位移，間接地測定時間按下式求出距離D。 D=t2dc/2 由光源經(jīng)調(diào)制器后射出的光強(qiáng)隨高頻信號調(diào)制后，經(jīng)反射鏡反射后被接收器所接收，然后由相位計(jì)將發(fā)射信號(又稱參

4、考信號)與接收信號(又稱測距信號)進(jìn)行相位比較，并由顯示器顯示出調(diào)制光在被測距離上往返傳播所引起的相位移。電子全站儀 全站儀的概念 ： 把電子測距、電子測角和微處理機(jī)結(jié)合成一個整體、能自動記錄、存儲并具備某些固定計(jì)算程序的電子速測儀 ，因該儀器在一個測站點(diǎn)能快速進(jìn)行三維坐標(biāo)測量、定位和自動數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等工作，較完善地實(shí)現(xiàn)了測量和數(shù)據(jù)處理過程的電子化和一體化，所以稱“全站型電子速測儀”，通常又稱為“電子全站儀”或簡稱“全站儀”。 全站儀的基本組成及結(jié)構(gòu) ：全站儀的基本組成 補(bǔ)償部分測角部分測距部分CPUI/O接 口中央處理器輸入輸出電 源顯 示 屏鍵 盤全站儀的基本結(jié)構(gòu) 組合式全站儀：組

5、合式結(jié)構(gòu)的全站儀是由測距頭、光學(xué)經(jīng)緯儀及電子計(jì)算部分拼裝組合而成。整體式全站儀:整體式結(jié)構(gòu)的全站儀是在一個機(jī)器外殼內(nèi)含有電子測距、測角、補(bǔ)償、記錄、計(jì)算、存儲等部分，將發(fā)射、接收、瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成同軸，共用一個望遠(yuǎn)鏡，角度和距離測量只需一次瞄準(zhǔn)，測量結(jié)果能自動顯示并能與外圍設(shè)備雙向通訊。 組合式全站儀 整體式全站儀 全站儀的精度及等級全站儀的精度全站儀是由光電測距、電子測角、電子補(bǔ)償、微機(jī)數(shù)據(jù)處理為一體的綜合型測量儀器，其主要精度指標(biāo)是測距精度和測角精度。如SET500全站儀的標(biāo)稱精度為：測角精度=5；測距精度=（3+2ppmD）mm。全站儀的等級國家計(jì)量檢定規(guī)程（JJG10094）將全站儀

6、準(zhǔn)確度等級分劃為四個等級。 電腦全站儀的主要特點(diǎn) 1）電腦操作系統(tǒng)。電腦全站儀具有像通常PC機(jī)一樣的DOS操作系統(tǒng)。2）大屏幕顯示。可顯示數(shù)字，文字，圖像，也可顯示電子氣泡居中情況，以提高儀器安置的速度與精度，并采用人機(jī)對話式控制面板。3）大容量的內(nèi)存。一般內(nèi)存在IM 以上，其中主內(nèi)存有640K。數(shù)據(jù)內(nèi)存320K，程序內(nèi)存512K，擴(kuò)展內(nèi)存512K。4）采用國際計(jì)算機(jī)通用磁卡。所有測量信息都可以文件形式記入磁卡或電子記錄簿，磁卡采用無觸點(diǎn)感應(yīng)式，可以長期保留數(shù)據(jù)。5）自動補(bǔ)償功能。補(bǔ)償器裝有雙軸傾斜傳感器，能直接檢測出儀器的垂直軸,在視準(zhǔn)軸方向和橫軸方向上的傾斜量，經(jīng)儀器處理計(jì)算出改正值并對垂

7、直方向和水平方向值加以改正，提高測角精度。6）測距時間快，耗電量少。全站儀操作應(yīng)注意事項(xiàng) 理解全站儀的概念了解工作原理明確測量功能熟悉操作步驟合理設(shè)置儀器參數(shù)正確選擇測量模式掌握應(yīng)用技術(shù) 距離測量 距離測量必須選用與全站儀配套的合作目標(biāo)，即反光棱鏡。由于電子測距為儀器中心到棱鏡中心的傾斜距離，因此儀器站和棱鏡站均需要精確對中、整平。在距離測量前應(yīng)進(jìn)行氣象改正、棱鏡類型、棱鏡常數(shù)改正、測距模式的設(shè)置和測距回光信號的檢查，然后才能進(jìn)行距離測量。儀器的各項(xiàng)改正是按設(shè)置儀器參數(shù)，經(jīng)微處理器對原始觀測數(shù)據(jù)計(jì)算并改正后，顯示觀測數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的。只有合理設(shè)置儀器參數(shù)，才能得到高精度的觀測成果。 二、全站儀

8、（total station）構(gòu)造簡介徠卡TPS700系列卓越中文全站儀拓普康GTS 332W 全站儀索佳10系列全站儀尼康DTM801 系列全站儀賓得全站儀PTS V2南方NTS 202 205全站儀全站儀構(gòu)造介紹錄像全站儀的功能介紹 1角度測量(angle observation)（1）功能：測水平角（horizontal angle）豎直角(vertical angle)（2）方法：與經(jīng)緯儀相同。若要測出水平角AOB，則：aobAOB當(dāng)精度要求不高時只需半測回：瞄準(zhǔn)A點(diǎn)置零（0SET）瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，記下水平度盤HR的大小。 aobAOB當(dāng)精度要求高時：可用測回法步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤時

9、，可以用“置盤”（H SET）AaobBO2距離測量(distance measuring)PSM、PPM設(shè)置測距、坐標(biāo)、放樣前。1）棱鏡常數(shù)（PSM）的設(shè)置。一般： PRISM=0（原配棱鏡），-30mm（國產(chǎn)棱鏡）2）大氣改正數(shù)（PPM）（乘常數(shù)）設(shè)置。 輸入測量時的氣溫（TEMP）、氣壓（PRESS），或經(jīng)計(jì)算后，輸入PPM的值。（1）功能：可測量平距、高差和斜距（全站儀 鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）（2）方法： 照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按MEAS。 全站儀(total station)反光棱鏡(reflector)S=ct/23坐標(biāo)測量(coordinate measuring) （1）功能：測出

10、目標(biāo)點(diǎn)的(X,Y,H)（2）原理1)平面坐標(biāo)（X，Y）測量原理 2）高程（Z）測量原理 （3）方法后視點(diǎn)測站點(diǎn)待測量點(diǎn)1) 輸入測站X，Y，H，儀器高i，棱鏡高t。2) 瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為測站至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。3) 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按MEAS（測量）鍵。全站儀坐標(biāo)測量錄像4、點(diǎn)位放樣 (Layout)（1）功能： 根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出P點(diǎn)的平面位置及填挖高度。XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣點(diǎn)P（2）原理 1）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對其進(jìn)行觀測，測出當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)。XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣點(diǎn)P位置當(dāng)前棱鏡位置 2）將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，計(jì)算出

11、其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值X和橫向差值Y。XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱鏡位置待放樣點(diǎn)PdDdHR3）根據(jù)顯示的dD、dHR或X、Y，逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱鏡位置待放樣點(diǎn)PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m全站儀點(diǎn)位放樣錄像5程序測量 （1）數(shù)據(jù)采集（2）坐標(biāo)放樣（3）對邊測量、懸高測量、面積測量、導(dǎo)線測量、后方交會等。（4）數(shù)據(jù)存儲管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作（改名、刪除、查閱）。 附：TOPCON全站儀放樣點(diǎn)位的方法 以下介紹的是少量零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣方法： 1、按MENU進(jìn)入主菜單測量模式。2、按LAYOUT進(jìn)入放樣程序，再按SKP略過選

12、擇文件。3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，輸入測站O點(diǎn)的坐標(biāo)（x0,y0,H0）；并在INS.HT一欄，輸入儀器高。4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，輸入后視點(diǎn)A的坐標(biāo)（xA, yA）；若不知A點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角，則可再按AZ，在HR項(xiàng)輸入的值。瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，按YES。5、按LAYOUT（F3）：輸入待放樣點(diǎn)B的坐標(biāo)（xB,yB,HB）及測桿單棱鏡的鏡高后，按ANGLE（F1）。使用水平制動和水平微動螺旋，使顯示的dHR=0，即找到了OB方向，指揮持測桿單棱鏡者移動位置，使棱鏡位于OB方向上。 6、按DIST，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動，若dH

13、D為正，則向O點(diǎn)方向移動；反之若dHD為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動，直至dHD=0時，立棱鏡點(diǎn)即為B點(diǎn)的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。7、按NEXT放樣下一個點(diǎn)C。 全站儀在高程測量的應(yīng)用 全站儀三角高程測量的技術(shù)指標(biāo) 注： 1.D為測距邊長度，以千米（km）為單位 2.邊長大于400m時，應(yīng)考慮球氣差的影響基本原理 圖中是高程已知的水準(zhǔn)點(diǎn)，是待測點(diǎn)，是高程路線的轉(zhuǎn)點(diǎn)，1,2,3,4為全站儀的設(shè)站位置。 因?yàn)橛萌緝x可以直接讀取全站儀中心到棱鏡中心的高差，因此有： 同理可得：用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量應(yīng)滿足的條件:（1）全站儀的設(shè)站次數(shù)為偶數(shù)，否則不能把轉(zhuǎn)點(diǎn)棱鏡

14、高抵消掉；（2）起始點(diǎn)和終點(diǎn)的棱鏡高，應(yīng)保持相等；（3）轉(zhuǎn)點(diǎn)上的棱鏡高在儀器搬動過程中保持不變；（4）儀器在一個測站的觀測過程中高度保持不變。 精度分析 垂直角和水平距離觀測誤差對觀測高差的影響 地球曲率和大氣折光的影響 水準(zhǔn)測量要求前后視距相等主要是為了抵消角誤差，同時也為了削弱地球曲率及大氣折光的影響，用全站儀代替水準(zhǔn)儀測量時，可以設(shè)置大氣折光系數(shù),有儀器自動對地球曲率及大氣折光的影響進(jìn)行改正。如果把視距控制在200左右，前后視距差在3之內(nèi)，影響可以忽略不計(jì)。 棱鏡沉降、儀器沉降、棱鏡傾斜的誤差 與水準(zhǔn)儀測量類似，用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量時同樣存在棱鏡沉降、儀器沉降的影響，觀測時必須

15、采取一定的措施來減弱或消除。 棱鏡沉降主要發(fā)生在儀器的轉(zhuǎn)站過程中，提高觀測速度、采用往返觀測的方法也可以抵消部分影響。儀器沉降主要發(fā)生在一個測回的觀測過程中，在一個測站上要變換儀器高觀測兩個測回，第二測回和第一測回采用相反的觀測次序，即“后前前后”或“前后后前”，可以有效的減弱儀器沉降的影響。覘標(biāo)傾斜的影響與水準(zhǔn)測量時水準(zhǔn)尺的傾斜相似，只要仔細(xì)檢驗(yàn)對中桿上的圓水準(zhǔn)氣泡，在立桿時保證氣泡居中就可以消除此影響。豎直度盤指標(biāo)差的影響 水準(zhǔn)測量時主要存在角誤差的影響，為了消除角誤差對水準(zhǔn)測量的影響一般要求前后視距相等。用全站儀觀測時，類似的誤差是豎直度盤指標(biāo)差，如果只用正鏡或倒鏡觀測，該項(xiàng)誤差的影響不

16、容忽視。但是只要采用正倒鏡觀測，就可以抵消指標(biāo)差的影響。 豎直度盤指標(biāo)差的影響 水準(zhǔn)測量時主要存在角誤差的影響，為了消除角誤差對水準(zhǔn)測量的影響一般要求前后視距相等。用全站儀觀測時，類似的誤差是豎直度盤指標(biāo)差，如果只用正鏡或倒鏡觀測，該項(xiàng)誤差的影響不容忽視。但是只要采用正倒鏡觀測，就可以抵消指標(biāo)差的影響。 垂直軸傾斜誤差的影響 全站儀能夠進(jìn)行垂直軸傾斜的自動補(bǔ)償，并且補(bǔ)償后的精度能達(dá)到0.1，影響甚微。因此，垂直軸傾斜誤差的影響可以忽略不計(jì)。 垂線偏差的影響 在山區(qū)和丘陵地區(qū)用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但由于垂線偏差的變化較大，使得測點(diǎn)之間所觀測的高差不等于這兩點(diǎn)之間的正常高高差

17、，因此，必須加一個垂線偏差改正。在平原地區(qū)，前視和后視的平均垂線偏差基本相等，故垂線偏差的影響等于零。在丘陵地區(qū)，垂線偏差的最大值為2，在幾百米左右的范圍內(nèi)它的變化不大，取0.2(最大值的十分之一)，=300，對高差的影響為0.29；在山區(qū)，垂線偏差的最大值為10，在幾百米左右的范圍內(nèi)它的變化量也取最大值的十分之一(1)，=300，則對高差的影響為1.45。在大山區(qū)，垂線偏差的最大值為20，在幾百米左右的范圍內(nèi)它的變化量也取最大值的十分之一（2）,=300，則對高差的影響為2.91。 綜上所述，垂線偏差對高程的影響在山區(qū)和大山區(qū)是很大的，因此，在這些地區(qū)測量時，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小視線的長度。 返回

18、本章目錄第三節(jié) 觀測結(jié)果的化算 第一類儀器本身所造成的改正： 加常數(shù)、置平、 乘常數(shù)（頻率）、 周期誤差 第二類大氣折光而引起的改正： 氣象、 波道彎曲 第三類歸算方面的改正： 歸心、 傾斜和投影到橢球面上1. 氣象改正 這是電磁波測距最重要的改正，因?yàn)殡姶挪ㄔ诖髿庵袀鬏敃r受氣象條件的影響很大。實(shí)質(zhì)是大氣折射率對距離的改正，因大氣折射率與氣壓、氣溫、濕度有關(guān)，因此習(xí)慣叫氣象改正。2. 周期誤差（1）周期誤差概念 周期誤差是指按一定的距離為周期重復(fù)出現(xiàn)的誤差。 周期誤差主要來源于儀器內(nèi)部固定的串?dāng)_信號。由于測相方式的不同，其誤差來源也有所不同，因而周期誤差的周期也有區(qū)別。一般地說，周期誤差的周期

19、取決于精測尺長。對于自動數(shù)字測相的測距儀，共周期誤差主要是由于儀器內(nèi)部電信號的串?dāng)_面產(chǎn)生的：如發(fā)射信號通過電子開關(guān)、電源線等通道或空間渠道的耦合到接收部分。從而形成固定不變的串?dāng)_信號，此時相位計(jì)測得的相位值就不單是測距信號的相位值，而且包含有串?dāng)_信號的相位值，這就使測距產(chǎn)生誤差。（2）要求及改正 要求周期誤差的振幅小于儀器測距中誤差（固定誤差）的1/2。當(dāng)周期誤差的振幅大于或等于儀器測距中誤差（固定誤差）的1/2時，并且數(shù)值較穩(wěn)定時，則必須在測距中加入周期誤差改正。 2.周期誤差的測定(3)周期誤差的測定方法 平臺法 反光鏡50100m標(biāo)準(zhǔn)長度測距儀 平 臺3.儀器常數(shù)（1）什么是儀器常數(shù) 加

20、常數(shù)K： D0=D/+Ki+Kr=D/+K 測距儀的機(jī)械中心與調(diào)制波發(fā)射和接收的等效面不一致；測距儀的機(jī)械中心與內(nèi)光路等效面不一致使儀器產(chǎn)生（與所測距離長短無關(guān)的）加常數(shù)。 乘常數(shù)： 當(dāng)頻率偏離其標(biāo)準(zhǔn)值時而引起一個計(jì)算改正數(shù)的乘系數(shù)，即比例因子。4. 加常數(shù)的測定六段解析法：不需要預(yù)先知道測線的精確長度而采用電磁波測距儀本身的測量成果，通過平差計(jì)算求定加常數(shù)的方法用六段解析法測定加常數(shù) 得n=6.5一般取n=6（段） 頻率改正 ： 頻率變化對距離的影響是系統(tǒng)性的。通常，精測尺頻率可通過檢測，用補(bǔ)償?shù)霓k法調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，這時頻率改正就不必加了。但是，考慮到搬運(yùn)振動，晶體老化等原因會導(dǎo)致頻率變

21、化，因此作業(yè)前后常常要進(jìn)行頻率對比，發(fā)現(xiàn)頻率變化過大時，就要考慮對測得的距離加上頻率改正。 歸心改正 ：包括測站偏心和照準(zhǔn)偏心 波道彎曲改正 ：由于波道彎曲引起的弧長化為弦長的波道幾何改正。由于實(shí)際大氣折射系數(shù)僅用測線兩端的中值，而沒有采用嚴(yán)格沿波道上的積分平均值，因此產(chǎn)生了所謂折射系數(shù)的代表性改正。圖4-17 投影改正 ：第四節(jié) 測距誤差來源及其影響測距誤差的主要來源 ： 上式中的各項(xiàng)誤差影響，就其方式來講，有些是與距離成比例的。這些誤差稱為“比例誤差”；另一些誤差影響與距離長短無關(guān)。稱其為“固定誤差”。對于式中偶然性誤差的影響，我們可以采取不同條件下的多次觀測來削弱其影響；而對系統(tǒng)性誤差影

22、響則不然，但我們可以事先通過精確檢定，縮小這類誤差的數(shù)值，達(dá)到控制其影響的目的。比例誤差的影響 ：光速值的誤差影響 光速值對測距誤差的影響甚微，可以忽略不計(jì)。調(diào)制頻率的誤差影響 調(diào)制頻率的誤差，包括兩個方面，即頻率校正的誤差（反映了頻率的精確度）和頻率的漂移誤差（反映了頻率穩(wěn)定度）。頻率誤差影響在精密中遠(yuǎn)程測距中是不容忽視的，作業(yè)前后應(yīng)及時進(jìn)行頻率檢校，必要時還得確定晶體的溫度偏頻曲線，以便給以頻率改正。大氣折射率的誤差影響 正確測定測站和鏡站上的氣象元素，并使算得的大氣折射系數(shù)與傳播絡(luò)徑上的實(shí)際數(shù)值十分接近，可以大大地減少大氣折射的誤差影響，這對精密中、遠(yuǎn)程測距乃是十分重要的。大氣折射率的誤

23、差影響因此，在實(shí)際作業(yè)中必須注意以下幾點(diǎn)： （1）氣象儀表必須經(jīng)過檢驗(yàn)，以保證儀表本身的正確性。讀定氣象元素前，應(yīng)使氣象儀表反映的氣象狀態(tài)與實(shí)地大氣的氣象狀態(tài)充分一致。溫度讀至0.2oC，其誤差應(yīng)小于0.5 oC，氣壓讀至0.0667kPa，其誤差應(yīng)小于0.1333kPa，這樣，由于氣象元素的讀數(shù)誤差引起的測距誤差可望小于110-6。 （2）氣象代表性的誤差影響較為復(fù)雜，它受到測線周圍的地形、地物和地表情況以及氣象條件諸因素的影響。為了削弱這方面的影響，選點(diǎn)時應(yīng)注意地形條件，盡量避免測線兩端高差過大的情況，避免視線擦過水域。觀測時，應(yīng)選擇在空氣能充分調(diào)和的有微鳳的天氣或溫度比較穩(wěn)定的陰天。必要

24、時，可加測測線中間點(diǎn)的溫度。 （3）氣象代表性的誤差影響，在不同的時間（如白天與黑夜），不同的天氣（如陰天和晴天），具有一定的偶然性，有相互抵消的作用。因此，采取不同氣象條件下的多次觀測取平均值，也能進(jìn)一步地削弱氣象代表性的誤差影響。固定誤差的影響 ： 對中誤差 在控制測量中，一般要求對中誤差在3mm以下，要求歸心誤差在5mm左右。但在精密短程測距時，由于精度要求高，必須采用強(qiáng)制歸心方法，最大限度地削弱此項(xiàng)誤差影響。 1對中誤差 對于對中或歸心誤差的限制，在控制測量中，一般要求對中誤差在3mm以下，要求歸心誤差在5mm左右。但在精密短程測距時，由于精度要求高，必須采用強(qiáng)制歸心方法，最大限度地削

25、弱此項(xiàng)誤差影響。 2儀器加常數(shù)誤差 儀器加常數(shù)誤差包括在已知線上檢定時的測定誤差和由于機(jī)內(nèi)光電器件的老化變質(zhì)和變位而產(chǎn)生加常數(shù)變更的影響。通常要求加常數(shù)測定誤差0.5，此處為儀器設(shè)計(jì)（標(biāo)稱）的偶然中誤差。對于儀器加常數(shù)變更的影響，則應(yīng)經(jīng)常對加常數(shù)進(jìn)行及時檢測，予以發(fā)現(xiàn)并改用新的加常數(shù)來避免這種影響。同時，要注意儀器的保養(yǎng)和安全運(yùn)輸，以減少儀器光電器件的變質(zhì)和變位，從而減少儀器加常數(shù)可能出現(xiàn)的變更。返回本章目錄測相誤差 包括測相設(shè)備本身的誤差 ，幅相誤差 ，照準(zhǔn)誤差 ，信噪比引起的誤差，周期誤差 。這些誤差有測相設(shè)備本身的誤差，內(nèi)外光路光強(qiáng)相差懸殊而產(chǎn)生的幅相誤差，發(fā)射光照準(zhǔn)部位改變所致的照準(zhǔn)誤

26、差以及儀器信噪比引起的誤差。此外，由儀器內(nèi)部的固定干擾信號而引起的周期誤差也在測相結(jié)果中反映出來。（1）測相設(shè)備本身的誤差目前常用方法有移相鑒相平衡測相法和自動數(shù)字測相法兩種。 當(dāng)采用移相鑒相平衡測相法時，測相設(shè)備本身的誤差與電感移相器的質(zhì)量，讀數(shù)裝置的正確性以及鑒相器的靈敏度等有關(guān)。其中電感移相器與機(jī)械計(jì)數(shù)器是聯(lián)動的，由于移相器電路元件的變化和非線性誤差影響，以及鑒相器的不靈敏，使機(jī)械計(jì)數(shù)器的讀數(shù)與應(yīng)有值不符，而產(chǎn)生測相誤差，對此，必須提高移相器和鑒相器本身的質(zhì)量。測距時，我們采用內(nèi)外光路的多次交替觀測，這樣可以消除相位零點(diǎn)的漂移，提高測相精度。 當(dāng)采用自動數(shù)字測相法時，數(shù)字相位計(jì)本身的誤差

27、與檢相電路的時間分辨率、時間脈沖頻率，以及一次測相的檢相次數(shù)有關(guān)。一般來說，檢相觸發(fā)器和門電路的啟閉愈靈敏，時標(biāo)脈沖的頻率愈高，則測相精度愈高，這自然和設(shè)備的質(zhì)量有關(guān)。測相的靈敏度還與信號的強(qiáng)弱有關(guān)，而信號的強(qiáng)弱又與大氣能見度、反光鏡大小等因素有關(guān)。所以選擇良好的大氣條件配置適當(dāng)?shù)姆垂忡R，也可以減少數(shù)字相位計(jì)產(chǎn)生的測相誤差。（2）幅相誤差 由信號幅度變化而引起的測距誤差稱為幅相誤差。產(chǎn)生的原因是由于放大電路有畸變或檢相電路有缺陷，當(dāng)信號強(qiáng)弱不同時，使移相量發(fā)生變化而影響測距結(jié)果，這種誤差有時達(dá)12cm。為了減小幅相誤差，除了在制造工藝上改善電路系統(tǒng)外，盡量使內(nèi)外光路信號強(qiáng)度大致相當(dāng)。一般內(nèi)光路

28、光強(qiáng)調(diào)好后是不大改變的，因而必須對外光路接收信號作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，為此在機(jī)內(nèi)設(shè)置了自動增益控制電路，還專門設(shè)置了手動減光板等設(shè)備，供作業(yè)時隨時調(diào)節(jié)接收信號強(qiáng)度，使內(nèi)外光路接收信號接近。通過這種措施，幅相誤差可望小于5mm。（3）照準(zhǔn)誤差 （4）信噪比引起的誤差 （5）周期誤差 所謂周期誤差，是指按一定距離為周期而重復(fù)出現(xiàn)的誤差。它是由于機(jī)內(nèi)同頻串?dāng)_信號的干擾而產(chǎn)生的。這種干擾主要由機(jī)內(nèi)電信號的串?dāng)_而產(chǎn)生。如發(fā)射信號通過電子開關(guān)，電源線等通道或空間渠道的耦合串到接收部分，也可能由光串?dāng)_產(chǎn)生，如內(nèi)光路漏光而串到接收部分。周期誤差可采取測定其振幅和初相而在觀測值中加以改正來消除其影響。第五節(jié)光波測距儀的

29、檢驗(yàn) 功能檢視：查看儀器各組成部分的功能是否正常； 三軸關(guān)系正確性的檢校：對于同軸系統(tǒng)，則檢驗(yàn)其一致性，對異軸系統(tǒng)，則檢驗(yàn)其平行性； 發(fā)光管相位均勻性(照準(zhǔn)誤差)的測定； 幅相誤差的測定； 周期誤差的測定； 第五節(jié)光波測距儀的檢驗(yàn) 加常數(shù)的測定； 乘常數(shù)(包括品振頻率)的測定； 內(nèi)部、外部符合精度的檢驗(yàn)； 適應(yīng)性能的檢測：主要檢測溫度變化，工作電壓變化對測距成果的影響。 測程的檢測。第五節(jié) 電磁波測距儀的檢驗(yàn) 1電磁波測距儀加常數(shù)和乘數(shù)的測定高精度測距儀常用比較法測定加常數(shù)和乘常數(shù)。加常數(shù)：采用電磁波測距儀測得的距離與實(shí)際距離之間的常差 乘常數(shù)：3+2ppm這個2就是乘常數(shù),由測距儀的頻率偏移

30、所引起的誤差。即事先選擇地質(zhì)情況穩(wěn)定、地形平坦的地段，建立一條比長基線。精確丈量基線長度，其精度至少應(yīng)比儀器標(biāo)稱精度高一倍。為了增加多余觀測，至少應(yīng)埋設(shè)6個觀測墩，總長應(yīng)在1000M左右，如下所示： 依次設(shè)站于1、2、3、4、5號觀測墩，用被檢定的儀器施測15個距離，將測距儀的觀測值與基線丈量值比較。可以獲得15個觀測方程依最小二乘法求解，即可算得乘常數(shù)和加常數(shù)。第五節(jié) 電磁波測距儀的檢驗(yàn)2氣象儀表之檢定測邊時所用氣象儀表（阿斯曼通風(fēng)干濕溫度表及空盒氣壓表）應(yīng)定期送氣象部門檢驗(yàn)。于濕溫度表每三年檢驗(yàn)一次，氣壓表每年檢驗(yàn)一次。空盒氣壓表檢定的項(xiàng)目為：（1）補(bǔ)充訂正值之檢定（主要是由于指針安裝不準(zhǔn)

31、確所引起的誤差）。（2）溫度改正系數(shù)（由于溫度變化引起空盒彈性改變而造成的誤差）的檢定。（3）刻度改正值檢定。第五節(jié) 電磁波測距儀的檢驗(yàn) 注：空盒氣壓表之1）項(xiàng)訂正值常因受震動而發(fā)生變化，故應(yīng)配備一個標(biāo)準(zhǔn)氣壓表，施測期間一律放在駐地，以免受到震動。野外所用氣壓表在每期業(yè)務(wù)前后均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)氣壓表比較校準(zhǔn)。野外氣壓表與標(biāo)準(zhǔn)氣壓表讀數(shù)經(jīng)改正后的差值不大于3MM時，可加在野外表（1）項(xiàng)訂正值上，若差值大于3MM，則該野外表應(yīng)送氣象部門重新檢定。通風(fēng)干濕溫度表的檢定包括兩個項(xiàng)目：（1）通風(fēng)器之檢定（通風(fēng)器開動后四分鐘；溫度表球部風(fēng)速不得小于2MS，否則不得使用）。（2）溫度表刻劃之檢定第六節(jié) 精密導(dǎo)線測量

32、第六節(jié) 精密導(dǎo)線測量第六節(jié) 精密導(dǎo)線測量 與水準(zhǔn)儀測量類似，用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量時同樣存在棱鏡沉降、儀器沉降的影響，觀測時必須采取一定的措施來減弱或消除。 棱鏡沉降主要發(fā)生在儀器的轉(zhuǎn)站過程中，提高觀測速度、采用往返觀測的方法也可以抵消部分影響。儀器沉降主要發(fā)生在一個測回的觀測過程中，在一個測站上要變換儀器高觀測兩個測回，第二測回和第一測回采用相反的觀測次序，即“后前前后”或“前后后前”，可以有效的減弱儀器沉降的影響。覘標(biāo)傾斜的影響與水準(zhǔn)測量時水準(zhǔn)尺的傾斜相似，只要仔細(xì)檢驗(yàn)對中桿上的圓水準(zhǔn)氣泡，在立桿時保證氣泡居中就可以消除此影響。二、導(dǎo)線觀測1、角度觀測1)觀測前應(yīng)先檢驗(yàn)儀器，發(fā)現(xiàn)儀

33、器有誤差應(yīng)立即進(jìn)行校正，并采用盤左、盤右取平均值和用十字絲交點(diǎn)照準(zhǔn)等方法，減小和消除儀器誤差對觀測結(jié)果的影響。 (2)安置儀器要穩(wěn)定，腳架應(yīng)踏牢，對中整平應(yīng)仔細(xì)，短邊時應(yīng)特別注意對中，在地形起伏較大的地區(qū)觀測時，應(yīng)嚴(yán)格整平。(3)目標(biāo)處的標(biāo)桿應(yīng)豎直，并根據(jù)目標(biāo)的遠(yuǎn)近選擇不同粗細(xì)的標(biāo)桿。 (4)觀測時應(yīng)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定。例如：照準(zhǔn)時應(yīng)消除視差；水平角觀測時，切勿誤動度盤；豎直角觀測時，應(yīng)在讀取豎盤讀數(shù)前，顯示指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中等。 (5)水平角觀測時，應(yīng)以十字絲交點(diǎn)附近的豎絲照準(zhǔn)目標(biāo)根部。豎直角觀測時，應(yīng)以十字絲交點(diǎn)附近的橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)頂部。(6)讀數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確，觀測時應(yīng)及時記錄和計(jì)算。 (7)各

34、項(xiàng)誤差應(yīng)在規(guī)定的限差以內(nèi)，超限必須重測。二、導(dǎo)線觀測2、導(dǎo)線邊長觀測3、導(dǎo)線高程測量主要用水準(zhǔn)測量或者是三角高程測量4、三聯(lián)腳架法導(dǎo)線觀測 三聯(lián)腳架法通常使用三個既能安置全站儀又能安置帶有覘牌的基座和腳架，基座應(yīng)有通用的光學(xué)對中器。將全站儀安置在測站點(diǎn)i的基座中,帶有覘牌的反射棱鏡安置在后視點(diǎn)i-1和前視點(diǎn)i+1的基座中，進(jìn)行導(dǎo)線測量。遷站時，導(dǎo)線點(diǎn)i和i+1的腳架和基座不動，只取下全站儀和帶有覘牌的反射棱鏡，在導(dǎo)線點(diǎn)i+1上安置全站儀，在導(dǎo)線點(diǎn)i的基座上安置帶有覘牌的反射棱鏡，并將導(dǎo)線點(diǎn)i-1上的腳架遷至導(dǎo)線點(diǎn)i+2處并予以安置，這樣直到測完整條導(dǎo)線為止。 在觀測者精心安置儀器的情況下，三聯(lián)腳架法可以減弱儀器和目標(biāo)對中誤差對測角和測距的影響，從而提高導(dǎo)線的觀測精度，減少了坐標(biāo)傳遞誤差。第七節(jié) 精密導(dǎo)線測量 與水準(zhǔn)儀測量類似，用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量時同樣存在棱鏡沉降、儀器沉降的影響，觀測時必須采取一定的措施來減弱或消除。 棱鏡沉降主要發(fā)生在儀器