TCA2003全站仪精密三角高程测量及其精度分析.pdf

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1、第4期矿山测量No．42010年8月MINESURVEYINGAu辱2010doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2010．04．020．TCA2003全站仪精密三角高程测量及其精度分析王红夺，张洪升(河南省地质测绘总院，河南郑州450000)摘要：文中从精密三角高程测量的原理与方法入手，分析了精密三角高程测量的计算公式与精度，结合具体的TCA2003全站仪精密三角高程测量观测结果。得出了使用TCA2003全站仪进行精密三角高程测量在一定程度可以代替二等水准测量．同时指出代替三等水

2、准测量是完全可行的。关键词：精密三角高程测量；对向观测；精度分析中图分类号：P216文献标识码：B文章编号：1001—358X(2010)04—0064—02三角高程测量是一种间接测量高程的方法，它起、末点大致相等)架设全站仪TCA2003，在水准点是南测站向照准目标观测垂直角和它们之间的水平上架设棱镜杆(起、末点为同一棱镜杆，高度不变)，距离或者斜距，计算测站点与照准点间高差的一种进行距离和竖直角观测。方法。这种方法具有速度快，简便灵活的优点，且受1．2．3观测方法地形条件的限制较少．特别是在进行水

3、准测量十分按仪器前进方向，采用自动照准正倒镜观测，先困难的高山地区，用此方法能很方便地进行高程测进行后测站观测。再进行前测站观测。每个测段进量。随着测绘仪器的更新，测量机器人(如行单棱镜往返测或高低双棱镜观测。高低双棱镜观TCA2003)全站仪的出现。使得三角高程测量的精度测顺序为：后测站观测低棱镜，前测站观测低棱镜；得到了很大的提高，通过一些特殊的观测方法，精密前测站观测高棱镜，后测站观测高棱镜。观测时，另三角高程测量可达到二、三等水准测量精度。一棱镜必须朝上或朝下，也可盖上棱镜盖遮挡视线。支线测段

4、进行单棱镜往返测，一条边观测结束后，进1精密三角高程测量原理与方法行下一条边的观测。这时要特别注意，前站仪器不1．1精密三角高程测量原理动。为下条边的后站，原来的后站仪器迁至前面，为精密三角高程测量的基本原理是采用自动照准下条边的前站．直至原来观测测段起点的仪器靠近测段末点。即观测起、末水准点是同一台全站仪，在的高精度全站仪同时对向观测，以基本消除或大幅度削弱大气垂直折光的影响。对向观测时照准棱镜一个测段上对向观测的边为偶数条边。观测时，各站上要在观测前测定温度和气压，并固定在另一台全站仪的把手上，在

5、一个测段上对向在全站仪TCA2003上进行设置，以便对边长进行改观测的边为偶数条边，同时在测段的起末水准点上正。仪器架设要选择坚实的地面，并踩稳脚架。观测立高度不变的同⋯棱镜，这样可完全避免量取仪器视线应在地面1．5m以上．最低处也不应小于1m。高和觇标高。限制观测边的长度和高度角，以减少1．2．4观测测回数相对垂线偏差的影响。观测边长在100m以内测2测回，100—500nl1．2精密三角高程测量的方法测4测回。500—800m测6测回，800—1000m测81．2．1测量仪器和记录测回。1000～

6、1200观测l0次，1200—1400观测l2用两台1”级自动照准全站仪TCA2003经简单改次。1400—1600观测l4次。装(将棱镜固定在全站仪把手上，不会对仪器有损1．2．5观测限差坏)后使用。各测回垂直角和指标差不超过5”，距离不超过观测记录采用电子手簿，对观测数据按观测限3mm。测段往返测高差不符值不超过±4~Zmm，双差进行实时检查。1．2．2起、末水准点观测棱镜观测时。按高低棱镜观测值分别计算高差，其不在测站水准点附近(一般在10m以内，并要求符值不超出±mm，并在测站上核查高低棱镜观

7、644期王红夺等：TCA2003全站仪精密三角高程测量及其精度分析2010年8月测高差之差。由式(4)可知，对向观测可抵消地球曲率和大气折光的影响。2精密三角高程测量计算公式与精度分析2．2精密三角高程测量精度分析2．1精密三角高程测量计算公式计算高差的基本公式(4)可改写为：将全站仪TCA2003置于A点，棱镜置于B点，hA平均一(5^口sinctA口一ssint~)+’_g^一观测B点测取高差：再将全站仪TCA2003置于B点，棱镜置于A点，观测A点测取高差，然后取两高_gD。(L5)差中数作为观

8、测结果。由A点观测B点的高差为：式中，ga=一．g。：i一，在量取和Z时，h=Ssina+!—sjc。s2a+i一zA口=^A+——；’王s口cosaA+A—z一厶J■般均偏大l～2mm，而g则会增大或减少，因此g(1)可视为一新的独立观测值。由误差传播定律得：由B点观测A点的高差：m=÷[(％+^鲋：sinaBA+．sCOS2O／BA+i—一la(2)(SBAsint~BA)m，a烈n^+S1‘n伯。n+十式中，S小OtB和S、aBA分别为仪器在A点和