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有关全站仪在水利工程测量中的相关问题的探讨

  1水利工程测量中全站仪的应用
  水利工程测量过程中所需要的测量仪器较多,长期以来水准仪和经纬仪使用的频率较高,但自全站仪应用以后,由于其具有全面性、准确性和便携性的特眯,所以无论是实用性还是精度都是其他测量仪器所无法比拟的。特别是近年来一些大中型水利工程需要提供高等级的平面布控网,所以对数据的精度具有较高的要求,而利用全站仪则可以为工程测量绘制基础资料提供精准的数据,而且全站仪对于水利工程前期的设计规划、施工阶段、运营管理阶段及后期的养护服务都能够进行有效的测量工作,为水利工程提供了有效的技术依据。
  2全站仪在使用中的误差分析
  2.1全站仪轴系误差
  相对于经纬仪来讲,在光学原理上全站仪缺少较多的优势,而且在实际测量应用中,全站仪在轴系方面会有较多误差的产生,这对整体测量结果的精准性带来了较大的影响。所以需要对轴系误差产生的原因进行分析。
  首先,由于全站仪在安装上没有调整好镜头里望远镜的十字丝中心,导致十字丝中心的位置有所偏差,这样就导致全站仪的视准轴与仪器水平方向的轴线无法相交,从而导致误差的产生。
  其次,在环境温度的影响下,导致全站仪视准轴的位置发生了一定的变化,从而导致轴系误差的产生。最后,在对轴系误差进行检验时,由于在视准轴、横轴及竖轴方向上的误差补偿检验方面都没有准确的进行定位,从而从水平方面对轴系误差带来较大的影响,导致轴误差的产生。
  2.2全站仪度盘误差
  全站仪度盘误差的产生,更多的原因是由于所要观测的目标的垂直角所引起的,随着垂直角度的变大,会导致度盘误差也会越来越大,相反,当垂直角度变小时,其误差也会相对变小。无论是在度盘左边观测还是把望远镜转半圈后在度盘的右侧观测,其观测的视线都会落在标准视准轴的左侧或是右侧,针对于这种度盘误差,则可以在实际测量过程中取度盘左边和右边测量数据的平均值,而且在转动时需要确保扫描盘和照准部保持同方向转动,这样可以有效的确保在水平方向上降低转动所带来的观测度盘误差的产生。而在垂直方面进行观测时,可以将垂直轴连同电扫描度盘进行方位的调整,这样可以有效的将半测回角的误差进行,从而减小垂直方面的度盘误差。在全站仪的测距误差中,周期误差和加、乘常数误差是最常见的两种误差。
  (1)周期误差。周期误差是由于测距仪内部的光电信号发生串扰,并以测尺长度为周期而重复出现的系统误差。在仪器内部电路设计时使用了多种滤波、光学与电子发射系统和接受系统。虽然采取了隔离等各种手段来避免光电信号的串扰,但还是很难防止微弱光电串扰现象的产生。因此,为了保证测量的准确性,除了要求仪器的制造商在设计制作时尽可能地提高仪器的抗干扰能力外,还必须定期对仪器进行检定,尽量将误差降到最低。对仪器进行检定,并使用周期误差改正公式对观测值进行修正。
  (2)加、乘常数误差。无论是加常数误差还是乘常数误差其都表现为在观测值基础上上加了一个偏差,但由于加常数误差是由于仪器测距部的光学零点变化导致的,所以其误差是仪器常数误差和棱镜常数误差,这个偏差是固定的。但乘常数误差是由仪器实践基础偏差产生的,所以其偏差是与距离成比例的关系,不是固定的。
  2.3全站仪测距误差
  利用全站仪进行测距测量时,通常是根据两点之间的高差来对目标进行测距测量的。测距误差的产生与人的视觉精度限制具有较大的关系,人自身的视觉达不到完美的瞄准功能,这样就会导致实际测得的结果与所判断的结果存在着较在的差距,而且在精度上也会不一致,从而导致测距误差的发生。这种测距误差通常都会发生在相位式光电测距中,与测量的距离、光速和大气折射率等有直接的关系,从而对全站仪的测量的精度带来较大的影响。
  3全站仪误差的精度控制
  3.1全站仪的轴系误差精度控制
  由于全站仪在水利工程测量中所取得的实时数据会受到轴系误差所带来的影响,从而导致整个测量结果无法达到较好的精准性,因此对全站仪轴系误差的精度进行控制具有必要性。为了能够更好的减小轴系误差,可以通过采用不同的观测方式,这样通过对全站仪测图角度进行改变,这样可以将观测角度改为半测回,从而有效的提高测角的精度。但对于在野外需要对观测角度进行改变时,由于受制于仪器出厂时标称精度的限制,很容易导致水平轴和垂直轴方向的误差产生,所以需要进行有效的关注。
  3.2全站仪的度盘误差精度控制
  全站仪的度盘误差的精度控制可采用三角高程测量法。而对于三角高程测量的精度控制方面,结合工程实例,先对高程进行测量,然后计算三角高程的误差,并且根据其地球曲率,求出其精度。通过这种采用中间设置全站仪工程实例计算方法,可以不受地形的限制,只要可以放置全站仪就可以进行测量工作,大大提高了水利工程测量中的外业作业效率。
  3.3全站仪的测距误差精度控制
  全站仪的测距误差精度控制,可以采用相位式光电技术进行距离测量,这种精度控制可以针对人眼的分辨度与观测能力以及所处的观测环境条件的限制,且很难用公式加以计算等问题,提高测距误差的精度控制,然后,多次取平均值进行测量,以减小全站仪的测距误差,从而提高测距误差的精度控制。
  4结语
  由于受多方面因素的影响,在水利工程测量中,全站仪测量中存在的误差是客观存在,不可避免的,所以需要在测量过程中采取有效的措施来减小误差,实现对误差的有效控制。这就需要能够更好的提高测量技术的水平,对测量方法进行改进,只有这样才能更好的确保水利工程测量的准确性,确保水利工程建设的的质量,使其能够更好的为社会的发展服务。