量气管的使用原理_量气管和水准管原理图误差分析


解读:

全站仪之所以功能强大,是因为其综合了经纬仪、测距仪及小型电脑的能力。请不要因为计算器按键未如算盘般帅气而心生嫌隙。

对于水准仪,由于其特殊性质,进行高程测量时需精细地平稳水准仪,于水平视距中观察前后尺读数。这其中难免会遇到折光、i角、系统差等误差。但你是否注意到,当正常使用水准仪时,要求前后尺距离相等。这是因为距离相等能有效地抵消许多误差。换句话说,全站仪的测角测距误差并不会被引入水准仪的高程测量过程中。

水准仪的功能相对单一,这是全站仪无法完全取代的痛处。这并非因价格问题,而是由于精度原因。二等水准测量无法通过全站仪实现。全站仪应用了激光和编码器技术,而水准仪则基于光学原理。从本质上讲,全站仪已可视为测量领域的精华。

尽管有人质疑是否必须扛着如此沉重的仪器进行测量,但在某些情境下,如高程精度要求不高而范围广泛时,选择全站仪进行高程测量显然是明智之举。

全站仪高程测量原理详述

全站仪测高程时采用“三角高程测量”方法。该方法的核心是根据测站与照准点之间的垂直角(或天顶距)和水平距离,计算出测站点与照准点之间的高差。

水准仪高程测量原理详述

水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线来测量两点间的高差,从而根据已知点高程推算出未知点高程。

在影响垂直角测定精度的诸多因素中,照准误差是最为关键的。全站仪自身的误差,尤其是竖盘指标差,也是一个需要注意的点。

在测量过程中,还需要考虑到仪器高和棱镜高的量取误差、仪器校正后的残余误差、水准尺误差、水准管气泡居中误差、读数误差以及水准尺倾斜误差等因素。

总结概括

全站仪在高程测量方面的精度问题并非由仪器本身决定,而是由高程的定义和全站仪的测量原理共同决定的。虽然全站仪能够提供几何量如角度和边长,但其在高程测量方面的应用仍需谨慎。

三维坐标中的高程与平面坐标存在本质差异。高程具有物理意义,代表着物体在重力场中的位置。全站仪测量高程时,面临的是如何处理水准面为曲面的问题。这本质上是一种近似方法,适用于范围较小、精度要求不高的场合。对于高等级的精密水准测量,仍需结合重力测量来进行修正。