本期为大家介绍测距及相关设置对坐标和高程的影响。距离对坐标产生的误差称为纵向误差。斜距是全站仪测量数据，棱镜常数、温度气压对斜距有影响；平距和高差是计算数据，比例因子、水平面改正对平距有影响；球气差改正对高差有影响。

【资料图】

棱镜常数对测距的影响

-固定误差-

使用棱镜设置测站、数据采集、放样时需要输入正确的棱镜常数。棱镜常数输入问题在测量中的偏差是固定的偏差值，和距离长短、角度大小都没关系。如果测量中出现固定偏差，检查棱镜常数是否输入正确。一般常用标准单棱镜，棱镜常数为-30mm，仪器默认棱镜常数为0。棱镜常数不输入，造成测量偏差为-30mm左右。

温度气压对测距的影响

- 比例误差 -

全站仪一般测距系统没有偏差，测距受大气折光的影响偏差很小，可以忽略不计。测距主要受外界温度和气压的影响。在通常的大气环境下测距时，当气压保持不变，温度每变化1℃，或者温度保持不变，气压每变化3.6hPa时，每公里变化1mm。 所以，常规测量可以不设置气象参数，在进行高精度距离测量时，应使用精确的量测设备测定大气的温度和气压值，输入正确的气象参数，以对距离测量结果施加气象改正，仪器默认气象改正数PPM为0，条件为：温度是15℃、气压是1013hpa。温度气压对测距的影响是比例误差，距离越远误差越差。

比例因子对测距的影响

全站仪设置中平距类型有地面和平面。地面不施加比例因子，平面会在平距中施加比例因子；比例因子只改变计算坐标数据，不改变测量数据，对高程没有影响。

1、比例因子对坐标测量的影响

在全站仪测量界面测量任意一点B，得到全站仪到该点水平距为2.930m。在【设置】-【观测条件】-【距离】中，将平距类型改为【平面】；在【内存】-【作业更名】中，把比例因子设置为0.9。假设测站点A点坐标为：N(X):0,E(Y):0,Z:0；在坐标测量程序中以点B为0方向设置测站，测站设置完成后；测量B点的坐标，B点坐标为N;2.637,E：0,Z：1.495。不经过比例因子改变的坐标应该为：N;2.930,E：0,Z：1.495。水平距离2.930×0.9=2.637，通过坐标可以看出比例因子对坐标进行了改变。所以在施加比例因子时，计算坐标的平距=测量得到的平距×比例因子。从公式中可以得出结论，当比例因子大于1时，计算坐标大于实际坐标；当比例因子小于1时，计算坐标比实际坐标小。当坐标测量偏差较大时，检查是否是比例因子问题。

2、比例因子对坐标放样的影响

比例因子对坐标放样的影响，比例因子还采用0.9。假设测站点A坐标为N(X):0,E(Y):0,Z:0；放样点B坐标为：N;2.70,E：0,Z：1.493。在坐标放样中，采用方位角方式设置测站，测站完成，进行坐标放样。在放样界面可以看到测站到放样的水平距离计算值是2.7m。按照仪器界面提示将点位放到偏差为1㎜。在普通界面测得全站仪到该点的距离为3.001m。

所以通过数据可以得出结论：实际放样距离=水平距离计算值/比例因子。

3、如何正确设置比例因子

从上面介绍可以看出，比例因子对坐标测量和坐标放样有很大的影响。比例因子发生变化的原因：1.人为修改2.后方交会：平距类型设置为【平面】，测站设置采用后方交会后，比例因子会发生变化。比例因子改变后正确设置的操作步骤：在【内存】-【作业更名】中把比例因子改为1；在【观测条件】-【距离】中，把平距类型改为地面。当坐标系中存在比例因子时按照使用需求进行设置。

水准面改正/海平改正

水准面改正是改正水平距离，影响平面坐标，对高程没有影响。IM具有将斜距归算成平距的功能，但归算时并未考虑高程因素。在高海拔地区测量作业时，建议进行水准面改正，球面距离计算公式如下：

式中：R为椭球曲率半径(6371000.000m)

H为测站点与目标点的高程平均值 （高程平均值根据测站点高程和目标点高程自动计算获得）

水准面改正也是比例误差，距离越远，误差越大。一般设置为不改正。

球气差对高程测量的影响

高程是通过两个点的高差计算得到的，高差除了垂直角的影响，还受球气差（两差）的影响。假设球气差改正为f，则： f=D2/2R×（1-K）

R-地球半径，取6371KM

K折光系数（0.14/0.20）

下表为：K取0.14，在不同距离球气差对高差的改正值

从表中可以看出球气差的影响随着距离变化改正值不同，距离越远改正值越大。在100米时，改正值为1㎜；500米改正值是1.7cm.距离远了两差改正值影响比较大。在进行精密高程测量时，根据使用需求设置两差改正。

总 结

测量中出现偏差，纵向偏差大考虑测距和相关设置，横向出现偏差考虑测角误差。出现偏差分析步骤如下。

排除粗差

平面坐标出现很大误差时，检查坐标是否输入错误、X和Y坐标是否输反、控制点坐标系是否用错、控制点坐标或者控制点是否使用错误。

固定误差

坐标或者距离测量出现固定偏差，检查棱镜常数是否输入错误。

计算数据误差

普通界面测量平距和坐标与坐标测量界面不一致，检查格网因是不是1，平距类型是不是地面；水平面改正是否设置为不改正。测站设置误差很小，再放样后视点偏差很大，检查平距类型和比例因子。

坐标中有纵向比例误差

检查温度气压是否按现场条件进行设置；其单位是否设置正确。

坐标中有横向比例误差

检查补偿器是否设置为改正HV、视准差是否设置为改正，检查2C是否超限、对中误差、目标偏心差。

高程偏差大

检查视准差是否设置为改正、指标差是否超限，是否需要施加球气差改正。如果两项都检查后还有偏差，使用水准仪测量两点高差，如果全站仪和水准仪测量的高差偏差在误差允许范围内，说明控制点有问题。

供稿：索佳产品技术部 fyf