GPS与全站仪对比
相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：
①测量精度高。一般双频GPS接收机基线解精度5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与全站仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于
50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。
②测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。
③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。
④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。
⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。
⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。
全站仪在使用中的误差
全站仪在使用中的误差 时间:2010-05-07 10:21:08 来源:本站作者:四眼我要投稿我要收藏投稿指南 随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1测= M 标，野外半测回测角中误差M 半测= M1测=2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中= ρ e/ ×S AB/S1S2其中e 为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm ，这里取e=3mm 。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180 时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏= ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm ，取e1=5mm ，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径 R=50mm ，固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β= 。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图
RTK与全站仪的比较和区别
RTK与全站仪的比较和区别 其实GPS是不能完全代替全站仪的，看完了就知道。总结一下就是，RTK 无法在卫星信号特别差的地方使用，但是在一般的有卫星信号的地方，RTK效率会比全站仪高出数倍；全站仪虽然用起来相对比较复杂，但是在小工程上还是挺实用的，尤其是房檐下等卫星难以接收到的地方，RTK几乎不能取代全站仪，因此，要真正达到最高效率，两者的合理结合是必须协调的。 RTK又叫实时动态差分测量，简称动态GPS，英文全称为Real Time Kinematic。随着RTK技术不断的成熟和发展，RTK产品在我们测绘行业的应用也越来越广泛，在林业、农业、电力、国土勘界等等其他行业也有非常广泛的应用。现在RTK已经可以在很大程度上替代全站仪，而且效率要比全站仪高得多，当然，RTK也不能完全代替全站仪，下面针对他们的优缺点来进行一下说明。 1.从使用条件上 1.1全站仪的使用条件 其实全站仪就是经纬仪的电子化、自动化，不光可以测量距离，还可以测量坐标、高程。使用全站仪工作必须要满足几个条件： （1）必须要有可见光，而且光线不能太弱，因为全站仪虽然可以自动测量坐标、高程和距离、角度，但是，它也是必须要人眼主动照准目标的，没有光线或者光线太弱，人眼就很难发现观测目标。 （2）必须要光学通视，也就是说需要观测的目标和全站仪之间的连线上不能有任何遮挡物，如果存在遮挡物，要么造成人眼看不到，瞄不准目标，要么全站仪因为观测条件差的原因测量不出数据。 以上两点是使用全站仪测量必须要满足的条件，缺一不可。 1.2 RTK的使用条件 （1）不需要很强的光线，必须要对天光学通视。所谓对天光学通视，就是从地面要看的见比较大面积的天空，因为RTK使用的是人造卫星，卫星和RTK之间是通过无线电信号进行通讯的，由于距离非常遥远，卫星大概在2万公里的高空，而且无线电信号要通过大气层和电离层，因此无线电信号非常弱，拿手机信号来比较的话，要弱上百倍，因此很难通过茂密的树叶或者建筑物的墙壁，所以如果不对天通视的话，RTK主机将接收不到卫星的信号，而RTK是通过接收卫星数据来工作的，收不到卫星信号，那么RTK也无法工作，就和全站仪不能光学通视也无法工作一样的道理。 （2）RTK的两台主机不需要光学通视。RTK一套是由2台主机组成的，一台基准站即架设好以后固定不动的，一台移动站即用来流动工作的，他们二者之间不需要光学通视，所谓不需要光学通视就是两台主机的连线上可以有障碍物。RTK两台主机之间需要通信使用无线电信号，是通过基准站的外挂电台来实现，使用的无线电频率为460MHz，波长要比可见光长得多，基准站使用的无线电波长为0.65米左右，从物理学可以知道，波长越长，无线电的衍射角度就越大，而且，电磁波也可以被反射，通过这个原理我们即可得知为什么两台主机之间可以存在障碍物了，所以只要二者之间的通信存在，那么二者之间就可以依靠电磁波传送的信息进行坐标计算，不通视也可以工作。而全站仪工作要使用红外线或
全站仪测量误差分析
全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。 从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。 （1）、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正 一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R
各类全站仪应用与比较
目录 第一章绪论 (4) 第二章全站仪的发展历史和现状 (7) 第三章全站仪的原理 (11) 第四章全站仪的比较和差距 (13) 第五章全站仪的专项功能简介 (22) 第六章发展趋势 (26) 第七章结论 (27) 后记 (28) 参考文献 (29)
第一章绪论 第一节引言 在测绘仪器的研制和使用上，国外先进的测绘仪器已经向电子化、智能化、多功能、多品种，集光、机、电、算于一身的高科技方向发展。GPS和全站仪作为一种高科技，也正以前所未有的速度在诸多领域得到广泛地推广和应用。 随着我国现代化建设的进一步发展，基础产业将会有更大的飞跃，对先进的测绘仪器的需求也将会越来越多。然而，目前我们测绘行业的装备和技术水平还比较落后，相当一部分还停留在平板仪、经纬仪、水准仪老三件和人工计算和绘图上，这就很难适应现代化建设的需要，因此，更新观念，提高技术装备，使用现代化测量仪器向测绘数字化迈进已迫在眉睫了。现代化测量的主要仪器是全站仪和GPS，但是当前许多地方在这个方面所做的工作还远远不够，有些测量单位对全站仪了解的很少，更不用说去比较。为了满足各级测量单位或部门的在这方面的需要，我从科学、实用的角度出发，本着简洁、灵活、高效的思想，参考了许多的测量方面的资料，在这里同大家一起探讨各个种类全站仪之间的关系，希望能给有兴趣的朋友一点帮助,一点启示。
第二节对进口全站仪比较的目的、意义和作用对进口全站仪比较的目的就是使国内每个测量人员彻底和全面地了解全站仪的基本原理、大体结构、特点及各个全站仪之间的优劣之处，从而更好地利用它们为我国的测绘事业服务。这对各个测量单位提高经济效益和技术的合理性都具有相当重要的意义。 其作用主要表现在以下几个方面： 1．技术设计人员方面：从比较中了解仪器的精度技术指标和性能情况，从而更好地获得设计时的真实数据。 2．工作和生产人员方面：了解仪器的种类、价格、使用方法、性能稳定性以及各类仪器自身的优缺点，为以后的仪器的选择和使用提供有益的参考。 3．学术研究方面：了解世界上全站仪的厂家的情况及全站仪生产的发展历程，并及时了解世界仪器技术发展新动向，从中确定攻关研究项目，为我国的测绘仪器事业作出贡献。 4．国内生产厂家方面：了解我国仪器产品与世界先进仪器产品的差距，学习外国先进的技术，改进和提高国内仪器生产的技术水平，改良自身的仪器产品的质量，从而使我们产品的技术水平不断地得到提高。 第三节论文的总体说明 本文以科学系统的方法对各种进口全站仪从不同的方面进行定量和定性相结合来比较分析，并根据南方测绘仪器公司提供的有关有
全站仪放样误差
摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测绘作业手段也有了一个质的飞越,测绘仪器设备由过去的光学经纬仪,逐渐地过渡到半站仪,接着又推出了全站仪,随着仪器设备不断地创新,测绘野外作业的劳动强度逐渐减轻,工作效率不断得到提高。本论文对全站仪在施工中放样精度进行了探讨。 关键词:全站仪;放样;估计精度 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S 为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知:
全站仪在施工中的应用与重要性-测量部-梁博文
全站仪在施工中的应用与重要性 单位：中交隧道工程局一公司 项目：京沈项目部 姓名：梁博文
摘要 全站仪是随着现代科学技术的迅速发展而诞生的，它的出现极大地改变了传统的测量方式，促进了测量技术的发展，它可以减少劳动强度、提高工作效率、避免了人为的测量错误和误差的传递、提高测量精度。基于全站仪各方面的优点，它被认为是实现高精度、高效率的最佳选择。所以全站仪已经被广泛地应用于工程建设项目中，而且应用比例也越来越大，为了更好地利用全站仪的特点，使其在测绘工作中发挥出更大的作用，因此有必要对全站仪有一个比较全面的了解。
1全站仪的特点及主要放样功能 1.1全站仪的特点 全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优势主要表现在：作业面相对高差限制大大缩小，一板高差在150m以内，（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大型工程的要求，其粗略放样半径可达2000m 以上，无需钢尺量距，测距速度快。同时内业计算也非常简单，尤其在坐标放样时，更显其优越性，其角度和边长都会显示在屏幕上，操作方便。 传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来完成任务，至少需要两种测量仪器才能完成，而且需要改变测站，费时费力。而全站仪在一个测站就可以完成控制点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪10站乃至40站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作，全站仪比传统测量仪器可节省2/3的时间，人力可节省1/2。 1.2全站仪的主要放样功能 2.2.1全站仪放样已知方向的长度 由于全站仪一般都具有斜距换算平距功能。因此，使用全站仪放样长度的方法很简单。具体步骤如下： (1)首先安置全站仪于A点，照准放样方向B，将温度、湿度、气 压及各种参数输入到全站仪中。 (2)在目标方向线AB上移动反光镜，当全站仪平距显示为待放样
GPS与全站仪在放样过程中的比对
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2a18051780.html, GPS与全站仪在放样过程中的比对 作者：王兴臣李玉伟 来源：《商品与质量·学术观察》2013年第11期 目前，全站仪在工程测量中应用比较普遍，坐标测量是全站仪的基本功能之一，包括坐标测量功能和放样功能。利用全站仪进行勘察测量的放样工作，快捷方便，而且不易出错。 而GPS素来以其高效率、高精度、操作简便享誉测绘界， RTK技术是目前最为广泛使用的测量技术之一，在测绘、放样等工程中发挥了特有的专长。 本文首先分别阐述了利用全站仪和RTK在进行工程放样中可能产生误差的原因并对放样的精度进行分析，并以国家公路网长春至深圳线青州至临沭（鲁苏界）高速公路九合同为例，通过对工程放样数据的分析比较用全站仪和RTK放样的优缺点。 1测设精度的分析 1.1 全站仪放样测设点位的精度分析 1.1.1 距离测设的精度 距离测设的精度取决于仪器的测距所能达到的精度和仪器的对中、反射镜对中杆铅直误差3个方面： ①测距仪的测距精度。例如：GPT-3000LN全站仪，测距精度为±（2mm+2ppm×D）。其 中2mm为其固定误差，2ppm×D为比例误差。当D=100m时，所引起的测距误差设为m1，则 m1=±2mm+2×10-6×100 000=±2.2mm ②仪器对中引起的误差，对中误差用m2表示，一般为1～3mm，在这里取±2mm，即： m2=±2mm ③反光镜对中杆的倾斜引起的距离误差。例如，圆水准器的精度为10’/2mm，设对中杆高度s=1.5m，当圆气泡偏差4mm时，对中杆倾斜角为α=20’，则引起的距离误差为md： md=±α×s/ρ=±20’×1.5/3438’=±8.7mm 所以，由于仪器本身的误差、仪器对中误差、对中杆倾斜所引起的误差所导致的总的测距误差设为M1： M12=m12+m22+m32=2.22+22+8.72=84.53
全站仪在数字测图中的误差来源
全站仪在数字测图中的误差来源 摘要：随着空间技术的成熟,测绘技术手段向信息化测绘阶段过渡,遥感与动态GPS(RTK)在测量工作中的运用也越来越多。但不可忽视的是,全站仪因其操作简单、全数字显示、双轴补偿和数据传输等优点,与RTK相比具有购置费用低、效费比高等特点,仍然是测绘工作中广泛采用的仪器。为了充分，合理地发挥它的作用，在了解其性能，使用方法的基础上，也应了解其本身所带来的测量误差大小，这对我们在工作中选择，操作仪器方面是有所帮助的，本文对全站仪测量过程中产生的误差作以估算、分析。 关键词：全站仪；误差；测量 Abstract: with the space technology maturity, surveying and mapping technology to surveying and mapping phase transition information, remote sensing and dynamic GPS (RTK) in the use of the measurement work more and more. But important, tachometer because of its simple operation, and the digital display, dual axle compensation and data transmission and other advantages, compared with RTK with purchase expenses low, cost-effectiveness than higher characteristic, is still widely used in surveying and mapping work the instrument. In order to fully, reasonably play its role in know its performance, based on the method of use, also should understand its itself brings the measurement error size, this to our work in options, and operating instruments is the help, this paper by using produces in the process of the measurement error in the estimation, the analysis. Keywords: tachometer; Error; measurement 前言：全站仪又称全站型电子速测仪,是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的平面，高程误差进行分析与估算。有必要对全站仪在使用过程中产生的误差大小进行估算。 1 全站仪测图误差分析 全站仪测角误差来源及分析 仪器误差仪器误差是由于仪器制造工艺和仪器检校不完善等原因造成的,如三轴误差,一般可采用适当的观测方法来消除或降低其影响。但在全站仪测图中对点位的观测都是半测回(包括测角和测距),因此要考虑其对测角精度的影响。由于全站仪完全是数字显示,故不考虑读数误差。考虑到半测回测角及实际测量误差来源的复杂性,以全站仪标称精度的2倍作为相应的中误差,即半测回测角中误差为2mβ。
全站仪在测量中的误差分析
全站仪在测量中的误差分析 刘松----------兰渝铁路LY12标 摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度，根据全站仪的工作原理，分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法，以此提高测量精度，保证工程质量。 关键词：全站仪、精度、放样、误差 伴着十二五时期经济发展的指导思想，铁路、高速公路建设在我国迅速发展，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们分部桥梁施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差M P由测距边边长S(m)、测距中误差m s(m)、水平角中误差m β(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： M P =±√m s 2 +（Smβ/ρ）2 （1） 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2 =[(M P2-m s 2)×ρ2]/mβ2 (2) 又有s2=(X O-X A)2+(Y O-Y A)2 所以有 (X O-X A)2+(Y O-Y A)2 = (M p2-m s 2)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H A,只要知道A点对B点的高差H AB即可由H B=H A±H AB得到B点的高程H B。
全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项
全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项 目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择 为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。 例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按 500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当 使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差 ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误
差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。 由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算 设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气 =Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。 由式(5)可知: m2h=m2ssin2α+(s/ρ)2m2a+[s2/(2R)]2m2k+m2i+m2l (6) 由于α角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差mɑ
全站仪与GPS使用
第五章电子全站仪与GPS的使用 教学目的：学会全站仪与GPS使用方法。 教学重点：1.角度测量；2.距离测量；3.标准测量；4.对边测量；5.悬高测量； 6.点放样； 7.距离放样； 8.面积测量； 9.GPS的使用； 教学难点：标准测量；点放样 教学资料：全站仪使用说明书、教学课件、GPS使用说明书 教学方法：讲授法、讲解法、演示法 讲授新课： 一、全站仪的常用功能 1.角度测量 2.距离测量 3.标准测量 4.对边测量 5.悬高测量 6.放样测量 7.距离放样 8.面积测量 第一节索佳500电子全站仪的构造 一、仪器构造 索佳500电子全站仪的构造 图5-2 操作面板 {回车键} 选取或接收输入的内容 （二）定义到软键上的功能 [DIST]距离测量 [SHV]测量类型选择（S；斜距，H：平距，V：高差） [OSET]水平角置零
[COORD]坐标测量 [ REP]水平角重复测量 [MLM]对边测量 [S-O]放样测量 [OFFSETRE]偏心测量 [REC]进入存储数据菜单 [EDM]进入EDM（电子测距)参数设置 [ H. ANG]将水平角设为已知值 [TILT]倾角显示 [MENU]进入菜单模式（即进行坐标测量、放样测量、偏心测量、重复测量、对边测量、悬高测量、后方交会测量、面积测算等) [REM]悬高测量 [ RESEC ]后方交会测量 [R/L]左/右水平角测量。HAR：右角，NAL左角 [ZA/%]坡度类型选择(天顶距或%坡度)，ZA：天顶距(天顶时为0) V A；垂直角（水平时为±90，盘左为90，盘右270) [HOLD]水平角锁定和解锁 [RCL]显示:最新测量数据 [D-OUT]将观测值输出到计算机等外部设备 [AIM]测距信号检测 [AERA]面积测量 [F/M]距离单位转换（米或英尺） [HT]仪器高和目标高设置 […]尚未进行功能定义 索佳500电子全站仪是一种精度±5＂（ISO/DIS12875-2）级电脑型电子全站仪，角度最小显示为1＂/5＂，测距精度为±（3+210-5×D）mm，距离最小显示为0.001m。 第二节索佳500电子全站仪的使用 一、电池充电 1．充电步骤：见教材P88 （电池出厂时未进行充电，使用前必须充电） 注意：电池长期不使用应每月充一次电，不要在电量完全耗尽后再充电。
全站仪在使用过程中的误差
随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标 ，由误差传播定律知，野外一测回测角中 误差M 1测=M 标 ，野外半测回测角中误差M 半测 =M 1测 =2M 标 。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在 《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中=ρe/×S AB /S 1 S 2 其中e为偏心 距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm，这里取 e=3mm。S 1 在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视 图根点）之间的距离，S 2 取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距 离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB 成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏 =ρ/2×√(e 1/S 1 )2+(e 2 /S 2 )2，S 1、 S 2 的取法与对中误差中的取法相同，e 1 取仪器 设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e 1=5mm，e 2 取全站 仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e 2 =50mm因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根 据误差传播定律，则测角中误差M β=。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图测距限值，通过计算得出下表：
全站仪校正方法
全站仪校正方法 1，长气泡：首先将气泡平行于两脚螺旋，假设为0度方向，再调平。再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平。然后回到0度位置看是否居中，如不居中照之前方法重来，再90度方向看是否居中，如不平如前一样。要是这两方向都平就旋转至180度方向。看气泡是否居中，是则不用校，不是则要校。其方法如下(首先看差多少，再确定差的一半距离。再通过调校正螺丝使其改正一半。在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高，校正螺丝是顺时针升高，逆时针降低。只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。上面做完之后回到0度位置。看是否居中，如不居中照以上方法重来。) 2，圆气泡：这项是在长气泡完好的基础上做的，首先将长气泡调平，这里是指各方向都已平了。然后看圆气泡是否居中，如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。当然这里面有经验，总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。一般哪边高就调哪颗。 3，对中器：这项相对以上要难点。书上说是首先要将仪器调平，但经验告诉不必这么做，因为我们这是在校对中器。将仪器架好之后，我们假设0度方向，把对中器对准地面一个目标，目标越小越好。最好是自己做个十字点。然后旋转180度，看是否对中，如不是则要校。这是只说全站及电经，光经比较难而且实用性不大。首先打对中器护盖看到四颗螺丝。再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。例如在上边就松上面那颗螺丝，紧下面那颗。在这里请注意，也只是改一半，调到差距一半即可。同理左边就松左边紧右边。其它方向按此理推。然后旋转至0度位置看是否居中，如不是照止方法重做。(注意，一般几个螺丝都会动才行。但基本方法都是如此。但这只针对于对中器是正镜才这样调，倒镜反之。国产仪器及日本仪器都是这样的。) 4，2C值校正：首先将仪器整平，在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0，再旋转180度盘右照准目标读数，正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正，最好是这样多做几次以确定误差到底有多大，然后通过水平微动改误码差一半，这时十与目标不重合，十字丝在目标左边就松左边紧右边，反之松右边紧左边。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角} 5，I角校正：仪器调平，打开补偿器，这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的，只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角，再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机，(电源和F1同时按下，但电源只按将近不到1秒钟就行，F1不放)进入仪器校正模式，按F1垂直角校正，千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车， 盘右照准目标按回车，校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。 一台仪器如全站其校正指标共十项，但条件限制一般野外只能校正五项，以上方法也不一定全对，但很多是经验之谈。望共同学习。
GPS_RTK与全站仪在道路工程测量中的应用比较
第33卷第3期2010年6月 测绘与空间地理信息 GEOMAT ICS &SPAT IAL I N FORMAT ION TEC HN OLOGY V o.l 33,N o .3 Jun .,2010 收稿日期:2009-12-24 作者简介:王福学(1980-),男,黑龙江哈尔滨人,助理工程师,主要从事测绘外业教学工作。 GPS-RT K 与全站仪在道路工程测量中的应用比较 王福学1 ,马宗海 2 (1.黑龙江测绘局教育中心,黑龙江哈尔滨150025;2.黑龙江省水利水电勘测设计院安达分院,黑龙江安达151400) 摘要:主要分析比较了GPS-RTK 与全站仪的测量结果,对道路工程测量实际生产具有指导意义。 关键词:GPS-RTK;全站仪;道路工程测量;应用比较 中图分类号:P228.4 文献标识码:B 文章编号:1672-5867(2010)03-0179-03 Application Co mparison of GPS-RT K and Total st ation i n Road Engi neeri ng Survey WANG Fu-xue 1 ,MA Zong-hai 2 (https://www.360docs.net/doc/2a18051780.html,cation C en ter of H e ilongjiang Bu reau of Surveyi n g and M app i ng ,H arb i n 150025,Ch ina ; 2.Anda Branch of H eil ongjiang Survey and Design In stitute of W ater Conservan cy and H yd ropower ,Anda 151400,Ch i na)Abstrac t :Th i s paper m a i nly ana l y zed the measure m ent resu lt o f G PS-RTK and tota l station ,wh ich w as of gu i d i ng si gnificance in practica l producing o f road eng i neer i ng survey i ng . K ey word s :GP S-RTK;tota l stati on ;road eng i nee ri ng survey ;app lica ti on compar i son 0 引 言 本文基于笔者多年从事测绘的工作经验,结合曾经参与的道路工程,以工程前期几个主要工程部位的测量结果为依据,研究探讨了GPS -RTK 与全站仪在道路工程测量过程中的应用,并比较分析了两者的测量结果,详细比对了GPS-RTK 、全站仪在道路工程测量中的使用方法并给出分析结果,望本文能对道路工程测量中仪器的使用及测量方法的研究起到一定的推动作用。关于GPS -RTK 的缺点、使用中存在的问题;全站仪的原理、现状等本文不作过多讨论,读者请参阅其他相关文献。 1 工程概况 昆明市环湖南路工程项目,路线位于昆明市呈贡县、晋宁县和西山区境内,起点K 0+000马金铺,止点K40+471.078位于海口附近,道路工程分主线、景观步道两条道路,主线全长40.47km,等级为I 级主干道,景观步道全长24.71k m,为 级次干道。内容包括: 1)路基土石方量挖方、填方。2)软基础工程CFG 桩、碎石垫土层、土工格栅。 3)桥涵工程大、中、小桥梁及涵洞。4)路面工程5)截污干渠 2 仪器使用 本次测量使用的GPS -RTK 采用中海达品牌V 8CORS RTK 系列仪器,该系统采用超长距离RTK 技术,第三代GPS 卫星L 5信号接收技术,预留GL ONASS 信号通道可升级为双频双星系统。静态后处理精度:平面, 2.5mm +1pp m;高程, 5.0mm +1pp m;RT K 定位精度:平面, 1c m +1pp m;高程, 2c m +1ppm 。全站仪采用拓普康品牌GTS-332W 型号;测角精度: 2!;测距精度: (2mm +2ppm ?D )。 3 测量实施 采用GPS 静态观测进行E 级网首级控制,加密GPS 点53个,复测已知点14个,各项操作严格按照GPS 测量规范要求施测。后期使用中海达自带解算软件HDS2003经过基线处理和平差解算,GPS 网的同步环坐标分量闭合差、最弱点点位中误差、最弱边相对中误差、边长相对中误差等项精度指标均符合规范要求,复测成果与原成果
GPS与全站仪对比
精心整理 相对于 常规测量来说，GPS 测量主要有以下特点： ①测量精度高。一般双频GPS 接收机 基线解精度5mm+1ppm ，而红外仪标称精度为5mm+5ppm ，GPS 测量精度与全站仪相当，但随着距离的增长，GPS 测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。 ②测站间无需通视。GPS 测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定点 比较项目 全站仪 RTK 通视要求 依赖于测站点至目标点的通视情况，如果视线方向有障碍物，则必须绕道测量 GPS 测量技术，无须通视要求 气候条件的限制（如雾、雨等） 气候因素限制着全站仪测量的运作 不受气候条件的限制，能实现全天候测量运作 测量距离 1KM 左右 平均15KM 控制测量精度 2mm+2ppm ，适用于小范围的控制测量 3mm+1ppm ，可进行高精度大地测量 测量效率 至少需要2-3个人 同样的工作需要更少的人，节约人力资源，尤其是点、线放样非常方便快捷。 测量界面 DOS 界面 Windows 界面，各项功能更为条理明晰，可操作性强
精心整理 位，使得选点工作更加灵活方便。 ③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS 测量时，静态相对定位每站仅需20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。 ④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。 ⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。 ⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。
全站仪优缺点
全站仪的优势 ①数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处理，计算出放样点的方位角与该点到测站点的距离。我们可以在Autocad中方便地查出OA、OB、OC 等各点的X、Y坐标，同时也可以查出相应点的设计高程(Z坐标值)，只要把这些数据从电脑中通过数据线传输到全站仪中(一次最多可输入16000个点的坐标值)，全站仪便能快速而准确地计算出O、A、B、C等的实际距离(而不是OA、OB、OC等的值)及相应的A、B、C等点的方位角。由于测距和测角的精度很高，所以完全可以做到精确定点放线。 ②定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标值计算出放样点的方位角，并能显示目前镜头方向与计算方位角的差值，只要将这个差值调为0，就定下了要放样点的方向，然后就可进行测距定位。 ③测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离数值，只要将棱镜对准全站仪的镜头，全站仪便可很快读出实测的距离，同时比较它自动计算出的理论上的数据，并在屏幕上显示出两者的差值，从而可以判断棱镜应向哪个方向再移动多少距离。到显示的距离差值为0时，表明那时棱镜所在的位置就是要放样点的实际位置。
④定完一个点后，可按“下一个（next）”键调出下一个要放样的点，重复②～③步骤，便可依次放出其它各点。 ⑤由于全站仪体积小重量轻（只有4.9kg）且灵活方便，较少受到地形限制（除非全站仪无法看到棱镜），且不易受处界因素的影响（只要三角架扎稳，一般不会引起仪器的偏移），只要合理保护全站仪，即使在复杂的自然条件下也可以照常工作。 ⑥由于所有的计算是由全站仪自动完成，所以放线过程中不会受到参与者个人的主观影响。 全站仪(拓普康GTS-311)在园林施工放线中应用实例 郑州市黄河花园口景区位于黄河南大堤南侧，沿黄河大堤呈东西向带状格局。其东西向长近2000米，南北宽150～220米不等。施工区域呈现不规则的S形，现有地物只有小型山体。 本次绿化施工放线工作的任务是把绿化设计图上共10000多棵树的种植点位放样到现实地域中，树木种类多达60余种，呈自然式布局方式。由于该区域及紧临的大堤呈现不规则的S形，且地面参照物较少，定位树木数量大，种类多，投资单位要求要严格按照设计图纸进行施工，因而最终决定用全站仪进行施工放线。