应用精密三角高程跨河水准测量探析

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1、应用精密三角高程跨河水准测量探析摘要：本文通过介绍淮北市测绘院利用拓普康MS05A高精度全站仪进行四等水准的实践，对应用精密三角高程实现跨河水准可行性进行探讨。关键字：精密水准仪；高程网；水准测量中图分类号P224.1：文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02Abstract:ThisarticlethroughtheintroductionofHuaibeiInstituteofSurveyingandmappingusinghighprecisionTOPCONtotalstationMS05Afourstandardsofprac

2、tice,theapplicationofPreciseTrigonometricLevelingimplementationofriver-crossinglevelingfeasibility.Keywords:Preciselevelinginstrument;Gaochengwang;Standardofmeasurement1概述常规的高等级水准测量(三等以上的水准测量)，都是用精密水准仪进行几何水准测量，在某些特定的场合，如跨越较宽的水域(河、海等)，采用常规几何水准测量必将受视角和视距的限制而无法施测。在这种情况下，采用精密三角测量来代替几何水准测量，就方

3、便和实用多了。62高程网的布设方案及实测方法施测时分别用MS05A高精度对向观测，定位偏离水平视线的标志倾角，用测距仪测量距离，按三角高程计算高差。3数据误差分析从三角高程的计算公式：h=s×tga+(1-k)*s2/2R+I-L(1)对上式求导，并转化为中误差公式：Mh2=s2*(Ma/ρ)2Mh2tg2a*Ms2+Mi2+Ml2+(s2/2R)2+MΔK2(2)可以看出，三角高程的误差来源主要有下面几点：3.1测距误差测距误差主要取决于观测仪器的周期误差；加、乘常数误差；对中误差、照准误差以及温度和气压带来的误差。但在垂直角较小的情况下，测距误差对对三角高程测量高差

4、的影响很小。如ds=0.05m，a=1°时，dh=0.87mm。利用拓普康MS05A高精度全站仪，棱镜测距0.5mm+1ppm在，目前光电测距中，仪器测距精度都能达到2mm+2ppm，利用拓普康MS05A高精度全站仪，棱镜测距0.5mm+1ppm，那么，对于1km的边长也只有2mm的差值，因此，在网形设计时，尽量使用竖直角小于1°。3.2竖直角的测角精度6引起竖直角测角精度的因素很多，包括观测误差、仪器误差及外界条件影响误差。观测误差中有照准误差、读数误差及竖盘水准气泡居中的误差等。仪器误差中有竖盘偏心误差及竖盘分划误差等。外界条件影响误差主要来源于大气折光、地球曲率、

5、温度、湿度、风力、空气能见度等。由公式(2)可知，测角精度对高差误差的影响为：m=s×ma÷ρ（3）从上述公式可知，测角误差对高差的影响与s、ma成正比，这样，对于高精度的高程测量，一方面边长应有所控制，另一方面要提高测角精度。设望远镜放大倍数为v，人眼分辨率为p，考虑外界及其它因素的影响，则：m照=1.5p÷v（4）对于MS05A高精度全站仪仪器，v=90，取p为30″，则：m照=1.5×30÷90=0.75″设MS05A读数误差为0.5″，仪器本身误差为1.0″故：m测角=sqr(0.752+1.02+0.52+0.52)/2=0.95″而对于观测9个和16个回测的

6、垂直角其测角中误差为：M8=0.95″/3=0.32″M16=0.95″/4=0.24″6以上仅就观测数据本身来探讨测角中误差，没有考虑到大气折光的影响，从相关的资料中可以考证，垂直观测的中误差可以达到0.6″左右，即在s=1km时，单程由于测角引起的误差mh=3mm。3.3折光系数的误差大气垂直角折光系数时随地区、气候、季节、、地面覆盖和视线超出地面的高度等而发生变化的，要精确测定它的数值是不可能的。K值在一天中会随时发生变化的，而在实际工作中，通常是取一个固定的数值来代替，利用往返测加以抵消。3.4仪器高i及镜高l的测量误差采用了一游标卡尺方法及使用专用仪高杆可以达

7、到1mm的精度。4三角高程在龙岱河跨河淮水中的应用4.1各项技术要求(见表一)表一4.2场地布设及点位选定根据任务布置情况，本次测量分直接水准测量和三角高程两部分，首先从已知点ⅡZZ用二等水准测至海边的临时点A上，在从Z1-Z2，Z1-Z2分别布设两个连续的大地四边形，其中ABCD、CDEF均布设程近似平行四边形，统一岸点的边AB、CD长约为10M左右，把高程从A点传至F点，最后从F点用二等水准测至已知点ⅡZZ。整个网形图见图26施测时，分别用MS05A高精度全站仪进行观测，测定偏离水平视线的标志倾角(竖直角)，用测距仪测距离，按三角高程