全站仪竖盘指标差超差后数据的处理方法

　　1　问题的提出

　　在前一段时间进行的海域测量中,在用尼康DTM532全站仪从测站点至后视点平距约1 km时反测后视点发现高程数据误差达0.4 m,从而知道高程数据出现了系统误差,考虑到球气差影响不会超过7 cm,后经检验是由全站仪竖盘指标差超差引起,差值稳定在1′15″左右。由于已经观测了大量数据,且是对海上的浮动目标进行观测,进而得到海深数据,如果重测,在海上作业劳动强度和风险很大;如不重测,应如何对已测数据进行处理,满足精度要求。

　　2　处理思路

　　全站仪的原理就是靠极坐标法由水平角、垂直角和斜距推算出所测点的坐标和高程。

　　高程数据改正的计算方法:

　　1)球气差的计算公式:

　　ΔH=(1-K)×S×S/(2×R)=0.43×1 000×1 000/6 371 000≈0.067 m。

　　其中,K=0.14,R=6 371 km,距离S=1 000 m[1]。

　　2)只要知道竖盘指标差值ΔI,反算高差=sin(垂直角+ΔI)×斜距。

　　注:在EXCEL,VFP6.0中进行sin运算的角值需为弧度。

　　3)目标点高程=测站点高程+仪器高+球气差+反算高差-目标高,据上式就可以求出正确的待求点高程数据。具体计算可用EXCEL,VFP6.0等数据库处理软件实现,见4处理方法。

　　3　仪器原始数据

　　原始数据格式如下文所示(南方CASS的“.dat”格式):

　　MP,455 299.298 0,1.405 0,,0.000,0.000,4 408 823.367

　　MP,454 268.764 0,1.710 0,,0.000,0.000,4 408 988.926

　　ST,,1.540 0,279.073 6,279.073 6,0.000,0.000,0.000

　　F1,0.000 0,89.591 9,09:02:07,1.600,0.000,0.000

　　SO,1 043.728,279.073 5,89.574 1,09:04:23,, 0. 000,0.000,1.600

　　SO,1 043.705,279.073 0,89.574 5,09:15:57,, 0. 000,0.000,1.600

　　SS,279.072 0,89.525 0,09:22:02,,1.600,1.000,1 049.671

　　SS,278.473 8,89.595 9,09:22:31,,1.000,2.000,1 060.337

　　SS,279.142 7,89.530 0,09:23:03,,1.600,3.000,1 058.154

　　SS,276.074 5,89.595 7,09:26:44,,1.100,4.000,1 145.846

　　SS,275.324 7,89.544 6,09:27:17,,1.100,5.000,1 161.615

　　SS,275.293 9,90.030 3,09:27:39,,1.100,6.000,1 151.506

　　以上数据的符号及格式说明:MP———手工输入的数据,格式:MP,东坐标,高程,,0,0,北坐标。ST———测站,格式:ST,,仪器高,计算的定向角,定向角,0,0,0。F1———后视,格式:F1,0方向,垂直角,时间,目标高,0,0。SO———放样,格式:SO,放样距离,放样角度,垂直角,时间,,0,0,目标高。SS—测量数据(SS模式),格式:SS,水平角,垂直角,时间,,目标高,点号,斜距。

　　4　处理方法

　　4.1　原始数据导入数据库

　　为了实现对以上测量数据的垂直角数据进行处理,需把原始数据导入数据库系统。本例通过把原始数据导入VFP6.0来实现。