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全站仪的格网因子设置及注意事项

时间:2013-10-17浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

一、格网因子的概念

大家知道,地形图(坐标格网)上两点之间的距离与地面上相应点之间的水平距离(测站高程面上)一般是不相同的,其比值就称为格网因子(GRID FACTOR)或格网比例因子(SCALE)。为了将地面距离归算到地形图上,以便计算平面坐标,首先必须将地面上的水平距离投影到平均海水面(或参考椭 球面)上,然后再将海水面(或椭球面)上的距离按照地图投影的规则投影到地形图平面上(我国地形图采用高斯-克吕格投影),关于格网因子的计算公式如 下: 

  • 高程因子=HD0 ÷HD =  R ÷ (R+ELEV.)
  • 比例因子=HDg ÷HD0 = 1 + Ym2 ÷ 2R2
  • 格网因子=HDg ÷HD = 高程因子×比例因子

二、我国设置格网因子的情况(常规默认为1)

一般来讲,为了计算和施工方便,我国设计部门大都采用局部坐标系,即:视测区水准面为平面,或以测区平均高程面为投影面,以测区中央子午线为高斯投影带中央子午线的坐标系(冶峡项目的设计导线网水平距离均为投影到2100高程的,和咱们施工构造物所处高程面一致,所以不需要再进行设置格网因子,也就是说高程为0,比例因子为1,格网因子也是1);这 时的ELEV.=0 和 SCALE=1,于是格网因子(GRID FACTOR)=1.000000——就是不改正,所以仪器公司在提交全站仪的时候,习惯上通常将格网因子改正功能暂时关闭,避免了误输入ELEV.和 SCALE值而造成格网因子改正带来的坐标与距离的不一致的可能。

三、需要输入格网因子的情况

当测量平面坐标系采用54北京坐标系或80西安坐标系,且测区海拔较高、测区离高斯投影带中央子午线较远时,则应在全站仪上输入实际高程(ELEV.)和比 例因子(SCALE),正确顾及格网因子改正。只有这样,在坐标测量时才能获得目标点的国家坐标系坐标;另一方面,对于施工单位,在根据放样点的设计坐标 (国家坐标系)进行放样时就能给出实地标定的极角和极距。但是需要注意的是,如果设计单位在提供坐标时是加入了格网因子改正的话,施工单位才可以将与设计 时相同的参数输入全站仪,如果设计单位没有进行格网因子改正,施工方则不能随意输入高程和比例因子。

四、需要设置时,怎样设置格网因子?

一般情况下都是取测区平均高程,在格网因子设置里边你输入高程,仪器会自动计算出适合的格网因子,基本上在100米以下可以不用考虑,均可设成1,因为它等于1/63710,远超出了工程测量规定的1/40000.

五、特别注意的事项(调用仪器内的后方交会会改变格网因子)

目前使用的全站仪,其内置设置存在一个格网(比例)因子的问题,仪器出厂一般因子设置为1.000。但此格网因子是会变化的,特别是在进行后方交会(自由设站)的模式下他会自动改变。
我 们知道在工程施工放样测量工作中,很多同志喜欢用后方交会(自由设站)的方法进行放样,因为后方交会可以自由设站,比较便利,在通视条件不太好的情况下很 实用,而且会减少劳动强度。但是后方交会(自由设站)进行测量,由于先天性不足,会出现残差,这也就在过去一般不采用后方交会而大多采用前方交会的原因。

现代用全站仪采用后方交会(自由设站)的方法,全站仪系统会自动进行数据处理,以确保后方交会的准确性,它能够自动修改了格网(比例)因子,修改后的格网(比例)因子可能是1.00xxxxx或者是0.99xxxxx(x代表数字),并自动保留于机中。对于格网(比例)因子的变化,往往被我们忽视或者说我们不知道。我们会对测量出来的成果数据特别是施工放样定点不符,而感到迷茫和不解,甚至怀疑仪器操作者失误造成。过去我们在施工测量放样的实践中对此遇到过多次,今天借此宝地把这个问题提出来,有望共勉并研究探讨。

在工程施工测量放样中,采用后方交会(自由设站)的方法,是通过仪器坐标放样模式进行的,当我们退出放样模式恢复到正常(基本)模式下,再进行同一点的坐标测量的时候,会遇到意想不到的差别。其 坐标值结果误差会有几毫米或2-3cm,甚至会达到5cm之大。遇到这样的情况后,往往百思而不得其解,刚才放样放的好好的为什么误差这么大?放样模式和 正常(基本)模式下的坐标为什么不一样呢?其实,问题就出在格网(比例)因子的变化。在正常(基本)模式下,系统默认的格网因子是1.000,而放样模式 下的格网(比例)因子可能是使用了前次后方交会(自由设站)而系统自动保留下来的格网因子1.0000xxxx或者是0.9999xxx(x代表数字)。 这样你照准同样的点,在不同模式下所测量的数据就不一样了。因此,在测量中,要根据自己工作需要,经常对格网因子进行检验,特别是在采用后方交会(自由设 站)放样后,以免影响了你的测量成果。默认状态应该是1.000,如果不是,务必改正回来,这样你在两种模式下测量的数据才能统一起来。
全站仪是否都是如此,不敢妄论,建议你最好检验一下自己使用仪器为好,免得发生类是问题,而影响施工放样点的精度。
 

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