[发明专利]一种分段式大气改正的全站仪测距方法及系统

说明书

本发明公开了一种分段式大气改正的全站仪测距方法及系统，架设全站仪并获取对目标进行测距时的测距视线轨迹，在测距视线轨迹上选取多个测试点将全站仪与目标之间的距离分为n‑1段分距离，并在全站仪、每个测试点及目标旁布设气象传感器组；通过全站仪测量出其与每个测试点、及全站仪与目标之间的距离值，并得出每一段分距离的距离值，测量时记录每个气象传感器组的气象信息数据；根据气象信息数据对每一段分距离的距离值进行修正后求和，得出修正后的全站仪与目标之间的距离；本发明可以在使用全站仪进行长距离测量且气象条件不稳定时，降低气象条件对测量误差的影响，有效提高测量精度。

【技术领域】

本发明属于工程测量技术领域，尤其涉及一种分段式大气改正的全站仪测距方法及系统。

【背景技术】

全站仪，即全站型电子测距仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

全站仪的测距是通过光学方法来实现的，其测距范围一般为几千米甚至十几千米，由于测量距离较长，在光传播路径上会受到气温、气压、湿度等气象条件的影响，导致其测量精度降低，进而无法满足现场施工的需要。降低误差的方法一般为在测量点和目标点两处分别测定气象元素，然后取两处的平均值计算气象改正，这在测量距离短、气象条件稳定的条件下是可以满足要求的。但是，当测量距离长且气象条件不稳定时，依然会产生测量误差，进而影响现场施工。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种分段式大气改正的全站仪测距方法及系统，以在使用全站仪进行长距离测量且气象条件不稳定时，降低气象条件对测量误差的影响，有效提高测量精度。

本发明采用以下技术方案：一种分段式大气改正的全站仪测距方法，由以下步骤完成：

架设全站仪并获取对目标进行测距时的测距视线轨迹，在测距视线轨迹上选取多个测试点将全站仪与目标之间的距离分为n-1段分距离，并在全站仪、每个测试点及目标位置布设气象传感器组，其中，n≥2，为气象传感器组的数量；

通过全站仪测量出其与每个测试点之间、及全站仪与目标之间的距离值，并得出每一段分距离值的距离值，测量同时记录每个气象传感器组的气象信息数据；根据气象信息数据对每一段分距离的距离值进行修正后求和，得出修正后的全站仪与目标之间的距离。

进一步的，对每一段分距离的距离值进行修正的具体方法为：

获取每一段分距离两端的气象传感器组对应的气象信息数据，根据两组气象信息数据求得每一段分距离对应的气象信息数据均值，根据每一段分距离对应的气象信息数据均值计算得出对应的修正因子，通过对应的修整因子对每一段分距离的距离值进行修正，得出修正后每一段分距离的修正值。

进一步的，修正因子通过得出，其中，m_i为第i段分距离的修正因子，p_i为第i段分距离的气压，h_i为第i段分距离的相对湿度，α_i表示第i段分距离的大气膨胀系数，x_i表示第i段分距离的温度改正系数，t_i表示第i段分距离的大气温度，i为正整数，且1≤i≤n-1。

进一步的，修正后的全站仪与目标之间的距离D_i为第i段分距离的测量值。

进一步的，每一段分距离的实际距离d_i满足100m≤d_i≤500m。

本发明的另一种技术方案：一种分段式大气改正的全站仪测距系统，包括全站仪和与其相连接的多组气象传感器组，多组气象传感器组布设在全站仪测量目标距离时的测距视线轨迹上，且全站仪和目标旁均设置有一组气象传感器组；

每组气象传感器组均包括气压传感器、大气温度传感器和空气湿度传感器。