土木在线论坛 \ 施工技术 \ 工程测量 \ 浅谈新三角高程测量法

浅谈新三角高程测量法

发布于:2011-01-28 09:36:28 来自:施工技术/工程测量 [复制转发]
浅谈新三角高程测量法
摘要:在工程的施工过程中,常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色,但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但水准测量受地形起伏的限制,外业工作量大,施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低,且每次测量都得量取仪器高,棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
关键词:新三角高程测量法 测量
相关站中站: 工程测量
浅谈新三角高程测量法
在工程的施工过程中,常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色,但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但水准测量受地形起伏的限制,外业工作量大,施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低,且每次测量都得量取仪器高,棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
随着全站仪的广泛使用,使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及,使用传统的三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索,总结出一种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快。
一、三角高程测量的传统方法
如图一所示,设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。

图 一
图中:D为A、B两点间的水平距离
а为在A点观测B点时的垂直角
i为测站点的仪器高,t为棱镜高
HA为A点高程,HB为B点高程。
V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtanа)
首先我们假设A,B两点相距不太远,可以将水准面看成水准面,也不考虑大气折光的影响。为了确定高差hAB,可在A点架设全站仪,在B点竖立跟踪杆,观测垂直角а,并直接量取仪器高i和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则hAB=V+i-t
故 HB=HA+Dtanа+i-t (1)
这就是三角高程测量的基本公式,但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此,只有当A,B两点间的距离很短时,才比较准确。当A,B两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正,只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述。我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出,它具备以下两个特点:
1、 全站仪必须架设在已知高程点上
2、 要测出待测点的高程,必须量取仪器高和棱镜高。
二、三角高程测量的新方法
如果我们能将全站仪象水准仪一样任意置点,而不是将它置在已知高程点上,同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下,利用三角高程测量原理测出待测点的高程,那么施测的速度将更快。如图一,假设B点的高程已知,A点的高程为未知,这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由(1)式可知:
HA=HB-(Dtanа+i-t) (2)
上式除了Dtanа即V的值可以用仪器直接测出外,i,t都是未知的。但有一点可以确定即仪器一旦置好,i值也将随之不变,同时选取跟踪杆作为反射棱镜,假定t值也固定不变。从(2)可知:
HA+i-t=HB-Dtanа=W (3)
由(3)可知,基于上面的假设,HA+i-t在任一测站上也是固定不变的.而且可以计算出它的值W。
这一新方法的操作过程如下:
1、 仪器任一置点,但所选点位要求能和已知高程点 通视。
2、 用仪器照准已知高程点,测出V的值,并算出W的值。(此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程,仪器高,棱镜高均为任一值。施测前不必设定。)
3、 将仪器测站点高程重新设定为W,仪器高和棱镜高设为0即可。
4、 照准待测点测出其高程。
下面从理论上分析一下这种方法是否正确。
结合(1),(3)
HB′=W+D′tanа′ (4)
HB′为待测点的高程
W为测站中设定的测站点高程
D′为测站点到待测点的水平距离
а′为测站点到待测点的观测垂直角
从(4)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。
将(3)代入(4)可知:
HB′=HA+i-t+D′tanа′ (5)
按三角高程测量原理可知
HB′=W+D′tanа′+i′-t′ (6)
将(3)代入(6)可知:
HB′=HA+i-t+D′tanа′+i′-t′ (7)
这里i′,t′为0,所以:
HB′=HA+i-t+D′tanа′ (8)
由(5),(8)可知,两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的。也就是说我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。
综上所述:将全站仪任一置点,同时不量取仪器高,棱镜高。仍然可以测出待测点的高程。测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高,因为它减少了误差来源。整个过程不必用钢尺量取仪器高,棱镜高,也就减少了这方面造成的误差。同时需要指出的是,在实际测量中,棱镜高还可以根据实际情况改变,只要记录下相对于初值t增大或减小的数值,就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。

全部回复(3 )

只看楼主 我来说两句
  • xeinl78
    xeinl78 沙发
    现在好多都采用这种方法,但仪器精度和仰、俯角对精度影响较大,地势较平坦可以用用,最好正倒镜都测下
    2013-09-11 17:12:11

    回复 举报
    赞同0
  • ake138
    ake138 板凳
    楼主这种方法是可行,但所用仪器必须是比较好的(主要是稳定性好),且后视高程点与前视点近、高差也不要太大(主要是考虑大气影响),否则会出大问题的。特别是对在水面上的或高山峡谷里的结构工程。
    2012-08-21 09:52:21

    回复 举报
    赞同0
加载更多
这个家伙什么也没有留下。。。

工程测量

返回版块

7.07 万条内容 · 303 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

测绘专业实习心得体会--转帖

摘要:为提高我们测绘专业所有人的专业素质和动手的能力,并将理论知识与实践经验相结合,深化用理论去指导实践,用实践去理解理论的马克思辨证唯物主义法。学校安排了为期两周的专业实习,实习内容为水准仪测高程、经纬仪测图、全站仪测图。我们在实习过程中要掌握仪器的操作而且要锻炼熟练程度,同时培养我们在施测现场发现问题、解决问题的能力。关键词: 团结 测量 能力 紧张而有难忘的两周测量实习生活在一片胜利的欢呼声中结束了。通过本次实习,巩固、扩大和加深了我们从课堂上所学的理论知识,掌握了S3水准仪、J6经纬仪、全站仪(徕卡307、徕卡407、尼康)的基本操作,并达到了一定的熟练程度,而且还有机会学会了地形图的绘制方法。在锻炼大家画草图、运用计算机绘图的能力同时也积累自己的绘图经验和提高自己的绘图速度。我们不仅从此次专业实习中获得了测量实际工作的初步经验和基本技能,还着重培养了我们的独立工作能力,培养我们在施测现场发现问题、解决问题的能力,而且进一步熟练了测量仪器的使用技能,提高了数据计算能力和对数据的敏感程度,并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有了一个全面和系统的认识,这些知识往往是我在学校很少接触、注意的,但又是十分重要、十分基础的知识,有了一定雄厚得基础才可以决定上程建筑。因而此次实习不仅让我积累了许多经验,也让我学到了很多实践知识,因为我们大家都明白实践是检验真理的唯一标准这一马克思辨证唯物主义真理!

回帖成功

经验值 +10