全站仪大比例尺数字化测图中的误差分析

　　摘要：文中首先阐述了数字化测图的作业过程，然后分析了全站仪在数字测图中的误差来源,最后讨论了各项误差对测图精度的影响。
　　关键词：全站仪；数字化测图；精度分析
　　0引言
　　目前,随着电子科学技术和计算机的发展,全站仪及光电测距仪的普及,与传统的白纸测图方法相比，数字化测图以其测图精度高、数据采集快,劳动强度低，产品的使用与维护方便、快捷、利用率高等优点被广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门,并为广大用户所接受。数字化测图的采集数据及成图过程见图1。文中拟就全站仪数字化测图的地形图平面位置精度与高程精度进行分析，以便使全站仪数字化测图有章可循。
　　
　　图1数字测图系统框图
　　1测量碎部点平面误差来源及精度分析
　　全站仪数字化测图的平面误差来源主要有:望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心误差和外界条件的影响。其中目标偏心误差和人为操作误差不容忽视。
　　（1）望远镜照准误差：该误差与望远镜放大倍率有关，取=30，则==
　　（2）读数误差：使用全站仪作业，多次重复读数误差一般超过，故取。
　　（3）仪器误差：全站仪由于结构合理，仪器整平精度高，还有倾斜自动补偿功能，从全站仪鉴定资料上看，一般仪器误差，故取。
　　（4）目标偏心误差:即由于棱镜杆偏心引起的测角误差，这里取偏心误差为，
　　则有（为测距长度，)。
　　（5）测站偏心误差：采用光学对点器对中，测站偏心不超过，则由此引起的测角误差为：。
　　（6）外界条件的影响:主要是温度变化对视准轴的影响，据资料介绍，温度变化1℃，测角误差变化在之间。故取。
　　综合上述影响，半测回方向中误差。为便于后面精度估算，这里假设定向边与测碎部点边边长相同，则半测回测角中误差为，定向边与测碎部点边长相差很大时对测角中误差影响很大，现以定向边边长100为例，推求不同的测点边长所引起的碎部点点位中误差，如表l。
　　表l不同测点边长所引起的碎部点点位中误差表

　　2全站仪三角高程测量误差来源及精度分析
　　全站仪测量点位高程采用三角高程测量的方法,高差计算公式为:
　　
　　由公式知,点位高程的误差来源主要有:测距误差、测角误差、量测仪器高和目标高误差以及球气差影响。根据分析,测距误差和球气差对所测点位高程的影响可忽略不计,量测仪器高和目标高误差将直接进入所测高程,用钢尺量取仪器高和目标高时,中误差一般不超过5mm。由于在测图中全站仪采用半测回天顶距单向测量进行三角高程的观测,数字法测图的高程精度见表2。
　　表2数字法测图点位高程中误差(mm)

　　由表2数据知,全站仪测图地面点高程精度满足《规范》规定的限差。
　　3结论
　　由以上分析可以看出（1）当使用较远的控制点定向时，碎部点可以测的很远，反之若定向边较近时，碎步点也不要测的太远，否则误差较大。因此作业中，应采用“远定向”的方式，该单位在全站仪野外数字测图设计书中规定，最大测距边边长不能超过定向边长的1.2倍。（2）碎部点的高程精度远高于测量规范的规定要求，因此，讨论数字化测图的图根点密度应重点考虑平面位置的精度。
　　
　　参考文献：
　　[1]徐茂林，杨凤芸，付志强，孔令壮.全站仪测图图根控制点密度[J].辽宁工程技术大学学报,2007,26(6):832-833.
　　[2]陶本藻.误差理论与测量平差基础[M].武汉大学出版社,2003.
　　[3]刘炳.数字化测图方法浅析[J].山西水利,2007,5.64-65.

《全站仪大比例尺数字化测图中的误差分析》

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