毕业设计---全站仪三角高程测量代替二等水准测量的实测方案

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1、1 第 1 章 绪论 1.1 引言 在当今的高程测量中。 几何水准测量是高程测量的最主要方法之一。但是,普通 的几何水准测量的速度比较慢。虽然国外有使用自动化水准测量。 但是也没有显著 提高它的效率，并且需要的劳动强度大。 另外，在长倾斜路线上还受到垂直折光误 差累积性影响。 当前、后视线通过不同高度的温度层时， 每公里的高差中可能产生 系统性影响。尽管现在已有不少的研究人员提出了一些折光差改正的计算公式， 但 这些公式中仍然还存在系统误差。并且，近年来还发现地球磁场对补偿式精密水准仪 也有很影响。此外， 几何水准测量的转点多， 而且标尺与仪器也存在下沉误差，这 又是一项系统误差。由于上述原因

2、， 如果在丘陵、山区等地使用几何水准测量进行 高程传递是非常困难的， 有时甚至是不可能的。但是如果采用三角高程就可以比较 容易实现。三角高程测量是根据由测站向照准点所观测的垂直角和它们之间的斜距， 计算测站点与照准点之间的高差。近些年来，由于测量仪器的发展，使得测角、测距 的精度不断提高，再加上不少学者对三角高程测量的深入研究，使三角高程测量的精 度也有很大的改善。而又由于三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限 制较少的优点，使三角高程测量得到广泛的应用。影响三角高程测量精度的主要原因 有竖直角测量精度和测距精度，大气折光、地球曲率等。要想用三角高程测量代替高 等级的水准测量，那么就

3、必须提高三角高程测量的精度和可靠性。 随着科学技术的发展，测绘类的仪器在各方面也都有很大的发展，其精度和性能 也都越来越好，大大的提高了精密三角高程测量可行性。就目前而言，徕卡 TC1201 全站仪，其静态测角精度可达到1，测距精度为 2mm+2ppm。能够自动追踪目标， 距离可达 3000m。通过使用先进的仪器和科学的计算方法及测量方案，在适当的环境 下，三角高程测量的精度或许能够达到二等几何水准测量的要求，使得三角高程测量 代替二等水准的应用的研究成为可能。 1.2 研究现状 三角高程测量方法一直以来都被测量人员所关注，特别是随着科技的发展，全站 仪得到广发的发展和应用，国内外广泛开展了

4、EDM 三角高程测量的研究，并取得很 大的进展。根据国家三、四等水准测量规范 （GB12898-91）中规定： “在进行几 2 何水准测量确有困难的山丘地带及沼泽、水网地区，四等水准路线或支线，可用电磁 波测距高程导线进行测量” 。 三角高程测量在精密高程测量中的应用研究也很普遍。例如，由武汉大学和铁道 部第四勘察设计院共同完成的“精密三角高程测量方法研究”项目，已通过了测绘局 主持的成果鉴定。该研究采用精密三角高程测量的方法，利用两台高精度自动目标追 踪、识别的全站仪，通过自行改装，实现了同时对向观测，消减了大气折光的影响， 通过测段按偶数边进行观测，无需量取仪器高和觇标高，有效的避免了由此带来的测 量误差，而该项目也成功在国家的大型工程项目中得到应用，并取得了良好的结果， 开创了我国大范围、长距离代替二等的精密三角高程测量的先河。随着科学技术的发 展， 测量仪器的精度和自动化程度越来越高， 性能越来越好， 仪器也越来越方便使用， 并且设计正在向智能化、人性化方向发展。 基于新型测量仪器如测距仪、全站仪等的测量精度越来越高、性能越来越好这个 特点，国内外对精密三角高程测量的研