全站仪测距的温度和气压改正
全站仪格网因子及温度气压改正简易说明
全站仪格网因子及温度气压改正简易说明1、格网因子应该输多少地形图（坐标格网）上两点之间的距离与地面上相应点之间的水平距离（测站高程面上）一般是不相同的，其比值就称为格网因子（GRID FACTOR）或格网比例因子（SCALE）。
为了将地面距离归算到地形图上，以便计算平面坐标，首先必须将地面上的水平距离投影到平均海水面（或参考椭球面）上，然后再将海水面（或椭球面）上的距离按照地图投影的规则投影到地形图平面上（我国地形图采用高斯－克吕格投影），关于格网因子的计算公式如下：高程因子＝HD0 ÷HD = R ÷ (R+ELEV.)比例因子＝HDg ÷HD0 = 1 + Ym2 ÷ 2R2格网因子＝HDg ÷HD = 高程因子×比例因子一般来讲，为了计算和施工方便，我国设计部门大都采用局部坐标系，即：视测区水准面为平面，或以测区平均高程面为投影面，以测区中央子午线为高斯投影带中央子午线的坐标系；这时的ELEV.=0 和 SCALE=1，于是格网因子(GRID FACTOR)=1.000000——就是不改正，所以我们公司在提交全站仪的时候，习惯上通常将格网因子改正功能暂时关闭，避免了误输入ELEV.和SCALE值而造成格网因子改正带来的坐标与距离的不一致的可能。
当测量平面坐标系采用54北京坐标系或80西安坐标系，且测区海拔较高、测区离高斯投影带中央子午线较远时，则应在全站仪上输入实际高程（ELEV.）和比例因子（SCALE），正确顾及格网因子改正。
只有这样，在坐标测量时才能获得目标点的国家坐标系坐标；另一方面，对于施工单位，在根据放样点的设计坐标（国家坐标系）进行放样时就能给出实地标定的极角和极距。
但是需要注意的是，如果设计单位在提供坐标时是加入了格网因子改正的话，施工单位才可以将与设计时相同的参数输入全站仪，如果设计单位没有进行格网因子改正，施工方则不能随意输入高程和比例因子。
测距边长改正计算
测距边长改正计算测距仪测距的过程中，由于受到仪器本身的系统误差以及外界环境影响，会造成测距精度的下降。
为了提高测距的精度，我们需要对测距的结果进行改正，可以分为三种类型的改正：仪器常数的改正、气象改正和倾斜改正。
仪器常数改正仪器常数包括加常数和乘常数。
加常数改正：加常数K产生的原因是由于仪器的发射面和接收面与仪器中心不一致，反光棱镜的等效反射面与反光棱镜的中心不一致，使得测距仪测出的距离值与实际距离值不一致。
因此，测距仪测出的距离还要加上一个加常数K进行改正。
乘常数改正：光尺长度经一段时间使用后，由于晶体老化，实际频率与设计频率有偏移，使测量成果存在着随距离变化的系统误差，其比例因子称乘常数R。
我们由测距的公式可以看出，如果光尺长度变化，则对距离的影响是成比例的影响。
所以测距仪测出的距离还要乘上一个乘常数R进行改正。
对于加常数和乘常数，我们在测距前先进行检定。
目前的测距仪都具有设置常数的功能，我们将加常数和乘常数预先设置在仪器中，然后在测距的时候仪器会自动改正。
如果没有设置常数，那么可以先测出距离，然后按照下面公式进行改正：气象改正测距仪的测尺长度是在一定的气象条件下推算出来的。
但是仪器在野外测量时的气象条件与标准气象不一致，使测距值产生系统误差。
所以在测距时应该同时测定环境温度和气压。
然后利用厂家提供的气象改正公式计算改正值，或者根据厂家提供的对照表查找对应的改值。
对于有的仪器，可以将气压和温度输入到仪器中，由仪器自动改正。
倾斜改正由于测距仪测得的是斜距，应此将斜距换算成平距时还要进行倾斜改正。
目前的测距仪一般都与经纬仪组合，测距的同时可以测出竖直角α或天顶距z，然后按上面公式计算平距。
测距仪的标称精度测距误差可以分为两类：一类是与待测距离成比例的误差，如乘常数误差，温度和气压等外界环境引起的误差；另一类是与待测距离无关的误差，如加常数误差。
所以一般将测距仪的精度表达为下面两种形式：mD = ± (A+B·10-6 D) 或 mD= ± (A+B·ppm·)式中：A为固定误差，即测一次距离总会存在这么多的误差；B为比例误差系数，表示每测量一公里就会存在这么多误差。
徕卡全站仪距离改正计算
徕卡全站仪距离改正计算精密距离测量中要进行距离改正，一般要进行气象改正、周期改正、加乘常数改正、倾斜改正、投影改正。
其中气象改正，不同的全站仪，其改正公式并不相同，测量气象数据的设备一般是通风干湿温度计和空盒气压计。
一、 加乘常数改正ΔD=K+S ·R ·10-6 式中 : ΔD—加乘常数改正数(mm)K---仪器测距加常数(mm)R---仪器测距乘常数(ppm)S---测量斜距(m)二、 大气改正 ΔD1、相对湿度的计算P —大气压（mb ） t —干温(℃) h—相对湿度(%) 标准气象条件：干温t 0=12℃、气压P 0=1013.25mb 、相对湿度t’0=60%A 、 湿球没有结冰水气压e=P t t t e )001146.01)((000662.0′+′−−′ae 10107.6×=′ α=''3.2375.7t t +×饱和水汽压E=10x x=7857.03.2375.7++×t t 相对湿度h=e/EB 、湿球结冰，不测湿温 水气压e=P t t ×++×+×00294.021981.011177.000068.02 饱和水汽压E=10x x=7857.03.2375.7++×tt 相对湿度h=e/E2、徕卡TPS100/1000/2000/5000系列全站仪测距波波长：λ0=0.85μm基准折射率：n 0=1.0002818ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129065.08.2814αα 式中：ΔD—气象改正比例系数（ppm ）P —大气压（mb ）t —干温(℃)h—相对湿度(%)α--大气膨胀系数 α=1/273.16x=7857.03.2375.7++×tt 3、徕卡TPS300/400/700/1100系列全站仪A 、红外测距 测距波波长：λ0=0.78μm基准折射率：n 0=1.00028304 ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129195.004.2834αα B 、激光测距 测距波波长：λ0=0.67μm基准折射率：n 0=1.00028592ΔD=⎥⎦⎤⎢⎣⎡××+××−×+×−−x t h t P 10110126.4129492.092.2854αα 式中：ΔD—气象改正比例系数（ppm ）P —大气压（mb ）t —干温(℃)h—相对湿度(%)α--大气膨胀系数 α=1/273.16 x=7857.03.2375.7++×tt 三、 周期改正ΔD=]3602sin['0×+λφD A式中：ΔD—周期改正数(mm)A—振幅（mm ）D’—观测斜距(m)0φ--初相角(°)λ—波长(m)四、 倾斜改正(改平)(1) 高差改平 D=22h S −式中：D—为改正后的平距（m ）S—观测斜距(m)h—高差(m) h=H 测站-H 方向(2) 天顶距改平 D=S )cos(f +•α式中： f –为地球曲率与大气折光对垂直角的修正量，恒为正a — 为垂直角（°）S—为斜距(m)其中f="2)1(ρ•−RS K K—当地大气折光系数 R—地球曲率半径（m ） ρ=206265五、 投影改正ΔD=R H R H hi H D h r i /)2(0−+++×− 式中：D—改平后的平距（m ） H i —测站点高程(m) hi—为仪器高(m) H r —方向点高程(m) R h —方向棱镜高(m) H 0—投影面高程(m) R—地球曲率半径(m)。
全站仪的基本操作与使用方法
1.水平角测量（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。
（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00/00〃。
（3）照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
2.距离测量（1）设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。
（2）设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15°C和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。
实测时,可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。
（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（4）距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、咼差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。
精测模式是最常用的测距模式，测量时间约，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为lcm,每次测距时间约；粗测模式，测量时间约，最小显示单位1cm或1mm。
在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。
应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
全站仪3.坐标测量（1）设定测站点的三维坐标。
（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
（3）设置棱镜常数。
（4）设置大气改正值或气温、气压值。
（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
4.数据通讯全站仪的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。
全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置的PCMCIA （personalcomputermemorycardinternationassociation，个人计算机存储卡国际协会，简称PC卡，也称存储卡)卡进行数字通讯，特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆进行数据传输。
全站仪的一些校正方法
全站仪的一些校正方法一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来，供大家参考：问：在坐标测量的时候为什么“设置方位角”没有用？答：请先确认你的全站仪是否完全整平，当全站仪在没有完全整平（换句话说就是出现“补偿超限”）的情况下，是不能设置的，这是一个程序对全站仪的保护。
因为如果你设置了方位角，测得的数据也是不准确的，这个可以避免出现不必要的错误。
处理方法：精确整平全站仪后再进行设置。
问：我在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢？答：用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。
如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝，那你这台全站仪将不能正常使用。
因为你一旦动了全站的十字丝，那么这台全站的三轴（三轴包括：发射轴，接收轴，视准轴）必须重调。
因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。
处理方法：如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。
如果在野外先精平全站仪后找到远处一个固定物（楼房上的天线或者避雷针等），也可以进行i角校正。
步骤是：开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。
问：为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短（长）？答：其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的，因为你用尺子量，第一可能尺子存在误差，第二人为误差，你用尺子量100m就可能差了几个毫米，甚至厘米。
但是全站仪的精度是2+2PPM，就是说测1000m也就才4毫米的误差，因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。
处理方法：1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。
2.找另外一台全站仪（所有指标均合格）使用比测的方法来对全站仪进行调整。
3.在野外的时候，在没有其他全站仪的情况下，可以通过以下方法检测：首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪，用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和B、C点，并准确对中地安置反射棱镜。
然后全站仪设置了温度与气压数据后，精确测出AB、AC的平距。
进行平差前要进行五项改正
进行平差前要进行五项改正分别是：（1）加常数及乘常数改正（2）气象改正（3）倾斜改正（4）归算改正（5）投影改正全站仪测量时输入了温度气压，测出来的是平距，因此上述（2）、（3）项无需进行，但（1）、（4）、（5）项也必须进行改正后才能进行平差计算。
其计算公式见：边长改化是指将电子全站仪（或测距仪）测得的控制网中各边的斜距值归算到已知的坐标系统中，边长改化步骤是：测距仪加常数和乘常数改正——气象改正——倾斜改正——归算改正（归算至投影面）——投影改正。
（1）加常数及乘常数改正（3-1）式中：S为观测的斜距值，单位：米；K为测距仪的乘常数，单位：毫米/公里；C为测距仪的加常数，单位：米；S1为S经改正后的斜距值，单位：米。
公式中的数字是1000.0。
（2）气象改正（3-2）式中：K1、K2为测距仪的气象改正系数，可以从仪器说明书的气象改正公式中得到；P为气压，单位：mmHg；T为温度，单位：℃。
S1意义见公式（3-1）；S2为S1经气象改正后的斜距值，单位：米。
（3）倾斜改正式中：V为天顶距；KK为大气折光系数；ρ=206265；R为地球曲率半径，单位：米；f为天顶距改正数，单位：秒；S2意义见公式（3-2）；D0为倾斜改正后的水平距离，单位：米。
（4）归算改正（3-5）式中：H-为测区平均高程，单位：米；H0为投影面高程，单位：米；δh为大地水准面差距，单位：米；D1为平距D0归算至投影面上的长度，单位：米；D0意义见公式（3-4）。
（5）投影改正（3-6）式中：Y-为测区平距横坐标，单位：米；Y0为中央子午线横坐标，单位：米；R为地球曲率半径，单位：米；D1意义见公式（3-5），D2为经过归算和投影改正的平距，单位：米。
如果在网平差计算软件中已经考虑了边长的归算改正和投影改正，则控制网的平差输入文件中，边长观测值应使用只经过倾斜改正后的平距D0；反之，控制网的平差输入文件中，边长观测值应使用经过归算改正和投影改正的平距D2。
全站仪温度气压改正公式
全站仪温度气压改正公式全站仪是一种在测量领域中广泛应用的高精度仪器，而温度和气压的变化会对测量结果产生影响，所以就有了全站仪温度气压改正公式。
我记得有一次参与一个大型的建筑工程测量项目，那时候正是盛夏，天气炎热得让人仿佛置身于蒸笼之中。
我们的测量小组带着全站仪来到施工现场，准备进行一系列的测量工作。
当时，大家都充满了干劲，想着尽快完成任务。
然而，随着测量的进行，我们发现测量结果似乎有些不太对劲。
经过一番检查和讨论，我们意识到是温度和气压的变化在“捣乱”。
这时候，全站仪温度气压改正公式就派上用场啦！这个公式的作用就像是给全站仪测量结果的一个“校准器”。
全站仪温度气压改正公式通常会考虑到温度和气压对测量光线传播速度的影响。
简单来说，温度越高，气压越低，光线传播速度就会有所变化，从而导致测量的距离出现偏差。
比如说，在正常的标准大气压和常温下，测量的距离是准确的。
但当温度升高时，空气会变得“稀薄”一些，光线在其中传播得就更快了，这时候测量出来的距离就会比实际的长一点。
反之，温度降低，测量距离就会比实际的短一些。
同样的，气压的变化也会产生类似的影响。
为了更准确地进行测量，我们就得把测量时的温度和气压值代入到改正公式中，对测量结果进行修正。
这个过程就像是在给测量结果“纠错”，让它更接近真实的情况。
在那次的工程测量中，我们认真地记录下当时的温度和气压值，然后按照公式一步一步地进行计算和修正。
虽然过程有点繁琐，但当看到修正后的测量结果与实际情况更加吻合时，那种成就感是无法言喻的。
总之，全站仪温度气压改正公式虽然看起来有点复杂，但它却是保证测量精度的重要工具。
在实际的测量工作中，我们可不能小瞧它的作用，不然就可能会因为一点点的偏差而导致整个工程出现大问题哟！不管是在建筑工程、道路桥梁建设，还是在其他需要高精度测量的领域，只要用到全站仪，就一定要记得考虑温度和气压的影响，用好这个改正公式，让我们的测量结果更加准确可靠。
全站仪气象改正公式及气象元素测量精度对距离的影响
∆Dn
= −D n − n0 n
=
D n0 − n n
≈ (n0
− n) × D
（3）
上式即为气象修正值的计算公式。式中： △Dn——气象修正值，m；
n0——仪器气象参考点上的群折射率。 根据国际大地测量与地球物理学联合会
式中： λ——真空中光波的有效波长，µm。 在作业时实际气象条件下的群折射率 n 的计 算公式为：
3 气象改正公式省略 e 或 h 项时对测量结 果的影响
在一般的测量中，以徕卡 TPS100/1000/2000/5000、 TCA1800/2003 系列全站仪为例，通常气象改正公 式是采用下式：
∆D
=
⎜⎛ ⎝
281.77
−
0.29065 × 1 + αt
P
⎟⎞ ⎠
× 10 −6
×
D
也就是说，省略了 e 或 h 的改正。这在一般
（1）
ng
−1=
⎛ ⎜⎝
287.604
+
3 × 1.6288 λ2
+
5
×
0.0136 λ4
⎞ ⎟⎠
×
10−6（4）
式中： D——所测距离，m； V——电磁波在大气中的传播速度，（m/s）； V0——真空中的光速值，V0=299792458±1.2
（m/s）； T——电磁波在所测距离上一次往返传播的
时间，s； n——作业时气象条件下实际的群折射率。
由计算表格可以看出，B 的绝对值最大，其 次为 A，最后为 C。也就是说干温测定误差对折 射率的影响最大，当温度测定误差达±10C，干温 的数值为 13.600C~34.250C 时，对折射率的影响达 （0.746~0.875）×10-6 。其次是气压测定误差，当 气 压 测 定 误 差 为 ±1mb ， 气 压 的 数 值 为 918.00mb~934.70mb 时 ， 对 折 射 率 的 影 响 为 （0.258~0.277）×10-6。最后是湿温测定误差，当湿 温 测 定 误 差 达 ±10C ， 湿 温 的 数 值 为 12.800C~30.100C 时 ， 对 折 射 率 的 影 响 为 （0.063~0.113）×10-6。
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全站仪测距的几点说明
一、全站仪测距的温度和气压改正
通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪，仪器自动对距离进行温度和气压改正。
测定气温通常使用通风干湿温度计，测定气压通常使用空盒气压表。
气压表所用单位有mb（102Pa）和mmHg（）两种，而1mb＝。
气温读数至1度，气压读数至1mmHg。
小知识：《温度和气压对测距的影响》
在一般的气象条件下，在1Km的距离上，温度变化1度所产生的测距误差为，气压变化1mmHg所产生的测距误差为，湿度变化1mmHg所产生的测距误差为。
湿度的影响很小，可以忽略不计，当在高温、高湿的夏季作业时，就应考虑湿度改正。
注意：
1、只要温度精度达到1度，气压精度达到27mmHg，则可保证1Km的距离上，由此引起的距离误差约在1mm左右。
2、当气温t＝35度，相对湿度为94％，则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。
由此可见，在高温、高湿的气象条件下作业，对于高精度要求的测量成果，这一因素不能不予以考虑。
3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行，从导线复测到控制基标测量，再到加密基标测量所涉及的距离
测量都属短距离测量，上述改正值较小，只要正确设置温度值和气压值即可满足规范要求。
二、全站仪测距的精度问题
测距精度，一般是指经加常数K、乘常数R改正后的观测值的精度。
虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差，但不是测距精度的表征，而是需要在观测值中加以改正的系统误差，故从某中意义上来说，与标称误差中的A和B 是有区别的。
因为测距的综合精度指标，一般以下式表示：MD＝±（A＋B×10－6D）
每台仪器出厂前就给了A和B之值，再行检验的目的，一方面是通过检验看某台仪器是否符合出厂的精度标准（标称精度），另一方面是看仪器是否还有一定的潜在精度可挖。
这与加常数K、乘常数R的检验目的是不一样的。
前者是为了检验仪器质量，后者是为了改正观测成果，决不能用检定精度的指标A与B去改正观测成果
小知识：《标称精度》
测距仪都有一个标称精度，他是仪器出厂的合格精度指标，仅一般地说明仪器的性能，而决不能理解为只能达到这样的测距精度，尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。
注意：
1、加常数K、乘常数R改正值从仪器的检测结果得来。
加常数K与实测距离大小无关，乘常数R应与实测距离相乘得到
改正值，乘常数R单位为mm/Km，实测距离单位为Km，所得改正值单位为mm。
2、外业作业时应进行加常数K、乘常数R改正。