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摘 要

本文主要介绍全站仪交会测量的精度分析，包括：前方交会，后方交会，测边交会，以及自由设站，分别从从各自的原理分析及测量时适用的条件分析其精度，并进行对比。分析使用全站仪自由设站方法的优势。然后从全站仪自由设站原理方法，分析影响自由设站精度的因素，并通过实验结合操作原理，求取设站点坐标，并分析各项观测值带来的误差影响。

关键词：全站仪 前方交会 后方交会 自由设站 精度分析

Abstract

This paper mainly introduces the total station intersection measurement precision analysis, including: intersection, resection, intersection measurement, and freely set station, respectively from from the theoretical analysis and measurement of their respective applicable conditions analysis the precision, and carries on the contrast. Analysis of the advantages of free station method using total station instrument. Then the principle method of free station of total station is analyzed, the factors that affect the accuracy of free station are analyzed, and the principle of operation is combined with the operation principle.

Key Words:Total station instrument Forward intersection Rear rendezvous Free station

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1全站仪交会测量的研究现状 1

1.1.1 交会测量的背景 1

1.2本文主要研究内容和工作 1

第二章全站仪交会测量 3

2.1全站仪交会测量主要应用的方法 3

2.1.1前方交会 3

2.1.2后方交会 3

2.1.3全站仪自由设站法 4

2.2自由设站法应对情况及优势 4

2.2.1自由设站的应对情况 5

2.2.2与传统后方交会对比 6

2.3自由设站原理 7

2.3.1平面坐标解算 7

2.1.2 高程解算 8

2.4免棱镜全站仪 8

2.4.1免棱镜全站仪的作用 8

2.4.2免棱镜全站仪的测距模式 8

2.4.3免棱镜全站仪在免棱镜测量时的限制 8

2.4.4免棱镜全站仪实测精度分析 8

第三章全站仪自由设站的精度分析 9

3.1精度概念 9

3.2.1衡量精度的指标 10

3.2.2测量精度理论及与误差的关系 10

3.3影响设站点为精度的因素 10

3.3.1控制点数目对设站点精度的影响 11

3.3.2夹角变化对自由设站的精度影响 12

第四章自由设站实测精度分析 13

4.1测量方案 13

4.2 数据处理 14

4.3实验精度分析 15

4.4 实验结论 16

结语 17

参考文献 18

第一章绪论

1.1全站仪交会测量的研究现状

1.1.1 交会测量的背景

交会测量(intersection survey)是根据多个已知点的平面坐标(或高程)，通过测定已知点到某待定点的方向或(和)距离(或测定其竖直角)，以推求此待定点平面坐标(或高程)的测量技术和方法。在我们进行施工测量中我们会发现会有各种各样的现实问题阻碍着我们的测量施工进度，例如有的时候由于施工原因，或者人为的破坏导致控制点被破坏或者两点之间不通视导致我们无法进行测量，交会测量中的后方交会便可以解决这一问题，甚至有的时候我们需要测量我们很难接触甚至无法碰触到的点位，伴随着科学技术的发展，测量仪器也越来越智能化，全站仪就是科技发展的产物，全站仪就是集水准仪、经纬仪、测距仪、计算机存储于一体的自动化测量仪器，无论厂家、型号、精度区别，全站仪都能精确、高效、灵活地完成测角、量边、高差等一系列常规测量工作。也因此，全站仪成为测量仪器中的中流砥柱，在测量工作中地到广泛的应用。例如数字化成图的过程中，利用全站仪做碎部点采集，直接瞄准待测目标，即可得到该点坐标，这就是全站仪高度智能化的一种体现。自从全站仪问世交会测量也得以更好的发展，利用全站仪自由设站代替传统的后方交会法可以不用顾忌后方交会法中危险圆的问题，更方便，快速准确的进行测量，在对我们很难接触甚至无法接触的点位进行测量时，我们可以可用免棱镜全站仪进行测量，这样不仅对一些需要保护的文物起到保护的作用，更不需要我们测绘人员为了得到测量数据而去爬高上低，大大的保证测量人员的安全性。

1.2本文主要研究内容和工作

本文主要介绍全站仪交会测量，包括：前方交会，后方交会，测边交会，以及自由设站，分别从从各自的原理分析及测量时适用的条件，分析精度及其优缺点。分析得到使用全站仪自由设站方法的优势。然后从全站仪自由设站原理方法出发，通过实验结合操作原理，求取设站点坐标，并分析各项观测值带来的误差影响，分析这些观测值在实际应用操作中的注意事项，具体工作包括：

1. 阐述全站仪交会测量的原理和方法，分析对比比各种交会测量需注意的问题及分析比较其优缺点。着重介绍从自由设站的原理出发,介绍自由设站的观测方法，完成对应实验；

2.分析讨论影响测站点精度的因素；

3.通过实验所得数据,讨论观测值函数的精度,指出该方法的特点并得出结论；

第二章全站仪交会测量

2.1全站仪交会测量主要应用的方法

2.1.1前方交会

图2-1前方交会示意图

如图2-1，在已知两个控制点A、B上设站观测水平角α、β，根据已知点的坐标和观测角值，计算待定点的坐标P成为前方交会。由位置点至相邻已知点间的夹角成为交会角。但是当角度过小或过大时，待定点的精度较差，交会角度一般要大于30度并小于150度。而且前提是控制点A、B要相互通视、但在实际的测量工程中在面临控制点不通视的情况下，这种方法便不能使用。

2.1.2后方交会

仅在待定点设站，向三个已知控制点观测两个水平角的夹角，从而计算待定点的坐标，成为后方交会。

图2-2后方交会示意图

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