全站仪在数字绘图中测量方法优化方案

2016-12-27 18:49何贤贞
科技资讯 2016年25期
关键词:测量方法优化方案全站仪

何贤贞

摘 要:数字测图的方法在现阶段成图手段中应用最为广泛,该文主要讨论了全站仪的结构、特征以及数字绘图里的应用方法,并且详细讨论外业作业时全站仪用来进行碎部测量时的用法,然后对全站仪的测量精度进行了研究分析。

关键词:全站仪 数字绘图 测量方法 优化方案

中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0031-02

在20世纪90年代,出现了通过全站仪、随身机与测图工具构建的数字测图工具,使得数字测图一体化成为了可能。如今,科学水平越来越高,全站仪越来越普遍地应用到了数字绘图中。

1 全站仪的结构和特点

全站仪基本上包括以下部分:数据收集部分和过程操作仪(外部配置、微处理器)两部分。它的作业特征是:(1)迅速精准地运算参数:设备具有参数处理功能,可以及时并精准地解决数据问题,推理出放样处的方位角和这一点至测站点的路程;(2)快速定方位角:按照录入处的坐标值推算到放样处的方位角,而且显现此时测量仪和测量方位角的相差数,把相差数调成0,就找到了这一放样处的方位,进而能够展开测距定位;(3)自动测距:把棱镜冲好全站仪的镜口,全站仪能够迅速显出实际路距,与推算的理论参数对比,结合这两个数的大小,决定棱镜需要怎样移动,移动的大小,直到差值变成0,棱镜当时在的地方就是放样点的准确位置;(4)适应力好,在一些不好的条件里,像阴雨、霉天、碰撞、粉尘与高温等条件里也能够应用。因为全站仪的直径比较小而且不重,操作又比较方便,对于地理位置的要求也不高,所以一直很受欢迎。

全站仪在数字作图方面的优点:(1)精度维持——经过全站仪搜集的参数通过电子信息的方式保存,而且参数在处理的时候可以维持最初参数的精度不发生改变,进而保证测量数据的精度可以近乎完美。对精度的维持可以满足现阶段科技水平的需要; (2)数字化产品——和传统的测图比较,数字测图是运用的数字图片,相对纸版图纸使用比较便捷,而且方便展开标注替换,输出简单,更方便构建地图数据集与地理参数集;(3)自动化操作——不管是保存、运算、出图、测绘,都能够自动化进行,客户想要得到需要的信息也更便捷。

2 通过全站仪进行数字测图时的方法

数字测图里外部作业的效果特别重要,对最后的数据影响很大。外部采集一般包含控制测量与碎部测量。

在进行完了控制测量,通过测完的控制位展开碎部测量。运用全站仪关于碎部位的点位情况展开采集的手段都有:在测站处上安置仪器,通过建站、定向,测绘人对好定向处的棱镜,明确该处的坐标参数,并且录入这点的属性情况至全站仪,而且还要求在纸板上记下这一点的连接情况。假如已经获得大多数碎部点的坐标数据,接下来尽力采用软件里的那些测量法来得到其他点位的坐标,而且在软件所具有的其他功能辅助下做出成图。内业员工在外部得到的各点编码条件下,运用电脑展开展绘,由跑尺技术工了解施工路线和点位编码,把全部的点连接起来;还能够在编码引导工具的辅助下,展开自动相连。把连接完所制出的图和实际展开对比,添补没有测的参数,然后运用电脑进行绘画,以得出整个地形图样式。对全站仪得到的参数实施检测,运用电脑制定出点位,和实际展开比较,假如这两个有着很大的区别,就是说绘图的时候也许有地方操作不正确,需要尽早开展重测,减少失误的扩大。还可以在现场直接把全站仪和手提电脑关联,第一时间传递观测参数,有效降低错误出现。

3 全站仪测量误差分析

全站仪测量误差来源主要包括:设备误差、测量误差还有外界条件引起的误差,接下来关于以上误差展开讨论。第一设备误差,在测角里一般都有视准轴波动(运用四分之一法或是读数法组织检测)、竖轴误差主要是因为设备安装不标准引起的,横轴波动、竖轴误差一般通过倾斜传感器组织校验;在测距里一般有加常数误差、乘常数误差、周期误差。

然后就是测量误差,在测距中一般会出现对中波动(公式,其意义是对中误差对测角准确度的波动和两点处的举例SAB是正比)、对点误差(二者应<1 mm);在测距的时候不只有这两个误差,还会出现照准误差。

还有就是外界条件引起的误差,包括空气折射(尽量避免旁折光)、气体透光率、背景光感,电磁场感应会使测距出现偏差,所以在精密测距中一定要对气象展开校正,可以加入当时的温度、气压,系统对测量数据进行校正;并且空气的状况、温度条件会使得测角发生变化,所以在测量时尽量用上遮阳伞,降低设备发生非常规变形。

另外如图1所示,单向高程测量误差通过中误差平方关系式,分析式中变量的范围:比如竖角测量,图纸里面竖角的半测回中误差,全站仪的常态精度;然后关于空气垂直折光差,根据规定里所说的,得出=+0.05;再说下设备高i和测量处高v,这两个量取时两个数的差值一定要控制在3 mm以里,按照误差传播规则和精度双观测得出中误差公式也就是=±2.1 mm;这里面要关注的是对于城市数字测图里位置的高低多数情况是小于25°的,一般是=25°,因为测图里地面的高度H的精确度是相关于图根控制点来讲的,也就是图根制点高程可当成是真值,也就是MH=Mh。

4 全站仪数字测图的展望

20世纪70年代末,科学家发明了电子速测仪,同时大比例尺地面数字测图技术也逐渐被运用到测量工作中,但是由于那个时期全站仪还未全面普及,计算机技术也远没有现在先进,所以数字测图运用的是内外业相互独立的运作方式。首先通过全站仪测量获得实际地形资料,采用电子手簿把这些资料记录下来,然后再通过人工绘制草图,与电子手簿相结合,来共同标记点号以及点与点之间的对应位置、如何连接的。接下来来到室内,把获取的相关数据资料都通过电子手簿录入到计算机中,工作人员依照草图制作好图形文件,再交给计算机把这些资料和数据进行运算,形成数字地形图,最后再用绘图仪器将地形图输出。这个阶段,由于在测图工作中还没有普及全站仪的运用,使得数字测图技术的进步受到了阻碍。

一般的全站仪在展开点处测量时,测站处还是要工人来进行目标找寻与对准。如今,科学水平越来越高,部分区域开始使用自动找位全站仪,能够达到测站的智能运行,所得的参数通过测站的无线功能传递到安置在棱镜站中的便携机里,如此一来可以有效降低人员的参与率。虽然自动找位全站仪尚未全面应用,只是在一些特殊区域应用,不过以后科学水平会更加高,这一技术一定会在不久的将来全面普及的。笔者坚信,数字测图会实现全自动化运行。

5 结语

现如今使用全站仪开展数字测图已经在测绘作业中占了很大比重,这一技术的发展前景是很明朗的,测绘业在接下来的数年里会逐渐向人工向智能化发展,全站仪的自动化运行模式会逐渐实现全面普及、精准服务,在数字测图中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1] 曾振华,王炎,余成磊.全站仪数字测图精度分析及评估方法[J].测绘通报,2013(1):115-116.

[2] 张龙其,王正军,苫洪华,等.一种全站仪数字测图的新方法[J].测绘科学,2013(4):141-143.

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