全站仪精度分析资料

2秒级全站仪极坐标法变形监测的精度分析一、极坐标法测量原理如图所示，A、B为已知点，A点坐标为（xA，yA）、B点坐标为(xB，yB)，p为待定极坐标测量法示意图点。

通过测定AB边与Ap边的夹角β，Ap边垂直角ν以及Ap边的斜距S，可通过计算出AB边坐标方位角αAB和Ap边平距D，求得p点的坐标。

计算式如下：…………………………………………①…………………………………….……………. ②………………………….………………………③}…………………………………………...④二、极坐标法测量精度分析由于是独立观测值，也是相互独立的。

对以上②、③微分得…………………………………………………………⑤……………………………...⑥再对④微分得}……………………………………⑦上式可写为………………………………….⑧因此，p点的协方差阵为其显式形式为由以上显式，可推出P点的方差写成中误差形式即为……………………………………………..⑨三、极坐标法测量误差估算按照全站仪的标称精度，如采用2″级全站仪，标称精度测角为±2″、测距为2+2ppm，当已知点至待定点之间间距为100m时，取将⑥式按照误差传播定律写成取估算Ap边平距测量误差：当点间高差较小时，垂直角测量误差对平距的影响可忽略不计；取ν为15°时，平距测量误差为±2.06mm。

可见垂直角大小对平距测量精度影响不大，只取决于测距本身精度，距离越长，精度越低。

由⑨式计算p点坐标中误差为四、提高极坐标法测量精度的方法与途径从以上误差估算可以看出，在测站与待定点间距较小的情况下，提高测角精度对于提高待定点精度的意义不大，而距离测量精度直接制约着待定点的测量精度。

要提高近距离极坐标法的测量精度，除视线（测距光路）离开周边物体距离应大于0.3m以上（降低大气旁折光影响）不穿越水沟、河面（防止水面对测距电磁波的影响）以外，重点应在以下两个方面：1、增加距离测量测回数，提高测距精度。

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。

全站仪在铁路测量中的精度控制摘要：探讨了全站仪在铁路测量中的应用和精度分析，阐述全站仪在铁路测量中的误差精度控制，进一步强化全站仪在铁路测量作业中的运作效率，提高测量的精准度，旨在为相关研究提供参考资料。

关键词：全站仪;误差分析;精度控制;铁路测量;引言：随着铁路建设规模的扩大和列车运行速度的提升，对铁路轨道的测量工作提出了更加严格的要求。

在铁路测量中应用全站仪能够有效保证测量效率和精度，为铁路线路的养护维修提供更为准确的依据。

另外，全站仪采用的X、Y、H三维坐标可以直观反映线路实际情况，同时可利用计算机对数据和图形进行灵活处理。

因此，为确保铁路工程整体施工质量，达到规范要求精度的控制，对于铁路测量中全站仪的精度控制研究至关重要。

1.全站仪的概念及原理全站仪是集光、机、电为一体集合了垂直角、水平角、距离、高差测量功能的测绘仪器。

对于一次测量工作可以一次性完成因此称为全站仪一般应用于公路、铁路隧道的测量或者监控。

全站仪具有自动记录和显示的功能用自动代替了人工光学微读数简化操作步骤避免误差产生因其自动化的功能使得测量时间缩短节约了人力、物力。

全站仪利用了电子经纬仪其竖直度盘和水平度盘及其读数设置采用了两个编码盘和读数传感器进行角度测量根据测角精度的不同可以为0.5”、1”、2 ”、3 ”、5”、10”等几个等级[1]。

2.全站仪在使用中的误差分析2.1 轴系误差经纬仪在光学原理上更加突出，具有全站仪不能具备的优势，而全站仪在轴系方面存在更多的误差。

为控制轴系误差，就要正确认识轴系误差产生的原因。

具体来说，全站仪产生轴系误差的原因主要包括以下3个方面：（1）环境温度和气压的变化。

当测量环境的温度和气压变化较大时，尤其是测点间温度和气压差距较大时，全站仪视准轴位置会出现明显波动，视准轴的变动会直接引发轴系误差[2]。

（2）镜头安装调整不当。

在测量时，如果出现全站仪镜头安装与调整不当的情况，就会直接导致全站仪镜头中的望远镜十字丝中心偏离正确位置，进而导致视准轴偏离正确的仪器水平方向，产生轴系误差。

全站仪精度分析全站仪代替水准测量精度分析1．引言目前, 在水准测量中, 水准仪仍然是主要的使.用仪器, 但山丁仪器本身的原因, 其仅使用于平坦地区在地形较复杂地区使用水准仪进行水准测量, 测站数很多, 精度也很难保障。

随着电子技术的发展, 与全站仪的普及, 测距精度已人人提高。

全站仪己普遍用于控制测量、地形测量和上程测量中。

但是能否使用全站仪代替水准仪进行水准测量是广大测量所关心的问题, 本文结合全站仪三角高程测量的原理和方法, 并将其主要误差来源与水准仪进行对比分析, 进而分析其代替水准测量的可行性。

全站仪三角高程测量及其精度分析根据误差传播定律,得到(2) 式计算高差中误差为:则(3) 式可化简为如果取测角标准差mα= ±1″,测距标准差m S = ±(2 + 2 ×10 - 6 S ) mm ,仪器高和棱镜高量取中误差m g= ±110 mm ,则对应不同的竖直角α和倾斜距离S ,对向观测高差的中误差见表1 所示。

表1 对向观测高差中误差(单位:mm)从实验数据分析可看出:对向观测高差中误差随着竖直角及视线斜距的增大而增大。

对于短测距边长,仪器高和棱镜高量测误差是全站仪三角高程的主要误差。

若取二倍中误差作为三角高程极限误差,则对于测角中误差为±1″全站仪,对向观测法在测距边长大于100 m 情况下,其三角高程精度可以满足三等水准限差要求。

2 中间观测法不同方向的大气折光系数是有差异的,因而简单地进行对向观测加以抵消与实际的情况有出入。

为了提高三角高程观测精度,可采用中间观测法,即将全站仪置于A 和B 两点大致中间位置处,设S A 、S B 分别为测站与测点A 和B 之间的倾斜距离; D A 、D B 分别为测站与测点A 和B 之间的水平距离;αA 、αB 为全站仪照准棱镜中心的竖直角; i 为仪器高; v A 、v B 为棱镜高; R 为地球曲率半径。

全站仪自由设站法的精度分析作者：熊剑飞来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要: 分析自由设站法的原理及精度评定, 推导利用自由设站法进行基坑监测的精度公式；结合某一基坑监测, 将自由设站法与目前在基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析, 利用自由设站法对基坑进行变形监测完全满足规范要求, 具有较好的实用价值。

关键词: 自由设站法; 基坑监测; 精度分析Abstract: The analysis of free principle and accuracy evaluation method, the precision formula is derived using free station method of foundation pit monitoring; combined with a certain foundation pit monitoring, will free station method and present in the foundation pit monitoring coordinate method used sensor were analyzed, using the free station method for deformation monitoring fully meet the standard requirements on the foundation, and has good practical value.Key words: free station method; monitoring; precision analysis中图分类号：TV551.4 文献标识码：文章编号：随着我国国民经济的迅猛发展, 城市建设也突飞猛进, 随之出现了众多的超高层、大跨度空间结构。

而做为工程建设第一步的基坑工程又是各种建筑上部施工的关键, 过去由于设计和施工过程中对基坑的认识不足、重视不够而发生过一些重大的工程事故, 造成了巨大的经济损失。

关于全站仪放样精度的分析摘要：全站仪广泛用于工程测量实践中.根据全站仪极坐标法放样的原理,对其精度进行了分析,阐述了放样过程中产生误差的因素及注意事项。

关键词：全站仪放样误差精度目前，随着科学技术的发展，全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展，全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。

许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中，如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。

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，对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。

1仪器精度的选择为了能够满足施工中测量精度，应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用：式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差（″）；ms为测距中误差m；S为测距边长m；ρ为常数，ρ=206265″。

例如：使用的测距仪标称精度为±（5mm+5×10-6S），平均测距长度S为按500m计，按照精度匹配原则有：mγ=ms/S×ρ=5/500000×206265=2″，因此，当使用的测距仪标称精度为±（5mm+5×10-6S）时，应选用测角精度为2″级经纬仪。

2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算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：（1）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。

由式（1）可得（2）顾及因此（3）式（3）表明，对一定的仪器设备，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A。

因此对每一个放样控制点A，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。

全站仪测角精度分析作者:风流无情*易言*刘清利让许多测量初学者头痛的并不是测量如何进行，仪器如何操作的问题，其关键在于测角、测边的各种限差如何得知，不同的仪器其2C、上下半测回角之差限值、测回间角值较差限差如何确定的问题。

此文只就仪器精度进行分析。

全站仪精度为2’’是指一测回水平方向中误差不大于2’’。

而一测回水平方向是指盘左盘右方向值的平均值，即：一测回方向=盘左方向值+（盘右方向值±180°）2一、半测回归零差限差：设一测回方向中误差为m=±2’’,则盘左方向中误差=盘右方向方中误差=2√2’’由于半测回归零差=盘左方向值-（盘右方向值±180°）则半测回归零差方向值中=√2*2√2=4’’.2C限值取中误差的2倍，即2C=8’’二、一测回角值中误差及测回间角值较差的限差:一测回角值为两个方向值之差，所以，一测回角值中误差为mβ=m√2=2√2’’,用测回法测量水平角两个测回，两测回间角值较差方中误差是一测回角值中误差的√倍，即m∆=√β=4’’,取两倍中误差为限差，则测回间角值差的容许误差为2m∆=8’’三、半测回角值的中误差及上下半测回角值之差限差：一测回的角值是上下半测回角值平均值，故半测回角值中误差为：m=√2mβ=4’’，则上下半测回角值之差限差为半m∆=m半√2=4√2’’=5.6’’，取中误差的2倍为容许误差，故容许误差为11.2’’四、上边一二三部中对应的函数式如下：1.一测回方向=盘左方向值+（盘右方向值±180°）22.2C=盘左方向值-（盘右方向值±180°）3.一测回角值=（一测回方向）后-（一测回方向）前4.测回间角值较差=一测回角值-另一测回角值5.一测回角值=上半测回角值+下半测回角值26.上下半测回角值较差=上半测回角值-下半测回角值五、常用函数中误差公式：。

全站仪三角高程测量精度分析
一、仪器原理
全站仪三角高程测量基于三角测量原理，通过测量物体与测站以及目标之间的角度，根据三角关系计算出物体的高程。

测量过程中，全站仪会通过发射红外线或激光束，自动测量和记录目标物与测站之间的水平角和垂直角。

同时，全站仪也会通过内置的距离仪来测量测站与目标物之间的距离。

通过融合这些数据，全站仪能够计算出目标物的高程。

1.环境因素：如温度、大气压力、湿度、气流等因素会对全站仪的测量精度产生影响。

特别是大气折射效应会导致测量结果产生偏差。

2.仪器本身的误差：全站仪的测量系统包括角度测量系统和距离测量系统，这两个系统本身都存在精度限制和系统误差，如仪器的仰角误差、仪器的定位误差等。

3.人为误差：操作人员在使用全站仪进行测量过程中，可能由于技术水平、操作不当或者主观判断等原因导致误差的产生。

比如未能正确对准目标、未能保持仪器的水平或垂直等。

4.目标物本身的误差：目标物的安装质量、目标物的高程变化等因素都会对三角高程测量结果产生影响。

1.仪器选择：选择高精度、稳定性好的全站仪，以减小仪器本身的误差对测量结果的影响。

2.仪器校准：定期对全站仪进行校准，以确保仪器的测量精度符合要求。

3.仪器使用规范：操作人员需要按照全站仪的使用说明进行操作，保持仪器的水平和垂直，正确对准目标，避免人为误差的产生。

4.环境条件控制：在测量过程中，应尽可能控制环境条件，如避开大气折射效应较大的时段进行测量，保持测量场地稳定。

5.数据处理方法：在数据处理过程中，采用合适的数学模型和算法进行计算，降低误差的传递和累积。

全站仪测距精度分析全站仪是集光、机、电于一体的高科技测量仪器，凭借其快捷高效和功能强大等优势在测绘领域得到了日益广泛的应用，成为测绘生产中非常重要的一种仪器。

我矿至今已经购买了3台全站仪，用于井下基本控制导线的测量。

在使用的过程中，我们认识到该仪器不仅精度能满足井下基本控制测量的要求，而且省时、省力，的确是测量人员的好帮手。

虽然我们拥有3台全站仪，但是有时候还是会用到经纬仪导线测量，利用钢尺量距，在此过程中我们发现，使用钢尺量距和全站仪测距有一些小的偏差，为了比较这两种测距那个的精度更高些，我们对全站仪和钢尺量距进行了精度比较。

为了比较全站仪测距和钢尺量距的精度大小，我们在-410东翼轨道大巷相同条件下进行了一次测距比较。

在现场对12条距离不同的边长进行测距。

同时根据全站仪的中误差：m L =±（A+B 〃L ）式中：A=2.09，仪器的固定误差（mm ）；B=1.54，比例误差系数（mm/km ）； L —测距长度（km ）。

其中A 、B 为实际鉴定结果。

钢尺量距边长中误差：222L b L a m L +±=式中：a=0.0004，偶然误差系数； b=0.00004，系统误差系数；L—钢尺量距边长（m）。

进行计算比较，结果见下表由表中可以看出，边长小于50m时钢尺量距精度稍高；边长大于50m时，全站仪测距精度明显比钢尺量距精度高；边长越长测距优势越明显。

全站仪克服了钢尺量距的限制，可尽量加长导线边长，从而减少测角误差的影响。

实践证明，全站仪在井下导线测量过程中，对边长距离的测量优于钢尺量距，精度完全可以满足井下基本控制测量的要求，且能够减小劳动强度，缩短井下测量实间，提高工作效率。