全站仪数字测图在城市测量中的误差估计
随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。
全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。
一、全站仪测图点位中误差分析
1、全站仪测角误差分析
检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有：
①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M
标
，由误差传播定律知，野外一测回测角中
误差M1
测=M
标
，野外半测回测角中误差M
半测
=M1
测
=2M
标
。
②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在
《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M
中
=ρe/×S AB/S1S2其中e为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm，这里取e= 3mm。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。
③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m
偏=ρ/2×√(e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e1=5mm，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e2=50mm因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影
响，根据误差传播定律，则测角中误差M
β=。
下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测
量与各比例测图测距限值，通过计算得出下表：
2、全站仪测距的误差估计
目前全站仪大多采用相位式光电测距，其测距误差可分为两部分：一部分是与距离D成正比例的误差，即光速值误差，大气折射率误差和测距频率误差；另一部分是与距离无关的误差，即测相误差，加常数误差，对中误差。故，将测距精度表达式简写成M D=±（A+B×D），式中A为固定误差，以mm为单位，B为比例误差系数以mm/km为单位，D为被测距离以km为单位。目前测绘生产单位配备的测图用全站仪的测距标称精度大多为M D=3mm+2mm/km×D。在这里D取测站点到待测点之间的《城市测量规范》规定的限值。通过计算得到各比例尺测图中测距中误差值M D，如下表：
3、分析全站仪测图的点位中误差M
根据前面对测角和测距精度的分析，运用误差传播定律来分析估计全站仪测图在工作中的实测点位中误差（相对于图根点）。
①建立定点（X Y）与角度（β）、距离（D）之间的出数关系式，X=Dcos β，Y=Dsinβ；
②对上述出数关系式全微分，求出具真误差关系式：△X=cosβ△D－D×sinβ
△β, △Y=sinβ△D+D×sinB△B
③根据误差传播定律写出中误差平方关系式：
M x2=cos2βM D2+D2sin2βM2β
M y2=sin2βM D2+D2cos2βMβ2
M==，此式就是点位中误差与角度中误差Mβ，距离中误差M D及距离D的关系式，根据此式及《城市测量规范》规定的D的限值，通过计算得出下表：
由以上分析及计算数据知，全站仪在测图运用中的点位精度远远优于规范给出的精度（附表）要求。
二、全站仪测图高程中误差分析。
众所周知，全站仪测图的高程为三角度程，而三角高程单向观测的高差计算公h=D×tanαv+(1-k) D2/2R+i-v，对公式进行全微分求出真误差关系式，然后根据误差传播定律求出中误差平方关系式为：M h2=(tanαv+(1-k)D/R)2 M D2+(D×secαv)2Mαv+(D2/2R)2M k2+M i2+M v2。由中误差平方关系式分析各变量的取值。
1、分析竖角测角精度，全站仪的标称精度为M标，则测图中竖角的半
测回中误差M
半测=2M
标
（与前面水平角分析类似）。
2、分析仪器高i与目标高v的量取精度，根据本人在工作中的经验，两次量取仪器高i与目标高v的差数不会超过3mm，即d≤3mm，运用误差传播
定律同精度双观测求中误差公式则M
=Mv==±2.1mm。
i
3、分析大气垂直折光差系数误差，根据《城市测量规范》条文说明中对此项的分析，估计Mk=+0.05，
4、在城市数字测图中地形的起伏一般不会超过25°这里取αv＝25°
由于测图中地面点高程H的精度是相对于图根控制点而言的，即图根控制点高程可视为真值，则M H＝M h
根据以上分析与取值，计算得下表：
由表格数据知，全站仪测图地面点高程精度远优于规范规定的限差（附表）。但在实际工作中由于地面土质的影响，以及有些点不方便目标的放置等因素的影响导致棱镜中心至地面的高度有误差，所以实际工作中的高程误差要高于以上的误差估计。
附：《城市测量规范》对点位中误差、高程中误差的有关规定。
4.1.8 图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差应符合表4.1.8的规定
表4.1.8（图上mm）
4.1.9 ⒈城市建筑区和基本等高距为0.5m的平坦地区，其高程注记点相
对于邻近图根点的高程中误差不得大于±0.15m。
⒊等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差应符合表4.1.9的规定。
表4.1.9
1．5导线测量的主要技术要求
导线测量的主要技术要求
等级附合导线长度(Km) 平均边长（m）每边测距中误差(mm) 测角中误差( ″) 导线全长相对闭合差
三等30 2000 ±18 1.5 1/55 000
四等20 1000 ±18 2.5 1/35 000
一级10 500 ±15 5 1/14 000
二等5 400 ±15 8 1/6 000
三等2 200 ±15 12 1/2 000
导线测量中的许多计算工作已由仪器内软件承担。由于全站仪可直接测定各点的坐标值，因此平差计算就不能象传统的导线测量那样，先进行角度闭合差和坐标增量闭合差的调整，再计算坐标。其实在这种情况下，直接按坐标平差计算，更为简便。此外，高程的计算也可同时进行。
由于存在测量误差，最后测得的C点坐标（包括高程，即Z坐标）不等于C 点的已知坐标。平面位置产生了一缺口C′C，即导线全长闭合差f。f在纵、横坐标轴上的投影为纵、横坐标闭合差f x、f y。对于高程闭合差则为f z。显然
（6-20）式中：x c′、y c′、z c′——C点的坐标观测值；
x c、y c、z c——C点的已知坐标。
导线全长闭合差：（6-21）
导线全长相对闭合差：（6-22）式中：D——导线边长。
各点坐标改正值为：
（6-23）改正后各点坐标为：
（6-24）式中x c′、y c′、z c′为C点的坐标观测值
全站仪三角高程测量精度分析 作者修涛 容摘要全站仪三角高程测量具有效率高，实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制，主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中，前者将大气折光系数作为常数考虑，认为各个方向的折光系数相同，这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理，并加以改正。经研究并通过实践验证，在观测结果进行修正的条件下，全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求，同时可借助Excel强大的数据处理能力，使观测数据的处理更为方便快捷[1]。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律，对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通过试验，对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪；三角高程测量；精度分析
Total Station trigonometric leveling accuracy analysis Abstract T otal Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction. Research and verify through practice, Total Station trigonometric leveling observations amendment can fully meet the accuracy requirements of the third and fourth level measurement, Can take advantage of Excel's powerful data processing capabilities, more convenient to make the processing of observational data.Article based on trigonometric leveling principle and law of error propagation, Total Station trigonometric leveling application and accuracy in the measurement are discussed. Different methods of measurement for triangulation were compared, analyzed and summarized. Trigonometric leveling Total Station Standards test, measurement accuracy analysis. Key words Electronic Total Station;trigonometric leveling;accuracy analysis
全新手动高精度全站仪 ● 0.5”测角精度● 0.5mm 测距精度● IP65防尘防水等级● Windwos CE6.0 操作系统 ● 棱镜照明光，方便黑暗环境下照准棱镜● 高性价比与高精度的完美融合 甲级 单位资质认证推荐 MS1005
超窄EDM 激光束不仅能够精确地测量墙面、角落和井盖，还能精确测量栅栏后面的围墙和 树上的枝叶。 MS1005采用了拓普康最尖端的两大独创技术：IACS 测角技术、RED-tech EX 测距技术，并且具备两大特点：高精度、高性价比。高精度无疑是代表着MS 系列全站仪最突出的优点所在，0.5″的测角精度以及0.5mm 的测距精度更是完美地符合了最新出台的“测绘资质分级标准”中的要求；高性价比是它在同类全站仪中脱颖而出的必备条件。 0.5″测角精度 0.5mm 测距精度 IP65防尘防水 甲级单位资质认证 MS1005应用独创的自主角度校正系统（IACS）融合先进的绝对编码度盘技术和数字处理技术，使得MS1005实现了业界最高的0.5″测角精度。 MS1005在高精度测距技术RED-tech EX 上的突破，确保了亚毫米级的测距精度。 ● 反射片测距时，200m 距离范围内达到了“0.5mm+1ppm”的超高精度； ● 标准单棱镜测程3500m，测距精度“0.8mm+1ppm”； ● 无棱镜测程100m，测距精度 “1mm+1ppm”。 RED-tech EX 无棱镜测距技术 对任何物体均可在 0.9 秒时间内快速完成测距。其共轴超细光斑能提供快速高精度的照准指示，即使在小入射角情况下仍能获得高可靠性 的测距结果。 IACS 测角技术 IACS 自主角度校准系统（Independent Angle Calibration System）,内置基准已知角，预测并修正度盘测角误差，确保高精度角度测量。 工业测量 使用反射片测量时，MS1005可提供亚毫米级的测距精度，尤其适用于船舶、火车和飞机的生产制造及大型设备、桥梁等构件的精密测量和组装。 可在高尘土、瓢泼大雨及其他恶劣天气环境条件下保护仪器免受损坏， 工作温度范围为-20~+50℃。 完全符合《测绘资质分级标准规定(2014版)》中“大地测量”及“工 程测量”甲级认证标准对高精度全站仪的要求。
全站仪的坐标测量如何使用？ 如：测站点坐标为（500，300，362），后视点坐标为（500，445，456），测点坐标为（471.7，777.9，385）（以CAD画出的）。如何直接测出测点坐标？ 全站仪的坐标测量你应该好好看看使用说明书！ 一般来说分为这样几步： 1、输入坐标，测站点、后视点及要测的碎布点事先是家里输入进去的。具体在说明书里的数据录入这一块。 2、到了野外，首先是一起对中整平，开机后，进入坐标测量。 3、设置测站点。 4、设置后视点，这是很关键的是仪器不同，方法不同。 一般都要，拟设好后视点后，要对后视点进行一次测量，这个过程实际就是陪准坐标系统。关键关键！配好以后一起会将测量的后视点坐标直接显示出来，你可以和已有的坐标对照一下。一般来说。二者之差不大于5cm就可以拉 5、测量 一般全站仪测角精度都不是很高 还有对中误差，后视误差等等等等等 要求精度高可以用GPS静态测量 内容：了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。 重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 教学方法：采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。 § 7.1 全站仪（total station）的功能介绍
随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。 全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。 全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪；日本TOPCN （拓普康）公司生产的GTS 系列；索佳公司生产的SET 系列；宾得公司生产的PCS 系列；尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点： 1、能同时测角、测距并自动记录测量数据； 2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果； 3、能实现数据流； 一、TOPCON 全站仪构造简介 图1为宾得全站仪PTS-V2 ，图2为尼康C-100 全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司Elta R系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。 二、全站仪的功能介绍 1、角度测量（angle observation）
全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。 从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。 （1）、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正 一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R
全站仪使用教程全站仪型号规格 全站仪即全站型电子测距仪，是集光、机、电为一体的高技术测量仪器。它集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体，使测角操作简单化，可以准确方便高效完成多种测量工作，且可避免读数误差的产生，在控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等广泛应用。一、全站仪是什么全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。全站仪能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系 统二、全站仪原理全站仪工作原理全站仪主要由测角系统、测距系统、数据处理系统及通讯接口、键盘、电源等部分构
成，其中，测角系统用于完成测角功能；测距系统用于完成测距功能；数据处理系统用于完成对数据的自动记录功能；通讯接口用于将内存与计算机连接起来，实现双向信息传输；键盘用于在测量过程中输入数据或操作指令；电源用于给全站仪提供工作所需能量。除此之外，全站仪还可根据需要接入同轴望远镜、双轴自动补偿系统等辅助设施，以增加其可完成功能。全站仪测距原理1、电子测距技术电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一 特性，测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。但是，这种直接测距的方法实现起来非常困难，当我们要求较高的测量精度时，对测量时间的要求很高，这在实践过程中是非常困难的。因此，在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进的方法进行测距。在实际过程中主要用两种方法，脉冲法和相位法。2、电子测角技术电子测角，即角度测量的数字化，也就是自动数字显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。目前，这套转换系统有两类：一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角；一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角三、全站仪分类按其外观结构分1、积木型（Modular，又称组合型）早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体，可以分离使用，也可以通过电缆或接口把它们组合起来，形成完整的全站仪。2、
高程测量的精度研究
摘要 由于其高效方便，得到了迅猛发展，成为了现在地形测量、变形监测、低等级高程控制测量的首选。近年来在理论和技术高速发展的带动下在平面测量精度和高程测量精度方面都得到了很大的提高。硬件方面，扼流圈天线使得的多路径效应得到了有效的消除；理论方面，各种对流层、电离层延迟改正模型的提出及其应用，以及许多研究表明有效的消除误差理论的应用，使得的诸多与卫星及接收机之间的误差得到了很好的改正，所以在平面位置和高程的测量精度也进一步提高。由于测量的大地高应用于实际时需要经过高程转换为正常高，中间转换过程中需要解算高程异常，一系列的计算使得在高程控制测量方面误差偏大，影响了高程控制测量在许多方面的应用。本文在双频观测的基础上，通过解算原始的观测数据，建立一种区域的电离层延迟改正模型，取代现在最常用的克罗布歇模型来消除电离层对测量的影响，更好的消除电离层延迟的影响，以提高的解算数据的精度。 本文在阐述高程系统和高程测量原理的基础上，首先分析并总结了影响测高的各种因素及大地高的测定精度；其次对现有的高程转换方法进行了全面分析，结合工程算例，深入探讨了各种拟合模型的适合范围及精度情况；同时针对高程测量中几何方法转换的不足，本文研究了基于人工神经元网络转换高程的新方法，通过实例分析证明了该方法转换高程的可行性与可靠，对神经网络模型转换高程的BP网络结构中隐层单元数量的确定、隐含层数的确定、学习速率的选择、初始权值的选择、训练样本对网络泛化能力的影响等问题进行了较为深入的探讨。为避免应用单一模型进行高程拟合方法的局限性，在吸收和学习己有研究成果的基础上，将不同的拟合模型进行迭加，提高高程异常的逼近精度和可靠性。 关键词：1、三角高程；2、测量精度；3、井下三角；4、GPS高程测量
南昌工程学院 毕业论文 水利与生态工程系（院）测绘工程专业毕业论文题目全站仪三角高程测量的方法与误差分析 学生姓名倪忠利 班级07测绘工程 学号2007101191 指导教师陈伟 完成日期 2010年 06月 17 日
全站仪三角高程测量的方法与误差分析 Total Station trigonometric leveling method and error analysis 总计毕业设计（论文） 25 页 表格 2 个 插图 3 幅
本文介绍了三角高程测量原理以及全站仪三角高程测量的不同方法，对于每种方法所能达到的精度进行分析。在相同条件下采用不同的方法, 对高差精度的影响是不同的, 所能达到的测量精度等级要求也是不一样的。从而在实际生产应用中可针对不同的精度要求和具体的客观实际情况选择不同的测量方法。 关键词：三角高程测量单向观测对向观测中间自由设站精度分析
This paper introduces the measuring principle and triangular elevation of trigonal height measurement method for each different, the precision of the method can be analyzed.Under the same conditions used different methods, the influence of accuracy of elevation is different, can achieve the measurement precision level requirement is different.Thus in the actual production application can be in view of the different accuracy and the objective reality of specific select different measuring methods Key word: trigonometric levelling ;One-way observation ;Two-way observation ;Free among set up observation;Precision analysi
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
GPS高程测量的精度分析 介绍了GPS在市政工程高程测量中的应用，并揭示了造成实践应用不广泛的主要原因—测量精度。进而从GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备以及地面高程的转化四个方面分析了GPS高程测量的精度问题。 标签：市政工程高程测量GPS信号接收机测量精度 一、引言 在工程测量中，高程测量的精度问题一直被测绘学界的工作者们广泛关注。水准测量的精度较高，但是测量工作量太大、测量速度较慢。相较于水准测量而言，GPS测量高程在效率上有很大的提高。理论与试验研究表明，如果在测量时加上一些特定的措施，GPS的高程测量精度可以达到三、四等水准测量的要求。近年来，随着RTK技术的广泛应用，尤其是多基站连续运行卫星定位服务综合系统在各城市的相继建立，高程测量方法得到了有效扩展，作业效率大大提高，但由于高程异常变化复杂，所以，GPS高程的精度普遍不高，分析影响GPS测量精度的影响因素，提高GPS的测量精度有重要的实践意义。 二、GPS高程测量的影响因素分析 1.与卫星相关的因素。卫星是GPS测量的信息发出点，卫星的分布、数量、稳定性对GPS测量结果的稳定性和精确度影响很大。 （1）卫星的个数及稳定程度。在解算整周模糊度时，至少需要有5颗公共卫星。星数越多，解算模糊度的速度越快、越可靠。当周围高层建筑物密集且有大树时，公共卫星数如果少于5颗，就很难得到固定解。当降低卫星的截止高度角时，公共卫星数将增加，但将使采集的数据含有较低的信噪比，使GPS接收机解算模糊度的时间延长，且观测精度较差，很难满足要求；当周围只是一侧或部分遮挡，此时的卫星个数需根据实际情况而定，如果卫星正好在遮挡物的一侧，此时，可能导致卫星数少于5颗，或者卫星数时而增加，时而减少。这样就会造成测回间的数据精度不稳定；当周围较空矿时，一般都能达5颗或者5颗以上，且卫星个数固定，此时采集的数据精度也比较稳定，但不排除个例。 （2）卫星分布情况。卫星分布用PDOP值（位置精度强弱度，为玮度、经度和高程等误差平方和的平方根）来衡量。PDOP值越小，说明卫星的分布越好，定位精度越高。一般规定，PDOP值应小于6。 2.与卫星信号传播相关的因素。卫星信号要经由大气空间传播到GPS数据接收器上来，在传播过程中，信号可能受到大气层的影响而发生波动，这就会对GPS接收到的数据造成影响，进而影响解算结果，影响测量的精度。 （1）对流层延迟。对流层延迟是指电磁波信号通过高度在50km以下的未
谈全站仪的高程测量精度 本人在从事工程技术管理的工作中，经常听到有测量工程师抱怨说某某全站仪不好用，测高程测不准。于是我问他：测距离准不准？得到回答是，测距离没问题！于是我就奇怪了，为什么测距离准，测高程不准呢？全站仪工作时测得夹角a和距离L，如下图： s H L a H=L*sina S=L*cosa 既然S准确，相应的H也应该准确，因为他们的计算变量都是一样的。但经过本人实际操作，全站仪测高程精度确实比较差。到底是什么原因使得同样的参数，计算出来的结果一个精确，另一个却不精确呢？进过详细分析，本人发现其实并不是仪器的问题，而是误差给大家带来的麻烦：
90sinx cosx Y Y1 Y2 上图是正弦曲线和余弦曲线示意图，我们可以发现在全站仪镜头水平x=0°—竖直x=90°期间y值的变化，当我们在接近0°附近测量时f（x）=cosx相对于g（x）=sinx对x的增量来说不敏感，也就是说，当我们在仪器测量a角时，一个增量Δa引起的S的变化比H的变化小的多，而实际操作中，各位测量工程师也会发现，由于仪器的构造限制，很少有机会在测量的时候使全站仪仰俯超过45°，而真正当仰俯角超过45°，（例如在近距离测量盖梁或者墩顶高程）时，全站仪的高程测量精度并不比水平坐标的测量精度低。例如：sin10.1-sin10=0.00171855，cos10.1-cos10=-0.0003045，这表明在角度误差0.1°的情况下，瞄准接近100米的目标，高程会差17cm，而距离只差3cm，这就是为什么大家都抱怨全站仪测高程不精确的原因。 当然测量高程精度不准还与另外一些因素有关，如：1、仪器高不能准确测得，2、镜杆高度由于标杆底的磨损产生偏差，3、对站标时习惯性只左右对中，不上下对中等。这些原因都可能使全站仪的高
OS-600G 彩屏WinCE 智能全站仪 ● 功能强大的Windows CE 6.0操作系统● 改进型EDM，测距更快，功能更强● 远距离无线数据通讯● 先进的高精度测角系统 ● 500MB 超大内存，存储海量数据 ● 功能强大的MAGNET Field 机载应用软件 国产WinCE 全站仪 的新标准
Windows CE 全站仪即将迎来轻便、灵巧的机身 ● Windows CE 系统提供了一个操作熟悉，功能强大的仪器使用界面● 全新的机载应用软件“MAGNET Field”满足各种工程测量的需求 数据采集，放样，道路测量和几何坐标应用等测量功能 快速、强大的测距系统 ● 快速、精确地相位瞄准技术● 0.9秒的快速距离测量 ● 免棱镜距离测量的最短距离仅为30cm ● 先进的超高亮度指示器瞄准● 极小的光斑减小距离测量误差 ● 测量精度可靠（独特的小入射角度）● 确保了反射片距离测量的精度 超窄EDM 激光束不仅能够精确地测量墙面、角落和人孔，还能精确测量栅栏后面的围墙和树上的枝叶。 远距离无线数据通讯(选配) ● Class 1 远距离蓝牙通信 ● Class 1 蓝牙确保了通讯距离超长和通讯连接稳定 ● 全站仪和镜站数据采集器（两者都配有蓝牙）的直接蓝牙连接加快了测量速度，使得测站只需要瞄准目标即可 OS 扩展模块RS-1B 数据采集器 FC-250 ● 触发键被安置在合理的地方，目的是为了在任何时间下都能通过轻轻一按实现测量的功能 ● 制动螺旋和微动螺旋能够确保稳定的角度测量 ● “星”键功能使用方便快捷 ● 控制面板由10个具有LCD 触摸屏显示的触摸键组成，便于用户浏览图形 ● USB-A 型接口可直接插入U 盘。插入U 盘仍可确保IP65防护等级● OS 所具有的独特的编码器能够确保在持续测量条件下精度的可靠性。双轴补偿器能够保证仪器在地形恶劣的环境下仍精确水平 ● OS-602G 采用了开创性的技术，可以获得非常可靠地的测角精度 OS-600G 系列 彩屏WinCE 智能全站仪
全站仪及其检校 徕卡是瑞士产的高精度全站仪，其中以TPS1000系列中的2003（1+1ppm)是目前世界上精度最高的一款全制动全站仪，但是，一般建筑上用不上，只有在一些高精度的机械测量和高速铁路才会用到。而其1200系列就比较广泛的运用在建筑中其中的1201是一款不错的仪器，其精度为2+2ppm（好像是，我也记不太清楚）当然，这些仪器都比较贵，因为，它们带马达，其价格一般都在20万以上。如果不带马达就比较便宜。当然，徕卡不止这几种些列，我只是简单介绍一下他们最好的两种些列。 【简介】 全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station）。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。 【原理】 全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。 全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级， 【简史】 全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的，各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。 全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。 最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上，“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的。 带有“视距丝”的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、低精度（1/200(1/500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应用。 随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”（Electronic Tachymeter）。 然而，随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实
所在位置：公司首页> 产品中心> 全站仪> 瑞士徕卡全站仪TPS400系列全站仪 产品名：TPS400系列全站仪 型号：TC402，TCR402Power，TCR402 Ultra 品牌：瑞士徕卡 报价： 产品特点 ?红外激光(IR)与可见激光无棱镜(RL)测距两种模 式 ?精调无限位微动螺旋，目标照准轻松快速?高分辨率大显示屏，读数清晰明亮 ?便携式摄像机电池，灵活的充电手段?直观的软按键快速击活各功能项 ?导航键，操作更迅速 ?数据交换和外接电源串口?双轴补偿器保证精确置平?标配的激光对中器 ?串行接口 ?高分辨率大显示屏 ?测量高精度、高速度?大容量存储空间 ?轻便的重量 技术指标 型号TC(R)402TC(R)405TC(R)406TC(R)407测角精度2"5"6"7" 测距精度2mm + 2ppm(IR单棱镜) / 3mm + 2ppm(RL无棱镜) 测程(平均大气条件)3000m (IR单棱镜)/ 80m (RL无棱镜,2"型达170m) 单次测量时间 1 s (IR单棱镜) / 3 s (30m内RL无棱镜) 机载程序自由设站、高程传递、放样、参考线放样、对边测量、悬高测量、测量、面积测 量 数据记录内存 / RS232输出望远镜放大倍率30 x 激光对中器精度 1.5 m仪器高± 0.8mm 电源NiMh电池/外接电源 全国统一报价TC402 ￥96,000 TCR402 ￥115,600 TC405 ￥79,000 TCR405 ￥99,000 TC406 ￥69,800 TCR406 ￥86,200 TC407 ￥68,800 TCR407 ￥86,200 备注：[1] 测程＞500m时，无棱镜测距精度是4mm + 2×10-6D [2] GEB221电池在25℃时30s测量一次。如果不是新电池，使用时间可能缩短。 TPS400系列全站仪报价 型号、名称精度配置价格（元）
全站仪三角高程测量精度 分析 Prepared on 22 November 2020
全站仪三角高程测量精度分析 作者修涛 内容摘要全站仪三角高程测量具有效率高，实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制，主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中，前者将大气折光系数作为常数考虑，认为各个方向的折光系数相同，这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理，并加以改正。经研究并通过实践验证，在观测结果进行修正的条件下，全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求，同时可借助Excel强大的数据处理能力，使观测数据的处理更为方便快捷[1]。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律，对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通过试验，对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪；三角高程测量；精度分析 Total Station trigonometric leveling accuracy analysis Abstract Total Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction.
数字高程模型和精度分析 最近几年，GIS架构下的数据库、高效态势下的微机，正在被延展运用。因此，数据质量的管控，就增添了原有的价值。DEM这一模型，是GIS特有的信息源头，是空间架构下的基础设施。数字高程这样的模型，也被划归到现有的DGDF，预设了规模化这一生产路径。因此，有必要明晰DEM特有的获取路径，考量现有的精度影响，辨识误差根源。只有这样，才能限缩模型偏差，创设可用的管控办法。 标签：数字高程模型模型精度具体分析 数字高程模型，是在既有的区段范畴以内，应用新颖的离散路径，去表征区段现有的表层地貌。在工程建构的多样领域，DEM这一模型，都带有偏大的运用范畴。比对惯用的地形图，DEM这样的高程图形，带有数字架构下的表征方式，更易被辨识。DEM这一新颖路径，替代了惯用的地形描画办法，在城区现有的测绘架构下，延展了原初的应用范畴。要接纳精度评析的可用路径，提升原有的管控水准。 1明晰影响要点 DEM特有的误差，是建构模型这一流程内，产出的综合差值。如上的建模误差，带有独特的要点： 首先，地形固有的表层特性，决定了现有的建模难度。这样的特性要点，在辨识表面精度这一流程内，凸显出了侧重的价值。在地面表层现有的特性之内，坡度这样的特性，被看成侧重的描画要素。通常情形下，可用特有的坡度及特有的坡长，去辨识这一区段内的地形。原始数据固有的布设影响，是侧重架构下的影响要素。数值的布设态势，可以利用固有的方位及构架，予以描画。常常接纳矩形架构下的规则格网，去描画现有的数值布设。原初数据固有的密度，可以依循平均态势下的间距、单位面积表征出来的数目、空间范畴内的数值更替、特有的截止频率，予以辨识并确认。在摄影测量这一范畴内，要预设精准的立体交会，就应当辨识影像之间特有的同名点。这一点，是数字架构下的摄影测量，必备的核心辨识点，也就是特有的影像匹配。 其次，表面架构下的建模路径，能影响原初的模型精度。可以预设两种路径，去建构如上的模型。一种路径，是经由测量，得到特有的量测数据；另一种路径，是接纳间接构建这一方式，抽取出可用的随机点，预设内插处理这一流程，以便建构出DEM架构下的模型。如上的归整过程，会损耗掉原初的可信程度。原始数据特有的损失，会经由建构好的模型，传递到现有的表面层级。DEM固有的表面特性，表征了地形架构下的吻合因素，也决定了现有的建模精度。DEM架构下的可视表达，带有侧重的辨识价值。摄影测量这一范畴内的可视表达，涵盖了现有的影像匹配。惯常情形下，影像匹配预设的基础，是特有的灰度分布，因此，如上的影像匹配，也被看成特有的灰度匹配。此外，还可以接纳特征匹配这
全站仪高程控制测量精度与误差分析 【摘要】水准测量操作简单，数据量相对较小，容易计算与处理，而且精度高。但是，由于位置差异，在一些特殊的地理位置采用全站仪进行高程控制测量更能提高效率。例如在一些山区、丘陵地带，应用几何水准测量效率就很会很低，在应用全站仪进行高程测量的时候，采用什么方法来进行数据处理也是非常重要的。为了提高计算精度与工作效率，更有利于设计最佳方案进行测量工作，那么我们将采用几种方法进行精度与误差分析比较。精度与误差也是我们最需要关注的。经过实践操作证明，使用全站仪进行山地水准测量能够达到三、四等要求。因此，采用全站仪进行高程控制测量能够达到精度要求，大大提高了工作效率。 【关键词】全站仪；高程；精度分析；误差分析 1.引言 随着测绘专业的不断发展，全站仪的应用越来越广泛，并以其操作简捷，电脑计算，大大提高工作效率，而被广大测绘人员所青睐。目前，人们对全站仪的研究也是越来越深入，希望能够将它应用到更多的工作中，而在山地高程控制测量中，使用水准仪的传统方式进行测量虽然精度高，但是工作量大，耗时长，效率太低；而采用三角高程控制测量虽不受地形限制，但是它受地球曲率、棱镜高和仪器高的因素的影响，精度与水准测量相比过低，误差相对较大。那么，使用全站仪绝对是一个很好的发展方向，这就可以摆脱传统的水准测量方式，减少了数据量，降低了工作难度，不受地区地形限制，影响测量精度因素较少。我们通过实践与研究，对全站仪高程测量精度与误差进行了分析。 2.全站仪高程测量原理与精度分析 （1）基本原理 全站仪高程测量的基本原理是把全站仪当作水准仪来使用，使棱镜高相同，达到抵消仪器高和棱镜高的目的，从而不必量取棱镜高和仪器高，这样既能在地形复杂地区进行快速的高程传递，又能确保足够的高程测量精度。如果在较短的距离内不考虑两差对高差测量的影响，那么观测计算得到的A，B两点高差只受垂直角测量和距离测量精度的影响。如果两点间高差较大或距离较远，仅安置一次仪器不能测出其高差时，就可以在两点间安置多次仪器，加设多个转点，然后再分段设站观测。图1中各符号所含意义如下：SCA为后视斜距；SCB为前视斜距；DCA为后视平距；DCB为前视平距；iA为后视点棱镜的高度；iB为前视点棱镜的高度；VC为全站仪的高度；hAC为后点A至测站点C的高差；hCB为测站点C至前点B的高差；h1为后视棱镜中心至全站仪横轴的高差；h2为全站仪横轴至前视棱镜中心的高差；hAB为后视点A至前视点B的地面高差；A1为全站仪观测后视棱镜中心点的竖直角（俯角或仰角）；A2为全站仪对前视棱镜中心点的竖直角（俯角或仰角）。原理图如下：
作者：赵保卫（南方测绘北京全站仪及电子经纬仪厂副厂长） 阅读：134 次日期：2011-3-18 10万台全站仪、13万台电子经纬仪，这个数量在当初连做梦都不敢想的事情，在16年后的今天变成了现实。 作为在南方全站仪厂从事电子经纬仪、全站仪研制与生产工作16年之余的我，激动不已的同时也未免有些压力：经历了16年的发展，我们的产量已经达到了世界第一，在全站仪的中低端方面已经和国外发达的厂商站到了同一起跑线上，但在高精度自动伺服全站仪（机器人全站仪）方面还存在较大的差距。在未来的3到5年的时间内，研制和批量生产自动伺服全站仪，应该是我们的首要任务。目前，南方北京工厂基本掌握了高精度自动伺服全站仪的各项关键技术，主要包括高精度测角系统、高精度测距系统、瞄准跟踪系统和伺服驱动系统。（一）高精度测角系统： （1）放弃原先的半浮动立轴结构，采用密珠轴系。密珠轴系是北京工厂最新研制的立轴系统，轴系的内轴和外轴通过两套精密钢珠配合，纵向靠平面保持架上的钢珠定位，横向上靠圆柱型保持架上的钢珠与内轴和外轴的两个曲面过盈配合，即无间隙配合。内外轴相对旋转时，保持架上的钢珠在公转圆周上做自传滚动。 密珠轴系有以下优点： A.内外轴和钢珠是过盈配合，过盈量选择合适，保证在－40℃～＋60℃的范围内，无间隙转动，精度不丢失。 B.圆柱型保持架上安排了100多颗精密钢珠，每颗钢珠的旋转轨迹均不重合，可以认为内轴的旋转中心为100多个钢珠公转圆心的平均值，使旋转轴的精度更高。 C.只有滚动摩擦，无滑动摩擦，轴不易卡死、转动灵活。 （2）采用绝对编码测角技术，在水平轴和垂直轴上都安装四个角度读取头，尽可能地减少旋转轴及镀盘的偏心误差。 试验证明，采用了密珠轴系和四个读取头的测角系统，水平角的精度完全能达到1秒级甚至更高级别的精度。 （二）高精度测距系统： （1）全新的五同轴光路设计，即望远、测距激光发射、测距激光接收、瞄准光源发射和瞄准图像接收五个光轴的同轴。测距激光采用中心发射，四周接收的光路系统，主物镜发射部分打通。发射光从仪器内部射出时，尽量减少穿过物镜的介面数量，使光串扰大为减少。 （2）采用相位式测量，提高测距频率。 众所周知相位式测距仪的测尺长度λ=C/2f，C=光在空气中的传播速度（约30万公里/秒），f=电磁波测距的调制频率。提高调制频率就能降低测尺长度λ，在测相器的测相精度相同时，减小测尺长度就能提高测量精度。国内常规测距仪的测距调制频率一般为15MHz~60MHz，我们把在伺服全站仪上的测距载波频率提高为150MHz，即精测测尺长度λ将缩短为1.0米。精测测尺的缩短使得在鉴相精度和信噪比都不变的情况下，仪器精度大为提高。 （3）采用频谱分析法测相。伺服全站仪所采用的测相原理和频谱分析仪的原理相似，对测距信号通过高精度模数变换器（14位）高速定时采样，得到采样周期间隔相同离散信号序列；对该离散信号进行快速傅里叶变换（FFT），