趙洪巖 火箭軍士官學(xué)校
在利用反射棱鏡(或者反射片)作為反射物進(jìn)行測(cè)距時(shí),反射棱鏡接受全站儀發(fā)出的光信號(hào),并將其反射回去,通過(guò)計(jì)算光通過(guò)的時(shí)間測(cè)出全站儀到反射棱鏡的距離。由于光通過(guò)玻璃時(shí)的速度比通過(guò)空氣時(shí)要小,使得儀器測(cè)量的距離比實(shí)際距離要長(zhǎng),需要對(duì)測(cè)量到的距離進(jìn)行改正;實(shí)際應(yīng)用中,由于安裝位置的需要,棱鏡的頂點(diǎn)位置不在測(cè)量的鉛垂線上,也需要進(jìn)行距離改正。同時(shí)考慮以上兩種改正,得到的改正數(shù)就是棱鏡常數(shù)。
全站儀瞄準(zhǔn)棱鏡測(cè)量時(shí),必須要設(shè)置棱鏡常數(shù),通常棱鏡常數(shù)已在生產(chǎn)廠家所附的說(shuō)明書上或棱鏡上標(biāo)出,供測(cè)距時(shí)使用,通常國(guó)產(chǎn)棱鏡的棱鏡常數(shù)為-30mm。設(shè)置棱鏡常數(shù)時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
1.一旦設(shè)置了棱鏡常數(shù),則關(guān)機(jī)后該常數(shù)會(huì)被保存,直到用戶下一次輸入棱鏡常數(shù);
2.我們常用的對(duì)中桿的棱鏡可以從正面和反面進(jìn)行安裝,安裝位置不同,即使使用同一對(duì)中桿,棱鏡常數(shù)也不同。通常有一面標(biāo)記為-30mm,另一面標(biāo)記為0mm;
3.徠卡的棱鏡常數(shù)是徠卡專用的。用徠卡圓棱鏡,徠卡棱鏡常數(shù)就是0,絕對(duì)常數(shù)顯示的是-34.4mm。絕對(duì)常數(shù)顯示的是棱鏡的實(shí)際常數(shù),如果用國(guó)產(chǎn)棱鏡,應(yīng)選擇自定義,絕對(duì)常數(shù)設(shè)置成-30mm,徠卡棱鏡常數(shù)就會(huì)變成4.4mm;
4.作業(yè)之前,務(wù)必對(duì)棱鏡常數(shù)進(jìn)行檢查。簡(jiǎn)單做法:找一已知基線,分別在基線兩端安置儀器與棱鏡,測(cè)量一下水平距離,若觀測(cè)值與已知值一致,則說(shuō)明棱鏡常數(shù)設(shè)置正確;
5.更換全站儀或者棱鏡后,重新檢查和設(shè)置棱鏡常數(shù)。
地形圖上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)點(diǎn)之間的水平距離(測(cè)站高程面上)一般是不相同的,其比值就稱為格網(wǎng)因子(GRID FACTOR)或格網(wǎng)比例因子(SCALE)。
為了將地面距離歸算到地形圖上,以便計(jì)算平面坐標(biāo),首先要將地面上的水平距離投影到平均海水面(或參考橢球面)上,然后再將海水面(或橢球面)上的距離按照地圖投影的規(guī)則投影到地形圖平面上(我國(guó)地形圖采用高斯-克呂格投影),為了表示平距變化的大小,引入了格網(wǎng)因子這個(gè)參數(shù),包含了高程因子和比例因子。全站儀的氣象參數(shù)(溫度、氣壓)、單位設(shè)置、通訊參數(shù)等設(shè)置項(xiàng)比較常用,一般不會(huì)出問(wèn)題,但格網(wǎng)因子的設(shè)置在工作中往往被無(wú)視,極易出現(xiàn)問(wèn)題。
設(shè)置格網(wǎng)因子時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
1.要確定使用的坐標(biāo)是考慮橢球面歸算之后形成的,還是并沒(méi)有考慮橢球面歸算問(wèn)題后得到的。若是考慮橢球面歸算,例如國(guó)家坐標(biāo)系的點(diǎn),要根據(jù)測(cè)區(qū)的海拔來(lái)設(shè)置高程,比例因子根據(jù)測(cè)區(qū)距離中央子午線的距離通過(guò)計(jì)算后進(jìn)行設(shè)置;若是沒(méi)有考慮橢球歸算,例如某些工程坐標(biāo)系的點(diǎn),這個(gè)時(shí)候格網(wǎng)因子就是1。
2.某些型號(hào)的全站儀會(huì)在使用后方交會(huì)程序時(shí),自動(dòng)修改格網(wǎng)因子的數(shù)值,而且修改后并不給予任何提示,個(gè)人認(rèn)為是全站儀設(shè)計(jì)的問(wèn)題,不利于測(cè)量工作的正常開展。所以在使用這些全站儀的過(guò)程中,利用后方交會(huì)等程序后,一定要及時(shí)進(jìn)行檢查,以防程序亂改格網(wǎng)因子。
3.格網(wǎng)因子設(shè)置錯(cuò)誤,后續(xù)的距離測(cè)量將含有較大粗差,而且隨著距離的增加成比例增長(zhǎng),且誤差積累嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)盡量避免出現(xiàn)此類問(wèn)題。
光線在空氣中的傳播速度并非常數(shù)。它隨著大氣的溫度和壓力而變,儀器一旦設(shè)置了大氣改正值即可自動(dòng)對(duì)測(cè)距結(jié)果實(shí)施大氣改正,GTS-102N全站儀的標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為:溫度15℃,氣壓1013.25hPa/760mmHg,此時(shí)大氣改正為0ppm。通過(guò)設(shè)置溫度和氣壓,全站儀會(huì)自動(dòng)求取改正值。
設(shè)置格網(wǎng)因子時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
1.大氣改正的參數(shù)是自己通過(guò)溫度計(jì)和氣壓計(jì)來(lái)測(cè)量的,在使用儀器之前,應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整設(shè)置。
2.大氣改正值在關(guān)機(jī)后仍可保留在儀器內(nèi)存中。當(dāng)測(cè)量環(huán)境發(fā)生變化時(shí),應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行溫度和氣壓的測(cè)量,設(shè)置大氣改正值。
對(duì)于測(cè)量工作來(lái)說(shuō),測(cè)量誤差是必須考慮的重要工作,而全站儀的參數(shù)是影響誤差非常重要的因素,如果不引起足夠重視,會(huì)造成許多粗差,從而導(dǎo)致測(cè)量成果不合格。因此,一定要在測(cè)量前,進(jìn)行各個(gè)參數(shù)的檢查和設(shè)置,為測(cè)量工作的順利進(jìn)行打牢基礎(chǔ)。