[发明专利]测量误差抵消法

说明书

本发明公开一种测量平差方法，特别是一种测量误差抵消法。

现有的光电测距技术中，测量平差方法是沿用常规的直接平差法。在现有技术文献中，如《激光测距》（高林奎、宋纬合编，人民铁道出版社）、《激光在大地测量中的应用》（苏联：帕里列宾著）、《短程光电测距仪和激光定位及其运用》（清华大学测量教研室主编）等，对光电测距误差来源和直接测量平差方法作了介绍。但是，现有测量平差的方法中，存在不足的是，没有充分发挥光电测距仪的测距速度快和不受地形条件限制的优势。因此对偶然误差，未给测距误差创造呈现规律性的四项特点的条件。对系统误差：检测测距仪“基线长度误差”、检测测距仪周期误差的“短基线误差”、改正水平距离计算中的“高差测定误差”或“竖直角测定误差”以及测距经纬仪安装长度的误差和反光镜中心至观测目标安装长度的误差等。特别是偶然误差和系统误差的“剩余误差”也被忽略了。

本发明的目的是探讨一种用特殊的观测和改进测量计算方法，提出“测量误差抵消法”的测量平差方法。使之提高测量外业功效，提高测距的精度。

本发明的目的是按下述过程实现的。本发明的原理是以数学理论减法中的“差值”来代表距离的最后平差值。即采用所需要的测段两端点的观测数的差值来代表该段观测值。如图1上的基线AB距离为：

AB＝MB-MA或BA＝NA-NB

整个过程可分为准备工作、测量外业、计算工作及运用和精度分析。准备工作中要检校仪器设备精度，并按特殊要求布点与埋石;测量外业光电测距仪分别架在M、N测站点上，并改变反光镜镜方向，分别对准M、N点。重复往测各程序和记录有关数据。尔后，进行计算工作，运用计算出的各项改正数进行水平距离改正后的测段值计算，用平均值计算基线长度平差值和往返平均值，尔后用本发明作最后平差值。

本发明所涉及的测量误差抵消方法的积极效果，在于能够充分发挥光电测距仪器的特点，有目的地使偶然误差呈现规律性的四项特点，便于观测值取平均值削弱其影响。采取特殊措施和改进测量方法，使系统误差呈现规律性，便于加改正数来消除。本发明将尚被忽略的几项误差，偶然误差和系统误差的剩余误差，在互相相减的“差值”中自行抵消和削弱。从而使测量成果或是值向理论值更推进了一步。

本发明在某工程项目中得到了局部的验证。其可靠性：测距精度，对于200米距离为±1毫米，1000米为±2毫米，3000米为±4毫米。特殊要求轴线，相对理论值±2毫米，几何图形，内角可较理论角±2秒，边长可较理论边长±2毫米。

下面通过实施例具体描述本发明。本发明的过程是这样的：

图1是测量基线AB的测量示图。

表1是测量误差抵消法平差计算表。

一、准备工作

1.仪器准备：要求光电测距仪测距精度为±5毫米，经纬仪最小读数为1秒以及温度计、气压计、湿度计、反光镜等。

2.仪器的检校：（1）经纬仪在测距前应严格检查其三轴误差;（2）经纬仪的视准轴和测距仪光轴平行性的检验和校正;（3）检验和测定测距仪各项误差;（4）反光镜三角架的光学对中器进行严格的检校。

3.布点和埋石：本发明要求的布点方法，除与光电测距仪有关“规范”规定相同外，有以下特殊要求，即（1）要求各测点位于同一条直线上，短距离准直误差为±2毫米;（2）长基线利用分段测定，但各点在基线上的准直误差要求在±2毫米;（3）不分段准直误差为±10毫米;（4）各测段尾数相同，为10米的整倍数;（5）各测点埋设的埋石，应强制归心。

二、测量外业

图1是测量基线AB的测量示图。本发明的测量外业步骤：

1.将光电测距仪架在测站点M上，光学对中器严格作中和置平;

2.反光镜三角架，按观测先后依次分别在A、B、N三点上。有意识地用光学对中器对准，经纬仪对中的方位和偏中的地方（光学对中器要求放在10倍上，估读埋石标心0.1为0.015毫米，经纬仪对中器与此配套）;

3.量光电测距仪高之和反光镜高i;

4.各段观测前后各记录一次温度、气压、湿度读数，并记入计算表内;

5.每测段读数20～30次，每10次电子瞄准一次;

6.各点以与边同等水准测量的方法测定标志高程，或每段观测前后，分别用正镜和倒镜测定反光镜中心竖直角;

7.仪器搬到N站，但三角架和基座都不动，只将仪器主机和反光镜及镜架移至M等点，改变反光镜方向，对准N点即可。重复往返测各程序。

三.计算工作及运用