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1、精密三角高程測量武漢大學測繪學院潘正風常規(guī)高程測量方法幾何水準測量目前仍是高程測量的主要方法,測量精度高、操作簡單是這種方法的優(yōu)勢。但視線短、速度慢、勞動強度大。三角高程測量的精度主要受高度角觀測精度的限制和大氣折光的影響,限制了三角高程測量的應用。但可在較長的距離上測量。因此,測量人員一直在研究,提高三角高程測量的精度,在一定的精度范圍內,代替幾何水準測量。精密三角高程測量的發(fā)展隨著全站儀的發(fā)展,國內外廣泛開展了EDM三角高程測量的研究,并取得很大的進展。這些研究表明,三角高程測量可以代替四等水準測量,也有的認為邊EDM三角高程測
2、量已接近或已達到二等水準測量要求,也有的認為EDM三角高程測量可以達到更高的精度。短距離單向三角高程計算公式同理短距離雙向三角高程計算公式長距離三角高程測量計算公式點P1觀測目標P2,相對于參考橢球面的大地高為h1和h2,Z為大地天頂距。視線兩端點在橢球上的投影以m和n表示。橢球中心O,旋轉軸通過極P。b橢球法線端點在旋轉軸上的位置以n1和n2表示,而mP和nP是子午線。大地天頂距計算大地高高差公式單向觀測高差的計算公式同樣反向觀測對向觀測,取之差的平均值長距離三角高程測量計算公式經以足夠的精度進行變換后,得由大地天頂距變換為觀測天
3、頂距,并顧及大氣垂直折光對觀測天頂距的影響,有三角高程測量計算公式考慮儀器高和目標高,則有正常高的確定前5項相當于應用幾何水準所得的高差(正高高差),最后項為正常高改正。大氣垂直折光的影響第四項是大氣垂直折光的影響,當同時對向進行天頂距觀測時,這時可認為對向觀測的高差受大氣垂直折光的影響很小或不受大氣垂直折光的影響。垂線偏差影響和歸算為正高高差第五項是垂線偏差影響,在雙向三角高程測量時,當沿視線方向的垂線偏差隨距離而均勻變化,這時可認為對向觀測的高差受垂線偏差影響很小或不受垂線偏差影響。而且得出的就是正高高差。正常高改正計算正高改正
4、時,可將水準路線按其中高程有急劇變化的點分為數(shù)段,分別求各,一般可在地圖上量取,以分為單位。再求各段的平均高程H。當水準路線沿緯圈布置時,正高改正等于零,沿子午圈布置時,正高改正為最大。精密三角高程測量的可能自動照準的高精度全站儀的儀器精度可以滿足三角高程測量代替二等水準測量的要求。實現(xiàn)兩臺儀器同時對向觀測,有利于削減大氣垂直折光影響。在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊,避免量取儀器高和覘標高。限制觀測邊的長度和高度角,以減少大氣垂直折光和相對垂線偏差的影響。高精度智能全站儀LeicaTC2003ALeicaTCA1201Topco
5、nGTS901ATrimbleS6高度角測量對三角高程的影響測距對對三角高程的影響三角高程測量實施精密三角高程測量按三角高程測量基本原理,采用兩臺自動照準的高精度全站儀,經改裝后,照準棱鏡固定在全站儀的把手上。進行同時對向觀測,可基本消除或大大消弱大氣垂直折光的影響。在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊,同時在測段的起末水準點上立高度不變的同一棱鏡桿,這樣可完全避免量取儀器高和覘標高。限制觀測邊的長度和高度角,以減少相對垂線偏差的影響。儀器改裝高、低棱鏡常數(shù)測定在平地相隔20米左右,分別架設全站儀和高低棱鏡,全站儀直接設置測定高差。先
6、測定低棱鏡高差,讀10次取平均值。再測定高棱鏡高差,讀10次取平均值。將高棱鏡高差減去低棱鏡高差,即得高、低棱鏡常數(shù)。同樣方法測定另一高、低棱鏡常數(shù)。高、低棱鏡常數(shù)用于檢查測站高差。起、末水準點觀測方法在測段水準點附近(一般在20米以內,并要求起、末點大致相等)架設全站儀,在水準點上架設棱鏡桿(起、末點為同一根桿,長度不變),進行距離和高度角觀測。低棱鏡兩測回,高棱鏡兩測回。觀測時各站上要在觀測前測定溫度和氣壓,在全站儀上設置,以便對邊長進行改正。觀測觀測觀測大瑤山三角高程觀測路線大瑤山三角高程觀測路線大瑤山三角高程觀測路線對向觀測
7、方法按儀器前進方向,先進行后測站觀測,再進行前測站觀測。每個測段進行單棱鏡往返測或高低雙棱鏡觀測,高低雙棱鏡觀測順序為:后低,前低,前高,后高。支線測段進行單棱鏡往返測。一條邊觀測結束后,進行下條邊觀測,這時特別要注意,前站儀器不動,為下條邊的后站,原后儀器遷至前面,為下條邊的前站,在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊。觀測順序觀測測回數(shù)(二等)對邊觀測邊長一般在200~500米,丘陵地區(qū)、山地最長為1000米。豎角一般不超過10度。儀器架設要選擇堅實的地面,并踩穩(wěn)腳架。觀測邊長在100米以內測2測回,100~500米測4測回,500
8、~800米測6測回,800~1000米測8測回。觀測測回數(shù)(三等)對邊觀測邊長一般在200~500米,丘陵地區(qū)、山地最長為1000米。豎角一般不超過10度。觀測邊長在200米以內測2測回,200~700米測4測回,700~1000米測