检校方法

检校方法（精选8篇）

检校方法 篇1

0引言

机载激光雷达 ( Light Detection And Ranging) 是一种主动式对地观测系统,是九十年代初首先由西方国家发展起来的一门新兴技术。它集成激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元 ( IMU) / DGPS差分定位技术于一体,为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段[5]。

机载Li DAR系统存在多种误差,其中在集成误差方面影响最大的就是安置角误差,主要影响定向参数的精度[1]。本文主要探讨了安置角误差对激光脚点坐标的影响程度,用一个算例介绍了几何模型法进行安置角检校的过程,评定了算例精度并进行误差分析。

1安置角误差对激光脚点坐标的影响

机载激光雷达系统是机载Lair-Li DAR和高精度POS ( 包括GPS和IMU) 的集成系统。Lair-Li DAR激光扫描仪和POS系统分别安装到飞行平台时,要求激光扫描参考坐标系与惯性参考坐标系的坐标轴相互平行 ( ΔR = ΔP = ΔH = 0) 。在系统安装时存在偏差,也在运输和使用时会随时间有所变化,之间存在三个角度偏差就是安置角误差[6]。其中,ΔR为俯仰角误差,ΔP为侧滚角误差,ΔH为航向角误差,安置误差旋转矩阵:

建立平差观测模型,激光脚点在在当地坐标系中的坐标:

其中,PLH( x,y,x)T是用全站仪对每一个控制点的坐标进行测量,这里视为真值。RN是惯性导航系统提供的惯性平台的三个姿态角,RM是由安置角误差组成的旋转矩阵,是安置角 ( R,P, H) 的函数。RL是瞬时激光坐标系到激光扫描坐标系的旋转矩阵,它的值由激光本身自动计算。

假设飞机在空中处于悬停水平状态,对于脉冲实际完成一次完整的扫描过程得到的一条扫描线时,RN为单位矩阵,因此得到系统安置角误差:

将 ΔRM、RL代入式 ( 3) 并展开得:

其中,eiΔRM为安置角引起的位置误差,H为飞行高度,ΔR、ΔP和 ΔH分别为侧滚向、俯仰向和航向安置角误差,θi为扫描角。

假设机载Li DAR的安置角误差三个分量近似相等 ( ΔR = ΔP = ΔH) ,且变化范围在0° 到0. 1° 之间。 如图1所示为安置角误差对地面激光脚点坐标的影响,直线代表x方向偏移ex,虚线代表y方向偏移ey, 点画线代表z方向偏移ez。图1 ( a) 、 ( b) 、 ( c) 、 ( d) 分别假设飞行高度在H = 300m、H = 500m、H = 800m、H = 1000m时,安置角误差对地面激光脚点的影响。

由图1可以看出,安置角误差引起的激光脚点坐标误差ex、ey、ez呈线性变化。同样的安置角误差,对ex影响较大,其次是ey,最小是ez。这个结果也证明了文献 [7,8] 的结论,机载Lidar高程精度要略优于平面精度。其中ex和ez绝对值随着扫描角 θ 变大而变大。ey绝对值与扫描角 θ 无关。 随着飞行高度H的增大,安置角误差对激光脚点误差的影响也变大。当扫描角30°,安置角误差达到0. 1°时,飞行高度分别等于300m、500m、800m, 1000m,引起的最大坐标位移约为0. 8m、1. 4m、 2. 3m、2. 9m。由此可见, 飞行平台的高度越高, 地面激光脚点的坐标位移对安置角误差越敏感,对于检校的精度要求也就越高,安置角的定量分析见表1。

从定量和定性分析中,可知精确地测定安置角对于机载Li DAR系统是十分重要的,特别是在飞行平台航高较高的情况下,尤其要注意安置角对地面激光脚点坐标精度的影响。

2机载LiDAR安置角检校方法

安置角检校就是精确求解 ΔR、ΔP、ΔH的过程。安置角误差的检校方法尚无统一标准,国外有Favey提出根据控制点的几何模型的自检校方法, Filin提出利用自然表面进行检校,Behan提出了利用重叠航带和已知地面控制点进行平差解算的方法[2~4]。国内张小红提出了分布几何法恢复安置角误差的方法[5]。本文采用几何模型法来检校安置角误差,这是利用机载Li DAR飞行区域特征地物或者控制点获取的重叠航带的点云建立几何关系求解安置角的一种方法,下面详述几何模型法的原理。

2.1侧滚角偏移(Roll)

当存在侧滚角时,平行扫描线会产生倾斜,点云数据一侧高于地面真实高度,另一侧低于真实高度,见图2。从图上几何关系可得:

其中,ZL- ZR指一条扫描线最左侧和最右侧的高程差,H是飞行高度,θmax是最大扫描角。考虑平坦道路上点的高程呈线性变化,一般选择平坦道路点云数据求解侧滚角。利用两条航线点云数据拟合直线间的夹角,求取侧滚角偏移 ΔR。

2.2俯仰角偏移(Pitch)

线扫描模式下,俯仰角偏差能使点云真实位置沿飞行方向产生位置偏差。俯仰角 ΔP偏移公式为:

式 ( 6) 中: D为同名点的水平偏移量,H为平均航高,如图3所示。

在平坦区域偏差表现不明显,地面高程变化较大时位置偏差表现较强。因此,选择有一定高度的地物进行俯仰角检校。根据几何模型法的特点,比较好的地物为尖顶房屋,其屋脊线容易识别量测。

2.3航向角偏移(Heading)

航向安置误差既会改变被扫描物体的中心位置,也会使物体产生变形,相对而言检校难度较大。航向角一般较小,检校基线也较短,物体的位移量越小,航向角的检校出现偏差越大。如图4所示,由几何关系得到基本表达式为:

式 ( 7) 中: S是前向与后向飞行两次地物激光脚点中心位置的距离偏移量,D是地物中心位置与最近的航带天底点之间的距离。在检校中,通常采用同向航线的同一大型建筑物的地物中心点的间距计算航向角误差。

3安置角误差检校算例

3.1检校场选址及航线设计

算例数据由机载激光雷达系统采集,激光器发射频率100k Hz,绝对航高1500m,航向点云间隔0. 95m,旁向点云间隔1. 00m。检校场选取在有飞机场跑道和多个大型尖角房屋的区域,区域内水域较少,避免了激光信号被水面吸收引起数据空洞。

飞行路线的选择十分重要[9],基本的原则是, 设计不同的行驶轨迹,使系统检校参数误差对点云点位的影响达到最大化,并且使参数影响的方向相反。本次检校飞行航迹如图5所示,图中加粗直线是飞机跑道位置用于检校Roll角,另外两个矩形是尖顶房屋和大型房屋所在处,用于检校Pitch和Heading角。

3.2安置角求解步骤

点云数据坐标转化到高斯平面坐标后进行系统误差检校。检校过程要考虑检校顺序,各角度之间不独立。经多次检校分析,以侧滚角、俯仰角、航向角为顺序是最佳的,下面为几何模型法的安置角检校过程。

( 1) 侧滚角检校

采用相反航向的数据,选取航线下的平直马路切取垂直断面,断面宽度小于等于1m。断面得到点云拟合出两条相交的直线,直线的夹角即所求侧滚角的2倍。如图6所示,量测夹角 ΔR = 5. 1002°, 则初始侧滚角 ΔR初= - 2. 55°。同样方法多次切取截面,获得一组参数,依据最小二乘原理,求得侧滚角检校值。求得参数输入改正程序,重新解算点云数据,查看检校效果。若未达到预期改正效果, 角度微调,直到最终测量得到的该角度为零或接近为零。经反复微调,最终得到的 ΔR = - 2. 5°,检校后效果如图7所示。

( 2) 俯仰角检校

同样,俯仰角也采用相反航向的数据,消除两次扫描的尖顶房屋在飞机前进方向上存在的偏移, 即完成俯仰角的调整。图8为尖交房屋的屋脊线距离偏差。通过测量,其横向水平距离为D = 80. 7m, 由公式 ΔP = D/2H得出 ΔP初= 2. 289°,其中,H = 1033m为测区平均飞行高度。经反复迭代解算点云,最终 ΔP =2. 239°,图9为尖顶房屋重合示意图。

( 3) 航向角检校

航向角改正,采用两次同向航线的数据,消除航向角导致的大型房屋中心点的距离差异。如图10所示,图中为同航向下的同一建筑物几何中心的距离差为S = 26. 9617m,行带宽为D = 890m,由公式ΔH = S / D得 ΔH = 1. 737°。经检校后的房屋重叠情况见图11。

将 ΔR,ΔP,ΔH检校完后,再次检查往返、相邻、交叉航线中的重叠区域地物重合情况,直到得到最好的重合为止,如图12所示。

3.3算例结果分析

( 1) 安置角结果

根据以上的求解步骤得到两个架次飞行的结果,见表2。

从表2中可以看出,两个架次的三个安置角度值都较大,这两组数据也有所差别。原因是两架次之间需要重新安装设备,每次安置设备都不能保证完全相同,解算出的安置角必然有所差别。用各架次解算出的安置角进行该架次点云坐标改正,通过检校前后地物重叠度比较,发现重叠区域的点云吻合较好。

( 2) 精度分析

由于该方法没有布设地面控制点,坐标的绝对精度无法确定,这里只能对相对精度进行评定。平面精度评定采用提取竖直墙面点云,对提取的点云X / Y信息进行线性拟合, 拟合后的线性方程为f ( x) = p1* x + p2,计算提取点到拟合直线的距离值,距离值得中误差即为设备平面相对测量精度; 统计得到设备相平面中误差,图13分别为第一架次与第二架次的残差示意图。高程精度评定采用水平的地物,如平顶房屋或机场跑道等,在这样的地物上选取一系列样本点,求得样本均值视为真值, 再根据式 ( 8) 求取中误差:

算例中选取的是机场跑道上面的点云样本。图14为第一架次与第二架次的残差示意图。两架次飞行试验相对精度比较见表3。

从表3可以看出,高程精度要优于平面精度, 这符合前面误差规律分析的结论。因为没有已知控制点,上述所评定的精度全部为设备相对测量精度。分析可知设备测量误差主要来源有以下几个方面: 1设备本身测距测角误差; 2POS系统位置姿态测量误差; 3自然地物点云提取误差; 4统计误差。若要对设备进行绝对精度评定,必须在测区内布设已知控制点,且控制点需要经过连续观测,保证自身精度。

4结束语

几何模型法安置角检校属于空对地检校方法, 无需地面布设控制点,节省人力物力,提高作业效率。该方法从检校区自然地物的几何变形模型出发,建立不同地物对于安置角分量的变形关系。鉴于该方法的自身特点,检校区域需要有平直马路、 大型建筑物、尖顶房屋等自然地物做辅助,所以合理选取检校场位置非常重要。通过算例的精度评定结果可以看出,国产机载激光雷达系统的测量精度还有待提高。同一架次数据,分镜面检校结果优于集成检校结果。同时,GPS与IMU采样频率内插也会产生内插误差,这些都会影响检校结果。对于精度要求较高的情况,还需利用地面控制点进行地对地检校。

摘要：机载激光雷达测量系统受到多种误差源的影响,其系统由GPS接收机、激光测量单元系统(IMU)、激光测距仪等组合而成,所以可以将误差来源分为单机误差和集成误差两部分。本文主要对集成误差中影响较大的安置角误差作了分析,定性和定量地分析了安置角误差对激光脚点坐标的影响。同时,描述了一种安置角检校方法,并用算例详述了检校场选取与航线设计以及安置角检校步骤,对其作了精度评定,分析了误差原因。

关键词：机载LiDAR,安置角误差,精度,激光点云

检校方法 篇2

摘要：利用POS系统可以在航空摄影过程中直接测定每张相片的6个外方位元素。通过检校计算精确测定Boresight角度可以提高POS数据的精度，实现直接定向。本文探讨检校原理与流程，通过实际数据分析验证。

关键词：POS系统；航空摄影；检校场

Calculate the Boresight angle of

Aerial Photogrammetry Camera

Abstract： Using POS system can direct determination of 6 exterior orientation in aerial photogrammetry. In camera calibration calculate the boresight angle to improve the accuracy of POS system， achieve the Direct Georeferencing. This paper discusses the principle and process of the calibration， validation through the actual data analysis.

Keywords： POS， aerial photogrammetry， calibration.

1. 背景介绍

摄影测量中解析空中三角测量（空三加密）的内容是解求航摄区域内每张影像的外方位元素X，Y，Z， j，w，k及解算待定点的地面坐标。POS系统的应用初衷，就是在航空摄影中精确测量曝光时的航攝仪位置及姿态信息，进而直接获取外方位元素，进行POS辅助空中三角测量或者直接定向法。为提高POS解算精度，需要进行检校计算。

2. 原理分析

2.1 POS系统简介

POS（Position and Orientation System， 定位定向系统）集合了差分GNSS设备与IMU （惯性导航测量单元）于一体，可以获取实时空间位置和三轴姿态信息，已广泛应用于飞机、火箭、轮船等导航定位。POS系统由四部分组成

（1）GNSS接收机：机载移动GNSS接收机及地面基站GNSS接收机，数据采样频率大于等于1Hz。POS技术中采用载波相位差分的GNSS动态定位技术解求天线相位中心位置。差分技术就是在一个或几个已知点位安置接收机为基准站，与机载接收机同步观测，然后将基准站测定的位置坐标或其它参数与相应的已知结果求差，综合两站的观测数据进行联合解算。

（2）IMU单元 ：由加速度计、陀螺仪和中央处理器组成。通过组合加速度和角度速率，以获取IMU相对于地球的位置、速度和方向。

（3）计算控制系统：包含控制计算系统和实时组合导航的计算机。用于配置系统各硬件的性能参数，记录存储数据和实时组合导航计算结果为飞行管理系统提供必要信息。

（4）数据后处理软件：通过处理POS系统在飞行中获得的IMU和GNSS移动站数据以及基准站数据得到最优的组合导航解。当POS系统用于摄影测量时，最后还需要进行偏心及检校计算来获取每张影像在曝光瞬间的外方位元素。

2.2 POS系统应用

POS系统应用于摄影测量有两种方式：

（1）直接传感器定向

在已知GPS天线相位中心、IMU及航摄仪三者之间空间关系的前提下，可直接对POS系统获取的GPS天线相位中心的空间坐标（X，Y，Z）及IMU系统获取的横滚角、俯仰角、航迹角进行数据处理，获取航空影像曝光瞬间的摄站中心三维空间坐标（XS， YS ，ZS）及其航摄仪三个姿态角（j，w，k），从而实现无地面控制条件下直接恢复航空摄影的成像过程。直接定向主要优点是：整个测区不进行空三加密平差计算、不加入地面控制点。与传统的空中三角测量以及GPS辅助控制三角测量相比，不但节约了很大的费用，同时还极大地提高了生产效率。单独直接定向的缺点在于：缺少了多余观测，计算过程中如出现了采用了错误的GPS基站坐标之类问题，都将直接影响最终的结果。此外，由于几何模型、系统误差和解算数据相关性的影响，直接传感器定向所能达到的精度仍然难以满足大比例尺测图的需要。

（2）集成传感器定向。

即POS辅助航空摄影测量。通过将GPS/IMU系统获取的外方位元素作为带权观测值引入光束法区域网平差中，以获取高精度影像定向参数和目标点的空间坐标，实现大幅度减少地面控制点的数量。POS辅助空三加密中，虽然不可避免空中三角测量和加密点量测，但是也具有更好的容错能力和更高的精度。引入的数据能够作为初始值提高自动匹配的准确与效率，只需加入少量地面控制点同样提升了生产效率和降低成本。

以上两种方式的结果精度差别较大。POS辅助航空摄影测量中加入控制数据联合平差，精度和稳定性较强。直接传感器定向主要适用于小比例尺测图，或对自然灾害频发区、国界及争议区、自然条件恶劣区等难以开展地面控制测量工作的地区。但是直接定向法条件是需要利用检校场飞行处理消除POS系统误差、精确的解求外方位元素。同时检校数据也会对POS辅助航空摄影的处理精度有所提高。

2.3 检校参数

要通过原始数据得到外方位元素，还需要量测偏心分量，对于线元素有GPS天线到航摄仪摄影中心的偏心分量和IMU单元到航摄仪摄影中心的偏心分量。目前市面上成熟的数码航摄仪都提供了偏心量测参考点，由GPS天线到摄影中心用卷尺量测精确到厘米级，内置型IMU与航摄仪摄影中心的偏心参数可以出厂测定精确到毫米。

检校中我们关注的重点是Boresight角，也就是视准轴误差。IMU单元记录的姿态角为IMU本地坐标系在导航坐标系下的横滚角，俯仰角及航迹角（Roll，Pitch，Heading），而摄影测量中外方位角元素j，w，k为物方坐标系旋转到像空间坐标系的3个旋转角，相应轴间的很小夹角即为Boresight角。除了坐标系变换外，具体体现在设备的出厂尺寸和工艺的偏差，安装IMU时螺丝的松紧，设备间的接缝及剧烈的震动也都可能导致角度有微小不同。所以如经过IMU拆装、非正常的剧烈震动等情况，也需要重新检校计算Boresight角。通过一定的检校流程，使经过检校场飞行、外业控制和空三加密平差的过程，最终解算出本航摄仪POS系统的Boresight角，来提高POS系统摄影测量中对地目标定位精度。解算软件使用Applanix公司的POSPac软件中的CalQC模块。

3. 实施过程

3.1 检校飞行

检校场选在城区，面积为4平方公里，地形高差小于50米。在本检校场飞行两次，分别获取0.1m和0.16m地面分辨率成果。其中0.1m数据航线覆设方向为东西向覆设4条，相对航高1200米；0.16m数据覆设方向为南北向覆设2条航线，相对航高1800m。

航空摄影前在检校场地面布设了17个地标点，整个测区均匀分布，布设在周围无遮挡的平地确保影像中可见，尺寸为60cm*60cm的十字标，足以满足内业判读。

航摄仪为UltraCamLp，配套POSAV 510系统。使用Trimble R6双频GPS架设在检校场附近的已知基站上，采样间隔为1s。机载GPS采样间隔为1s，IMU采样频率为200hz。

機载设备开机后静态同步观测5min，然后起飞作业。到测区前做8字飞行来激活IMU，防止长时间直线飞行造成精度下降，然后对准基站点平飞进入，作业中要求飞机转弯时倾斜角度不大于20°。作业完成后对准基站点平飞退出，等飞机落地停稳后仍需继续观测5min。

3.2 外业控制

航片冲印后，外业实测地标点并增加部分检查点。像控点测量采用GPS网配合GPS高程测量。通过GPS网联测像控点和3个B级GPS控制点，获取像控点平面坐标。采用区域似大地水准面模型插值改正获取像控点高程。

3.3 数据解算

在POSPac软件中CalQC模块中进行检校计算。原始数据为机载IMU数据，转换为标准RENIX格式的基站数据。需加入的附加参数有基站坐标、控制点检查点坐标、偏心分量、相机参数，将处理后的TIF影像导入软件并生成金字塔影像

在影像中量测控制点和检查。在设置航片时要注意kappa角偏移量是否与航摄仪统一。反复平差解算得到符合精度要求的参数。

4. 结论

检校结果的Boresight角为-12.913′，5.018′，-3.337′。未加入Boresight角与加入Boresight角后某测区1：10000成图航空摄影直接传感器定向检查点中误差见表1。结果证明经检校的相片外方位元素可用于正射影像的制作和对精度要求较低的对地目标定位中。

参考文献：

[1] 袁修孝.机载POS系统视准轴误差效验[N].武汉大学学报（信息科学版），2006—12.

[2] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M].北京：测绘出版社，2001.

[3] 李学友，赵荣军，李英成，等.IMU/DGPS 辅助航测技术在大比例尺航测成图中的应用[J].测绘科学，2006，vol1.

[4] 赵海涛，左正立，房成法，王光.POS辅助UCD航空摄影测量直接地理定位精度分析[J].测绘信息与工程，2008，33（3）.

[5] 龙海奎，曾庆友，吴珊.POS系统在空三加密中的应用与分析[J].城市勘测，2011，（5）.

光学经纬仪的检校及教学方法探讨 篇3

关键词：光学经纬仪,检校,教学方法

1光学经纬仪检校的必要性

光学经纬仪是测角仪器, 在使用它之前必须对它进行检验, 看看它是否满足测角仪器的基本要求, 若不满足, 则必须进行校正, 使之满足这些基本要求。使用未检验校正的光学经纬仪, 是无法取得合格成果的。光学经纬仪是一种设计巧妙的精密仪器, 可以在自身的翻转过程中进行基本几何条件的检验。检验是发现光学经纬仪几何条件是否满足要求的过程, 校正却是解决光学经纬仪几何条件必须满足要求的过程, 检验校正通常应在测量工作之前进行。

2水准管轴垂直于竖轴的检校

水准管轴是指过水准管零点的切线, 竖轴是仪器的旋转轴, 即水平度盘轴系的几何中心。若水准管轴垂直于仪器竖轴, 当气泡居中 (此时意味着水准管轴水平) 时, 竖轴就竖直了, 经过互成90°的两个方向整置气泡居中, 竖轴就在空间上居于竖直位置, 与竖轴垂直的水平度盘也就水平了。

若水准管轴不垂直于仪器竖轴, 当气泡居中 (此时水准管轴仍然处于水平面上) 时, 竖轴却倾斜了, 其倾斜角即是水准管轴和水平度盘面的夹角 (设为α) 。当我们将光学经纬仪照准部绕竖轴旋转180°时, 竖轴的空间位置没有改变, 仍倾斜α, 但水准管的高低两端却易位了, 水准管轴倾斜了2α (即此时的水准管轴与水平面的夹角为2α) , 其中一个α是竖轴倾斜引起, 另一个α是水准管轴和水平度盘面的夹角, 所以当气泡居中后再将照准部绕竖轴旋转180°时, 气泡的法线方向偏离竖直面的夹角为2α。此时可用脚螺旋整置仪器, 使气泡退回偏离值的一半 (α) , 这时竖轴就竖直了, 再用校正针调整水准管支架, 使气泡再退回偏离值的另一半 (α) , 此时水准管气泡居中了, 竖轴也竖直了, 从而达到水准管轴垂直于竖轴。进行此方法检校时, 水准管要和两脚螺旋的连线平行, 且仪器经过粗略整平, 旋转180°后的位置可目估进行, 也就是仍然要和该两脚螺旋的连线平行, 边讲解边绘图形, 使学生了解每一步操作时的轴线位置, 然后可以在仪器上表演一次, 使同学有感性认识, 并指出此检校需要反复进行几次, 逐步趋近于正确关系。

接着可以提问学生:若仪器上有互相垂直的两个水准管该如何进行检校?若仪器上有一圆水准器和一水准管又该如何检校?检验和整平有什么区别?启发学生参与来进行讲授。在此基础上可以出这样的题目让学生回答:某光学经纬仪的照准部水准管气泡居中后, 将照准部绕竖轴旋转180°, 发现该气泡右偏2格, 请绘出轴线间的关系。若学生对这样的题目能回答且绘出图形, 那么此步检校的方法就完全清楚了。

3十字丝竖丝垂直于横轴的检校

由于十字丝分划板平面的转动, 使得十字丝竖丝不一定垂直于横轴, 其检验方法是:先整平仪器, 用十字丝竖丝最上端瞄准一个固定点, 锁定照准部和望远镜的制动螺旋;然后转动望远镜的微动螺旋, 使望远镜绕横轴向上转动。如果固定点始终在十字丝竖丝上移动, 则条件满足, 否则需要校正。

其校正方法是:卸下目镜保护盖, 用螺丝刀松开十字丝分划板套筒的四个压环螺丝, 慢慢转动十字丝套筒, 使十字丝竖丝处于铅垂位置, 然后旋紧压环螺丝。

此步检校比起其它几步检校来看, 重要性要差一些, 故讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

4视准轴垂直于横轴的检校

望远镜视准轴是十字丝中心与物镜光心的连线, 横轴是望远镜的旋转轴, 也叫水平轴。当视准轴垂直于横轴时, 视准轴绕横轴旋转得到一个平面;当视准轴不垂直于横轴时, 视准轴绕横轴旋转得到一个锥面。辅以简单教具示范一下, 让学生对这一结论印象深刻。

接着问学生:当视准轴不垂直于横轴而有误差角C时, 照准水平方向, 其水平方向读数误差有多大?此问题学生很容易回答 (就是C) 。又问:当照准天顶时, 其水平方向读数误差又有多大?此问题学生就不容易回答, 得思考一会儿了。用简单教具表演一下:光学经纬仪不可能照准到天顶, 当经纬仪旋转时, 视准轴绕天顶划小圈, 故水平方向读数误差为∞;当目标竖直角由0°变化到90°时, 其水平方向读数误差由C变化到∞。

当学生把物理概念搞清楚之后, 就可以讲视准轴垂直于横轴的检验了。正镜照准前方大约几十米的一水平位置目标P, 且使水平度盘读数为0°00′00″, 然后倒镜, 使水平度盘读数严格为180°00′00″, 若刚好照准目标P, 则说明视准轴垂直于横轴;若照准P旁的P′点, 则视准轴不垂直于横轴, P和P′的夹角为2C。教师可以在黑板上画图说明之。接着又讲:正镜照准P点, 仍使水平度盘读数为0°00′00″, 然后倒镜再照准P点, 若读数为180°00′00″, 则说明视准轴垂直于横轴;否则, 有误差角C存在, C角值为现读数与180°00′00″差值的一半。再接下来讲:正镜照准P, 照准部不动, 倒镜在几十米远的水平尺上读数 (设为b) , 再转动照准部, 倒镜照准P, 又保持照准部不动, 正镜在该尺上读数 (设为b′) , 令Δb=b′-b。若Δb=0, 说明视准轴垂直于横轴;若Δb≠0, 说明视准轴不垂直于横轴, Δb是由几个C角引起的呢?学生需要思考了, 思路敏捷的学生就会看出, 由4个C引起的。这样就把三种检验方法有联系的讲了, 教师可以加几句说明三种方法各自具有的优缺点。

视准轴不垂直于横轴的校正方法因此对应有三:一是校正到PP′的中点;二是退回C读数, 校正至P点;三是求Δb/4, 校正至b和b′间距离 (Δb) 的1/4处。在黑板上绘十字丝环图, 讲校正方法, 并告诉学生用校正针调节十字丝校正螺丝时, 要先送一颗, 再紧另一颗, 这颗松多少, 另一颗就紧多少, 始终保持十字丝环的位置固定而不晃动。调整时要小心谨慎, 不宜用力过猛, 防止扭断校正螺丝。此步检校要反复进行。

5横轴垂直于竖轴的检校

由于望远镜支架两端可能不等高, 引起横轴不垂直于竖轴, 而产生横轴误差 (设为i) 。结合简单教具说明:当竖轴竖直时, 若横轴垂直于竖轴, 则视准轴扫出一竖直面;若横轴不垂直于竖轴, 则视准轴扫出一倾斜面, 它和铅垂线的夹角也为i。因此, 用带有横轴误差的经纬仪去瞄准同一铅垂面内不同高度的目标, 水平度盘读数将会不同, 从而影响测量水平角的精度, 必须加以校正。

横轴垂直于竖轴的检验方法是:正镜照准几十米外一高点P, 向下转动望远镜到水平位置, 标出十字丝交点所得位置P′;倒镜再照准P, 向下转动望远镜到水平位置, 同法标出P″。若P′和P″重合, 说明横轴垂直于竖轴;若P′和P″不重合, 说明横轴不垂直于竖轴。P′和P″之间的距离由2i角引起。

横轴垂直于竖轴的校正方法是:转动照准部微动螺旋, 照准P′和P″的中间点, 锁定照准部, 将望远镜向上转至目标P, 此时照准不到P了, 校正望远镜支架两端的高低, 使十字丝交点照准P点。

光学经纬仪的横轴是密封的, 一般出厂时此条件已有保证, 不要轻易校正。如确需检修, 要送回工厂或专门的维修部处理, 测量人员只进行检验即可。

6竖盘指标差的检校

由于竖盘指标水准管两端支架变动, 当视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时, 竖盘读数不是90°的整倍数 (盘左应为90°, 盘右应为270°) , 其差值称为竖盘指标差 (设为x) 。竖盘指标差对半测回竖直角有影响, 因此必须加以校正。

竖盘指标差的检验方法是:整平仪器, 盘左瞄准一高处目标P, 指标水准管气泡居中后读出竖盘读数L′, 计算出盘左所测竖直角α左=90-L′;再盘右瞄准P点, 指标水准管气泡居中后读出竖盘读数R′, 计算出盘右所测竖直角α右=R′-270°。若α左=α右, 说明没有竖盘指标差;若其不等的差值在容许范围之内, 不需要校正竖盘指标差;若其不等的差值超过容许范围, 则需要校正竖盘指标差。

竖盘指标差的校正方法是:先计算出竖盘指标差x= (L′+R′-360°) /2, 再计算出盘右瞄准目标P时竖盘的正确读数R=R′-x。然后转动竖盘指标水准管微动螺旋, 使竖盘读数为正确读数R, 此时竖盘指标水准管气泡不居中, 拨动竖盘指标水准管校正螺丝, 使气泡居中即可。

由于建筑工程测量不需要测量竖直角, 所以此步的检校就没有那么重要, 故讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

7光学对中器的检校

光学对中器刻划圈中心与对中器物镜光心的连线叫光学对中器的视准轴, 光学对中器的视准轴经棱镜折射后应与仪器竖轴重合。当棱镜位置有变动, 则光学对中器的视准轴与仪器竖轴不重合, 从而产生对中误差。

光学对中器的检验方法是:在平坦地面上安置经纬仪, 并尽量架高一些, 在脚架中心地面铺放一张白纸;精确整平仪器后, 从对中器里将刻划圈中心标于白纸上, 记为A点;转动照准部180°, 从对中器里将刻划圈中心标于白纸上, 记为B点。若A点和B点重合, 则光学对中器的视准轴与仪器竖轴重合, 否则需要校正。

光学对中器的校正方法是:取A点和B点的中间位置, 校正直角棱镜或校正分划板, 使刻划圈中心对准A点和B点的中间位置为止。此项校正, 须视各仪器具体情况而定, 讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

8结束语

上该堂课总的原则应该是物理概念清楚, 轴线间的几何关系明晰, 采用启发式教学法, 充分激发学生的互动意识。

本文所述顺序即为讲课顺序, 所介绍的内容为具体的教学内容, 但要有主次之分。根据以上安排进行教学, 可以使学生反映物理与几何概念清楚, 实习起来心中有数, 教学质量也显著提高。 [ID:5360]

参考文献

[1]李生平.建筑工程测量[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2003.

地面三维激光扫描检校测量 篇4

三维激光扫描技术是20世纪90年代中期激光应用研究的一项重大突破, 它对测绘领域的又一次技术革命, 与传统的单点测量方法相比, 它具有精确、快速、高精度、无接触、全数字化、测量方式灵活等特点。目前, 它主要应用于三维立体建模、变形监测、地形测绘、虚拟现实、竣工验收测量、管线测量等方面[1]。本文在介绍三维激光扫描技术检校测量的方法及步骤基础上, 并结合Leica P20为例进行说明。

2 地面三维激光扫描的原理和方法

地面三维激光扫描测量系统由地面三维激光扫描测量仪集成内置数码相机、标靶、后处理软件、电源以及附属设备构成。地面三维激光扫描特种精密工程测绘的主要作业流程包括仪器的检校测量、外业数据采集、数据处理、三维建模、基于地面三维激光扫描的数据模型计算分析与绘制、测绘成果技术报告等几个步骤。目前中国国内还没有一整套完整的地面三维激光扫描检校测量作业规范来规定实施地面三维激光扫描检校测量, 而是使用制造商提供的地面三维激光扫描检校测量证明书来证明仪器达到的精度指标。由于地面三维激光扫描对精度的要求非常高, 从而使得测绘单位对作业前地面三维激光扫描检校测量是非常有必要的。

3 地面三维激光扫描检校测量作业流程

3.1 标靶测量检校测量

首先架设对中整平全站仪, 量取仪器高, 使用钢卷尺量取与仪器一样高的高度设置靶标, 严格缜密的张贴塑料线划圈于标靶上。接下来当对标靶0度时全站仪十字丝瞄准标靶中心, 再每一次顺时针90度旋转进行测量, 对比原位时靶心读出偏移距离并记录 (见图1和2) 。标靶的限差是1.5毫米, 利用Excel表格结合标靶测量结果制作出标靶检校测量报告。标靶检校测量通常是每半年进行一次, 也对新买的标靶、长途运输后、对标靶精度有怀疑时进行测量。

3.2 地面三维激光扫描仪检校测量

首先每次检校测量固定环境, 确定扫描仪和标靶的位置, 通常将标靶均匀的设置在各个方向并建立两个控制点, 本次测量将6个标靶从T1到T6标注, 每一个标靶尽可能要垂直正面对向扫描仪。测站扫描完后, 还必须对每一个标靶进行精细扫描 (见图3) 。

接下来还需用无反射全站仪架设在扫描仪测量的控制点上, 精确测出每一个标靶中心的三维坐标, 此外标靶与扫描仪的距离要适中, 太近或太远会降低精度。

3.3 数据处理

使用地面三维激光扫描的后处理软件生成的点云图, 得出每一个标靶的三维坐标, 与全站仪测得的标靶三维坐标进行计算比较, 分析和书写地面三维激光扫描仪检校测量报告, 限差要求在1.5毫米, 如果数据对比超过1.5毫米, 需要重新观测或者生产厂家来做进一步的检校测量和仪器检查等工作。

4 实地检核测量

六段解析法:

由H.R.Schwendener在1971年提出了六段解析法, 也称之为六段全组合法, 是一种不需要知道测线的精确长度, 而采用全站仪本身的测量成果, 然后通过间接平差计算求定加常数K的方法。它不受对中误差及乘常数的影响[2]。

a.检定方法。其基本做法是设置一条直线, 将其分为d1, d2…, dn等n线段, 如下 (图4) :

经观测得到D及各分分段d.的长度以后, 则可算出加常数K。因为:

由此可得:

将式 (2) 微分, 转换成中误差表达式, 并假定测距中误差均为md, 则计算加常数的测定精度公式为:

从估算公式 (3) 可见, 分段数n的多少, 取决于测定K的精度要求。一般要求加常数的测定中误差mk应不大于该仪器测距中误差md的0.5, 即mk≤0.5, 现取mk=0.5md代入 (2- 8) 式, 计算得n=6.5, 所以要求分成6~7段, 一般取6段, 这就是六段解析法的理论依据。

b.测试场。为提高观测精度, 须增加多余观测, 故采用全组合观测法, 此时共需观测16个距离值。在六段法中, 点号一般取6, 7, 8, 9, 10, 11, 12。在6, 7, 8, 9, 10, 11, 12各点上分别设站 (见图5) 。

测实场选择在Curtin大学的EDM基线测量场, 实行强制归中测量的观测墩柱, 并采用全组合观测法测距, 得21个距离观测值, 每段距离观测时多次读数, 最后取其平均数[3]。则须测定的距离如表1。

为了全面考查仪器的性能, 最好将21个被测量的长度大致均匀分布仪器的最佳测程以内。本次测试采用国际上先进的地面三维激光扫描仪器Leica HDS P20。首先用Trimble S8全站仪对6个控制点的16段距离进行精确测定, 每段距离上进行五个测回, TrimbleS8全站仪的标称测距精度为± (1mm+1ppm) [4]。全站仪测得的距离数据值经过改正后可作为标准参考值, 将三维激光扫描仪的实验结果和仪器供应商仪器检定表进行对比 (见图6, 7, 8) 。

5 结论和展望

本文对地面三维激光扫描的原理简要的概述, 通过全面而系统的实际操作对地面三维激光扫描系统的检校测量和流程进行了叙述, 为后期的工程开展提供了精度的依据和质量的保障, 也为地面三维激光扫描系统的检校测量提供了方法[6]。

通过检校测量, 可以得到如下的结论:a.对地面三维激光扫描的标靶检校测量时非常有必要的, 在完成了标靶的检校测量合格后, 才也可以在测量过程中放心的使用标靶;b.地面三维激光扫描仪器的检校测量可采用固定的环境和标靶, 利用坐标对比, 进行分析地面三维激光扫描仪器的误差。c.地面三维激光扫描仪器的检校测量也可采取已知的测量基线, 测量距离, 水平角和垂直角进行对比。总之, 地面三维激光扫描仪器精度高, 对测试的工作环境, 仪器设备和人员的要求比较高。仪器在工程开展之前检校测量是必须和有效的。

6 结论

地面三维激光扫描技术应用处于相对新兴和研究应用阶段, 需要不断的完善和研究它, 同时还面临有些问题需要解决:

6.1目前还没有一套完整成熟的检核测量和测量规范。地面三维激光扫描测量往往用于精密测量, 目前还没有具体的测量精度要求。

6.2 地面三维激光扫描测量受到测量距离的限制, 以 Leica P20为例测量范围从0.4米到120米[5], 对于某些远距离的物体进行地面三维激光扫描其精度和作业范围受到限制。

6.3地面三维激光扫描测量受到天气, 温度, 气压, 湿度和粉尘等的影响。地面三维激光扫描测量仪器还没有做到这些方面的测量改正。在雨雪大雾等天气下, 野外作业受到限制。本次测试没有考虑到在不同的扫描环境下的差异。

6.4目前仪器成本过高对于国内测绘单位, 地面三维激光扫描测量市场目前还不大, 使得地面三维激光扫描测量推广与应用受到局限, 从而使得地面三维激光扫描测量技术不能较快的普及。

参考文献

[1]杨伟, 刘春, 刘大杰.激光扫描数据三维坐标转换的精度分析[J].工程勘察, 2004 (3) :61-63.

[2]黄伟明.光电测距仪实用检测新方法[M].北京:测绘出版社, 1993.

[3]Lichti.D.D, M.P.Stewart, Tsakiri.M and A.J.Snow.Benchmark Tests on a Three-dimensional Laser Scanning System.http://spatial.curtin.edu.au

[4]Trimble S8 Total Station User Guide.2008.Vesion 1.0.http://www.trimble.com/

[5]Leica Scan Station P20 User Manual.2012.Version1.1.http://www.leica-geosystems.com/en/

数字摄影全站仪的检校 篇5

基于以上数码相机和全站仪的优点, 可以设想用机械器件将两者结合起来, 形成一个刚体进行使用, 这样, 更能发挥它们各自的优势。但是, 非量测数码相机并不是为摄影测量专门设计的, 芯片像幅小和分辨力有限, 它没有准确地测定内方位元素的功能或提供这方面的数据, 因此, 必须对数码相机进行严格检校。

1 数字摄影全站仪的装置

本次设计通过对设计要求, 以及各方面的调查、研究和比较, 数字摄影全站仪系统由Canon 500D、具有全手动功能的Canon 50mm1.4F镜头、NTS-322全站仪和刚性连接器件构成。

根据机械连接件的要求, 本论文设计了以下的连接装置, 整体使用不易变形的硬钢材料制造, 两个拆卸零件之间使用了V型槽连接, 这样既控制了相机与全站仪在空间的位置精度, 其精度可达到0.1mm, 也使两者稳固的结合在一起, 形成刚体, 并且与全站仪连接的零件其高度H也控制在一定范围内, 保证了全站仪的镜头可以竖直翻转。

2 控制场的建立

本次实验的检校场是一种室外控制场, 建立在西安西影路小学三楼房顶, 采用三维布局, 总计30个控制点和M、N两点。控制点平均分布在三个平面上, 每个平面相距2m, 量测各控制点的平均交会角г约为60°。控制点的布局符合DLT直接线性变换的控制点布点要求, 也符合本次实验的要求。相机摄影位置的距离控制点大约20m, 采用最大焦距 (即最小视场角) 摄影可以捕捉到足够多的控制点, 用DLT直接线性变换的方法组成误差方程, 即可解算出所需要的相机的各项指标。

控制场精度分析:

(1) 平面坐标精度分析

两点法前方交会平面点位中误差MP的关系式为:

式中:m———内角A或B的测角中误差;

mA、mB———测站点A与B的点位中误差[3]。

根据本设计所建立的控制场, 因此a≈b≈s≈7780mm, mA=0, mB=±0.1mm, γ=60°, m=±2″

(2) 高程精度分析:

当没有仪器高i和目标高v影响时, 高差中误差关系式为[3]:

根据本设计所建立的控制场, 因此MP=±0.16mm, mA=0, mB=±0.10mm, 即, 且α=20°, s≈7780mm, mα=±2″, 则:

通过以上对控制场的三维空间的精度分析可知, 本次设计建立的的三维控制场精度较高, 平面精度达到±0.16mm, 高程精度可达的±0.12mm, 完全满足了本次测量的实验要求。

3 实验结论

(1) 用钢尺检查两点间距离误差, 计算求得两点之间的距离中误差为:ml=0.278489mm, 精度较高, 符合近景摄影测量的精度要求。

(2) 各摄站每组像片1、2是焦距在无穷远处的开关机像片, 其焦距值之差<3mm焦距f变化较小, 符合了近景摄影测量对焦距的要求, 此相机可以用来进行摄影测量工作。

(3) 而由于B摄站距离检校场较近, 并且摄影偏角较大, 所解算的外方位元素的角元素Φ、ω变化较大, 但角元素k比较稳定, 在分析时Φ、ω值以C、D摄站数据为准。因此, 各摄站每组像片2、3为在无穷远处的相机与全站仪拆卸像片, 外方位元素在水平方向上的变动最小为:9.6′, 在竖直方向上的变动最小为:32.5′, 绕Z轴旋转的k角的变动最小为:9.8′。虽然相机与全站仪反复拆卸时全站仪水平角和竖直角读数变化最大为9〞, 但解算处的Φ、ω、k变化仍然很大。特别是竖直方向变化较大, 原因可能为连接装置以及相机较重引起。因此, 可以改善连接装置减小其误差。

(4) 比例尺不一误差ds和xy轴不正交误差dβ变化较小, 而两者的最大值为。符合了近景摄影测量工作要求, 可以用直接线性变换对其进行改正。

(5) 相机对称径向畸变系数K1的变化在-2.9742E-10~3.61215E-10之间, 像点坐标非线性最大改正值为:

(6) 同一摄站同一组像片之间的摄影中心位置变化值<3mm。精度较高, 完全能用此套系统和直接线性变换鉴定出相机的摄影中心坐标。

(7) 个别误差较大的点, 如3号、6号、14号点都为所拍摄像片边缘的点, 剔除这几个点之后, 计算x、y、z方向的中误差分别为:mx=3.32025, my=2.39398, mz=6.229977。可见, 在纵深方向的误差较大, 精度略低, 而平面位置精度较高, 此精度满足的一些精度要求不是很高的近景摄影测量工作。

(8) 相机与全站仪相对位置关系 (△Φ, △ω, k, Δx, Δy, Δz) :由于野外摄影时的操作不但, 某些像片角元素变化较大, 因此, 选取一张数据较好的像片, 以此作为其相对位置标准。选B摄站Ⅱ中第一张相片解算的相机与全站仪关系为: (-2.2788°, 1.7063°, 2.85438°, -27.773mm, 228.144 mm, -5.8787 mm) 。

实验表明, 本文所设计的系统能够达到一定等级近景摄影测量的精度水平;而且由于系统所使用的数码相机造价低廉, 通过这套系统解算相机内、外方位元素, 可以大大减少外业的工作量, 使得作业方式变得更加简单。可见, 这是一个十分实用的系统。因此, 它可以应用在很多方面, 如全景影像的制作、土方量的测定及建筑物的测量等等。

4精度分析

1) 影响精度的主要因素有以下几个方面

(1) 室外控制场受天气影响较大, 控制点变形产生的误差;

(2) 控制点的数量以及它们的分布;

(3) 控制点的标志及其测量精度;

(4) 连接装置的精度;

(5) 全站仪搬站震动以及相机每次拆卸后重装造成的误差。

2) 提高精度的建议

对于影响系统精度的各因素, 根据以上的实验过程, 提出了提高精度的几点建议:

(1) 建立室内三维控制场, 尽量让控制点均匀布满控制场, 而且应加大控制点布设的纵深度;

(2) 控制点标志最好使用具有多条十字丝的立体圆形标志;

(3) 连接装置设计合理, 尽量不要让全站仪镜头承受全部相机的重量, 使相机重量分布到其他不影响的部位, 并且加强其刚行和稳定性, 减少变形;

(4) 摄影站尽量选择在被摄物体的正对面。

摘要：摄影全站仪系统是一种全新的摄影测量系统, 该系统将非量测型数码相机安装在全站仪上, 构成一个包括全站仪、非量测型数码相机、检校条的集成系统。详细介绍该系统的硬件组成及其几何关系, 并采用直接线性变换 (DLT) 解算出了相机的姿态偏移量, 其精度达到一定要求, 可以应用到精度要求不高的各个工程领域。

关键词：近景摄影测量,摄影全站仪系统 (PTSS) ,相机检校,直接线性变换 (DLT)

参考文献

[1]张祖勋, 詹总谦, 郑顺义等.摄影全站仪系统——数字摄影测量与全站仪的集成[J].测绘通报, 2005.

[2]A Fisher, T.Ko I be, F.Lang.Integration of 2D and 3Dreasoning for building reconstruction in workshop on semantic modeling for the acquisition of topographic information from images and maps[Z].Bonn Greman, 1997.

[3]冯文灏.近景摄影测量[M].武汉大学出版社, 2001.

[4]管业鹏, 等.基于数码相机的三维物体空间几何位置的摄影测量[J].电子学报, 2002, 6.

[5]程郊军, 罗武.基于非量数码相机的近景摄影测量[J].铁路航测, 2002 (1) , 9.

[6]田浩, 蒋理兴, 张强.一种适用于视频全站仪的数码相机检校方法[J].海洋测绘, 2005, 3.

[7]于宁锋.数字摄影测量系统中非量测CCD相机标定算法[M].辽宁工程技术大学学报[J].2007.

[8]苗红杰, 赵文吉, 刘先林.数码相机检校和摄像测量的部分问题探讨[J].首都师范大学学报, 2005, 3.

[9]郭学林.普通数码相机检校方法的研究[J].安徽农学通报, 2007.

检校方法 篇6

仪器传探头用来感应井下的流量的变化, 并将物理量转换成电信号, 然后通过由单片机系统组成的记录部分对传感器产生的信号进行采样并保存。仪器的流量测量是采用超声波相位差原理。根据超声波在液体中传输时会因为流体流速的不同, 造成发射和接受波形之间的相位差也不同, 而且这种相位差与流速具有一一对应的关系, 通过检测出相位差的大小, 即可计算出流量的大小。

2 传统流量标定方式的回顾

2.1 示波器测量方式

连接好仪器, 等待仪器工作稳定, 在示波器上读取对应的流量频率值, 通过对此记录数据求取平均值, 最后在绘制流量和对应的频率平均值求取方程。缺点误差大, 测量数据少。

2.2 测井软件测量方式

打开软件进行正常测量, 等流量稳定测量适当时间, 用软件求取对应流量频率的平均值, 记录流量和平均值并绘制坐标图, 利用excel绘图并求取直线方程。缺点只能实时数据显示不能与图形对应判断数据是否正常, 还有处理数据麻烦。

2.3 新编流量标定软件测量方式

通过软件完成数据的保存和显示, 既能看到数据的显示又能看到动态图形的变化, 可以实时进行两着的对比提高了数据的准确度, 方便了数据的处理, 只需点击软件就可以完成图形的绘制和方程的求取。

2.4 三种方式的统计数据对比

通过大量的数据统计显示采用示波器平均值法的测量精度最低、误差较大, 测井软件平均值法精度相对较高但是在测量时数据处理和标定过程较繁琐、浪费时间, 通过对图标分析新编流量标定软件测量精度又有提高, 而且在流量标定过程中方便了数据的显示保存和处理, 节约了时间有提高了测量的相对精度。

3 标定软件设计流程图

4 标定软件主界面和运行步骤

4.1 标定软件主界面

4.2 软件运行步骤

4.2.1 打开软件

4.2.2 打开串口进行检测, 保证串口能正常工作

4.2.3 动态显示和保存数据

4.2.4 求平均值, 记录流量和对应的流量频率平均值

4.2.5 绘制流量和对应的流量频率平均值的坐标图求取直线的对应方程并输出方程

4.2.6 保存数据测试结束

5 结语

该软件在测井软件的基础上增加了数据的处理功能模块, 方便了数据的显示和保存, 方便了数据的处理分析, 提高了工作的效率, 提高了测量数据的相对准确率。

参考文献

党报理论文章检校的特殊性 篇7

1忽视报纸理论文章的特殊性而出现的错误

学政治是党报检校人员的第一需要, 严把政治关是检校工作的首要任务, 报上一旦出现政治性的、舆论导向性的错误, 造成的影响是巨大的, 有时是无法挽回的。笔者近年负责《北京日报理论版》的检校工作。理论版是政治性、知识性较强的版面, 这就给检校人员提出了更高的要求, 最好是“学人型编辑, 是杂家”。鲁迅先生有句话“水管里流出来的是水, 血管里流出来的是血”。这句话一直是我工作学习中不变的信条。

1.1万丈高楼从地起:基本理论素养不强造成的错误

理论版的文章大多篇幅长、理论性强, 史实性强, 这就要求检校人员要有较强的理论素养, 发现并更正在文章中可能出现的政治性、政策性等差错, 查堵与史实不符的内容。例如:2013-11-11:《回归群众路线的本源》文中提到, 1956年邓小平在八大所作的《关于修改党的章程的报告》, 如果按照当时的时间背景正确的说法应该是中共八大, 经过查实证实了我的疑问是正确的。再有, 在本文还提到三届人大一次会议提出的“实现四个现代化”, 三届人大是1964年召开的, 正确的表述应该“1964年三届人大一次会议”, 最终编辑采纳了我的建议。

另外, 在理论版上常会出现一些词在用法上的含混, 例如:法制与法治, 两者有共同之处, 但两者又有实质的区别, 法制强调制度, 法治则强调治理。法制是法律制度的简称, 属于制度的范畴, 是种实际存在的东西;而法治是法律统治的简称, 是种治国原则、方法和信仰。它们的联系是, 法制是法治的基础和前提条件, 要实行法治, 必须具有完备的法制;法治是法制的立足点和归宿, 法制的发展前途必然是最终实现法治。类似的错误层出不穷。2014年10月26日, 湖北省武汉市市委检查组在检查文明创建工作时, 东湖高新区光谷广场大屏幕上将社会主义核心价值观中的“法治”, 误写成“法制”。长江日报对此进行了报道。之后, 东湖高新区对全区的宣传语进行检查, 将误写的标语改正过来。还有一些史实方面的差错在理论文章中也时有出现, 例如: (2015-3-23理论版) 《论清代的铁帽子王》文中写到清初有礼亲王代善---及英亲王豪格, 经核实正确的表述, 肃亲王豪格, 还有在此文中, 多次提到爵位名称变迁, 这种说法不正确, 应该是爵位名号的变迁。在《北京日报-理论版》中这种错误一旦见报, 党报的荣誉会受到很大影响

1.2不识庐山真面目:理论名词和固定说法不熟悉造成错误

作为党报的理论版具有“上传下达”的指导功能, 就是要及时报道党的路线、方针、政策, 迅速准确地传达给读者, 这传达的过程具体到报纸来说, 就是在出版过程中, 能够准确的让读者正确理解其内涵, 不能有任何歧义。作为理论文章的检校人员, 要在理论的宣传报道中发现有悖于党的基本理论、基本方针的提法。

例如: (2015-3-23理论版) 头条, 文中写到, “十七大报告从十六大报告的四个方面, 增加到五个方面, 这五个方面是从中国特色社会主义总布局的经济建设论述的”。十八大以后“中国特色社会主义”的正确提法是:“中国特色社会主义事业”, 在现在“中国特色社会主义”这个提法是不正确的, 与编辑沟通, 及时纠正。类似错误在版面上经常出现, 如果没有对特定时期对理论方针政策的提法的理解和敏感, 错误就会从眼皮底下溜走, 后果严重。人的大脑存储量是有限的, 这就要求我们理论版的检校人员在平日工作中, 注意多积累、总结经验, 遇到模棱两可或不清楚的地方, 要多查多问, 时时处处维护党报的形象。

1.3清风不识字:对舆论导向的敏感不强造成的错误

一篇理论文章的立论反论体现出该文章的导向, 对这种舆论在当下的理论环境尤其是政治环境中是否合适, 这些都需要与版面相关的所有人员进行考虑。检查人员肩负着审查舆论导向正确与否的使命。

新闻媒体的舆论导向, 能影响人们的思想行为, 特别是当今社会进入了信息时代, 大众传媒技术日益先进, 且渗透到社会生活的方方面面, 无时无刻不在影响着人们的思想和行为, 尤其是电视, 从儿童到老人, 很少有不受它们影响的。因此, 新闻媒体的导向, 对个人而言, 会影响人们对社会、人生、前途的看法, 会影响个人的成长, 会影响人们的人生观、世界观和价值观的形成;对政府而言, 新闻媒体的导向可以影响政府的决策。

1.4为何理论文章有特殊性

1) 74年党史铸就辉煌。

1921年建立的中国共产党, 如今74年, 经历了抗战、解放战争、文革、改革开放等多个历史时期, 积淀下来的理论研究浩如烟海。这也就提供了多个研究角度, 形成了理论文章独有的特殊性。

2) 理论研究阶段性突出。

新中国成立后, 党的理论研究根据历史使命的不同, 侧重点各有不同, 分为多个阶段。特别是当前, 全党正在学习领会并贯彻落实, 习近平总书记在与各民主党派中央、全国工商联负责人和无党派民主人士共迎新春发表重要讲话时指出“四个全面”, 作为党报理论版的检校人员要努力学习, 深入解读“四个全面”, 里面的新观点、新思想、新提法、新亮点, 努力做到“深入浅出、入脑入心”

1.5在检校工作中如何尊重理论文章的特殊性

温故知新, 多向同行媒体学习, 尤其是对中央媒体的报道的案例学习, 研究和了解统一口径。同时要多阅读相关的理论书籍, 加强理论知识的积累。例如:什么是腐败和腐败分子-在我国整个的法律体系中, 没有“腐败”两个字, 只有贪污、受贿、行贿等等, 这使得人们同是在说“腐败”, 可实际表述上却千差万别。有人说, 现在多腐败, 小学生给班主任送礼。前几年中纪委经研究形成一个共识, 腐败和腐败分子必须要具备三个基本条件:1) 主体必须是国家的公职人员;2) 以公共权力谋取私利;3) 以公共权力谋取私利达到了严重程度, 被移送司法机关, 受到法律制裁。而那些以权谋私没有达到严重程度, 没有进监狱的叫不廉洁。“腐败”和“不廉洁”这两个概念的区分意义特别大。在平时把这些易混淆的概念积累起来, 积累越多处理问题就越得心应手。

借别人的块垒温自己的酒杯, 在工作中多与编辑交流, 可以丰富自己的理论知识。检查不能自扫门前雪——杜绝“只看错别字”的思想。理论文章的错误往往不仅仅是文字和句子上的“硬伤”, 而是隐藏在文字中的“内伤”。不论是硬伤, 还是内伤, 同样致命。

参考文献

[1]刘玉梅.理论的要义在于思考的深度——以党报理论专访为例[J].新闻爱好者, 2013 (4) :90-91.

光学经纬仪的检校技术及教学措施 篇8

按照经纬仪整平的方法将仪器整平, 此时水准管轴处于水平位置, 若水准管轴垂直于竖轴, 则竖轴应处于铅直位置。若水准管轴不垂直于仪器竖轴, 当气泡居中 (此时水准管轴仍然处于水平面上) 时, 竖轴却倾斜了, 其倾斜角即是水准管轴和水平度盘面的夹角 (设为δ) 。当我们将光学经纬仪照准部绕竖轴旋转180°时, 竖轴的空间位置没有改变, 仍倾斜δ, 但水准管的高低两端却易位了, 水准管轴倾斜了2δ (即此时的水准管轴与水平面的夹角为2δ) , 其中一个是δ竖轴倾斜引起, 另一个δ是水准管轴和水平度盘面的夹角, 所以当气泡居中后再将照准部绕竖轴旋转180°时, 气泡的法线方向偏离竖直面的夹角为2δ。此时可用脚螺旋整置仪器, 使气泡退回偏离值的一半 (δ) , 这时竖轴就竖直了, 再用校正针调整水准管支架, 使气泡再退回偏离值的另一半 (δ) , 此时水准管气泡居中了, 竖轴也竖直了, 从而达到水准管轴垂直于竖轴。进行此方法检校时, 水准管要和两脚螺旋的连线平行, 且仪器经过粗略整平, 旋转180°后的位置可目估进行, 也就是仍然要和该两脚螺旋的连线平行, 边讲解边绘图形, 使学生了解每一步操作时的轴线位置, 然后可以在仪器上表演一次, 使同学有感性认识, 并指出此检校需要反复进行几次, 逐步趋近于正确关系。

2 十字丝竖丝垂直于横轴的检校

在使用和搬运过程中受到碰撞和震动的影响十字丝分划板平面可能发生轻微转动, 使得十字丝竖丝不一定垂直于横轴, 其检验方法是:先整平仪器, 用十字丝竖丝一端瞄准一个固定点, 锁定照准部和望远镜的制动螺旋;然后转动望远镜的微动螺旋, 使望远镜绕横轴向上下微动。如果固定点始终在十字丝竖丝上移动, 则条件满足, 否则需要校正。

其校正方法是:卸下目镜前面的十字丝保护盖, 用螺丝刀松开十字丝分划板套筒的四个压环螺丝, 慢慢转动十字丝套筒, 使十字丝竖丝处于铅垂位置, 然后旋紧压环螺丝。

此步检校比起其它几步检校来看, 不是十分重要, 故讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

3 望远镜视准轴垂直于横轴的检校, 即CC⊥HH

望远镜视准轴是十字丝中心与物镜光心的连线, 横轴是望远镜的旋转轴, 也叫水平轴。当视准轴垂直于横轴时, 视准轴绕横轴旋转得到一个平面;当视准轴不垂直于横轴时, 视准轴绕横轴旋转得到一个锥面。做成动漫图片用多媒体放映, 让学生对这一结论印象深刻。

接着问学生:当视准轴不垂直于横轴而有误差角C时, 照准水平方向, 其水平方向读数误差有多大?此问题学生很容易回答 (就是C) 。又问:当照准天顶时, 其水平方向读数误差又有多大?此问题学生就不容易回答, 得思考一会儿了。做成动漫图片用多媒体放映:光学经纬仪不可能照准到天顶, 当经纬仪旋转时, 视准轴绕天顶划小圈, 故水平方向读数误差为∞;当目标竖直角由0°变化到90°时, 其水平方向读数误差由C变化到∞。

当学生把物理概念搞清楚之后, 就可以讲视准轴垂直于横轴的检验了。正镜照准前方大约几十米的一水平位置目标P, 且使水平度盘读数为0°00′00″, 然后倒镜, 使水平度盘读数严格为180°00′00″, 若刚好照准目标P, 则说明视准轴垂直于横轴;若照准P旁的P′点, 则视准轴不垂直于横轴, P和P′的夹角为2C。教师可以在黑板上画图说明之。接着又讲:正镜照准P点, 仍使水平度盘读数为0°00′00″, 然后倒镜再照准P点, 若读数为180°00′00″, 则说明视准轴垂直于横轴。

4 横轴垂直于竖轴的检校, 即HH⊥VV

由于横轴在出厂装调时有一定的公差, 横轴对竖轴的垂直还有一定的误差, 当竖轴竖直时, 横轴不水平, 会给测角带来误差。结合动漫图片的多媒体放映说明:当竖轴竖直时, 若横轴垂直于竖轴, 则视准轴扫出一竖直面;若横轴不垂直于竖轴, 则视准轴扫出一倾斜面, 它和铅垂线的夹角也为i。因此, 用带有横轴误差的经纬仪去瞄准同一铅垂面内不同高度的目标, 水平度盘读数将会不同, 从而影响测量水平角的精度, 必须加以校正。

横轴垂直于竖轴的检验方法是:正镜照准远处墙面上的一高点P, 固定照准部, 松开望远镜制动螺旋, 放平望远镜, 在墙面上标出十字丝交点的位置P1;倒镜再照准P, 将望远镜放平, 同法标出P2。若P1和P2重合, 说明横轴垂直于竖轴;若P1和P2不重合, 说明横轴不垂直于竖轴。P1和P2之间的距离由2i角引起。

横轴垂直于竖轴的校正方法是:在墙上连接P1P2直线, 找出它的中点m, 转动照准部微动螺旋, 照准P1和P2的中间点m, 锁定照准部, 将望远镜向上转至目标P, 此时照准不到P了。然后用专用工具拨动支架上的校正螺丝, 抬高或降低横轴, 使十字丝交点对准P点。此项检校还是需要反复进行的。

光学经纬仪的横轴是密封的, 一般出厂时都能保证这项精度, 只进行这项检验。如确需校正, 要送回工厂或专门的维修部处理, 测量人员只进行检验即可。

5 竖盘指标差的检校

当视线水平, 竖盘指标已自动归零时, 竖盘指标应指在正确的读数, 一般是90°的整倍数 (盘左应为90°, 盘右应为270°) , 但因仪器在使用过程中受到震动, 或是制造的不严密, 使指标位置偏移, 指标所指的读数不是应该的正确读数, 而与正确读数有一差值, 此差值称为竖盘指标差 (设为x) 。竖盘指标差对所测竖直角含有一个误差值x, 因此必须加以校正。

竖盘指标差的检验方法是:对中整平仪器后, 用盘左、盘右瞄准同一观测点, 根据竖盘读数L、R, 计算出竖直角a L、a R, 如a L=aR, 说明没有竖盘指标差存在;若a L与a R不相等, 说明指标差存在, 当指标差过大, 超过容许范围, 则需要校正竖盘指标差。

竖盘指标差的校正方法是:先计算出正确的竖直角a, 再根据竖直角计算公公式, 推算盘右时的正确的读数R°。对a R=R-270°D仪器, R°=a+270°;对a R=270°-R的仪器, R°=270°-a。保持照准目标不变, 然后转动竖盘指标水准管微动螺旋, 使竖盘读数为正确读数R, 此时竖盘自动归零的仪器打开照准部支架上的调指标差盖板, 调正里面的两个螺丝, 使指标线对准正确读数就可以了。讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

6 光学对中器的检校

光学对中器刻划圈中心与对中器物镜光心的连线叫光学对中器的视准轴, 光学对中器的视准轴经棱镜折射后应与仪器竖轴重合。当棱镜位置有变动, 则光学对中器的视准轴与仪器竖轴不重合, 从而产生对中误差。

光学对中器的检验方法是:在平坦地面上安置经纬仪, 在脚架中心地面铺放一张白纸。从对中器里将刻划圈中心标于白纸上, 记为A点;转动照准部180°, 从对中器里将刻划圈中心标于白纸上, 记为B点。若A点和B点重合, 则光学对中器的视准轴与仪器竖轴重合, 否则需要校正。

光学对中器的校正方法是:取A点和B点的中间位置为C, 先卸下对中器的圆形护盖, 然后调正光学对中器的校正螺丝, 使对中器刻划圆圈中心对准中点C即可。讲课时可以简单讲一下, 不占过多时间。

最后可以简单谈一下电子经纬仪的普及及其优越性, 说明电子经纬仪和光学经纬仪之间的承前启后的关系。

长期以来, 我对光学经纬仪检校课的授课时数为2个学时, 本文所述顺序即为讲课顺序, 所介绍的内容为具体的教学内容, 但要有主次之分。根据以上安排进行教学时, 要准备一台经纬仪, 还要到测量专业课的多媒体教室上, 可以使学生反映物理与几何概念清楚, 实习起来心中有数, 教学质量也会显著提高的。

摘要：本文介绍测量专业《工程测量》课程光学经纬仪的检验和校正技术及教学措施。对光学经纬仪检校的必要性、水准管轴垂直于竖轴、十字丝竖丝垂直于横轴、视准轴垂直于横轴、横轴垂直于竖轴、竖盘指标差、光学对中器的检验和校正技术以及教学措施做了论述, 并结合本课程内容的教学要求, 提出了一些值得思考的问题。

关键词：光学经纬仪,检校技术,教学措施

参考文献

[1]《铁路测量》中国铁道出版社.齐齐哈尔铁路工程学校.邱国屏主编.