三角高程测量-课件.ppt

§5.11三角高程测量

三角高程测量是根据两点间的水平距离和垂直角，计算两点间的高差。适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。1．三角高程测量原理ABivDhAB大地水准面HAHBA、B两点间的高差hAB为：B点的高程HB为：注意：当两点距离较大（大于300m）时：1、加球气差改正数：2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。；即有：球差为正，气差为负图形：电磁波三角高程测量记录表二、三角高程测量的基本公式1、地球曲率与大气折光的影响由于大地水准面是曲面，过测站点的曲面切线不一定和水平视线平行。故测得的高差和实际高差不一定相等。空气密度随着所在位置的高程变化，越到高空，密度越稀，光线通过由下而上密度均匀变化的的大气层时，光线发生折射，形成凹向地面的曲线。引起三角高程测量偏差。如图，PC为水平视线，PE是通过P点的水准面。由于地球曲率的影响，C、E高程不等。P、E同高程。CE为地球曲率对高差的影响：如图，A点高程已知，测量A、B之间的高差hAB,求B点的高程。PC为水平视线。PM为视线未受大气折光影响的方向线，实际照准在N上。视线的竖直角为。则MN为大气折光影响：其中，K为大气垂直折光系数，S0为AB两点间的实测的水平距离。R为地球曲率半径。为仪器高，为觇标高，则B点的高程可以表示为：H=HA++EC+CM-MN-NB=HA++P+CM--其中三角高程测量的公式可写为：2、对向观测计算高差为了消除或减弱地球曲率和大气折光的影响，三角高程测量一般应进行对向观测，亦称直、反觇观测。三角高程测量对向观测，所求得的高差较差不应大于0.4D（m），其中D为水平距离，以km为单位。若符合要求，取两次高差的平均值作为最终高差。三角高程测量计算所求点B起算点A觇法平距D/m垂直角αDtanα/m仪器高i/m觇标高v/m高差h/m直286.36+10?32′26″+53.28+1.52-2.76+52.04反286.36-9?58′41″-50.38+1.48-3.20-52.10对向观测的高差较差/m-0.06高差较差容许值/m0.11平均高差/m起算点高程/m所求点高程/m+50.07105.72157.79三、三角高程测量主要误差来源及减弱措施由公式知，观测边长D、垂直角、仪高i和觇标高v的测量误差及大气垂直折光系数K的测定误差均会给三角高程测量成果带来误差。1、边长误差边长误差决定于距离丈量方法。用普通视距法测定距离，精度只有1/300；用电磁波测距仪测距，精度很高，边长误差一般为几万分之一到几十万分之一。边长误差对三角高程的影响与垂直角大小有关，垂直角愈大，其影响也愈大。2、垂直角误差垂直角观测误差包括仪器误差、观测误差和外界环境的影响。J6经纬仪两测回垂直角平均值的中误差可达±15″，对三角高程的影响与边长及推算高程路线总长有关，边长或总长愈长，对高程的影响也愈大。因此，垂直角的观测应选择大气折光影响较小的阴天和每天的中午观测较好，推算三角高程路线还应选择短边传递，对路线上边数也有限制。3、大气垂直折光系数误差大气垂直折光误差主要表现为折光系数K值测定误差。4、丈量仪高和觇标高的误差仪高和觇标高的量测误差有多大，对高差的影响也会有多大。因此，应仔细量测仪高和觇标高。