全站仪测量精度影响因素

在测绘领域中广泛使用到全站仪，但是由于很多因素导致测量结果与理论值相差甚远，究竟有哪些因素会影响到全站仪的测点精度是困扰测量人员的问题。文章从仪器自身、外界环境和观测者三个方面总结并讨论了在使用全站仪进行实际测量工作时的几点建议。

在当今测绘领域中，全站仪的出现可以说极大地提高了我们的测量精度和工作效率。虽然全站仪的确为我们提供了极大的便利，但不可否认，品牌不同、型号不同，仪器的性能、操作也存在一些不同，会在测量过程中产生一定的误差，从而对工程质量产生一定影响。所以，研究全站仪测点精度的影响因素显得尤为重要。

一、仪器内部的影响

1、仪器自身的影响

长时间的使用全站仪，会使仪器在测量中增加非人为因素误差的干扰。仪器自身部件因为长时间的耗损，会发生不同程度的扰动，使得仪器的测量精度大大降低，而且有时误差超过了测量限差。当然这种仪器的影响是没有办法通过仪器自身参数进行修改调整的，要送专业检校部门，重新评定仪器的测量精度。

观测过程中会发生仪器和棱镜沉降，观测时间长，观测误差也就相应地增大，所以往返观测法和加快换站的速度，都是有效抵消该部分影响的方法。

2、反射介质的影响

观测环境处于稳定状态，免棱镜全站仪的观测范围会受反射介质的稳定性、反射介质颜色的深浅、发射光源的强度等因素的影响，即反射面信号越稳定、反射物体颜色越浅、反射能力越强、观测条件越好时，测程会越远。

观测条件处在适宜的条件下，当物体表面反射能力较强，反射信号稳定的情况下，则物体表面的粗糙程度对数据精度的影响很小。

一般情况下，反射介质的颜色越浅，反射介质的反射信号越强，仪器测量时读数的相应速度相对越快。但对无棱镜模式时，测距精度的影响相对较小，除黑色反射介质外。

二、外界条件的影响

1、气象因素的影响

任何仪器的标准组折射率测量标准的天气条件下，它可以被视为一个固定的值。然而，对于一个工作区域的位置而言，由于当地气象条件变化，折射率也发生了变化。特别是在戈壁、高海拔地区，温度变化越明显，压力变化就越大，所以在实际的测量中正确的位置添加天气修正是必要的。

单一气象修正长度是正确的高度和温度的增加，变化更加明显，所以对于高精密测量的控制应严格执行规定“工程测量代码”，当测量四个及以上，应该采取点两端测量气象数据的整个固定的边缘，应该以平均值计算。实际大气压力和温度测量的距离测量之前，和全站仪的输入直接修正。折射率系数的准确性决定了测距的精度，建立高精度控制网时，必须使用正确的气象条件的公式。理论和经验的基础上，确定温度和气象条件的压力，确保仪器、显微镜测量，长度往返完成调查的Z佳时间削弱天气引起的折射率的影响。

对气压、温度、湿度等气象因素的影响进行分析，得出：(1)各种因素对测距精度的影响呈线性变化，其中气压的影响尤为显著，其次是温度和距离；(2)距离不变时，随着温度的升高，对测距精度的影响呈正梯度变化。随着作用距离的增加，温度的影响也将进一步增大；(3)距离不变时，随着压力的增加，对测距精度的影响呈负梯度变化。随着作用距离的增大，其影响程度也将进一步加剧；(4)温度、压力和湿度不变时，距离对测距精度的影响呈负梯度变化。

2、水文因素的影响

按照性质的不同、形状的不同、尺度的不同海洋波动可以分成许多类型。一般由风引起的波浪，所占能量Zda，波动周期通常在1～30秒。由风暴引起的波浪，以长涌或先行涌的形式存在，为长周期重力波，波动周期在30～5分钟。由地震、风暴等引起的波浪，它们的恢复力主要来源中，产生从5分钟到数小时的长周期波动。由日、月引潮力产生的潮波，主要的波动周期为12～24小时。

三、观测者的影响

1、仪器安置的影响

在仪器使用过程中，观测者对仪器的使用规范性和所采用的测量方法对测量的精度也会造成较大的影响。比如在安装、调整过程中，望远镜中的十字丝发生了偏离，从而导致视准轴方向与水平横轴方向不垂直而产生的误差等。

在使用全站仪测量的过程中，量取的棱镜高和仪器高，得到的都是斜距。通常情况下，测得的棱镜高和仪器高并不相等。所以无意中得到，测得的棱镜高和仪器高相比于真实值偏大，这就产生了人为的测量误差，即测量过程中棱镜高和仪器高的测量值与真实值不相符。

2、照准误差的影响

观测人员通过望远镜里的十字丝照准目标时产生误差，不包含由棱镜等仪器原因产生的误差，这种误差称为照准误差。观测人员用尼康全站仪在1000米的距离上，分别使用大、小棱镜进行多次坐标测量，对同一个棱镜相邻两个观测值之间的数据依次求差，并且按大、小棱镜分别对边的测量数据进行统计。

通过对相关影响因素进行分析实验，采用有效的方法进行实施控制，能够显著地提高全站仪的精度，即通过减小仪器的内部因素、外在的自然条件因素和人为因素的影响，从而有效地提高全站仪测量的质量和测量的效率。

四、结语

本文总结了仪器自身精度和误差，外界环境中的气象环境(气象、温度、气压)，水文环境如表面张力、风、地震、天体引力、海洋的波动等诸多力作用以及反射介质等均会对全站仪测点精度造成影响，观测者的测量方法和操作，对全站仪的测点精度造成的影响，并提出了要充分掌握这些因素的影响规律正确使用，尽量提高全站仪的测点精度。