论文总字数：19094字

摘 要

使用全站仪进行的测量工作在控制点不通视的情况下无法正常进行，全站仪自由设站法的应用有效地解决这一难题。但是在自由设站过程中，由于种种原因产生了自由设站点的误差，以及使用设站点进行的测量工作的误差，这些都将影响工作要求的精度。本文将依据全站仪自由设站的原理，严格精密地操作，完成自由设站实验，获得相关实验数据，通过实验以及实验数据的分析，对设站点精度分析，了解这一方法是否可以在项目中广泛应用。由实验精度，分析误差来源，在以后的工作中更好地通过一系列措施减少误差。目前全站仪自由设站法在工程测量中得到广泛的应用，了解这类应用及相关实例，观察实际项目中是如何减少误差的。并且对照实验分析工程中自由设站在应用时操作中的注意事项。

关键词：自由设站 应用 精度分析

Total station method of free on the application of the engineering survey

and precision analysis

Abstract

Control point visibility can not be normal in using the total station measurement , Total station method of free on is used to solve this problem effectively. But in the process of free station, for various operating reasons, the error of the site and the use of the error of the measurement work. The article basis Total station method of free design principle, strict precision operation, complete experimental free station, access to relevant experimental data, through the experiments and analysis of experimental data, the measured point accuracy analysis to understand this method can widely used in the project. The accuracy of the experiment, analysis of error sources, reduce the error better through a series of measures in future work. Free station method in engineering measurement is widely used, this kind of understanding and application of relevant examples, how to reduce the error of the observation of the actual project. The control and experimental analysis in engineering application of free station in operation should also have what matters needing attention.

Key Words : Free station; Application; Precision; analysis

目 录

摘 要 2

Abstract 3

第一章 绪论 5

1.1 选题背景和意义 5

1.2 全站仪自由设站的概述 6

1.2.1 应对的情况 6

1.2.2 与传统后方交会对比 7

1.3 本文研究内容和工作 7

第二章 实验方法 8

2.1 实验原理 8

2.1.1 平面坐标解算 8

2.1.2 高程解算 10

2.2 实验过程 11

2.3 数据处理 12

2.4 实验精度分析 13

2.5 实验结论 13

第三章 精度分析 14

3.1 自身精度的分析 14

3.1.1 设站点的精度 14

3.1.2 碎步点的精度 15

3.2 影响精度的因素 16

3.2.1 夹角变化的影响 16

3.2.2 距离变化的影响 17

3.2.3 控制的个数及分布的影响 17

3.2.4 仪器精度的影响 18

第四章 工程中的应用 19

4.1 与传统方法的对比 19

4.2 应用范围 19

4.2.1 放样 19

4.2.2 地形测量 20

4.2.3 监测 20

4.2.4 线路 20

第五章 结论 21

参考文献 22

致 谢 23

第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

随着行业中技术的发展，测量仪器也日趋走向智能化。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^[1]。

但是由于复杂的现场情况不能满足全站仪工作要求，因此新测绘技术引进了全站仪自由设站法。了解全站仪自由设站法的原理，通过全站仪自由设站法操作步骤、数据解算从根本上寻找误差来源。综合研究成果和全站仪自由设站法在工程中的应用，分析全站仪自由设站在应用中如何提高精度。

1.2 全站仪自由设站的概述

1.2.1 应对的情况

（1）控制点不通视：在依据全站仪工作原理，平面都是采用极坐标法确定坐标，即必须由两个已知点（控制点）进行定向，解算方位角，然后才能进行下一步工作。但在测量生产项目中，常常出现已知控制点被房屋、临时性车辆、季节性树木等其它障碍物隔挡不能通视，或者原有已知点不方便架设仪器甚至原有已知点被破坏等原因而无法完成预期测量工作的情况。

（2）控制点加密：GPS测量技术日益成熟，利用GPS做大地控制网或者工程测量控制网日益普及。测量中需要控制点通视，但是由于GPS信号在某些有树木建筑物遮蔽的情况下受局限性，往往不能满足控制点通视的要求^[2]。为了在区域内高效益地完成地形测绘、工程放样，更好地发挥现代测绘技术，更有效地利用GPS控制点，节省专用控制网成本，必须进行控制点加密。

为了保证预期测量工作的顺利进行，为了控制网加密过程更方便，全站仪自由设站法的出现解决了以上问题。在此之前测量工作者常使用交会法和无定向支导线解决上述问题，但是往往出现测量精度和操作效率过低的情况。随着全站仪内存计算机技术的发展，一些品牌的仪器已经将全站仪自由设站的步骤简化地固化到了仪器中，成为全站仪自带的一种功能。

请支付后下载全文，论文总字数：19094字