霍菲

摘要：全站儀因其測量精準(zhǔn)、易于操作、所需勞動量不大等，在現(xiàn)今測繪行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但受到一些實(shí)地環(huán)境以及人為因素的制約，全站儀會出現(xiàn)一些不利于工作正常進(jìn)行的問題，如此便可能導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)與實(shí)際有出入，導(dǎo)致實(shí)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，質(zhì)量無法保證。實(shí)際工作中，小范圍內(nèi)的控制網(wǎng)測量會利用導(dǎo)線進(jìn)行測量，此方式對精確程度有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求。于戶外進(jìn)行觀察測量時，稍不注意所測數(shù)據(jù)便極易超出限制。本文將探討全站儀導(dǎo)線的測量工作時出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差其緣故與解決方式。

關(guān)鍵詞：全站儀；導(dǎo)線測量；分析誤差；探討方法、對策

現(xiàn)今的許多的測量工作會應(yīng)用到全站儀這一儀器。尤其是進(jìn)行控制測量時，全站儀優(yōu)勢便凸顯了。但在測量工作方面，應(yīng)注意對所得的結(jié)果進(jìn)行多次的核對，數(shù)據(jù)若有出入，那么及時的分析與計算是必要的，并且，還應(yīng)據(jù)實(shí)際提出解決方案，如此可使準(zhǔn)確度得到保證。

一 全站儀其運(yùn)行的特點(diǎn)

（一）全站儀運(yùn)行特點(diǎn)

1.全站儀是結(jié)合測角和測距兩大功能與一身的智能測量設(shè)備。所需的各類數(shù)據(jù)都可以測定、記錄和運(yùn)算，這一系列操作都是儀器自動進(jìn)行的。

2.全站儀其擁有的一些與外界的設(shè)施進(jìn)行通訊的插口有很大作用，譬如與計算機(jī)以及掃描類的儀器進(jìn)行連接，這樣所需的數(shù)據(jù)便可以得到很直觀的呈現(xiàn)，同時，計算整理數(shù)據(jù)、測繪圖像這類工作便更加有效率。

3.另外還須注意的是全站儀擁有雙軸的補(bǔ)償系統(tǒng)，這對于糾正某些數(shù)據(jù)或者結(jié)果的誤差是有作用的。

（二）導(dǎo)線測量的分類及技術(shù)要求

1 在控制測量中，導(dǎo)線一般分為閉合導(dǎo)線、附和導(dǎo)線和支導(dǎo)線

2.導(dǎo)線測量中，全站儀測定的速度快，精確度高，與較為傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀器加測距儀相比顯得更為直觀可靠，因?yàn)榍罢呖梢酝ㄟ^觀察顯示屏上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且可以進(jìn)行記錄，這樣人為的原因?qū)τ跍y量的影響則會降低。

二 關(guān)于測量誤差的區(qū)分

測量誤差極易對觀察以及測定的結(jié)果形成一個消極的影響，以下將討論關(guān)于誤差的區(qū)分問題。

（1）系統(tǒng)類誤差，這個類型的誤差是指假定觀測所處的環(huán)境以及各所需條件都一樣，這時對某一事物進(jìn)行觀察以及測量，若是出現(xiàn)誤差其數(shù)值以及各符號都有規(guī)律的變化。

（2）人為導(dǎo)致誤差，即是說，在實(shí)際的測定活動進(jìn)行時有不正確的行為出現(xiàn)在活動中，這類錯誤如讀取數(shù)據(jù)出錯，記錄數(shù)據(jù)、結(jié)果時出錯等，這類錯誤較為低級，是完全可以避免的。這就需相關(guān)的人員細(xì)心行事了。

（3）偶然類型誤差，這與前邊所說的系統(tǒng)類誤差相反，觀察與測量得到的各項(xiàng)內(nèi)容出現(xiàn)的誤差其數(shù)值以及各個符號都是紊亂無規(guī)律可言的，那么這就是一種偶然。

三 導(dǎo)線測量產(chǎn)生誤差的原因

使用全站儀測量雖然有著許多的優(yōu)點(diǎn)，但若是在戶外進(jìn)行觀測時，沒能遵循使用規(guī)范，那么出現(xiàn)的誤差便會超出限制范圍。測定數(shù)據(jù)時若有誤差，那么大部分是以下的幾個原因：

（一）對全站儀及其棱鏡進(jìn)行常數(shù)的設(shè)定時出現(xiàn)錯誤。

光線在玻璃中傳播速度與在空氣中的傳播速度不同。而不同型號的棱鏡因其結(jié)構(gòu)不同，具有不同的棱鏡常數(shù)，因此，儀器使用之前設(shè)置正確的棱鏡常數(shù)可以很大程度上減少誤差發(fā)生的幾率。表1羅列了常見的棱鏡類型及棱鏡常數(shù)。

（二）儀器自身

當(dāng)全站儀沒有得到規(guī)范的校驗(yàn)以及檢查作相應(yīng)的調(diào)整，儀器上的一些軸線達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的幾何條件，那么，結(jié)果很容易出錯。儀器上一般存在著4條主軸線，他們之間的垂直關(guān)系若在使用儀器之前沒有調(diào)整，便會引起誤差。此外還需要注意到，激光對中器械其中心應(yīng)該和相應(yīng)的豎軸相互之間重合，這些指標(biāo)在儀器出廠時通常是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的，但不能排除在運(yùn)送儀器或者使用儀器的年限較長后，有不可以避免的差錯出現(xiàn)，這是需要使用設(shè)備的人員注意到的一點(diǎn)。

（三）外界產(chǎn)生的影響

（1）猛烈的風(fēng)以及劇烈的陽光曝曬等等自然因素都有可能會對儀器產(chǎn)生或大或小的影響。進(jìn)行實(shí)地測定時，側(cè)風(fēng)導(dǎo)致儀器搖動不穩(wěn)定、太陽光線過于猛烈也有可能對儀器各軸線有影響。

（2）未對儀器展開一個全面規(guī)范的氣壓與溫度的檢查調(diào)整。儀器工作時會用到電磁波測距，此時，若是環(huán)境中的氣壓、溫度等有高低不定的變動，這會使得電磁波其傳播的速度隨之變動，若沒有校正，那么就會有差錯。為了驗(yàn)證氣象環(huán)境對觀測數(shù)據(jù)的影響，我們采用型號為Leica TCR1102的智能全站儀，將測試場地設(shè)定在河北省石油物探計量站核查基線場進(jìn)行。如表2所示，氣象改正未參與計算時，與標(biāo)準(zhǔn)值最大可達(dá)到4.72mm。當(dāng)氣象改正參與計算時，與標(biāo)準(zhǔn)值最大達(dá)到2.42mm。足以見得氣象環(huán)境對野外觀測的影響不容小覷。

四 怎樣減少或是避免誤差的發(fā)生

（一）使用到的儀器應(yīng)該進(jìn)行合規(guī)范的設(shè)備檢查，盡量使用儀器原裝的并且是符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的棱鏡進(jìn)行觀測，儀器設(shè)備使用較長的一段時間后按期送至相關(guān)的法定計量檢定單位進(jìn)行檢定，若發(fā)現(xiàn)問題送修至儀器廠家授權(quán)的維修機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修，待維修完畢后再送到檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)檢，帶復(fù)檢合格后方可野外使用。

（二）使用儀器的過程中，應(yīng)十分注意儀器在各項(xiàng)數(shù)據(jù)上是否合乎規(guī)范，有沒有做到中和整平。例如光學(xué)的對中器、激光對中器等，這一系列的數(shù)據(jù)都應(yīng)該清晰明了。儀器在閑置時應(yīng)放置在儀器箱內(nèi)。輕拿輕放，不允許磕碰，避免損傷到儀器內(nèi)部元器件。在觀測過程中若發(fā)現(xiàn)偏差數(shù)據(jù)超標(biāo)，則重新開始測量并對最終所得結(jié)果進(jìn)行再檢驗(yàn)。

（三）觀察與測量的工作應(yīng)該謹(jǐn)慎，在早晨時分以及正午階段還有將入夜之時溫差通常是比較大的，這種時候目標(biāo)成像不夠清晰，可見度未達(dá)標(biāo)，所成的影像往往不夠穩(wěn)定，視覺方面的差別尤其突出，故不應(yīng)在上面提到的幾個時間段進(jìn)行施工；若儀器搬運(yùn)較大的路程后，宜將設(shè)備儀器靜止放置約半個鐘頭后，方可開展工作，這樣能夠讓設(shè)備自身的溫度與外部溫度有均衡，當(dāng)溫度趨于一致之后，進(jìn)行工作效果會更理想；為避免一些不必要的太陽光照對于設(shè)備造成不良影響，觀測工作中應(yīng)為設(shè)備遮光，因?yàn)檫^于灼熱的陽光會對儀器造成影響，此外，設(shè)備應(yīng)原理高溫的物體以及環(huán)境；不僅應(yīng)對儀器實(shí)施防曬防熱，還應(yīng)注意防雨水，做好防雨水措施。

（四）對儀器進(jìn)行操作時切忌力度過大，野蠻拆裝。當(dāng)力度超出儀器承受的范圍便極有可能對設(shè)備造成損害。設(shè)備儀器是十分貴重，應(yīng)該派專人進(jìn)行看護(hù)。一些電子通訊設(shè)施，例如智能電話、平板電腦等，不應(yīng)近距離放置在儀器邊上使用，以免電磁波影響到設(shè)備的正常運(yùn)行以及使用。

五 結(jié)束語

我們在開展工作時誤差并不少見，但是可以盡我們所能，使得全站儀的測量工作中誤差少一些，細(xì)心與耐心多一些，則可以避免很多可能出現(xiàn)的誤差，這樣，重新測量計算的時間就可以避免的，那么我們的工作的效率也會顯著提升。若在實(shí)際的研究上能事先提出一些可能出現(xiàn)的狀況并想出解決狀況的方案，這樣未雨綢繆，積極效果也顯而易見。

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（作者單位：中國石油集團(tuán)東方地球物理公司裝備服務(wù)處裝備研究中心）