1、数字测图误差来源与精度简析【摘 要】本文就数字测图误差来源与精度进行简析。 【关键词】数字测图；误差来源；精度；简析 1 传统测图的误差来源与精度 本文认为首级控制和图根控制误差均是误差产生的来源，传统测图主要是平板仪，经纬仪测角，钢尺或皮尺量距，有时用视距法测距离，外业在平板上手工绘图，内业再在聚酯薄膜上描绘，同时在坐标格网纸上展绘出图根点坐标，因此在每一步都存在着人为、仪器和外界误差。 2 数字测图误差来源 随着测绘技术的发展，传统的大比例尺白纸测图方法已被数字化测图方法所代替。数字化测图方法采用全站仪测距、测角，数据自动传输，计算机自动展点，绘图机绘图等，已有仪器设备和技术的提高与传统的
2、白纸测图方法相比，大大地减小了测距、测角误差，消除了控制点展绘误差、碎部点刺点误差和描图误差等，使地形图精度大大提高。但是数字化测图误差来源仍很多，总体来说，测量所获得的数据质量首先取决于工作人员的思想与技术水平，即人员素质与敬业精神、所使用的测量仪器与工具等。在数据采集过程中，定向、对中、检核、计算等，任一环节都会引入误差。具体地说，影响测量精度的因素主要是仪器设备（包括本身精密度、校正不完善等） ；操作者（包括安置误差、瞄准误差、输入错误等） ；客观环境（包括烟尘、地形、温度、湿度、风力、大气折光等） 。采用全站仪极坐标法测定碎部点平面位置，是将全站仪架设在图根控制点上，测量出测站与镜站之
3、间的水平角、垂直角与距离，经计算自动得出碎部点的点位坐标。因此，影响碎部点点位精度的是测角中误差和测距中误差，而测角中误差的大小与望远镜照准误差、读数误差、仪器垂直轴误差、外界条件的影响（温度、气压的变化对视准轴的影响） 、测站偏心误差以及目标偏心误差等有关。光电测距仪测距误差分为两部分：一部分是与距离成比例的误差，即光速值误差、大气折射率误差和测距频率误差；另一部分是与距离无关的误差，即测相误差、加常数误差、对中误差等。碎部点的高程一般是与平面坐标同时测出，采用三角高程测量的方法所得，即将全站仪安置在图根控制点上，量取全站仪的仪器高和测站的目标高，观测测站与镜站的垂直角和斜距，从而测定碎部点
4、的高程。由此可以看出，影响高程的因素主要是测距、垂直角观测、仪器高和目标高的量取。而垂直角观测的误差主要来源于照准误差、读数误差、自动补偿误差、外界条件影响等。当然，数字化图精度也取决于测图软件本身和绘图仪出图的精度，但这些因素只要选用高水准的测图软件和高精度的绘图仪便可解决，这里不做讨论。 3 全站仪数字化测图精度分析 本文分析采取控制变量法分析全站仪的纵、横向误差，在分析一个因素时不考虑其他因素应影响。综上数字化测图的主要误差来自于两个方面一个是人为误差，一个是仪器产生的误差，考虑到人为误差的不确定性，暂且不予分析。 全站仪测图时仪器的影响，测量无非是测角、量距，测高差，而且测高差与测竖直
5、角和测距离有关，所以归纳起来就是测角和量距，表现在点位上就是横向误差（ ）和纵向误差（ ）两个方面。 3.1 横向误差的影响 全站仪测量横向误差产生的主要原因有测水平角和测距两个方面，假设测距离 S 不存在误差，全站仪标称测角精度 ，则测角中误差为 秒，由测角引起的横向误差公式可以表示为 由公式（3.1）可知横向误差大小与测角中误差成正比，且距离愈远误差愈大。 3.2 纵向误差的影响 全站仪产生纵向测量误差主要是由仪器本身的测距误差引起，测距误差分为固定误差和比例误差两个，以标称精度的形式反映， （a 是固定误差，单位 mm；b 是比例误差，单位 ppm，即 10-6；D 是测程，单位 m）由此可见，纵向误差与固定误差和测的距离长短有关。 3.3 平面误差的综合影响 从横向误差综合影响结果可以用公式（3.3）表示
