气象改正概念

相关气象条件

气象改正公式

气象改正概念

在全站仪和测距仪中，一般利用光波进行测距，首先仪器会处理测距光波的相位漂移引起才测距误差。但实际应用中因为光波在大气中穿透受大气温度、气压、大气成分变化(特别是二氧化碳浓度影响)、密度、大气湿度等客观条件的影响，所测距离要经过相关气象条件改正才能得到正确的真值。这里主要是针对载波而言。

一般情况下只改正大气温度、大气压力和大气湿度对测距的影响。

相关气象条件

（1）大气温度

摄氏温度（℃）：将纯水的冰点定为0℃，以标准大气压压纯水的沸点定位100℃，并将两者之间温差等分100份每等份代表1℃。我国采用摄氏温度计量单位。

华氏温度（F）：将纯水的冰点定为32F，以标准大气压压纯水的沸点定位212F，并将两者之间温差等分180份每等份代表1F。

绝对温度（K）：规定摄氏0℃为273.15K。 分度法与摄氏温度相同。

以上三种温度标换算关系：℃=5/9(F-32);K=℃+273.15

（2）大气压力

单位面积所受的大气重量压力即大气压。国标单位是帕斯卡（Pa）。另外还使用mmHg以及mb。

1mmHg=1.33322mb≈4/3mb 1mb=100Pa

（3）大气湿度

在大气压力中有水汽产生的一部分压力，就是水汽压（e）。在一定的温度下一定体积的空气中所容纳的最大水汽量就是饱和湿度；此时空气中的水汽压就是饱和水汽压（E）。

绝对湿度（a）：单位体积空气中所含的水汽质量。a=289×e/T（单位是g/m3），T是大气绝对温度(K)

相对湿度（h）：空气中实际水汽压（e）与同温度下饱和水汽压（E）比值称为相对湿度。h=e/E×100%

气象改正公式

对于不同型号全站仪或者测距仪而言，由于采用载波光源的波长不同、加上各厂家对使用的相关气象条件单位不同，最终各厂家的不同型号产品的气象改正公式有所不同。

根据国际大地测量协会第十三次会议的决议，实际气象条件下调制光折射率n的计算公式为

式中a=1/273.16为空气膨胀系数；t为实际大气干温单位℃；P为大气压单位mmHg；e为实际水汽压单位mmHg；ng为标准气象条件（t=0℃，P=760mmHg，e=0mmHg）下调制光的折射率：

其中λ为单色光波长，单位微米（μm）；nλ为单色非调制光在标准气象条件下的折射率：

例如：sokkia全站仪采用λ=860nm=0.86μm，代如以上公式可求出气象改正公式如下：

改正后的距离为：

采用其它波长测距的仪器也可用同样算法得出相应改正公式。