淺談如何消除全站儀導線測量誤差

王斯慧

摘 要：隨著測量技術不斷迅速的發(fā)展，各種測量儀器（測距儀、全站儀、電子經緯儀、精密水準儀）在導線測量中得到了廣泛的應用。在實際的工程測量中，測量成果的精度受到天氣、溫度、光線、儀器和測量技術人員等因素的影響，會出現不同程度的誤差，如不注意測量儀器的誤差消除，測量結果達不到測量規(guī)范的精度要求，會造成較大的經濟損失。本文將重點研究全站儀導線測量導線誤差產生的原因及消除誤差的主要方法措施。

關鍵詞：全站儀導線測量；誤差；原因；措施

全站儀即全站型電子測距儀（Electronic Total Station），是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。與光學經緯儀相比，電子經緯儀將光學度盤換為光電掃描度盤，將人工光學測微讀數代之以自動記錄和顯示讀數，使測角操作簡單化，且可避免讀數誤差的產生。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀，其能夠與外接設備進行數據交換，為測量工作提供非常多的便利，被廣泛地應用于工程測量、變形監(jiān)測等高精度的測量領域。

導線測量是在測區(qū)內地面上選擇一條適宜的路線（可以是閉合導線、支導線和附和導線），選擇路線上的一些特殊點設置測站，采用精密測量儀器和科學的方法來測定這些點平面位置的方法。測量導線長度、轉角和高程，以及推算坐標等的作業(yè)。在地面上選定一系列點連成折線，在點上設置測站，然后采用測邊、測角方式來測定這些點的水平位置。導線測量是建立國家大地控制網的一種方法，也是工程測量中建立控制點的常用方法。設站點連成的折線稱為導線，設站點稱為導線點。測量每相鄰兩點間距離和每一導線點上相鄰邊間的夾角，從一起始點坐標和方位角出發(fā)，用測得的距離和角度依次推算各導線點的水平位置。

1 導線測量誤差產生的原因

1.1 使用的測量儀器未經檢驗、校正

（1）全站儀在出廠前，雖然豎盤的指標差、水平度盤的視準軸誤差等已測定，并保存在儀器中，但儀器經過長時間使用后，產生磨損，會在測量時產生較大的誤差，一般每年應對儀器進行一次檢驗和校正。

（2）忽略對全站儀等測量儀器的檢驗、校正。使用全站儀在檢查過程中出現：光學對點器的對中誤差超限，三腳架的底座固定螺絲和三角腿的固定螺絲松動，容易使水準氣泡出現偏離，導致視線誤差。

1.2 水平角觀測產生誤差

（1）由于施工進度相對比較緊張，擔心會因為測量工作影響了整個工程的進度，就在測量條件不允許的情況下，在天氣視線差，小雨或大霧天氣觀測，無法照準目標，產生誤差。

（2）導線測量觀測水平角時，測點被植物或農作物遮擋，達不到通視的要求。這時用花桿代替目標，由于花桿粗不容易被照準，將會產生偏心的誤差。其次花桿立得不垂直，而視線在被遮擋后只能照準花桿上部，產生照準誤差。這樣產生的誤差對測量結果的影響較大。

2 消除誤差采取的主要方法措施

（1）首先檢查導線的平均邊長和環(huán)線總長是否滿足工程測量規(guī)范的要求，不同等級的導線邊長和閉合環(huán)總長度是有要求的，而且相鄰兩條導線間的邊長不能差異太大。閉合環(huán)線的長度不夠長，而導線的全長閉合差太大，導線的全長相對閉合差就達不到要求。

（2）檢查閉合導線的角度閉合差是否超過精度要求，如果角度閉合差超過要求，會導致導線的坐標閉合差較大。導線的角度閉合差超過要求，應該先檢查導線各轉點的角度觀測值的2C測量差是否超過要求，對于2C超過要求的導線轉折點必須進行重新測量。

（3）對使用的測量儀器，如三腳架等要進行嚴格的檢驗、校正，全站儀也不能例外。不能忽視對光學對點器的檢驗、校正，要上緊固定基座螺絲和支腿螺絲。盡量不在霧天、雨天等視線差的天氣中觀測。

（4）同是精密儀器，不同品牌不同型號的儀器在制造過程中的測距、測角精度是不同的；儀器在不同的保存、運輸、搬運環(huán)境中會出現受潮、震動等因素的干擾，也會對儀器產生一定的影響。所以，在沒發(fā)現儀器本身有問題的情況下要求一年一檢，發(fā)現有問題了就趕緊拿到廠家或去正規(guī)儀器維修部門維修?，F在，我們做導線測量大都使用全站儀，因為它是集測角和測距于一身的儀器，使用很方便。如果使用電子經緯儀或是普通光學經緯儀測距儀這樣的配置，測量效率相對要低得多，這種搭配產生的粗差要比使用全站儀測量大得多。所以儀器的選取很關鍵，減小粗差，提高測量精度。

（5）選點時應注意選擇地勢較平坦、視野開闊的地形條件，相鄰點間的通視良好；導線點應分布均勻，導線各邊的邊長應大致相等，以減少因望遠鏡調焦而帶來的誤差；所選點位處要土質堅實，埋置標志時標志點十字刻畫要清晰，標志點可使用混凝土固定，以防沉降；同時埋設醒目的保護裝置，避免車輛、機械的碰撞，防止移位。

（6）不同的觀測人員對儀器操作的專業(yè)嫻熟程度、個人視力情況，對儀器的對中整平儀器高的量取讀數以及觀測瞄準是不同的，所以觀測人員素質很關鍵。這個因素是可以通過選擇專業(yè)的觀測人員來減小誤差。

（7）不管是哪種觀測方法都能通過盤左、盤右來補償，抵消一部分誤差。全圓觀測法是為了消除系統(tǒng)誤差——照準差，所需測回數只需滿足用平均值濾去照準差影響，同時可以計算照準差大小（不能過大），以保證觀測結果有效。觀測誤差的大小直接取決于人員，其誤差主要有：①儀器對中誤差（精確對中）；②目標偏心差（目標垂直于測點）；③儀器整平誤差；④照準誤差（視差）；⑤讀數誤差（視差）。 在觀測過程中除了用比較好的觀測方法外，在觀測過程中隨時注意使用儀器的力度（水平、豎直轉動），遮光，準確讀數及讀數的記錄，超限重測，盡可能減小誤差。

3 結論

全站儀在測量導線時，應嚴格按照工程測量規(guī)范的要求進行測量。選取科學、有效的方法，不但能加快測量的速度，還能夠獲得精度較高的測量成果，滿足工程建設的實際需要。

參考文獻

[1]楊國清.控制測量學[M].鄭州：黃河水利出版社，2005.

[2]陳麗華.測量學[M].杭州：浙江大學出版2009.

（作者單位：沈陽國源科技發(fā)展有限公司）