【導(dǎo)讀】程檢測(cè)等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)分析了全站儀在使用過(guò)程中的誤差來(lái)。氣壓對(duì)測(cè)距的影響?；谌緝x各方面的優(yōu)點(diǎn)，它被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的。所以全站儀已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于工程建設(shè)項(xiàng)目中，而且。作中發(fā)揮出更大的作用，因此有必要對(duì)全站儀有一個(gè)比較全面的了解?！芯抠Y料文獻(xiàn)，整理思路，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告?！珜?xiě)論文初稿。—根據(jù)導(dǎo)師意見(jiàn)，進(jìn)行修改。法難以滿(mǎn)足在精度、時(shí)間、速度上的要求。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，測(cè)繪技術(shù)也在不斷地發(fā)展，它正在從傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)手段向現(xiàn)代數(shù)字測(cè)繪過(guò)渡。它可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率、避免。了人為的測(cè)量錯(cuò)誤和誤差的傳遞、提高測(cè)量精度。諸多領(lǐng)域中，而且應(yīng)用比例也會(huì)越來(lái)越大。全站儀所能達(dá)到的測(cè)量精度。機(jī)、繪圖、實(shí)驗(yàn)、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等。

　　

【正文】 ⑤ 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)采用全站儀同精度觀測(cè)三角形中的每一個(gè)內(nèi)角， 其中邊 AB、 BC、 AC長(zhǎng)度分別為 、 、 ， 測(cè)量時(shí)依次在三角形的每個(gè)頂點(diǎn)上設(shè)立觀測(cè)站，采用測(cè)回法測(cè)量三角形的每個(gè)內(nèi)角。測(cè)量每個(gè)水平角時(shí)都要求觀測(cè) 20個(gè)測(cè)回，測(cè)回間按規(guī)范規(guī)定配置度盤(pán)。最終可以得到 20 組三角形三個(gè)內(nèi)角的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析就可以得到全站儀水平角的觀測(cè)精度。 ⑥ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 通過(guò)測(cè)量實(shí)驗(yàn)， 得到以下觀測(cè) 數(shù)據(jù) (見(jiàn)附表 1)。并根據(jù)所觀測(cè)數(shù)據(jù)得到如下 20 組三角形三個(gè)內(nèi)角的觀測(cè)數(shù)據(jù)： ? β α B A C 圖 31 水平角觀測(cè)示意圖 20 表 32 水平角觀測(cè)數(shù)據(jù) 編號(hào) ? 176。 ′ ″ ? 176。 ′ ″ ? 176。 ′ ″ 1 59 23 14 74 01 10 46 35 33 2 59 23 10 74 01 12 46 35 34 3 59 23 12 74 01 14 46 35 37 4 59 23 13 74 01 10 46 35 33 5 59 23 16 74 01 14 46 35 35 6 59 23 14 74 01 13 46 35 37 7 59 23 12 74 01 15 46 35 37 8 59 23 15 74 01 10 46 35 30 9 59 23 09 74 01 12 46 35 35 10 59 23 16 74 01 13 46 35 35 11 59 23 18 74 01 14 46 35 36 12 59 23 10 74 01 11 46 35 36 13 59 23 14 74 01 15 46 35 35 14 59 23 12 74 01 10 46 35 33 15 59 23 17 74 01 12 46 35 36 16 59 23 14 74 01 14 46 35 38 17 59 23 13 74 01 14 46 35 37 18 59 23 15 74 01 15 46 35 35 19 59 23 14 74 01 10 46 35 31 20 59 23 13 74 01 14 46 35 37 ⑦ 精度分析 根據(jù)表 32 中的三角形的三個(gè)內(nèi)角的觀測(cè)值 i? 、 i? 、 i? ，可以求出閉合差180i i i iw ? ? ?? ? ? ?(i=1， 2? n)。 21 表 33 三角形閉合差 編號(hào) 閉合差 編號(hào) 閉合差 編號(hào) 閉合差 1 3″ 8 5″ 15 +5″ 2 4 9 4 16 +6 3 +3 10 +4 17 +4 4 4 11 6 18 +5 5 +5 12 3 19 5 6 +4 13 +4 20 +4 7 +4 14 5 按真誤差的定義可知，閉合差 W 就是三角形內(nèi)角和 (? ? ???)的真誤差。所以根據(jù)中 誤差的定義公式，得到三角形內(nèi)角和的中誤差 的估值 為： 式中 : 2 2 212[] nw w w w w? ? ? ?， n 為三角形的個(gè)數(shù)。由于三角形內(nèi)角和是三個(gè)觀測(cè)角之和，即 ()? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?。設(shè)測(cè)角中誤差為 m ， 根據(jù)誤差傳播定律可以得到 22()3mm? ? ??? ? ，所以測(cè)角中誤差 的估值 為： 根據(jù)式 ()求測(cè)角中誤差 的估值 ： 根據(jù)表 32 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用公式 2() /1LLmn?? ? ?? 利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算角度中誤差，式中 L 為某一個(gè) 角的角度測(cè)量的平均值， L 為相應(yīng)角各次角度測(cè)量值， n為角度測(cè)量的次數(shù)。計(jì)算結(jié)果如下表 34。 表 34 角度中誤差 角度中誤差 概算 角度中誤差 m? m? m? 177。 ″ 177。 ″ 177。 ″ 177。 ″ () []wwm n? ? ??? ??() []33m wwm n? ? ???? ? ?（ ） （ ） 393 2 . 5 660m ? ????? 22 從表 34 可以看 出， 通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和 根據(jù)三角形的閉合差計(jì)算出測(cè)角的中誤差 所得結(jié)果基本一致。上述實(shí)驗(yàn)是在較理想的條件下進(jìn)行的算出的 角度中誤差略偏小， 符合實(shí)際情況。 豎直角觀測(cè)精度分析 ① 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 通過(guò)測(cè)量不同方向的豎直角，分析全站儀測(cè)量豎直角的精度。 ② 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 銅仁市水果市場(chǎng) ③ 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 20xx 年 5 月 29 日 ④ 觀測(cè)天氣：晴，溫度 20176。 C左右 ⑤ 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)采用全站儀同精度觀測(cè)各個(gè)方向上的豎直角。測(cè)量時(shí)在任意位置架設(shè)儀器，然后觀測(cè) 八 個(gè)不同方向上的目標(biāo)的豎直角。測(cè)量每個(gè)目標(biāo)的豎直角時(shí) 都要求觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回。這樣每個(gè)目標(biāo)都可以得到兩個(gè)豎直角的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析就可以得到全站儀豎直角的觀測(cè)精度。 ⑥ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 對(duì)實(shí)驗(yàn)全部觀測(cè)結(jié)果都進(jìn)行粗差檢驗(yàn)，并剔除粗差，消除系統(tǒng)誤差后，逐項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到以下觀測(cè)數(shù)據(jù) (見(jiàn)附表 2)。 B H G C D E F O A 圖 32 豎直角觀測(cè)示意圖 23 ⑦ 精度分析 在測(cè)量時(shí)我們對(duì)每一個(gè)目標(biāo)的豎直角都進(jìn)行了兩次觀測(cè)，即一個(gè)觀測(cè)對(duì)。那么就可以得到兩組不同的觀測(cè)值： 對(duì)于任何一個(gè)被觀測(cè)值 i? 來(lái)說(shuō)，由這個(gè)量的真值組成的差數(shù)必為零，即0ii????。所以這里的“ 0”實(shí)際上是這個(gè)量差數(shù)的真值。 現(xiàn)對(duì)每個(gè)量作兩次觀測(cè)，得到 i?? 和 i??? ，由于含有觀測(cè)誤差，所以其差數(shù)通常就不等于“ 0”，而有差數(shù) id ，即 i i id????? ?? 。 各目標(biāo)觀測(cè)值的差數(shù)如下表 35。 表 35 各目標(biāo)觀測(cè)值的差數(shù) 目標(biāo) ?? 176。 ′ ″ ??? 176。 ′ ″ d ″ dd A 33 16 44 33 16 49 5 25 B 26 23 14 26 23 18 4 16 C 17 56 18 17 56 15 +3 9 D 9 57 04 9 57 07 3 9 E 3 09 25 3 09 21 4 16 F 10 27 40 10 27 38 2 4 G 27 34 17 27 34 21 +4 16 H 35 16 38 35 16 42 +4 16 這里的 id 是觀測(cè)值的差數(shù)，而差數(shù)的真值為 “ 0” ，那么各差數(shù)的真誤差為0di iidd? ? ? ?。可見(jiàn) id 就是差數(shù)的真誤差，由于所有的觀測(cè)值都是同精度的，所以 id 也是同精度的。按中誤差定義公式，得到差數(shù)的中誤差 的估值 為 ： 式中： n 是 d的個(gè)數(shù)，也就是觀測(cè)對(duì)的個(gè)數(shù)。 設(shè)觀測(cè)值得中誤差為 m ，根據(jù)誤差傳播定律可以得到 222dmm? 。即 按式 ()求得觀測(cè)值的中誤差 的估值： BFAA? ? ?? ? ?? ? ??? ?? ??、 ，、 ，[]d ddm n??[]22d ddmm n???() () 111 2 . 6 316m ? ????? 24 由于測(cè)量時(shí)觀測(cè)條件很好，儀器性能也良好，再加上在儀器對(duì)中與目標(biāo)的瞄準(zhǔn)都比較準(zhǔn)確，所以 實(shí)驗(yàn)是在較理想的條件下進(jìn)行的 ，其豎直角觀測(cè)的精度相對(duì)較高的。 距離 觀測(cè)精度分析 ① 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 通過(guò) 對(duì)一段距離的 測(cè)量，分析全站儀測(cè)量 距離所能達(dá)到 的精度 ，并 探討氣溫、氣壓對(duì)距離測(cè)量的影響。 ② 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 銅仁水果市場(chǎng) ③ 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 20xx 年 5 月 30 日 ④ 觀測(cè)天氣： 陰 ，溫度 17176。 C左右 ⑤ 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)采用全站儀同精度觀測(cè)同一條邊的距離。測(cè)量時(shí)任意選擇兩個(gè)位置，分別架設(shè)儀器與棱鏡。待一切都準(zhǔn)備完畢后，設(shè)置全站儀的氣象參數(shù)為氣象參考點(diǎn) (15176。 C，1013hPa)，觀測(cè)該條邊的距離 50 次。然后保持氣壓 (1013hPa)不變，依次設(shè)置溫度參數(shù)為 5176。 C、 5176。 C、 25176。 C、 35176。 C，在每個(gè)溫度參數(shù)條件下各觀測(cè)距離 10 次。再保持溫度 (15176。 C)不變，依次設(shè)置氣壓參數(shù)為 800hPa、 900hPa、 1100hPa、 1200hPa，在每個(gè)氣象參數(shù)條件下各觀測(cè)距離 10次。最后通過(guò)對(duì)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)的比較分析就可以得到全站儀距離的觀測(cè)精度以及溫度與氣壓對(duì)距離測(cè)量的影響。 ⑥ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 對(duì)實(shí)驗(yàn)全部觀測(cè)結(jié)果都進(jìn)行粗差檢驗(yàn)，并剔除粗差，消除系統(tǒng)誤差后，逐項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到以下觀測(cè)數(shù)據(jù) (見(jiàn)附表 附表 附表 5)。 ⑦ 精度分析 取全站儀在氣象參考點(diǎn)下的 50 個(gè)距離觀測(cè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為最或然值。即 這樣可以求得每個(gè)觀測(cè)值的改正數(shù)即 iiv L L?? ，如表 36 根據(jù)中誤差的定義公式 [ ] / 1m vv n? ? ?，可以得到在氣象參考點(diǎn)條件下距離觀測(cè)的中誤差 的估值 ： 1 1 9 . 5 0 2 1 1 9 . 5 0 2 1 1 9 . 5 0 1 1 1 9 . 5 0 1 550Lm? ? ???1 8 . 5 0 . 6 249m m m? ? ? ? 25 表 36 各 觀測(cè) 值改正數(shù) 單位 (mm) 編號(hào) 改正數(shù) 編號(hào) 改正數(shù) 編號(hào) 改正數(shù) 編號(hào) 改正數(shù) 1 14 + 27 40 2 + 15 28 41 3 16 29 + 42 + 4 17 30 + 43 + 5 + 18 31 44 + 6 + 19 32 + 45 7 20 + 33 46 8 21 + 34 + 47 9 + 22 + 35 + 48 + 10 + 23 + 36 + 49 + 11 24 + 37 50 12 25 38 + 13 + 26 39 + 根據(jù)相對(duì)誤差的定義公式 /iL L L? ，可以得到在不同氣象參數(shù)條件下距離觀測(cè)的相對(duì)誤差，如下表 37 表 37 距離觀測(cè)相對(duì)誤差 1013hPa 5176。 C 5176。 C 25176。 C 35176。 C 相對(duì)誤差 1/58823 1/142857 1/100000 1/50000 15176。 C 800hPa 900hPa 1100hPa 1200hPa 相對(duì)誤差 1/18868 1/37037 1/55556 1/25000 測(cè)距精度分析結(jié)果顯示，全站儀進(jìn)行短距測(cè)量時(shí)精度相對(duì)比較高，完全可以適用于各種工程建設(shè)的工作中。同時(shí) 不同氣象參數(shù)條件對(duì) 距 離 的測(cè)量都會(huì)有影響，而且 可以看出，在氣壓保持不變時(shí)，溫度參數(shù)越接近 15176。 C 其相對(duì)誤差越?。辉跍囟缺３植蛔儠r(shí)，氣壓參數(shù)越接近 1013hPa 其相 對(duì)誤差越小。所以為了提高距離觀測(cè)的精度還必須正確的設(shè)置氣象參數(shù)。 26 參 考 文 獻(xiàn) [1] 徐忠陽(yáng)，全站儀原理與應(yīng)用 [M]，北京：解放軍出版社， 20xx。 [2] 葉曉明，凌模，全站儀原理誤差 [M],武漢：武漢大學(xué)出版社， 20xx。 [3] 周儉清，單曉東 .全站儀專(zhuān)項(xiàng)測(cè)量功能及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].大眾科技， 20xx， (8)。 [4] 鄭進(jìn)鳳，郭宗河 .全站儀偏心測(cè)量及其精度分析 [J].測(cè)繪通報(bào)， 20xx， (1)。 [5] 次建軍 .全站儀面積測(cè)量釋義 [J].中國(guó)煤田地質(zhì)， 20xx， 16(2)。 [6] 曹志勇，郝海森 .全站儀在坐標(biāo)測(cè)量和放樣中的應(yīng)用 [J].河北工程技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， 20xx， (3)。 [7] 皺文河 .全站儀坐標(biāo)測(cè)量在導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量中的應(yīng)用 [J].水電能源科學(xué)， 20xx，25(6)。 [8] 賴(lài)永軍 .全站儀對(duì)邊測(cè)量 功能在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].科技園地， 20xx， (8)。 [9] 吳貴才 .全站儀在建筑工程放樣中的應(yīng)用 [J].山西建筑， 20xx， 33(15)。 [10] 曹志勇，趙衛(wèi)常 .全站儀懸高測(cè)量功能在高度檢測(cè)中的應(yīng)用 [J]. 河北工程技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， 20xx(4)。 [11] 雷巨光 ， 劉成龍 ， 高淑照 .全站儀中的新技術(shù)在高層建筑垂直度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 [J].測(cè)繪， 20xx， 32(1)。 [12] 周偉 .全站儀在園林工程施工中的應(yīng)用 [J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)， 20xx， 13(18)。 [13] 劉紹堂，劉九州 .全站儀在田 賽距離測(cè)量中的應(yīng)用 [J].地理空間信息，20xx， 4(3)。 [14] 齊中舉 . 全站儀在管線(xiàn)測(cè)量中