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《精密三角高程跨河水准测量的改进方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、精密三角高程跨河水准测量的改进方法吴迪军，熊伟,李剑坤（中铁大桥勘测设计院有限公司，湖北武汉430050）AnhiprovedMethodofPreciseTr^onometricalRiverCrosshgLevelhgWUDijun,XDNGWei,LIJiankun摘要：分析现行规范中一、二等三角高程跨河水准测虽方法存在的问题.提出改进方法并进行技术设计。通过在某桥梁工程中进行二等跨河水准测量的实例验证和分析，测回观测成果的合格率高达94.4%.环闭合差小于规定限差一半的测回数超过总测回签的80%
2、,三角高程法与GPS法形成的跨河水准环的闭合差为4.72讪,小于规定限差。试验表明：改进的三角高程跨河方法具奄受外界气候条件影响较小、作业效率高、成果槁度良好等优势•特别适合于在跨越距离较大、场地条件复杂、外界气候影响大、不丸称垂直折光影响突出的情形下采用。矢键词：跨河水准测量;三角高程测虽;不对称垂直折光影响相对于其他传统的跨河水准测量方法（光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法）而言，三角高秸跨河法具有如下优点：①不要求仪器和观测员频繁调岸.有利于提高作业效率；②对跨河场地的要求更低•两岸跨河点不必等
3、高•便于场地选设；③适用的跨河距离较长，可达到3500口山。从现实来看随着电子水准仪技术的不断发展，仪器厂家已基耶上停止光学水准仪的生产，水准仪跨河方法将逐漁被淘汰；与此同时，电子全站仪技术已非常成熟，测量精度很高，因此精密三角高程法将是目前乃至今后一段时间内3500m以下跨河水准测量的主要方法。然而，在桥梁工程跨河水准测量实践中发现，維I家一、二等水准测量规范沖规定的三角高程注往往不容易合格，超限成果较多。鉴于此，笔者对其进行了相关研究和探索，提出了一种改进方法，并通过桥梁工程测量实例予以验证。-三角
4、高程测量的精度分析在三角高程法跨河高程测量中，采用同步对向观测的方法,跨河高差按下式计算,2/呱心为折光系数。假设laj-1口2〔且为小角，则由式（1丿可得出三角高程跨河高差的精度估算公式222tanQ式中.叫为测距中误差：心为垂直角观测中误差;卩仪器高量测中误差，•叽为觇标高量测中误差;为对向观测大气垂直折光系数差值的中误差。由式（2）可以看出，三角高程跨河高差测量的主要误差是跨河距离测量误差、垂直角观测中误差、仪器高和觇标高量测误差、非对称大气垂直折光误差等3。1丿测距误差的影响mh]=mstana
5、（3）由于现代全站仪测距精度很高，因此测距误差的影响不占主要地位。其次，〃"对〃山的影响值陨垂直角增加的变化量较大，而随距离增加的变化量较小.因此，跨河垂直角不宜超过一定范围。2）垂直角观测误差的影响h#S(tanCl
6、-tana2)+十£4R(1丿垂直角观测误差对高差精度的影响仍然远大于测距误差的影响，它是三角高程跨河测量中的屋收稿日期：20092）7215作者简介：吴迪军（1964—）.男•湖南涟源人•教授级高级工程师•博士•主要从事工程测呈、地理信息系统与应急管理等方面的研究。式中为跨河边的水平距
7、离,9为垂直角；i、b为仪器高,•叽力为觇标祓镜丿高,为地球曲率半径;主要误差来源之一。必对"几的影响随垂直角增加收稿日期：20092）7215作者简介：吴迪军（1964—）.男•湖南涟源人•教授级高级工程师•博士•主要从事工程测呈、地理信息系统与应急管理等方面的研究。式中为跨河边的水平距离,9为垂直角；i、b为仪器高,•叽力为觇标祓镜丿高,为地球曲率半径;主要误差来源之一。必对"几的影响随垂直角增加的变化量较小，而随距离增加的变化量较大，因此，3丿仪器高和觇标高量测误差的影响叫3二占("(•+〃/
8、丿(5丿仪器高和觇标高的量取可采用特制的量测工具和特殊方法，如短后视法、水准仪法心和垂直角法等。实践表明一般可达Q1-Q2mm,叫小于Q1mm。显然，这两项误差对高差精度的影响与跨河距离及垂直角大小无关，具有独立影响的特性,因此比较容易控制,不是主要的误差来源。4)非对称大气垂直折光误差的影响52叫二云〃I(6)非对称大气折光误差主要由跨河视线两端地形的不对称性、气温变化及水面上方大气气流的不稳定性等因素引起，其影响规律复杂，不易人为控制，一直是三角高程跨河测量中的主要误差来源。综上所述，三角高程法跨河
9、水准测量中影响嗟河高差精度的主要因素是垂直角观测和同步对向观测中垂直折光的不对称性影响。前者可通过采用高精度的仪器、优化观测方法和适当增加观测测回数等措施加以削弱，最复杂也是最难解决的是垂直折光不对称性影响问题。由于跨河视线从宽闻的水面上方通过，垂直折光影响复杂多变，大气折光系数斤无法通过数学模型精确计算出来，因此，在实际工作中，通常采取合理选择跨河场地(两岸坯形对称八优化观测方法和观测程序、缩短观测间、同时对向观测等技术措施⑻,以实现两岸
