摘要：在野外测量工作中影响碎部点平面精度的因素有多种，其中设站引起的对中误差、定向误差及测距误差影响最大，本文对三者之间的相互关系作具体分析，并提出作业时减少误差的注意事项及措施。
关键词： 设站,误差来源,碎部点,平面精度
城市规划建设需要测绘，社会越向前发展越需要有准确、可靠的测量数据为各个部门、各个领域提供测绘保障服务，随着电子测绘仪器和计算机一体化作业模式的完善，使数字化测图技术得以迅速发展，为城市现代化建设发挥着重要作用。
碎部点作为基础数据主要来源之一的大比例尺数字化电子图件是经过实地采集缩编的测绘成果，他为城市的规划、管理，交通工程，厂房扩建等用图提供主要依据。
以测站点为起算点，影响碎部点平面精度的因素有多种，比如;目标偏心、对中、照准、读数、仪器本身、外界条件等综合影响，其中仪器对中误差、定向误差及测距误差影响最大，本文就如何减少这三项在设站点上引起的误差来提高碎部点的平面精度。
1 测站对中误差
1.1水平角测量
在安置仪器时，由于对中不准确，使仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，称为对中误差。如图1-1所示，A、B为两目标点，O为测站点，O′为仪器中心，O O′的长度e称为测站偏心距，其方向与OA之间的夹角θ称为偏心角。β为正确角值，β′为观测角值，由对中误差引起的角度误差Δβ为：
Δβ=β-β′=δ1 +δ2
因δ1和δ2很小，故
δ1≈esinθρ/D1
δ2≈esin(β′-θ) ρ/ D2
Δβ=δ1 +δ2=eρ[sinθ/ D1+sin(β′-θ)/ D2] (1-1)
由式(1-1)可知，对中误差对水平角的影响有以下特点：
①Δβ与偏心距e成正比，e愈大，Δβ愈大;
②Δβ与测站点到目标的距离D成反比，距离愈短，误差愈大;
③Δβ与水平角β′和偏心角θ的大小有关，当β′=180°，θ=90°时，Δβ最大。Δβ=eρ(1/D1 +1/D2)
例如，当β′=180°, θ=90°,e=0.003m，D1= D2=100m时
Δβ=0.003×206265″×(1/100+1/100)=12.4″
水平角测量在架设桥梁、建筑施工及沉降观测中应用较多，故在设站水平角观测时应特别注意仪器的对中检查。
1.2 坐标方位角测量
图根是直接测量碎部点的控制点，为了满足测图的要求往往需要进行支站或即在规定支站次数的范围内，如果由于设站对中偏心太大及误差的传递，也不能满足测图精度的要求。如图(1-2)所示;G点为图根测站点，E点为后视，碎部点为F。北为坐标纵线方向(测区内通过任一点与坐标纵线平行的方向线)。
在实际工作中，直线坐标方位角通常是间接计算的，一般由与该直线相连直线的已知坐标方位角和两直线的夹角进行推算，以推算线路左角为夹角可得;α前=α后+G+180°(1-2)
式(1-2)可知由于在测站对中引起的偏心距g会造成方位角α后增大，夹角G减小。即αχ前=α后+(δ1 - α后)+G+(G - δ2)+180°(1-3)。
所以碎部点F的测量值因方位角αχ前的变化而变化例如;当起始边长EG=91.22(米)、GF=76.21(米)、α后=117°39′16″夹角G=130°9′26″对中偏心距取(3～10)mm时。方位角αχ前的值如下表1。
对中误差引起的角度误差不能通过观测方法消除，所以水平角(方位角)观测或控制点设站定向时;当边长较短或两目标与仪器接近在一条直线上时，要特别注意仪器的对中，避免引起较大的误差。一般规定对中误差不超过3mm。
2 定向误差
当设站定向时，由于后视对中杆倾斜或没有垂直立在标志点的十字中心时，将产生目标偏心误差。如图(2-1)所示，O为测站，A为后视目标点，AA′为测杆，测杆长度为L，倾斜角度为α，则目标偏心距e为：
e=Lsinα (2-1)
定向点偏心误差对观测方向影响为：
δ=eρ/D= Lsinαρ/D (2-2)
定向误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比，与距离D成反比。
由式(2-1)和(2-2)可知，定向误差因照准目标点A′偏离正确的目标A，偏离值为e，产生的角度误差为δ。如图2-2所示，当观测碎部点C时，同样使水平角γ含有角度误差δ，使得C点产生位移f，根据正弦公式在△OAA′中有：sinδ=e×sinθ/D′，因e很小，D′≈D因而sinδ= e×sinθ/D，在△OCH中有：sinδ1=f×sinθ′/S′，因f很小，S≈S′，θ′≈90°，sinθ′=1，因而sinδ1=f/S，所以e×sinδ/D=f/S=sinδ1，即f=S/D×sinθ×e由误差传播定律：m1=mf=S/D×sinθ×me，因此可见，定向误差所引起的碎部点点位误差大小：①与定向边长D成反比;②与定向点A′的所在位置有关，当A′位于OA方向线上时，me=0，当AA′与OA垂直时，me达最大值：即mf= S/D×me。
3 测距误差
测距误差主要有仪器的测距中误差和棱镜紧靠碎部点的中心位置两部分组成。以普通全站仪为例;测距中误差的标准精度是±(a+b×10-6D)取常用的μ=5″即±(5+5×10-6D)而棱镜紧靠碎部点中心位置ω的误差一般为±(1.0～2.0)cm,所以测距精度 (3-1)。
由式3-1取测距D为(50～300)米;ω=1.5 cm。得出碎部点平面位置中误差如下表2。
表2可见，为了提高碎部点的平面精度，照准测杆时，测杆应立直，并尽可能照准测杆的底部。当目标较近，又不能照准目标的底部时，可悬吊垂线作为照准标志。
综上所述，在测区复杂的地物、地貌往往支站的次数较多，由于在设站、定向、测距时会产生一定的误差，如果稍有不慎将支出的测站边长或测定的碎部点距离大于定向边长，那么碎部点的平面精度、相关数据的衔接都得不到保证。所以在外作业时要注意以下几点：
⑴ 作业前对仪器做必要的检核校正，对中整平尽可能垂直对准测站点标志中心。
⑵ 进行测站定向时，应选与本站通视且距离最远的同等级或同网点控制点作为定向点，后视测杆应立三角架尽量瞄准测杆底部。
⑶ 每一测站定向后，应选第三控制点作为检查，核对其方向值和坐标数据。数据采集完后方向要归零检查。
⑷ 测定支站点和碎部点的测距边长应小于定向边长，控制在定向边长的1/2内。
⑸ 棱镜测距后必须切准房角或地物中心位置再读数。除了对中误差、定向误差和测距误差对碎部点的影响，还有望远镜的照准误差，即与望远镜放大倍率V有关;读数误差，即观测者的视力影响或估读物引起的测角误差;仪器误差，即测量仪器本身的误差及外界因素等有关的误差都不可忽视。
参考文献：
[1] 高井祥.数字测图原理与方法. 徐州：中国矿业大学出版社.2001.
[2] 李井永.建筑工程测量.北京：清华大学出版社.2010.
[3] 武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础. 武汉：武汉大学出版社.2003.
