（毕业论文）三角高程测量的方法与精度分析

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1、三角高程测量的方法与精度分析摘要：全站仪三角高程测量是高程测量中的一种重要方法。具有效率高、实施灵活等优点。本文结合实例，介绍了全站仪三角高程原理和方法，导出不同方法的高差计算公式，并利用误差传播定律推导出中误差计算公式，对各种方法的高差中误差数据与四等水准测量数据进行对比分析。分析结果表明：在对观测结果进行相关修正的条件下，全站仪三角高程测量能够达到四等水准测量的精度要求。关键词：三角高程测量;精度分析;优化；全站仪0引言在地形图测绘和工程的施工测量过程中，常常涉及到高程测量。以前传统的测量方法是水准测量和经纬仪三角高程测量，这两种方法虽然各有特色，但都有着明显的缺点。冃前

2、，随着电了全站仪在测绘行业和工程施工单位的普及和其智能化发展方向的日益明显，利用全站仪进行三角高程测量，因其不受地形影响、施测速度快等优点而被越来越多的工程测量技术人员所关注和应用O随着测量技术的快速提高，全站仪已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中，并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量，深受广大测绘人员的欢迎。近年来，人们对全站仪C有了更深入地认识，对全站仪在高程测量方面的应用已有了大量的研究，其方法有全站仪单向和对向三角高程测量。尽管全站仪测距和测角精度很高，但仪器高和棱镜高都采用钢尺按斜量法或平量法获取，其精度约为±2mm,故其误差是不容忽视的，而且他

3、们是固定值，距离越短，对高程测量影响越大叭本文综合考虑各测量方法的误差来源及其影响，与四等水准测量数据进行对比，并对测量精度进行评定分析，得出各方法代替水准测量的优缺点、适应条件及适应范围等，使测量工作者可根据实际工作选择最佳测量方案。(1-1)1三角高程测量1.1三角高程测量的基本原理全站仪三角高程测量又叫EDM测高，其原理是通过测得的垂直角和距离应用三角关系推算两点间高差的一种高程测量方法，它具有测量速度快、操作灵活、不易受地形条件限制等优点，尤其是在地形起伏较大、水准测量不易实现的地区较有利。1.1.1单向观测单向观测计算高程的基本公式是采用三角高程测量方法确定地面上A

4、,B两点的高程％»首先要在A点安置经纬仪，在B点竖立觇标，量得仪器高i和觇标v,用经纬仪望远镜的中丝照准觇标顶部，观测垂直角a,若已知A,B两点间的水平距离为D,则从图1-1中可以得到:Hr=//A+D•tancr+z-va为仰角时取正号，相应的D・tana为正，仅为俯角时取负号，相应的D・tana为负⑵。1.1・2双向观测在已知高程点A上设站，观测该点至待定点B的高差称直觇；反之，仪器安置在未知高程的B点上，确定B点至A点间的高差称为反觇。在进行直觇观测后，接着进行反觇观测，这一过程被称为直反觇观测，也叫双向观测。1.2三角高程测量的特点全站仪三角高程测量是测量中的一种重要

5、方法，通过研究全站仪三角高程测量的方法并进行分析，对于提高测量的精度具有重要的意第4页（共2页）义。(1)全站仪三角高程测量可以少受地形限制，在山区、高架桥、深基础施工高程放样中，全站仪三角高程测量具有水准测量无法比拟的优越性。(2)可以用于路、桥、涵、墩、台、深基础的施工高程测量，提高了精度、效率。如今高精度全站仪的大量生产，大大降低了全站仪三角高程测量的成本、观测时间。观测精度也得到进一步的提高，给全站仪三角高程测量带来更广阔的天地。像TCA2003这样具有ATR功能全站仪，同时具备了目标的自动搜索、识别、观测、记录和计算等功能，被誉为测量机器人。具有该功能的全站仪如今已

6、大量应用在精度耍求较高的精密工程测量、变形监测以及无人值守等测量工作中，例如特大型构筑物监控、地铁监控、隧道监测、大坝变形监测等。应用ATR功能实现监测点三维坐标测量，在一定条件下，其高程精度可达二等水准测量精度，这一技术必将得到广泛应用。2三角高程测量的实施办法1.1三角高程路线的布设形式根据实际情况，三角高程路线可布设成以下儿种形式。(1)三角高程网三角高程网用于测定各等级平面控制点的高程。网中需要有一定数量的点直接用四等水准测量求得高程，作为已知高程点，其余点的高程则用三角高程测量的方法推得。为了确保三角高程网的精度，已知高程点宜布设在网的边缘，使其网中任意一点与最近高

7、程起算点的间隔边数不超过规定值。(如表2-1)(2)三角高程路线用三角高程测量方法传算高程有单一的附合路线和闭合路线O当三角高程测量用于测量各等级平面控制点的高程吋，三角高程路线必须起始于不低于四等水准联测的高程点上，其边数不应该超过规定表2-1三角高程网中任一点与最近高程起算点的间隔边数边长/km1234579平差后平面控制点高程中误差加11042±0.05210743±0.105105±0.25值。当用于测定图根点的高程时，三角高程点及水准联测的高程点均可作为路线的起算点，其边数不应该超过12条。三