无棱镜全站仪的应用探讨.pdfVIP

278 第十届东北三省测绘学术与信息交流会论文集 无棱镜全站仪的应用探讨 吕福臣 (牡丹江市勘察测绘研究院，黑龙江牡丹江157000) 摘要：本文闱绕无棱镜全站仪的应用方法这一主要问题，介绍了无棱镜全站仪的发展前景、测距原理和 测距结构等方面的知识，并结合实际工程全面介绍了无棱镜全站仪在实际测量工作中的应用，对其在各 方面应用的测量精度也进行了分析和研究。 关键词：无棱镜全站仪；地形测量；精度分析 O 引 言 目前，国内外无棱镜测距技术正在飞速发展，无棱镜全站仪的功能也不断完善，使得无棱镜全站 仪的应用领域越来越广阔。对无棱镜全站仪应用方法的研究成果也不断H{现，并被应用到实际的工 程中。在地表裸露或植被稀少地区的数字化地形测量中，利用无棱镜全站仪能够直接测定跑尺员难 以到达的测点的三维数据，如在水利丁程中对施测悬崖陡峭的坝址地区、桥梁断面以及一些滩涂等 人员难以到达或难以通行地区的数字化地形图有巨大的帮助。无棱镜全站仪在建筑物高度和土石 方等测量中也得到了广泛的应用，因为它可以不使用棱镜以及其他的辅助工具来进行操作，另一方 面也对一些重要的建筑起到了一定的保护作用。此外，有的仪器还提供了可见激光的无反射棱镜方 式。可见激光光束叮以作为指向器使用，即可根据光斑的位置确定测量位置，因此没有必要总是通 过望远镜寻找目标，这也为全站仪在室内测量的应用扩展了空间。利用这一特性，可以轻松完成建 筑物表面测龟、房间空间测量、航空摄影测量中的图根点测最。无棱镜全站仪在测绘中逐渐被普遍 使用，它的应用领域值得我们深入研究。 1 无棱镜全站仪的测距原理及精度分析 I．1 无棱镜全站仪的测距原理 面反射后，直接测距。无棱镜测距在特殊点和危险点测量中有着广泛的应用，不仅使作业强度和危 险性大大降低，而且对被测量目标起到一定的保护作用。 无棱镜全站仪的测距原理和全站仪的测距原理基本相同，只是无棱镜全站仪在进行测距时不需 要协作目标，就可以直接测m距离，而全站仪则需要配合棱镜进行测距。无棱镜全站仪测距原理如 图1所示。 图J 无棱镜全站仪测距原理 如测定A，B两点间的距离D，如图1所示，把无棱镜全站仪安置在A点，照准目标点B，就可以 测出距离D： 吕福臣：无棱镜全站仪的应用探讨 279 D=÷ct (1) Z 式中：c为电磁波在大气中传播速度；￡为待测距离两端点间往返一次的传播时间。 2．2 无棱镜全站仪的测距精度分析 要进行无棱镜全站仪的测距精度分析，我们必须了解无棱镜全站仪的误差来源。影响无棱镜全 站仪测距精度的冈素包括无棱镜全站仪测距精度、气象条件、反射物体的稳定性。 在同一点利用无棱镜全站仪的两种测距模式对水平方向和天顶距进行多次观测，测量结果如表 1所示。 表l 索佳SET30R无棱镜全站仪两种测量模式对角度的观测结果 从表1可以看出，在两种测距模式下，水平方向观测值和天顶距观测值基本一致，对无棱镜模式 的测角精度无显著的影响。不受测量距离远近的影响。 无棱镜测距的数据质量和测程与反射物体的属性、观测条件有密切联系。我们利用索佳 sEl30R系列，对常见的多种反射面进行多次观测，测量和统计计算结果如表2所示。 表2不同反射面测距结果 反射面 测值最大差／mm 中误差／mm 反射面 测值最大差／ram 中误差／ram 墙面8 5．62 黑塑料 18 4．96 金属面 12 5．12 树叶 1l 5．87 树皮 15 5．08 粗糙面