城市测量垂直角观测误差研究 - GIS空间站- 中文地理信息
角度测量原理及误差分析

角度测量的原理、方法及误差分析基本概述角度测量angle,measurement of测定水平角或竖直角的工作。
水平角是一点到两个目标的方向线垂直投影在水平面上所成的夹角。
竖直角是一点到目标的方向线和一特定方向之间在同一竖直面内的夹角。
通常以水平方向或天顶方向作为特定方向。
水平方向和目标间的夹角称为高度角。
天顶方向和目标方向间的夹角称为天顶距。
角度的度量常用60分制和弧度制。
60分制即一周为360°、1°为60′、1′为60″。
弧度制采用圆周角的2π分之一为1弧度。
1弧度约等于57°17′45″。
此外,军事上常用密位作量角的单位。
为使1密位所对的弧长约略等于半径的1/1000,取圆周角的1/6000为1密位。
角度测量主要使用经纬仪。
测角时安置经纬仪,使仪器中心与测站标志中心在同一铅垂线上,利用照准部上的水准器整平仪器后,进行水平角或竖直角观测。
方向观测法观测两个方向之间的水平夹角采用测回法,对3个以上的方向采取方向观测法或全组合测角法。
测回法即用盘左(竖直度盘位于望远镜左侧)、盘右(竖直度盘用盘左观测时,分别照准左、右目标得到两个读数,两数之差为上半测回角值。
为了消除部分仪器误差,倒转望远镜再用盘右观测,得到下半测回角值。
取上、下两个半测回角值的平均值为一测回的角值。
按精度要求可观测若干测回,取其平均值为最终的观测角值。
方向观测法是当有3个以上方向时,在上、下各半测回中依次对各方向进行观测,以求得各方向值,上、下两个半测回合为一测回,这种方法称为全圆测回法。
按精度需要测若干测回,可得各方向观测值的平均值,所需角度值由相应方向值相减即得。
全组合测角法全组合测角法,每次取两个方向组成单角,将所有可能组成的单角分别采取测回法进行观测。
各测站的测回数与方向数的乘积应近似地等于一常数。
由于每次只观测两个方向间的单角,可以克服各目标成像不能同时清晰稳定的困难,缩短一测回的观测时间,减少外界条件的影响,易于获得高精度的测角成果。
地理信息系统技术在城市测绘中的运用探究

地理信息系统技术在城市测绘中的运用探究摘要:随着我国经济的迅速发展和信息技术的提高,地理信息系统的建设日益完善,信息技术的发展必然会带动地理信息系统的发展。
利用网络技术、定位技术,实现地理信息的快速发展,是实现地理信息推广和应用的关键。
城市规划是城市化过程中不可或缺的一部分,必须切实有效地实施,才能保证其科学、合理。
将地理信息系统应用于城市规划,将极大地提高工作的效率和精确性。
关键词:地理信息系统技术;城市测绘;运用1地理信息系统技术的概述地理信息系统(简称GIS)技术是一种用于管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了地理学、地图学、计算机科学和数据库技术,可以有效地捕捉、存储、管理、查询、分析和展示与地理位置相关的数据。
GIS技术主要包括以下几个组成部分:(1)地理数据采集与处理。
通过使用全球定位系统(GPS)、卫星遥感、无人机、测绘仪器等工具,获取地理数据,并对数据进行处理和整理,消除错误和噪声,以确保数据的准确性和一致性。
(2)空间数据管理与存储。
将采集到的地理数据存储在数据库中,以便有效地组织、管理和检索数据。
GIS使用空间数据模型和空间索引技术,使得用户可以快速访问和查询所需的地理空间数据。
(3)空间数据分析与建模。
GIS提供了一系列空间分析工具和算法,可以对地理数据进行空间关系、统计和模型分析。
通过这些分析,可以发现地理现象的规律、趋势和关联性,为决策提供科学依据。
(4)地图制作与可视化。
GIS可以用于生成和制作各种类型的地图,包括二维地图、三维地图和动态地图。
通过地图的可视化展示,可以直观地呈现地理空间数据的分布、变化和关系,帮助用户更好地理解地理现象。
(5)地理空间应用开发。
GIS提供了开发接口和工具包,使开发者能够基于GIS技术开发各种地理空间应用程序和工具,满足不同领域的需求,如城市规划、环境保护、交通管理等。
2地理信息系统在城市规划测绘中的应用2.1地理信息系统在高精度测量中的应用城市地理测绘的应用主要集中在高标准、高精度的地形图上。
如何进行测绘中的角度测量

如何进行测绘中的角度测量测绘是一门应用广泛的学科,广泛应用于建筑设计、地理信息系统、城市规划等领域。
其中,角度测量是测绘的重要组成部分之一。
本文将从测绘中的角度测量方法、仪器设备以及误差控制等方面进行论述。
一、角度测量方法在测绘中,常用的角度测量方法有传统的光学测量法和现代的全站仪测量法。
传统的光学测量法主要利用经纬仪或经纬仪照准等方式进行角度测量;而全站仪则是一种综合了角度测量、距离测量和数据处理功能的现代测量仪器。
二、测角仪器设备1. 经纬仪:经纬仪是一种用来测量地平线视线和竖直视线的仪器,其准确测量和校正是保证角度测量精度的关键。
经纬仪的使用需要根据实际情况进行调整和校正,以确保其准确性。
2. 全站仪:全站仪是一种结合了测距、测角和数据处理功能的现代化仪器。
它采用了电子仪器和计算机技术,提高了测量的准确性和效率。
全站仪具有高度自动化的测量功能,可以测量水平角度、垂直角度和斜距,以及计算和保存测量数据。
三、误差控制角度测量中的误差控制对于保证测量结果的准确性至关重要。
测量误差主要包括系统误差和随机误差两种。
1. 系统误差:系统误差是由于测量仪器本身的内在缺陷或操作不当所导致的误差。
为了控制系统误差,需要对测量仪器进行准确校准,并使用正确的操作方法。
2. 随机误差:随机误差是由于环境、测量仪器使用不当或人为因素等引起的误差。
减小随机误差的关键是增加样本量、进行多次反复测量,并进行数据处理和分析。
四、角度测量的应用角度测量在测绘中有着广泛的应用。
例如,在城市规划中,角度测量可以用于确定建筑物的朝向和位置;在道路建设中,角度测量可以用于确定道路线路和坡度;在地图制作中,角度测量可以用于确定地理要素的相对位置关系等等。
五、角度测量的挑战与趋势虽然角度测量在现代测绘中得到了广泛应用,但仍然面临着一些挑战。
其中,环境条件、测量仪器的限制和人为误差等都可能影响角度测量的精度。
因此,需要不断提高技术水平和仪器设备的先进性,以提高角度测量的准确性和可靠性。
角度测量的误差分析及注意事项

角度测量的误差分析及注意事项本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March角度测量的误差分析及注意事项一、角度测量的误差角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为操作误差以及外界条件的影响等几个方面。
认真分析这些误差,找出消除或减小误差的方法,从而提高观测精度。
由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量,在测量竖直角时,只要严格按照操作规程作业,采用测回法消除竖盘指标差对竖角的影响,测得的竖直角值即能满足对高程和水平距离的求算。
因此,下面只分析水平角的测量误差。
(一)仪器误差1.仪器制造加工不完善所引起的误差如照准部偏心误差、度盘分划误差等。
经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合,如果两者不重合,即存在照准部偏心差,在水平角测量中,此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。
水平度盘分划误差的影响一般较小,当测量精度要求较高时,可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测,以减弱这一项误差影响。
2.仪器校正不完善所引起的误差如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差,可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除,而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除,因此,必须认真做好仪器此项检验、校正。
(二)观测误差1.对中误差仪器对中不准确,使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距,偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。
经研究已经知道,对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比,并与测站到观测点的距离成反比。
因此,在进行水平角观测时,仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围,特别对于短边的角度进行观测时,更应该精确对中。
2.整平误差若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中,竖轴就会偏离铅直位置。
整平误差不能用观测方法来消除,此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关,当观测目标与仪器视线大致同高时,影响较小;当观测目标时,视线竖直角较大,则整平误差的影响明显增大,此时,应特别注意认真整平仪器。
角度测量—认识角度测量误差及注意事项(工程测量)

更要严格对中。
角度测量误差——观测误差
➢ 整平误差
仪器水平度盘不能严格水平,竖盘及视准面不能严格竖直。它对
测角的影响与目标的高度有关,若目标与仪器同高,其影响很小;若目标
与仪器高度不同,其影响将随高差的增大而增大。因此,在丘陵、山区观
外界条件的影响主要指各种外界条件的变化对角度观测精度的影响。
如大风影响仪器稳定;大气透明度差影响照准精度;空气温度变化,特别是
太阳直接的暴晒,可能使脚架产生扭转,并影响仪器的正常状态;地面辐射
热会引起空气剧烈波动,使目标影像变的模糊甚至飘移;视线贴近地面或通
过建筑物旁、冒烟的烟囱上方、接近水面的空间等还会产生不规则的折光;
(6)读数应果断、准确。特别应注意估读。观测时应及时记录和计算,各项
误差值应在规定的限差以内,如有错误或超限,应立即重测。
(7)选择有利的观测时间和避开不利的外界条件。
工程测量课件
角度测量误差——
观测误差
角度测量误差——观测误差
➢ 仪器对中误差
仪器对中误差是指仪器经过对中后,仪器竖轴没有与过测站点中心的铅垂
工程测量课件
角度测量注意事项
角度测量注意事项
为了保证测角的精度,满足测量的要求,角度测量观测时必须注意下列事项:
(1)观测前应先检验仪器,发现仪器有误差应立即进行校正。
(2)安置仪器要稳定,应仔细进行对中和整平,短边时应特别注意对中,在
地形起伏较大的地区进行观测,应严格整平。
角度测量注意事项
(3)目标处的标杆应竖直,并根据目标的远近选择不同粗细的标杆。
仪器误差
角度测量误差——仪器误差
仪器误差主要包括仪器检校不完善和制造加工不完备引起的误差,主要有以
竖直角观测及其操作方法

竖直角观测及其操作方法
竖直角观测是测量地面上两点之间的竖直角的一种方法,操作方法如下:
1. 准备工具:测距仪(如测距仪或经纬仪)、测角仪(如直角镜或经纬仪)和辅助测量工具(如三角板)。
2. 选取两个待测点:选择相距较远且能够观测到对方的两个点作为待测点。
3. 设置测距仪:将测距仪设置为水平状态,并将目标点对准其中一个待测点。
4. 测量距离:使用测距仪测量待测点之间的距离,记录下来。
5. 移动测距仪:将测距仪移动到另一个待测点处。
6. 重新设置测距仪:在第二个待测点处重新设置测距仪为水平状态,并将目标点对准另一个待测点。
7. 测量距离:再次使用测距仪测量待测点之间的距离,记录下来。
8. 计算竖直角:根据两个测得的距离和两个待测点之间的高差,利用三角函数计算得到竖直角的大小。
9. 重复测量:为了提高测量的准确性,可以多次进行以上操作,取多次测得的竖直角的平均值作为最终结果。
需要注意的是,在进行竖直角观测时,测量仪器的水平度和姿态要保持稳定。
同时,选取的待测点之间应尽量排除地形起伏和遮挡物的干扰,以保证测量的准确性。
GNSS测量技术:GNSS测量误差

有严格的瞬间时刻,卫星的位置才有意义。因此,GNSS定位的实现,要求
卫星钟和接收机钟保持严格同步,能够和GNSS时间一致,这样才可以准确
地测定信号传播的时间,从而准确地测定卫星与测站之间的距离。
2.削弱或消除卫星钟的钟误差影响的措施
避免。山谷和盆地情形与山坡类似。
(3)测站应注意离开高层建筑物,汽车也不要停放在测站附近。因
为卫星信号会通过墙壁或汽车玻璃反射面进入接收机天线。
2.选择合适的接收机
(1)在天线下设置抑径板
为了避免地面反射波进入接收天线,减少因此而引起的多路径误差,
在测量型接收机的GNSS信号接收天线下面应该附设有抑径板或抑径圈(图5-
5.2 与卫星有关的误差
与卫星有关的误差主要包括:
① 卫星星历误差;
② 卫星钟的钟误差;
③ 相对论效应。
5.2.1 卫星星历误差
卫星作为在高空运行的动态已知点,其瞬时的位置是由卫星星历
提供的。卫星星历误差的实质就是卫星位置的确定误差,即由卫星星
历计算得到的卫星空间位置与卫星实际位置之差。卫星的轨道误差是
(1)双频改正
信号所受到的电离层延迟Vion与信号频率的平方成反比。如果能同
时用两种已知频率f1 和f2来发射卫星信号,则两种不同频率的信号将沿着
同一路径传播到达接收机处。由于信号频率不同,这两种信号所受到的电
离层延迟也不同。因此,同时发射的这两种信号将先后到达接收机,若能
精确地测定这两种信号到达接收机的时间差∆t,就能准确地反推出两种信
不存在卫星钟误差,达到了消除其影响的目的。
5.2.3 相对论效应
相对论效应是由பைடு நூலகம்卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位)不同
测绘技术GNSS测量误差分析方法

测绘技术GNSS测量误差分析方法测绘技术是地理信息系统(GIS)和全球导航卫星系统(GNSS)的无可分割的一部分。
在测量地球表面和空间位置时,GNSS测量方法被广泛应用。
然而,由于各种误差的存在,GNSS测量结果可能会产生一定的偏差。
因此,分析和消除这些误差至关重要。
本文将探讨GNSS测量误差的分析方法,旨在帮助读者更好地理解和应用测绘技术。
首先,我们需要了解GNSS测量误差的来源。
GNSS接收器接收来自卫星的信号,并通过测量信号传播的时间来确定卫星与接收器之间的距离。
然而,由于地球大气层、电离层和多径效应等因素的影响,GNSS信号在传播过程中会发生衰减和失真,导致距离测量偏差。
另外,卫星轨道误差、钟差和接收器本身的技术特性也会对GNSS测量结果产生影响。
在深入研究GNSS测量误差之前,我们需要了解几个基本概念。
首先是几何测量误差,即由于卫星与接收器之间的几何位置关系引起的误差。
这包括卫星不完美的轨道和位置预报,以及接收器天线的不精确定位。
其次是传播路径误差,即由信号在大气层和电离层中传播引起的误差。
此外,还有接收器本身的技术误差,例如钟差、接收机硬件和软件特性等。
一种常用的方法是通过差分GNSS测量来消除部分误差。
差分GNSS测量利用两个或多个接收器,其中一个接收器位置已知,并将其测量结果作为参考值。
然后,通过比较参考接收器和其他接收器的测量结果,可以计算出它们之间的误差,并进行修正。
这种方法可以有效降低大气层和电离层等传播路径误差。
另一种常用的方法是利用GNSS接收器的数据处理和分析技术。
通过对接收到的信号进行波形分析和频谱分析,可以确定信号在传播过程中的失真情况,从而校正测量结果。
此外,还可以利用接收器的内置算法,对卫星轨道误差和钟差进行修正。
除了以上方法,还可以通过GNSS信号的多路径抑制技术来减小测量误差。
多径效应是指信号在传播过程中与地面或建筑物等物体发生反射,并形成多个路径到达接收器。
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文章编号:0494-0911(2012)04-0022-05中图分类号:P216.1文献标识码:B城市测量垂直角观测误差研究杨晓明,宋玮,周建业,马开锋(华北水利水电学院,河南郑州450011)Study on Vertical Angle Observation Error in Urban SurveyingYANG Xiaoming ,SONG Wei ,ZHOU Jianye ,MA Kaifeng摘要:在城市实施精密三角高程测量,其精度主要取决于垂直角测角精度。
因城市环境特殊,需要对垂直角观测误差进行深入的研究。
大量试验研究表明,观测垂直角使用觇标照准比直接照准棱镜中心测角精度要高;借助脚架竖立单杆棱镜比借助扶尺杆手扶竖立单杆棱镜测角精度要高;垂直角的测角精度有随照准高度降低而降低的趋势;垂直角观测晴天比阴天精度低,夏天比春天精度低,中午比其他时间段精度低;在炎热的夏天观测垂直角,当视线与强吸热体(如汽车、水泥地面)接近时精度明显降低;在夏天中午近地面大气垂直折光系数为负值,视线向上弯曲,使观测的垂直角减小。
关键词:城市测量;照准误差;垂直角观测误差;近地面观测;大气垂直折光收稿日期:2011-11-17基金项目:国家自然科学青年基金(41101373);河南省科技成果鉴定项目(20111118)作者简介:杨晓明(1957—),男,河南固始人,副教授,主要从事大地测量、数字测图的科研与教学工作。
一、引言城市建设离不开精密高程测量,测距三角高程测量将成为其主要方法。
采用一定的技术措施后,在山区和丘陵地区测距三角高程测量可以代替二等甚至一等水准测量[1-4],而在城市能否代替则主要取决于垂直角测角精度。
因此,有必要针对城市的特殊环境,对垂直角观测误差进行深入的研究。
二、照准目标类型的选取受城市人流、车辆的影响,在城市进行三角高程测量时,观测照准的棱镜高应在2m 以上。
对于2m 高的棱镜,观测时若倾斜1ʎ,就会带来0.3mm 的高差误差。
因此,观测时应使单杆棱镜处于铅直状态,并用水平丝照准棱镜中心或觇板中心。
对于距离测量只需照准棱镜的大致中心,但对于垂直角观测必须照准棱镜的几何中心或固定标志线(如觇板三角标志线,如图1所示)。
要将单杆棱镜立稳、立直,还必须借助脚架、竹杆(扶尺杆)等使圆水准器气泡居中。
竖立单杆棱镜观测垂直角可分为4种情况:1)借助扶尺杆手扶竖立单杆棱镜,把棱镜中心作为照准标志。
2)借助扶尺杆手扶竖立单杆棱镜,把觇板横线(三角标志线)作为照准标志。
3)借助仪器脚架竖立单杆棱镜,把棱镜中心作为照准标志。
4)借助仪器脚架竖立单杆棱镜,把觇板横线作为照准标志,如图1所示。
图1借助仪器脚架竖立棱镜笔者分别对4种照准类型在不同视距(约200m 、400m 、600m 、800m )进行了垂直角观测试验,以检验统计不同照准目标不同立尺条件的照准误差。
试验条件:使用2ᵡ级徕卡TPS1202全站仪观测(后同);晴天,风力2 4级,一天温差较大(约10ʎ),成像较清晰(中午目标有轻微抖动);每组数据观测8测回。
试验统计结果(如表1所示)表明:使用觇标照准比直接照准棱镜中心测角精度要高,借助脚架竖立单杆棱镜比借助扶尺杆手扶竖立单杆棱镜测角精度要高。
借助扶尺杆手扶竖立单杆棱镜作业员易疲劳,在有风天气会使垂直角观测产生较大的误差。
作业应时借助脚架竖立单杆棱镜,并采用觇板作为照准目标。
表1不同类型照准目标的照准误差精度统计(ᵡ)照准类型200m400m600m800m平均中误差17.615.463.814.61ʃ5.3724.882.255.523.67ʃ4.0833.434.114.892.37ʃ3.7041.302.012.211.51ʃ1.76注:1为手扶,照准棱镜中心;2为手扶,照准觇板;3为借助脚架,照准棱镜中心;4为借助脚架,照准觇板。
三、不同视距对垂直角观测的影响使用2ᵡ级全站仪,针对10段不同视距(50 600m),各观测8测回垂直角。
观测时气象条件基本相同(不包含中午成像抖动情况),照准2.0m以上高度并带觇板的棱镜。
试验结果(如表2所示)表明:在600m范围内,只要成像清晰,垂直角的测角误差与视距没有明显的关系。
在一般的观测条件下,使用2ᵡ级全站仪,一测回垂直角测角中误差精度可达到ʃ1.3ᵡ。
表2不同视距垂直角观测误差统计视距/m5294125164209264310434453558平均中误差测角中误差/(ᵡ)ʃ1.68ʃ1.00ʃ1.25ʃ1.75ʃ1.01ʃ0.77ʃ1.52ʃ1.39ʃ1.24ʃ1.10ʃ1.32四、不同照准高度对垂直角观测的影响受近地面热辐射的影响,照准高度(视线高度)对垂直角测角精度有一定的影响,为此笔者作了大量观测试验并进行了分析。
1.春天(温差不大的天气)的影响在春天晴天成像比较清晰、棱镜杆竖立稳定的情况下,对24条边(距离为229 438m)按棱镜高分别为2.0m、1.7m、1.3m的照准高度各测4个测回,观测统计数据(如表3所示)表明:垂直角测角精度有随照准高度降低而降低的趋势;同时也表明视线高度在1.3m以上,垂直角观测都能得到比较高的精度(<1.4ᵡ)。
表3不同照准高度垂直角观测误差统计(春天,晴天,温差不大)距离/m436438437438229229436438436438437438视线高度/m2.02.02.02.02.02.02.02.01.71.71.71.7测角中误差/(ᵡ)ʃ1.04ʃ1.19ʃ0.76ʃ0.45ʃ0.97ʃ0.69ʃ0.72ʃ0.69ʃ1.59ʃ1.53ʃ1.03ʃ1.43距离/m229229236236437438437438229229236236视线高度/m1.71.71.71.71.31.31.31.31.31.31.31.3测角中误差/(ᵡ)ʃ1.13ʃ1.38ʃ1.17ʃ1.57ʃ1.37ʃ1.01ʃ1.99ʃ1.21ʃ1.44ʃ1.48ʃ1.42ʃ1.56视线高2m:平均中误差ʃ0.81ᵡ;视线高1.7m:平均中误差ʃ1.35ᵡ;视线高1.3m:平均中误差ʃ1.44ᵡ2.夏天(温差大的天气)的影响夏天温度高,地面吸热量大,导致近地面空气对流强烈,致使棱镜成像抖动。
选择水泥路面,在最高温度36ʎ的情况下对不同棱镜高度(中间有障碍物)进行垂直角观测(6 7测回),试验统计结果(如表4所示)为:视线高1.0m时,平均中误差为ʃ2.2ᵡ;视线高0.6m时,平均中误差为ʃ2.73ᵡ;视线高低于0.6m时:平均中误差为ʃ3.52ᵡ。
从表4可以看出,在炎热的夏天晴天的中午(12:00—15:00)观测,垂直角的测角精度很差,应停止垂直角观测;再则,视线高度在1m以下,垂直角观测误差比较大,且随着照准目标高度的降低,垂直角测角精度也降低。
表4不同照准高度垂直角观测误差统计(夏天,晴天,温差大)距离/m466466313313466466313313466466313313视线高度/m1.01.01.01.00.60.60.60.60.50.50.20.2观测时刻13:1817:2612:1015:4513:3317:0012:2616:0512:4716:0514:1616:37测角中误差/(ᵡ)ʃ2.54ʃ1.84ʃ2.60ʃ1.83ʃ2.87ʃ2.26ʃ3.91ʃ1.88ʃ3.99ʃ0.85ʃ6.85ʃ2.39中午12:00—15:00:平均中误差ʃ3.79ᵡ;下午15:00—18:00:平均中误差ʃ1.84ᵡ3.汽车(强吸热体)对测角的影响在城市进行测量,汽车对垂直角观测影响很大(汽车顶吸热、汽车尾气散热)。
笔者作了视线通过汽车(2辆)上方的垂直角观测(8测回)试验,试验统计数据(如表5所示)表明:在炎热的夏天,当视线通过汽车上方0.4m以下时,对垂直角观测影响很大,且随着视线与汽车的接近垂直角观测精度明显降低;当视线通过很多辆汽车上方观测垂直角时,垂直角观测精度还要低于上述试验结果。
另外,中午(11:30—15:00)观测误差明显增大,平均中误差为ʃ2.41ᵡ。
表5汽车上方不同照准高度垂直角观测误差统计(夏天,晴天,温差大)距离/m445445445445445445445445445445445445视线高度/m0.620.620.620.620.360.360.360.360.220.220.220.22观测时刻11:0013:3016:3018:0011:3013:5016:5018:2011:5014:2017:2518:50测角中误差/(ᵡ)ʃ1.05ʃ1.51ʃ1.50ʃ1.47ʃ2.12ʃ1.72ʃ1.25ʃ1.66ʃ3.95ʃ2.73ʃ1.60ʃ2.75视线高0.62m:平均中误差ʃ1.38ᵡ;视线高0.36m:平均中误差ʃ1.69ᵡ;视线高0.22m:平均中误差ʃ2.76ᵡ中午(11:30—15:00点):平均中误差ʃ2.41ᵡ综上所述,可得出以下结论:垂直角的测角精度有随照准高度降低而降低的趋势;垂直角观测时视线高度在1.0m以上可得到比较高精度;在炎热的夏天观测垂直角时,当视线与强吸热体(如汽车、水泥地面)接近时精度明显降低;中午(11:30—15:00)观测精度最低。
在城市近地面观测垂直角中午是最不利的时间段[7-8],这与传统的“中午前后(10:00—16:00)观测垂直角最为有利”的结论正好相反。
一般情况下在城市进行垂直角观测时,应安置仪器高在1.7m以上(可借助塑料方凳观测),棱镜高在2.0m以上;夏天晴天的中午(11:30—15:00)应停止垂直角观测。
五、不同气象条件对测角的影响传统理论认为:阴天垂直角观测精度最高,晴天有微风的天气垂直角观测精度次之,晴天无风的天气垂直角观测精度较差;由于大气折光系数的变化与温度变化有关,中午前后(10:00—16:00)观测垂直角最为有利[1,4-5]。
这些结论是否适用于城市测量,为此笔者进行了大量的试验研究。
1.春天(温差不大的天气)一天的影响在春天晴天选取A(309m)、B(347m)2个目标,全天每隔1h观测一组垂直角数据(6测回)。
观测A目标时天气无风,全天温差较大;观测B目标时天气微风,全天温差小。
试验统计结果(如表6所示)表明:当一天的温差不大,视线离地面较高的条件下,各时间段的垂直角观测精度基本一致,没有明显的差别。
使用2ᵡ级全站仪观测,垂直角一测回平均测角中误差为ʃ1.29ᵡ。
表6春天晴天不同时段垂直角观测精度统计(ᵡ)观测时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00平均气象条件A(309m)1.361.441.791.661.161.141.041.741.581.43无风,温差较大B(437m)0.990.960.701.261.141.531.311.181.211.14微风,温差小平均中误差ʃ1.18ʃ1.20ʃ1.24ʃ1.46ʃ1.15ʃ1.34ʃ1.18ʃ1.46ʃ1.40ʃ1.292.阴天一天的影响夏天阴天同一天对两个目标进行垂直角观测(6测回),试验统计结果(如表7所示)表明,阴天观测时成像清晰稳定,垂直角观测精度高。