数字水准仪与全站仪精度评定的实验分析

《数字水准仪与全站仪精度评定的实验分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、数字水准仪与全站仪精度评定的实验分析胡仁兵，罗新宇（兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070）【播要】在現阶段的水准测童中，数字水准仪和全站仪已逐步得到普及和运用。丈中就数字水准仪和全站仪在高程测量中形响其赭度的主要因素进行分析，并使用DL-102C型数字水准仪和索佳SET-1030R型全站仪进行现场实验，确定其精度等级，为正确合理的使用数字水准仪和全站仅提供参考。【关键词】数字水准仪；全站仪；牯度指标；水准等级【中图分类号】P204数字水准仪又称电子水准仪，它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的进行几何水准测量和数据

2、采集与处理的新一代仪器⑴。目前，数字水准仪在水准测量中已逐步得到普及。同时，在工程测捷领域，全站仪也得到广泛应用，主要用于角度、距离和坐标测6L利用全站仪进行三角髙程测就时，可以克服地形起伏较大的绥响。数字水准仪和全站仪与光学水准仪相比较具有测精速度快、读数客观、使用方便、可自动记录存储测最数据，易于实现水准测僦内外业一体化等优点。但它们在水准测帰过程中的准确性也受到诸多因素的影响。1数字水准仪的精度指标现在国内外几大生产数字水准仪的厂家所制造的数字水准仪及它的测凰原理各不相同。因此，对数字水准仪的质尿与性能进行精度分析与评

3、价，已经成为广受关注的问题⑵。下面探讨了评价数字水准仪的几项梢度指标,主要包括温度性能、标尺倾斜影响、系统分辨率、遮挡影响等C1.1温度性能和标尺倾銅■影响温度性能，又称温度状态，足指数字水准仪适应温度变化的能力。这项指标第一是考査仪器在不同温度条件下能否正常工作;第二是考査仪器是否有较强的均衡环境温度的能力。目前国内通常认为仪器均衡温度的时间为1~1.5min/r为正常：在满足第-点的基础上，仪器由嚴低温到最髙温其渎数差在规定范围内时，则认为仪器可正常使用。标尺倾斜将导致数字水准仪电子传感器CCD线阵上的成像也歪斜，可能导

4、致仪器无法识别读数。一般标尺倾角在2。以内，对读数影响较小，超过3。时读数误差会成倍增长。考核仪器是否具有提示标尺倾斜的功能以及允许标尺倾斜的范圉，是检验这项指标的目的所在。1.2系统分辨率系统分辨率,又称系统精度，是指仪器与其对应的标尺配套使用时，在高度方向上实际能识别的最小高度变化»3,o该项指标一般是归算到每10m视距时的标准偏差。如果仪器显示屏上的最小读数增量为0.01mm,则一般认为0.02mm/10m是正常的。另外，检验时应在适当照度的室内进行，视距一般以小于30m为宜。在照度条件不是较好【文献标识码】B的情况下

5、,视距一般小于20mo1.3遮挡影响遮挡影响是指望远镜视场内有物体遮挡标尺上的条码时，仪器能否读数以及对读数影响的大小。通常以遮挡率作为评定的指标。遮挡率是指标尺全載距被遮挡的百分比。通常厂方在说明书中都给出了具体的数据。当检测得到的遮挡率等于或大于厂方数据，则为合格。同时，視距对遮挡率也有影响,一般来说，距离越远,遮挡率越大;距离越近，遮挡率越小。除以上儿点外，在使用数字水准仪前，还需对它的视距范围、光照影响、自动安平精度、恒磁场对数字水准仪中磁阻尼的影响等常规项目进行检验。同时，对条码标尺分划宽度和条码两分划间隔等也应检

6、验其质tt<,2全站仪在高程测■中的影响因素分析全站仪在三角高程测秋时也存在着诸多影响因素•在这些因索中尤以水平距离和竖直角观测误差对高差的影响、地球曲率和大气折光的影响、觇标沉降、仪器沉降、觇标倾斜的误差为主。2.1水平距高和竖立角观测谋差对高差的的响测角误差主要包括观测误差、仪器误差及外界条件的影响。观测误差中有照准误差和竖盘指标水准管气泡居中的误差。由商差公式：［收稿日期］2008-05-05［作者简介］胡仁兵（1983-）,男，重庆合川人•硕士研究生，研究方向为道路勘测设计一体化智能化；罗新宇（1955~），男，硕士

7、生导师，教授，主要从事测量新技术和道路选线勘测设计一体化的研究。式中Sq、Sh分别为前、后视的水平距离；a0.aH分別为前、后视的夭顶距;m为其下标对应的中误差;p=2062650为了在高差中抵消球气差的影响，一般要使Sq=Sh，得阿sq=wisHo又有尬忸二皿叩。得：=mj(lan2aQ+tan2aH)+当a增大时,tana增大，1/cosL增大，因此在精度计算时，取aQ和％中的较大值作为a的取值，于是式(3)变为：=2局lanG判(4)cosapJ根据全站仪的测量精度，取叫=2ms=(3+2x10"S)⑷。对不同的边

8、长S和不同的竖直角a,可以进行计算,得到一个测站的观测高差中误差，将计算结果列于表1。按照表1的数据，根据误差传播定律计算出每千米的测站数n以及每千米的观测髙差中误差，如表2。*1-个测站的观测高差中误差(mm)S(m)0°2°8°14。400.390.410.580.861000.480