全站仪距离测量的气象改正公式推导研究分析

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1、全站仪距离测量的气象改正公式推导研究分析摘要：本文通过全站仪气象改正在距离测量中的影响进行分析研究，并进行公式推导、合理优化，得出了适合全站仪气象改正通用公式。避免了全站仪在距离测量中影响精度下降的因素，从而提高了测量中的精度，解决了不同仪器在不同气象条件下测量精度不满足规范的烦恼。同时，通过对相关数据的分析研究和精度分析，得出合理的气象改正公式，对其他相关测量人员有一定借鉴作用。关键词：气象改正;距离测量;折射率；大气压；空气湿度中图分类号：U212.24+6文献标识码：AMeteorologicalcorrectionformulaofstation distancem

2、easurementdeductionandanalysisAbstract:Inthispaper,the totalstationinstrument meteorological correctionontheeffectofdistancemeasurement,whichhasanalyzedand formuladerivation,,reasonableoptimization,whichhasobtainedforthe totalstationinstrument meteorologicalcorrectionformula.Itavoidsthe to

3、talstationinstrument factors decreasingaccuracy indistancemeasurement.Thus,ithasimprovedthemeasurement accuracy,whichsolutionofdifferentmeasurementprecision underdifferentmeteorologicalconditions donotmeetthestandard.Atthesametime,throughtheanalysis andtheaccuracyof dataanalysis,whichhavea

4、certainreferencefor otherrelated measurements.Keywords：Meteorologicalcorrection;Distancemeasurement; Refractiveindex;Atmosphericpressure; Airhumidity0引言随着社会的发展，技术的进步。在各个领域全站仪的应用日益广发，常规工程测量到精密工程测量所需要精度的不断提高，要求我们在工程测量中对影响测量精度的诸多方面的因素进行分析评定。通过研究分析得到，影响全站仪距离精度的因素包有周期改正、气象改正、加常数改正、倾斜改正、投影改正等。由于

5、，全站仪测量距离是根据电测波测量，电磁波在空气中传播受到空气变化及折射率大气压、大气湿度、大气温度多方面的影响。目前比价普遍的是根据Barrel-Seares公式进行推导EDM气象改正。本文主要介绍影响全站仪气象改正公式的原理及推导。1气象改正公式的影响因素及推导过程1.1影响气象改正的因素5全站仪测量目的是为了得到所测目标的三维坐标，而三维坐标的精确程度又取决于全站仪所测物体的距离的精确程度，距离的测量精度又与所在区域在大气传播中大气折射率的有关，大气折射率受到多方面的影响，与大气的温度、气压、湿度有着紧密关系。因此，要想得到正确的气象改正有必要了解大气温度、气压、湿度之

6、间的相互关系。1.1.1大气温度表示物体的冷热程度一般称作温度，通常用符号℃（摄氏温度）。同时表示温度的还有℉（华氏温度）0K（绝对温度）。它们之间关系如下：（1）（2）1.1.2大气压力大气在单位面积上所受的压力叫大气压力。通常表示大气压的单位有，毫米汞柱（mmHg）、帕斯卡（Pa）、毫巴（mb）.之间换算单位如下：（3）（4）1.1.3大气湿度表示空气中的水汽含量和超潮湿程度简称为大气湿度。大气湿度通常用水汽压（e）、绝对湿度(a)、相对湿度(h)来表示。之间关系如下：（g/m3）(5)大气相对湿度又分为两种情况：第一种：当温度-10℃―50℃湿球未结冰时水汽压计算公式

7、：（6）（7）第二种：当温度-15℃―10℃湿球结冰情况下（不测湿温）水汽压计算公式：（8）由上面两种情况得到大气相对湿度（h），（9）(10)(5)到（10）公式中：t〞-大气绝对温度（oK），t′-湿温(℃)，t-干温（℃），p-大气压（mb），e-实有水汽压（mb），E-饱和水汽压（mb），h-相对湿度（%）。1.2气象改正公式推导5全站仪测量距离是根据电磁波在空气中的传播进行测量，影响距离除了与气压、温度、湿度有关外，还与全站仪测距载波（光波）波长密切相关。全站仪电磁波测距仪，基本上是利用电磁波作为载波和调