全站仪空间测量精度浅析及其应用探讨
喻家碧
（中国第一冶金建设有限责任公司，湖北 武汉，430080）
摘要：全站仪在工程施工测量中广泛应用于平面测量、小范围的高程测量。本文对全站仪三维空间测量的主要误差来源和精度进行了分析，并结合施工测量中的典型实例分析了具体测量方法的测量精度，阐明了全站仪通过采取一定的措施可应用于高精度的空间测量。
关键词：全站仪；空间测量；施工测量
The Precision of Space Surveying by the Total Station
and Its Application Discussion
YU Jiabi
（The China First Metallurgical Construction Company Ltd.,Wuhan,China,430080）
Abstract: In the engineering construction surveying the Total Station is widely used in flat measurement, small-area elevation surveying . This paper has carried on the analysis to main error sources and the precision of three-dimensional space surveying by the Total Station, combined with the typical case in the construction surveying to analyze the precision of the concrete surveying technique, to clarify that the Total Station by taking certain method can be applied to high-precision space surveying.
Keywords: the Total Station; space surveying; construction surveying
随着全站仪技术的不断成熟，全站仪已经在各种工程施工测量，特别是平面测量中被广泛应用，近几年全站仪高程测量的精度也被普遍认可，应用也趋于成熟。高精度全站仪（Lecia TCA2003、TDA5005等）三维空间测量已在工业部门得到广泛应用和认可，但在工程施工测量中由于全站仪精度受限难以估算，其应用还只局限于低精度要求的地形测量等很小领域。
空间测量的基本原理
空间测量的目的是测定或放样未知点相对于已知点位的空间位置关系，而空间位置的关系可根据需要分别用一维（空间距离）、二维（水平距离、高差）、三维（平面坐标增量、高差）来表示，而三维坐标是最基本的表示方法。
在工程施工测量中，空间测量的基本方法是自由设站，可假定测站为坐标原点，并设测站到已知点的方向为0方向，先对已知点进行测量，从而确定测站点的坐标和对仪器进行定向，再对未知点进行测量，从而得出未知点相对的三维坐标。如果有两个或两个以上的已知点，可用后方交会的方法先对已知点进行观测，从而确定测站的三维坐标和进行仪器定向。
假定已知点A的方向为已知方向，未知点B的相对三维坐标计算公式：
…………(1)
…………(2)
…………(3)
式中：
为仪器至Ｂ的斜距，为两点的夹角，、分别为Ａ、Ｂ两点相对仪器的竖直角。
虽然全站仪能自动计算坐标，但当要保证观测精度时，通常采取盘左盘右多次观测平均值后，根据上述公式进行计算。
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