摘要：近年来全站仪在测绘工作中的应用已经越来越广泛,特别是在控制测量中全站仪因其速度快、精度高等优势，已经逐步取代了传统的经纬仪测角、钢尺量距导线测量。
关键词：误差；全站仪；精度
全站仪的出现，给测量工作带来了越来越多的方便。与传统光学测量仪器相比，全站仪最大的特点是便捷、高效，既能自动测量斜距、竖直角、水平角，又能自动记录、计算并显示出平距、高差、坐标差等相关数据；在此基础上，通过内置的程序功能还可以完成一些更加复杂的测量工作，如:对边测量、悬高测量、三维坐标测量、导线测量等。
1测量误差的分类
测量误差可分为三类：系统误差、偶然误差和粗差。（1）系统误差。观测过程中，在同一观测条件下，误差的符号和大小均保持不变，或者有规律地变化，这种误差为系统误差。（2）偶然误差。观测过程中，在同一观测条件下，误差的大小和符号没有规律可循（即误差的大小和符号表现出偶然性），这种误差为偶然误差。（3）粗差。各种原因主要是粗心大意造成的测量工作中出现的错误。如瞄准、读数、记录以及计算等错误。这种误差是一种大量级观测误差，测量中是绝对不允许的。
2全站仪导线测量产生误差的原因
全站仪测量精度高、速度快，仪器使用起来非常方便。然而在外业观测中如果操作不当，很容易使得观测角度、距离等数据超限，从而影响后续的内业计算。全站仪在平面控制测量过程中的误差来源主要有三个方面。
2.1仪器设备
（1）仪器构造误差。视准轴、横轴、竖轴的偏移是常见的仪器内部问题，这些偏移问题是仪器误差的主要来源。当视准轴与横轴不垂直时，将产生视准轴误差;当仪器的横轴与竖轴不垂直时，将产生横轴误差;当竖轴不铅垂时，将产生竖轴误差。仪器内部构造偏移产生的误差较难发现，是导线测量误差的主要来源。
（2）棱镜常数设置存在问题。一般仪器的说明书会标注棱镜常数的设置指引，但在不同的使用环境下，棱镜常数的设置是需要经过重新测定而变换设置的。尤其在使用不同厂商生产的棱镜时，使用固定的棱镜常数往往会产生误差。
2.2观测人员
（1）全站仪对中误差。由于人员操作失误、光照、振动等原因，全站仪在进行对中整平时可能会出现位置偏差。在外业测量进行仪器对中时，O点为测站点位置，M、N两点为待测点，水平角的理论观测角是∠MON，理论距离为OM、ON。在测站点对中出现偏差时，O′点为仪器实际对中位置，OO′为偏心距，∠MO′N为实测角，实测水平角误差为△β=∠MO′N-∠MON。由图1可得出结论:水平角观测误差大小和测边长度成反比，和偏心距大小成正比，即随着偏心距的增大，水平角观测误差也增大；测边距离越短，水平角观测误差越大。
（2）瞄准误差。观测时，测点被遮挡，不能通视时用花杆代替目标，而当花杆立得不直，产生照准误差。在测量条件不允许的情况下，如小雨或大雾天气等视线较差时观测，无法精确照准目标，造成误差。
2.3外界环境
（1）全站仪未进行温度、气压修正。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆全站仪是利用电磁波进行距离测量，当仪器使用的环境温度和气压发生变化时，电磁波的传播速度会发生变化，因此如不进行温度和气压修正，观测结果就会产生误差。
（2）大风，阳光暴晒以及地面沉降等自然环境因素。全站仪导线测量时，如遇大风天气，仪器摆动较大。遇到正午阳光暴晒时，仪器轴线间的几何关系会发生变化，同时空气密度不均一；遇冻土或湿陷性黄土区域观测时，随着观测时间的延长仪器会发生缓慢沉降，以上这些自然环境因素都会导致观测结果产生较大误差。
2.4内业计算
由于计算人员的素质，在进行内业计算时，一些人不够严谨，不能按照科学合理的计算方法计算。
3减小误差的对策
（1）每次使用全站仪之前最好进行简单的检验，仪器使用一段时间后要定期送具备相应资质的检测机构进行检验校正。
（2）全站仪最好与配套棱镜一起使用，通常情况下国产棱镜常数一般为-30。如遇棱镜上未标注棱镜常数，且观测者无法确定时，要通过实验严格测定棱镜常数。
（3）使用全站仪时要对仪器进行严格对中和整平。进行导线测量时要尽量使用光学对中或激光对中。有条件的可以使用强制对中器减少对中误差。并且在观测过程中要随时检查对中点是否发生偏差，如遇较大偏差要及时重测。整平时水准管气泡偏差不允许超过一格。
（4）观测者瞄准目标时要用十字丝分划板精确照准棱镜中心点。
（5）观测应在物像清晰、消除视差的条件下进行。通常情况清晨、傍晚及中午时段温度差异较大，此时成像不稳定，不宜进行观测。
（6）长距离运输时，仪器应静置30分钟再进行观测，使仪器温度与外界环境温度趋于相似后才能开始观测。在观测过程中要加撑遮阳伞，避免仪器受阳光暴晒。
（7）旋转仪器照准部时，应缓慢且用力均匀；水平及竖直制动螺旋宜轻微拧紧；精确照目标时，微动螺旋最后应为旋进方向。
（8）全站仪进行外业观测时，观测视线高度至少应高出障碍物1.3m以上，目的在于减少光线折射产生的误差。
（9）观测视线应尽量远离发热物体（如锅炉、热力管道等）和大面积水域上空。
（10）测站点的布设应尽量远离强电、磁场区域（如移动通信基站、变电站），同时仪器应避开高压输电线路至少5m。
（11）全站仪测距时避免棱镜后部有其他反射体（如镜面，玻璃幕墙）。
（12）外业观测时要做好仪器保护工作，遇特殊天气时及时加撑遮阳伞，防止仪器被雨水淋湿或受到日光暴晒。
（13）仪器和棱镜旁必须有人看守。移动通讯工具尽量远离仪器使用，避免电磁波对仪器产生影响。
（14）每测站观测完成后要及时进行计算，发现超限要立即重测，直至符合限差要求后方可迁站。
（15）与测量工作相关的人员要时刻树立严肃、认真的工作态度，做到测量、计算工作步步有检核，有问题及时找原因、做处理，从而保证精度。
结束语：
利用全站仪直接测量未知点的三维坐标，较经纬仪导线测量更为方便快捷。平差计算在已经测得导线点的近似坐标上进行改正，方法简单，易于掌握，避免了传统平差法的方位角的推算和改正及坐标增量的计算和改正，能大大提高工作效率，而且不易出错。同时可以看出，传统附合导线测量需要两条已知边作为方位角的检核条件，而全站仪导线平差，只需要一条已知边和一个已知点即可，使导线布设更加灵活。
参考文献：
[1]詹伟.全站仪在工程施工测量中的应用浅谈[J].建筑工程技术与设计，2015（11）：602.
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[3]皇甫其亮，等.浅谈全站仪在工程施工测量中的应用[J].水利建设与管理，2010（3）：31-35.
论文作者:张玉
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/4
标签：误差论文; 测量论文; 棱镜论文; 仪器论文; 全站仪论文; 导线论文; 常数论文; 《防护工程》2019年11期论文;