工程中全站仪使用以及误差分析论文

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。

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/×SAB/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SAB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。

江苏省南京工程高等职业学校江苏联合职业技术学校南京工程分院Nanjing Engineering Vocational College毕业设计全站仪在工程测量中的应用学生姓名：袁晨曦学号：20指导教师：江卉职称：专业：工程测量系（部）：地质工程系2011年×月×日目录摘要 (3)一．全站仪的基本理论（一）全站仪的概述 (3)（二）全站仪的组成 (3)二．全站仪操作及应用（一）全站仪操作 (4)（二）计算机管理 (5)（三）优势 (6)三. 工程中的应用（一）传统三角高程测量 (7)（二）使用全站仪配合跟踪杆测量位置点高程 (8)（三）导线测量 (9)四.全站仪使用注意事项总结 (11)参考文献 (11)致谢……………………………………………………………全站仪在工程测量中的应用论文摘要文章介绍了全站仪的控制方法并总结了AutoCAD，全站仪在工程测量中内业资料的计算及管理的应用，以及全站仪使用注意事项和其再测量中的优势性。

关键词：全站仪优势操控应用一、全站仪的基本理论1 全站仪的概述：随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，集电子测角、电子测距、数据采集与存储的全站仪已经取代了常规的光学经纬仪和S3光学水准仪。

各测绘仪器厂商生产出各种型号的全站仪，出现了大内存、多功能、防水型、防爆型、电脑型等，全站仪正朝着功能全、效率高、全自动、易操作、体积小、重量轻的方向发展，使野外测绘作业的劳动强度逐渐地减轻，工作效率得到不断提高，测绘技术水平也相应地得到了提升，从根本上更新了测量的观念和理论。

传统的测量方式正逐步被不断涌现的新仪器、新技术、新方法所取代。

目前在建筑工程测量经常采用的仪器就是全站仪。

全站仪是全站型电子速测仪的简称，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，又被称为“电子全站仪”是指由电子经纬仪、光电测距仪电子记录器组成。

它除了能自动测距和测角外，还能快速完成一个测站所需完成的各种工作，包括平距、高差、高程、坐标以及放样等方面功能的计算，并且可实现自动测距、自动计算和自动记录的多功能的地面测量仪器。

全站仪在工程测量中应用论文摘要：电子全站仪是近年普遍使用的一种新型的测量仪器，它同时具备了光学经纬仪和电子测距仪的功能，能够方便、快捷地进行高精度测距仪的测量工作，而工程测量则是一项专业性很强，带有普遍性的工作。

随着技术的进步、仪器工具的更新和改进，促使工程测量工作越来越简化，精度也越来越高，而合理科学的运用全站仪进行测量，仍需我们进一步的积累经验和继续探讨。

前言全站仪作为光电技术的最新产物，智能化的测量产品，是目前各工程单位进行测量和放样的主要仪器，它的应用使测量人员从繁重的测量工作中解脱出来。

全站仪测量经过几十年的发展，现在各个方面已经是十分成熟，目前，全站仪在现代的工程领域基本得到普及，给测绘行业带来了深刻的影响。

1全站仪简述全站仪就是全站型电子速测仪，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，并能与外接设备交换数据的多功能测量仪器。

从总体上看，全站仪有下列两大部分组成：（1）为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统以及自动补偿设备等；（2）过程控制机：主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能，过程控制机包括与测量数据相连接的外转设备及进行计算、产生指令的微处理机。

全站仪所运用的是全电子化设备，运用电子测距能在很大程度上减少误差，同时电子测距也拥有改正误差的功能。

由于全站仪能在同一显示窗里显示距离、竖直角、坐标以及水平角，就可以通过消除键对水平角指标差和竖直角指标差进行消除，这样就能够更好地对测量误差进行控制。

与传统测量工具及测量方法相比，传统的测量方式可能会发生滑移及错位现象来影响测量结果，同时还受到施工场地的空间设置和自身刻度的限制，无法避免的问题就会导致重重测量误差的出现。

由此可见，高科技全站仪在工程测量中的作用十分重要。

2全站仪在工程测量中的运用2.1全站仪工作原理在测站上安置好仪器后，除照准需人工操作外，其余可以自动完成，而且几乎在同一时间得到平距、高差和点的坐标。

露天采矿技术2012年增刊1前言原理误差大多表现为系统误差的属性，也有表现为随机误差属性的。

但是全站仪的标称精度表述的都是随机误差，有些人误以为仪器除了随机误差就没有其他任何的误差。

而客观事实恰恰相反，系统误差的累积效应的影响作用会更大。

从这个意义上讲，关注仪器的系统误差有着更重要的意义。

2全站仪的发展概述20世纪60年代以后，电子测距技术日益成熟，人们将电磁波测距仪和光学经纬仪组合在一起的仪器统称为“电子速测仪”（Electronic Tachymeter）。

后来也叫半站型电子速测仪。

随着电子测角技术在经纬仪中的广泛应用，出现了电子经纬仪，人们又把电磁波测距仪和电子经纬仪进行一体化设计，并逐步对其功能不断完善：电子改正（补偿）、电子记录、电子计算等，这就是今天意义上的全站型电子速测仪。

半站型电子速测仪也称之为“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，对斜距进行解算，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。

由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常简称为全站仪。

从总体上看，全站仪主要有电子测角系统、电子测距系统、和控制系统3大部分组成。

1）电子测角系统完成水平方向和垂直方向的角度测量；2）电子测距系统完成仪器到目标之间的斜距测量；3）控制系统负责测量过程控制、数据采集、误差补偿、数据计算、数据存储、通信传输等。

3全站仪的基本原理3.1电子测距原理电子测距的原理是利用电磁波的直线传播和波速稳定的特性，通过测出两点之间的电磁波传播延迟时间进而间接测得直线距离的过程（见图1）。

以分别在A、B两点架设测距仪器和反射器，测距仪发射一束电磁波．电磁波在被测距离A、B之间传播，到达B点后，被反射器反方向反射回来。

全站仪在工程测量中的精度和可靠性分析随着工程测量精度的要求逐渐提高，精密全站仪在施工工程测量中广泛应用于平面和高程测量。

本文以Leica TS30全站仪为例，通过实验验证了精密全站仪在工程测量定位的精度，证明了通过采取一定的观测措施精密全站仪可以达到亚毫米级的精度。

标签：工程测量测角误差测距误差全站仪1引言随着工程技术的发展，各种大型工程建构筑物的出现，对测量的精度要求越来越高，常规的光学仪器很难满足高精度工程的施工要求。

因此各种高精度的仪器应运而生，它具有常规测量仪器无法比拟的优点，避免了人工操作、记录等过程中差错率较高的缺陷。

对精密全站仪进行性能测试，研究影响其精度的各种因素，是提高精密全站仪测量精度的前提。

2全站仪测量误差分析全站仪测量的主要要素有方位角、垂直角、水平距离等，因此测角误差和测距误差是全站仪测量定位的主要误差来源，此外，受外界环境因素的影响，光线、温度、测站稳定性、仪器对中误差、照准误差以及观测人员的专业素质等，对全站仪的测量定位结果也会带来一定影响，下面针对各种观测因素对观测结果的影响进行分析。

2.1测角误差的影响全站仪的测角误差主要由仪器自身测量误差和照准误差引起。

当进行高精度观测时，可以采用正倒镜观测，进一步提高测角精度。

测量工作中测距误差忽略不计，我们可以通过一定的公式计算测角误差对测量定位结果的影响，假定观测距离固定为20m，我们可以通过公式计算不同测角误差引起的测量定位误差，详细信息如表1。

从表中可以看出，测角误差对测量结果的影响是比较显著的，尤其是在长距离测量定位中，测角误差对测量结果的影响显著增大，因此在精密工程测量和变形监测中，对于长边的观测，一定要想办法减小测角误差。

2.2测距误差的影响全站仪的测距误差包括固定误差和比例误差。

仪器测距的固定误差包括测距周期误差、加乘常数误差等。

测距周期误差和加乘常数误差具有相对稳定性和重复性，采取一定的观测方法可以相互抵消可不予考虑。

水利工程测量中全站仪的误差及精度控制随着社会经济的深入发展，我国的水利工程建设也取得了良好的成果，文章通过简单介绍水利工程测量中全站仪的应用，对全站仪在使用过程中存在的误差进行了分析，进而找到解决全站仪误差问题的精度控制方法。

标签：水利工程;测量;全站仪;误差分析;精度控制前言：随着科学技术的快速发展，在当前的水利工程建设中，最原始的测量数据资料越来越重要，水利工程的测量需求不断加大，因此全站仪作为水利工程测量的工具，其应用越来越广泛。

目前，在水利工程测量过程中，由于基础资料的要求和精度问题，全站仪在测量过程中占到很大的比重，且由于全站仪的诸多优点，使全站仪被越来越多运用于水利工程的测量过程中。

1.全站仪概述全站仪经历了三个发展阶段：A.第一代全站仪：其功能比较简单，只类似普通的电子经纬仪和水准仪功能，缺少自动记录的功能，所测得的数据也只可以通过人工的方式进行记录;B.第二代全站仪：比第一代有所进步，可以用来和外部设备共同使用，通过外挂的电子手薄利用电缆线可以控制全站仪的操作，所测得的数据能够实现自动传输到磁卡或电子手薄上，但内置功能还有待实现;C.第三代全站仪：基本上已经实现了全自动的功能，开发了应用软件应用于全站仪上，所有的操作可以通过全站仪全部实现，甚至在现阶段科技水平高速发展时期，可以实现无从操作的功能。

具有内置开发功能的第三代全站仪是目前最为先进的全站仪，它具备了微型计算机和电子经纬仪的双重功能，以TOPCON-GTS700系列全站仪为例，其内部有三个CPU（一个用于测距，一个用于测角，还有一个用于系统管理），640K 内存（320K用于系统管理，320K用于应用程序的开发）。

它所采用的操作系统是DOS，其显屏的点阵大小为240x80。

因此，在这个系列的全站仪上必须使用DOS环境下的开发工具和编程语言来开发应用软件.并且必须注意不能超出这个屏显范围。

2.水利工程测量中全站仪的应用在没有使用全站仪之前，水利工程测量主要用水准测量及经纬仪测量等仪器，这些仪器的精度相对于全站仪来讲，实用性不如全站仪，精度不如全站仪，全站仪的全面性、准确性和携便性，使得全站仪在水利工程测量中占据了不可替代的作用，为水利工程测量绘制基础资料提供了准确的数据。

水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制发表时间：2018-12-14T17:38:34.703Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：黄建东[导读] 就全站仪在水利工程测量中的应用情况，对其误差与精度控制进行分析，具有十分显著的作用和意义。

浙江华东工程安全技术有限公司浙江杭州 311000摘要：本文在对全站仪的工作原理及其进行水利工程测量应用的作用优势分析基础上，结合其在水利工程测量中的应用情况，对其误差问题和精度控制进行研究，以促进全站仪在水利工程测量中的推广应用，确保测量结果的精确度。

关键词：水利工程；测量；全站仪；误差；精度控制全站仪在水利工程测量中的应用较为广泛，尤其是在高程测量与距离测量中应用表现最为突出，对水利工程的建设实施以及水利事业发展都有着非常重要的作用和影响。

近年来，随着我国各项社会与经济建设事业的不断发展，水利工程建设也取得十分显著的发展和进步，再加上科技水平的不断发展提升，使得全站仪在水利工程测量中应用更加普遍，对水利工程测量的精确度要求也更高。

因此，就全站仪在水利工程测量中的应用情况，对其误差与精度控制进行分析，具有十分显著的作用和意义。

1、水利工程测量中全站仪的应用分析1.1 全站仪的工作原理分析全站仪是一种集自动测距以及测角、数据计算、自动记录与传输等多功能为一体的，具有自动化以及数字化、智能化特征的三维坐标测量与定位系统，其在水利工程测量中具有较为广泛的应用，主要包含电源以及测距系统、测角系统、通讯接口、数据处理、显示屏等结构部分，其中，CPU作为全站仪的核心构件，其在工作应用中，通过全站仪系统中的四大光电测量系统与数据处理系统，以通讯接口完成总线与CPU连接基础上，利用系统自身的空间数据处理与计算功能，对测量放样点的方位角以及有关距离进行测量获取，不能够根据全站仪系统的键盘操作指令进行有关测量实施。

其具体操作流程如下：在全站仪的输入输出单元进行测量站点坐标以及测量起始方向的方位角、水平角、竖直角、倾斜距离等数据参数输入后，由全站仪中央处理单元通过实时计算与输出、显示等功能，对所需站点与测量点之间的方位角、水平距离、高差、三维坐标参数等进行计算获取，并将测量计算结果利用输入输出单元在全站仪电子计算机中进行计算编辑及自动成图显示。

全站仪测量误差分析摘要本文从全站仪测量时的注意事项入手分析了全站仪的固定误差、比例误差已经棱镜参数及其改正。

关键词全站仪；测量；误差分析测距误差是由光速、测相、频率、大气折射率和仪器常数等误差引起的。

测距误差可为两类：一类是与距离远近无关的误差，即测相误差和仪器加常数误差，称为固定误差；另一类是与距离远近成比例的误差，即光速误差、频率误差和大气折射率误差，称为比例误差。

1 测量时的注意事项1）开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固；2）开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，降低仪器的精度。

仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。

装箱时各部位要放置妥帖；3）在阳光照射下观测，应给仪器打伞，并带上遮阳罩。

在阴雨天气进行作业时，也应打伞遮雨，以免影响观测精度；4）架设仪器尽可能用木制三脚架，因金属三脚架会产生振动，影响测量精度。

用连接螺旋将仪器固定在三脚架上之后才能放开仪器。

在整个操作过程中，观测者不能离开仪器，以避免发生意外事故；5）当测站之间距离较远，搬站时应将仪器电源关闭后卸下，再装箱背着走。

当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，仪器要尽量保持直立；6）仪器任何部分发生故障不能勉强使用，应立即检修，否则会加剧仪器的损坏程度；7）禁止用手抚摸仪器的光学元件表面。

清洁仪器透镜表面时，请先用干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的无线棉布蘸酒精由透镜中心向外一圈圈地轻轻擦拭；8）仪器应保持干燥，遇雨后应将仪器擦干，放在通风处，待仪器完全晾干后才能装箱。

仪器箱应保持清洁、干燥；9）冬天室内室外温差较大，仪器搬出室外或搬人室内，应隔一段时间后才能开箱；10）电池充电时间不能超过规定的时间。

电池长期不用，要每月充电一次。

存放温度以0℃~40℃为宜。

2 固定误差分析2.1测相误差测相误差就是测定相位差的误差。

测相精度是影响测距精度的主要因素之一，因而提高测相精度对测距十分有利。