精密三角高程测量课件

精密三角高程测量常规高程测量方法

几何水准测量目前仍是高程测量的主要方法，测量精度高、操作简单是这种方法的优势。但视线短、速度慢、劳动强度大。三角高程测量的精度主要受高度角观测精度的限制和大气折光的影响，限制了三角高程测量的应用。但可在较长的距离上测量。因此，测量人员一直在研究，提高三角高程测量的精度，在一定的精度范围内，代替几何水准测量。精密三角高程测量的发展

随着全站仪的发展，国内外广泛开展了EDM三角高程测量的研究，并取得很大的进展。这些研究表明，三角高程测量可以代替四等水准测量，也有的认为边EDM

三角高程测量已接近或已达到二等水准测量要求，也有的认为EDM三角高程测量可以达到更高的精度。短距离双向三角高程计算公式长距离三角高程测量计算公式

点P1

观测目标P2

，相对于参考椭球面的大地高为h1

和h2

，Z为大地天顶距。视线两端点在椭球上的投影以m和

n表示。椭球中心

O，旋转轴通过极P。b椭球法线端点在旋转轴上的位置以

n1和n2

表示，而mP和nP是子午线。大地天顶距计算大地高高差公式单向观测高差的计算公式同样反向观测对向观测，取之差的平均值三角高程测量计算公式考虑仪器高和目标高，则有正常高的确定

前5项相当于应用几何水准所得的高差（正高高差），最后项为正常高改正。大气垂直折光的影响

第四项是大气垂直折光的影响，当同时对向进行天顶距观测时，这时可认为对向观测的高差受大气垂直折光的影响很小或不受大气垂直折光的影响。正常高改正

计算正高改正时，可将水准路线按其中高程有急剧变化的点分为数段，分别求各，一般可在地图上量取，以分为单位。再求各段的平均高程H。当水准路线沿纬圈布置时，正高改正等于零，沿子午圈布置时，正高改正为最大。精密三角高程测量的可能

自动照准的高精度全站仪的仪器精度可以满足三角高程测量代替二等水准测量的要求。实现两台仪器同时对向观测，有利于削减大气垂直折光影响。在一个测段上对向观测的边为偶数条边，避免量取仪器高和觇标高。限制观测边的长度和高度角，以减少大气垂直折光和相对垂线偏差的影响。高精度智能全站仪LeicaTC2003A

LeicaTCA1201

TopconGTS901A

TrimbleS6

测距对对三角高程的影响三角高程测量实施

精密三角高程测量按三角高程测量基本原理，采用两台自动照准的高精度全站仪，经改装后，照准棱镜固定在全站仪的把手上。进行同时对向观测，可基本消除或大大消弱大气垂直折光的影响。在一个测段上对向观测的边为偶数条边，同时在测段的起末水准点上立高度不变的同一棱镜杆，这样可完全避免量取仪器高和觇标高。限制观测边的长度和高度角，以减少相对垂线偏差的影响。仪器改装起、末水准点观测方法在测段水准点附近（一般在20米以内，并要求起、末点大致相等）架设全站仪，在水准点上架设棱镜杆（起、末点为同一根杆，长度不变），进行距离和高度角观测。低棱镜两测回，高棱镜两测回。观测时各站上要在观测前测定温度和气压，在全站仪上设置，以便对边长进行改正。观测观测大瑶山三角高程观测路线大瑶山三角高程观测路线观测顺序观测测回数（二等）对边观测边长一般在200～500米，丘陵地区、山地最长为1000米。竖角一般不超过10度。仪器架设要选择坚实的地面，并踩稳脚架。观测边长在100米以内测2测回，100～500米测4测回，500～800米测6测回，800～1000米测8测回。观测测回数（三等）对边观测边长一般在200～500米，丘陵地区、山地最长为1000米。竖角一般不超过10度。观测边长在200米以内测2测回，200～700米测4测回，700～1000米测6测回。观测限差各测回垂直角和指标差不超过5秒，距离不超过3毫米。测段往返测高差不符值不超出

毫米，双棱镜观测时按高低棱镜观测值分别计算高差，不符值不超出

毫米，并在测站上要检核高低棱镜观测高差之差。观测经验在有太阳的中午前、后一段时间，望远镜成象受大气湍流影响而跳动，严重影响观测高度角的精度。最好不要观测或者是缩短观测边长。精密三角高程测量，观测时间的选择取决于成像是否稳定。但在日出、日落时，大气垂

直折光系数变化较大，不宜进行长边观测。观测经验自动照准观测，视场内不能有草、树叶、电线在棱镜前。视线不能通过烟火上空，不能穿过飘动的雾团。对向观测时，如一站观测时间过长，应重测对向观测。测段起、末水准点上，对中杆要放稳。全站仪要架稳。选择好测站位置。电子记录打开项目测段记录观

测重新通过查看观测创建项目高低棱镜电子记录创建项目：（1800条记录）项目名、选等级（二等,三等）、观测员

测段记录：测段号、起点名、末点名选线路方向（往测,返测,单程高低棱镜）电子记录观

测：重新通过：选择（起点观测，对边观测，末点观测）选择观测目标（前、后、高、低棱镜）（显示：观测通过、斜距、平距、高度角、高差）查看观测：（测段号）（显示：斜距，平距，高度角，高差）

高低棱镜：（本高低差，对高低差）测段高差计算从电子手簿导出观测观测记录数据转换高差计算测段观测记录测段高差计算分别计算高、低棱镜的观测高差对同一条边，取对向观测高差的平均值按观测前进方向将各边高差相加，得测段低棱镜、高棱镜的观测高差。比较低棱镜、高棱镜的观测高差，取高差的平均值。生产成果

武广铁路客运专线从长沙南到韶关，主要采用三角高程测量代替二等水准测量，测量线路的长度超过400公里，所经过的地区是丘陵和山区，多处跨越江河，测量条件较复杂。这种情况下，测量成果能达到二等水准测量精度。经施工单位二等水准测量复测，符合要求。按较差统计计算的每公里测量的全中误差为1.9mm。因此，可以说明所采用的三角高程测