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全站仪三角高程测量不同方法的分析与应用

论文设计的任务及要求设计任务：本论文主要通过对三角高程测量原理、误差来源及精度分析，进行三角高程测量对向观测法和中间观测法的对比研究。并结合实践，分析全站仪三角高程测量的实测精度及其代替等级水准测量的可行性和可靠性，给出全站仪精密三角高程测量代替等级几何水准测量的条件、减弱误差方法及提高精度的措施等。2024/3/10星期日2

论文设计的任务及要求设计要求：n1.能够运用所学的基础理论、基础知识和基本技能独立发现并解决问题；n2.结合实践和相关规范，熟悉在资料收集、任务分工到组织实施、外业采集、内业处理等环节的基本要求；n3.掌握全站仪的基本操作、能熟练采集数据并进行数据传输；n4.能够对采集数据进行分析，并熟练掌握数据处理软件对数据进行处理并提交成果；2024/3/10星期日3

研究展开的思路三角高程测量基本原理全站仪三角高程测量方法单向观测法、对向观测法、中间观测法。三角高程测量是观测两点间的水平距离和高度角来求定两点间高差。全站仪三角高程测量影响三角高程测量的误差因素实例比较全站仪三角高程测量精度与等级水准测量精度全站仪三角高程测量代替等级水准测量的研究全站仪三角高程测量的误差分析2024/3/10星期日4

第一节全站仪三角高程测量特点n特点：全站仪三角高程测量受地形条件的限制少，且具有测距精度高、测量速度快、适用范围广等特点，采用全站仪中间法三角高程测量，既可以避免量取仪器高和棱镜高所产生的误差，减少三角高程的误差来源，又有水准测量任意设站的特点，灵活设站且不用对中，极大提高了利用效率，在一定范围内可替代三四等水准测量。n2024/3/10星期日5

第二节三角高程测量原理三角高程测量原理：n如图：A、B为地面上两点，若在A点安置全站仪，B点安置棱镜，自A点观测B点的竖直角为α，分别量取仪器高i和棱镜高V，则A、B两点间的高差为：n已知A点高程为，，，只要A点对B点高差为，，，既可得出B点高程：三角高程测量示意图2024/3/10星期日

第二节三角高程测量原理n进行三角高程测量时，有以下几个问题值得注意：n（1）全站仪既可假设在已知高程点，又可不假设在已知高程点；n（2）要测出待测点的高程，必须量取仪器高和棱镜高；n（3）仪器高和棱镜高需要在观测前后各测量1次，并精确到毫米，使之控制在最小误差范围内。n（4）及时整理、计算，发现超值限值时立即进行重测。2024/3/10星期日7

第三节全站仪三角高程测量的方法n一、全站仪单向观测法n设，，为A、B两点间的实测水平距离，仪器置于nA点，仪器高为i，B为照准点，觇标高为v，R为n参考椭球面上，，的曲率半径。，、、、分别为nP点和A的水准面。、是、、在P点的切线，、为n光程曲线。当位于P点的望远镜指向与、、相切的nPM方向时，由于受大气折光的影响，由N点射出n的光线正好落在望远镜的横丝上，这就是说仪器n置于A点测得与P与N点间的垂直角为α。地球曲率和大气折光的影响2024/3/10星期日8

第三节全站仪三角高程测量的方法n由上图可明显的看出，A、B两点的高差为：n考虑到大气折光和地球曲率影响，上式可为：nn上式即为单向观测法计算高差的公式。2024/3/10星期日9

第三节全站仪三角高程测量的方法n二、全站仪对向观测法n对向观测即为往返观测，就是将仪器置于A点观测B点测取高差，再将仪器置于B点观测A点测取高差，以两高差的平均值作为观测结果。在测站A上向B点观测竖角，而在测站B上也向A点观测竖角。则由测站A点观测B点：nn由测站B点观测A点：n2024/3/10星期日10

第三节全站仪三角高程测量的方法n其中，和为由为A观测B和由B观测A时的球气差系数。n从以上两个式子可得对向观测计算高差的基本公式：nnn实际作业中，常按单向观测高差取平均值进行计算。这样可同时求得往返观测的闭合差，以检核观测的精度。n三、全站仪中间法高程测量n如图，在已知高程点A和待测高程点B上分别安置反光棱镜，在A、B的大致中间位置选择与两点均通视的O点安置全站仪，根据三角高程测量原理，O、A点的高差为：2024/3/10星期日11

O至A点的斜距、直角、球气差改正数、i器高，A点的目高。第三节全站仪三角高程测量的方法式中，、、分别为O至A点的斜距、球气误差改正数。求气差改正数计算公式为：同理：O、B两点的高差为：则A、B两点间高差为：全站仪中间法高程测量的原理图2024/3/10星期日12

第四章全站仪高程测量的误差分析n一、影响三角高程测量误差的因素n1.测距误差n工程测量中常用的全站仪的测距精度不低于Ⅱ级,Ⅱ级精度的全站仪测距精度为由于测距精