佛山市三水新达测绘有限公司
摘要：在大比例尺地形测量之中已经广泛的使用了全站仪作为测量工具，作为一类测量工作，其在测量中毫无疑问的发挥着至关重要的作用。本文主要分为五个部分：全站仪简介、测距精度分析、全站仪提高测量精度的方法、全站仪在大比例尺地形测量中的精度控制以及全站仪在路线导线测量中的精度控制。文章通过对精度的分析展示了倘若在大比例尺测图之中难以使用常规方法对特殊点位进行测量，那么全站仪被用于测量之中则可以达到提高其精度的目的。
关键词：全站仪；大比例尺地形测量；精度控制
计算机技术以及电子技术的发展促进了测量仪器的蓬勃发展，所以一场技术革命已经开始在测绘行业中兴起。现今，数字化地形测量已经变得更加大众化，甚至已经逐渐变成了地形测量的中坚力量，这就昭示着传统使用大平板仪进行地形测量的时代已经悄然逝去。数字化测图这类技术主要是使用全站仪来进行外业数据采集并且通过计算机来进行内业制图，这类全站仪测图方式致使大比例尺地形测量精度更加准确。因此，应用全站仪进行数字化测图可以在更大程度上提高测量精度和效率。
1.全站仪简介
全站仪的主要测量原理就是将激光束直接打到需要测定的目标地域，之后相关的工作人员便可以接收并且分析测定目标所反射回的所有激光信号来对确定目标的具体三维坐标进行确认。一般而言，全站仪的测量距离大约是 150 米。但是，技术仍然在持续的发展，现在的全站仪的最高测量距离已然超过了1200米，而且全站仪的所有功能也在持续的升级以及创新之中。至今为止，全站仪不仅广泛的适用于常规的地形测量以及地籍测量之中，而且还被用在房产测量、工程测量以及施工测量之中。那么，在未来的各项测量之中，我们或多或少都可以看到全站仪的身影，这就意味着全站仪的普适性也在逐步提高。
2.测距精度分析
全站仪测距形式有着固定的公式来对仪器的综合精度进行表示，其中既含有固定误差又含有比例误差。但是需要注意的是，其中的固定误差以及比例误差都为随机误差。而固定误差以及比例误差之间的联系只是在于它们都是标称精度，即在改正了常数误差之后对于测量成果残差随机分布特点所进行的描述。显而易见，标称精度所反映的就是在排除了关键的系统误差之后所得到的仪器外部的不确定度的结果[1]。有些时候，人们也习惯性将其称之为综合精度。不过，需要指出的是，综合精度并不会完全涵盖所有系统误差。特别是在测角误差的时候，全站仪在对仪器的性能进行反馈之时会将标称精度作为随机误差性能的反馈，虽然很多人难以从标称精度中直观的观察到仪器的系统误差，不过还是必须要肯定在仪器之中存在着系统误差这个事实。从生产角度而言，对系统误差意义的关注所产生的实际意义在大多数的情况之下会比对随机误差的关注富含更加深层次的意义，这是因为系统误差在数量上占据较大的优势，因此通过积累效应以及多次重复测量会使得其对测量成果有着更加深远的影响。
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3.全站仪提高测量精度的方法
在全站仪的固有系统误差中存在着几个非随机变量，也就是说出现系统误差是因为服从了确定规律而不是因为服从于统计规律。在重复测量的时候，误差拥有重现性以及可修正性的特点，换言之，也正是因为系统误差具有重现性特点才决定了它具有可修正性特点。为了及时的应对这些误差，就需要运用下面的几项措施来对测量精度进行提高[2]。第一步就是要树立起正确的设计思想并且制定出详细的的制造工艺。第二步则是要在仪器设计制造的时候对正确的修正值进行引入并且通过数据处理方式来尽可能的减小系统误差。第三步是要在实施测量之前对仪器进行校正。第四步需要在实施测量的过程之中对测量方法实施改进，尽可能的将误差抵偿特性利用起来。最后一步就是要在之后进行数据处理的时候时刻遵循系统误差规律。
4.全站仪在大比例尺地形测量中的精度控制
我国经济正在飞速发展，这已经成为了不争的事实，因此在很多时候需要进行大量具有复杂性的地形测量。以往在一些地形比较复杂的位置往往会因为大比例地形图的匮乏导致难以进行合理的定位。在测量技术发展的历史长河之中，全站仪以及计算机给这种困难划上了一个句号，这是因为只要充分利用全站仪就能够快捷方便的对大比例尺地形图进行外业数据采集。以下就是全站仪在对大比例尺地形图进行外业数据采集时的具体步骤。第一步需要按照测量精度的具体要求来建立与之相对应等级的一个导线控制网。当然，在布设导线的时候还需要建立起一定数量的图根点，如此一来便可以通过全站仪直接获得三维坐标。之后便可以使用计算机上的相关程序来对测量结果进行一个实时的记录，并且计算机还会自动组成独立文件[3]。第二步就是需要严密的平差导线网，且程序不会硬性的限制除自由网之外的任何导线网形状。在平差之后，不仅可以直接输出每一个点的坐标和每一个点位之中的误差，而且还可以直接输出测角中误差、每一个边的边长和方位角。倘若符合导线的话，既可以直接对方位角、横坐标以及纵坐标闭合差进行输出，又可以对导线整体长度、导线整体长度闭合差和整体长度相对闭合差进行输出。第三步按照导线点所提供的所有三维坐标并使用计算机程序就可以在最快的实践之中完成对碎部的采集工作，其中不管是记录还是信息就会有相应的提示。除此之外，将这个该程序跟平差程序相联系还可以准确计算出平以及、三角高程平差，排除了人工干预之后快速的实现了从外业观测记录至平差计算的全程化。当外业测量最终结束之后，通过相关程序还可以直接把计算机数据传到计算机之中，之后运用数据转换程序来转变数据格式。这样一来，就可以直接通过平面地形图软件来绘制出高精度的大比例地形图。
5.全站仪在路线导线测量中的精度控制
在使用了全站仪测量导线之后，不仅可以实现常规偏角以及距离的测量，而且还可以直接利用全站仪所拥有的坐标测量功能来对所有导线点的三维坐标进行测量。当在测量导线的时候，所有的导线点都会得到特有的排序编号，而全站仪则会按照这些编号的顺序来对每一点坐标进行依次存储。之后再通过全站仪以及计算机的完美结合就可以直接通过相关程序进行数据的平差处理以得出地形的偏角值、导线点间距以及交点间距[4]。综合运用了全站仪以及计算机之后，导线的测量再也不拘泥于人工记录以及数据计算，大大的降低了导线计算难度以及错误率发生概率。
6.结语
全站仪在大比例尺地形图之中的测图技术已经得到了快速发展甚至已经达到了成熟，而且在实际的工作实践的过程之中，全站仪不仅可以在最快的时间里实现对数据的快速采集以及快速处理，而且还可以在大大降低测量人员工作量的同时使得工作效率以及测量精度得到显著的提高。显而易见，全站仪在大比例尺地形测量中的应用拥有着强大的优越性，已然成为了地形测量中的一个重要模式。因此，全站仪在大比例尺地形测量中精度控制就成为了保障这项技术先进性的关键所在。
参考文献
[1]徐启恒，张新长，黄滢冰，陈炽荣.单波束无人船一体化水下地形建模及辅助分析[J].地理信息世界，2016，02：62-66.
[2]林海玉，黄海峰，龙晶晶，李梦园，胡乃利，李剑南，张磊.适于滑坡监测的小型无人机遥感系统构建及其应用[J].三峡大学学报（自然科学版），2016，05：53-58.
[3]刘力，孙再刚，简波，胡其武，张乐君.单波束测深仪水深粗差检测与修正新算法及其效果[J].水运工程，2014，11：55-59.
[4]程飞，张丽娜，张晓亮.全站仪和GPS一体化测量方法探讨与精度分析[J].测绘工程，2014，04：69-71.
论文作者:叶伯霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/7/2
标签：测量论文; 误差论文; 全站仪论文; 精度论文; 导线论文; 比例尺论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;