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1、第17卷第4期西南科技大学学报Vol.17No.42002年12月JOURNALOFSOUTHWESTUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYDec.2002文章编号:1671-8755(2002)04-0068-03地形测量中全站仪支导线精度分析青盛(西南科技大学城建学院四川绵阳621002)摘要:讨论了全站仪支导线测量中误差来源及大小,并推算出在城市地形测量中用支导线方法允许支点的最大站数。关键词:精度误差导线测量中图分类号:P221文献标识码:A由于全站仪测距的精度较高,在作业方式上也改变了
2、传统测量的一些特点,因而在地形测量中得到广泛应用。用全站仪进行地形测量时,可以将碎部测量同图根控制测量同时进行,在实际生产过程中,常常采用支导线的方法来增加测站点。下面就我们在生产中常用的索佳SET6F型全站仪为例来讨论其支导线的精度及允许连续支点的个数。1水平角观测值误差下面通过误差传播理论来分析误差来源及大小,水平角观测时其误差来源主要有以下几个方面。1.1望远镜照准误差ms从理论上分析,望远镜照准精度和放大倍率关系密切,故照准误差可按下式计算:6060ms===2.3261.2读数误差mr读数系统采用液晶显示,当照准目标后可自动重复显示,但
3、多次显示的数值差一般不超过1,故SET6F的读数误差可取mr=11.3仪器误差mi不能用观测方法消除的仪器误差主要是垂直轴误差,而SET6F全站仪由于结构合理,管水准器分划值小(202mm),仪器置平精度高,由仪器结构产生的测角误差据估算不超过1.5,故取mi=1.51.4外界影响mv外界条件主要是温度变化对视准轴的影响,经测试温度变化1!C时对角度测量的影响范围在0.27~0.85之间,故取mv=0.51.5测站偏心影响mc在地形测量中,常采用垂球线对中,其对中误差一般在5mm以内,若以导线边长为200m计算,则其对206265中误差的相对误差为1
4、/40000,而相应的角值为mc==5.2400001.6目标偏心影响mt其性质与测站偏心相同,故取mt=5.2收稿日期:2002-06-062002年西南科技大学青年预研基金项目第4期青盛:地形测量中全站仪支导线精度分析69根据误差传播理论知,半测回方向中误差ml为222222ml=ms+mr+mi+mv+mc+mt=7.92支导线末端点的点位中误差如图1所示,设导线起点为第1点,终点为第(n+1)点,共需推算n个点的坐标,在推算中,设各点角度观测值为i,各边观测值为Si,各边方位角为i,各点坐标
5、为xi、yi,则导线末端点坐标为:nxn+1=x1+∀Sicosii=1nyn+1=y1+∀Sisinii=1如不考虑起始点坐标x1、y1的误差影响,微分上式可得:nn1dxn+1=∀cosidSi-∀(yn+1-yi)dii=1!i=1(2)nn1dyn+1=∀sinidSi-!∀(xn+1-xi)dii=1i=1式中(yn+1-yi)、(xn+1-xi)分别为第i点至末端点在y和x方向的坐标增量。下面将(2)式分为两部分,前半部分为测距误差对导线点x和y坐标的影响,后半部分为测角误差对导线点x和y坐标的影响。因此,测角误差对坐标的影响为:n2n221
6、1m角=∀(yn+1-yi)di+∀(xn+1-xi)di!i=1!i=1222将上式转化为中误差关系式,且令mi=m,Di=(yn+1-yi)+(xn+1-xi),显然Di是第i点至末端点的距离,则上式可变化为222m[Di]m角=2!下面就红外测距的情况讨论dSi的影响,设∀为每米的偶然误差,#为每边的系统误差,则dSi=#+∀nnnnnn#Si,于是:∀cosi#dSi=∀#cosi+∀Sicosi#∀=∀#cosi+∀∃xi#∀=∀#cosi+(xn+1-x1)#∀i=1i=1i=1i=1i=1i=1nn同理:∀sini#dSi=∀#sini
7、+(yn+1-y1)#∀i=1i=1式中(xn+1-x1)、(yn+1-y1)分别为导线终点与起点的坐标增量,令L为起点到终点的距离,根据误差传播理论有测距误差对坐标的影响为:nn1dxn+1=∀cosi#dSi-∀Si#sini#dii=1!i=1(1)nn1dyn+1=∀sini#dSi+∀Si#cosi#dii=1!i=1现在先讨论di的影响,因为:1=0+12=1+180!+2=0+1%180!+(1+2)&&nn=n-1+180!+n=0+(n-1)%180!+∀11可得d1=d170西南科技
8、大学学报
