不量仪器高和目标高的方法建立高程控制网的可行性分析

２ ０ １ ３ 年第 ７ 期 中心 的高差 △ ， 因此 ， 有：
ｈ Ａ Ｂ＝ ｈ ｌ Ａ＋ ｈ ｌ Ｂ
＝ －
西部 探矿 工程
３ 测量 精度 分析
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３ ． １ 垂 直角 和水 平距 离观 测误 差对 观测 高 差的 影响
（ Ａ ｈ ｌ Ａ ＋ ｉ ｌ 一 ） ＋（ Ａ ｈ １ Ｂ ＋ ｉ ｌ
一 ＶＢ
式中 ： ｈ — — 两点 之 问 的高差 ；
Ａ ｈ ——全站仪中心和棱镜照准标志之间的高差 ； 仪器高 ；
— — — —
（ ６ ）
觇标 高 。
显然 ， 两点 的高差 中已经 把仪器 高抵 消掉了。同 理可 得 到 ：
ｆ ｈ Ｂ ｃ ＝Ａ ｈ ２ ＋ 一 一 ｛ ＝Ａ ｈ ３ ＋Ｖ ｃ —Ｖ Ｄ 【 Ｄ ￡ ＝Ａｈ ４ ＋ＶＤ ～ＶＥ
水 准 测量 是 实 际工 程测 量 中最 重 要 与基础 的测量
工作 ， 按照精度等级 ， 通常分为一等 、 二等 、 三等 、 四等 和等外等级别 。实际中 ， 使用最多的是二等和三等水
准 测 量 。水 准 测 量 通 常 需 要 专 门 的 水 准 测 量 仪 来 完
象改正 ， 自动进行竖轴倾斜补偿 和指标差补偿。前后 视 采用 配 套 单棱 镜 和 对 中杆 （ 加常数为０ ） ， 测 量 时 下 面
关键 词 ： 全站 仪 ； 三 角 高程 ； 高程 控制 网
中图分 类号 ： Ｐ ２ ２ ４ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ １ ７ ６ — ０ ４
１ 概 述
采 用 的仪 器为 ＮＩ ＫＯ Ｎ３ ５ ２ ， 垂 直角 观 测精 度 为 ２ ， 距离精度为＿ ＋（ ３ ｍｍ＋２ ｐ ｐ ｍ） 。该１ 所示 ， Ａ是高程已知的水准点 ， Ｅ 是待测点 ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ －１ ２ — ２ ７
Ｂ、 Ｃ、 Ｄ是高程路线的转点 ， ｌ 、 ２ 、 ３ 、 ４ 为全站仪的设 站 位置 ， 因为用全站仪可 以直接读取全站仪 中心到棱镜
第一作者简介 ： 李芳林 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 青海湟 中人 ， 助理Ｔ程师 ， 现主要从事地质测量工作 。
垫 尺垫 。
成， 然而 ， 在实际工作 ， 为了施工的方便快捷 ， 通常也采 用 全站仪进行 三角高程测量 。相对 于传统 的水准测 量， 角工程测量具有操作简单 、 易于实施等优点 。但 是， 受 到测量 方 法 的 限制 ， 通 常难 以满 足 高精度 水 准测
量 的需 求 。针对 此 ， 本 文拟 从误 差 传播 定 律 出发 ， 从 理
一
同， 于是 就可 以得 到 ：
式（ ３ ） 中所 有 中 间转 点 的觇 标 高 也被 抵 消掉 了 ， 公
论上分析三角高程测量所能满足 的水准测量等级 ， 并 给出具体的实施建议 。 ２ 三角 高程代 替水 准测 量 的原理
２ ． １ 全 站仪 代替 水 准仪 的观测 方法
量， 读取水平距离和高差 ， 取这 ２ 个水平距离的中数即 为后 视水 平距 离 ， 取这 ２ 个 高差 的中数 即为后 视方 向的
高 差 。然 后 ， 用 同样 的方 法 测 得前 视 方 向 的水 平距 离
和高差 。以上为第 １ 测 回。变换仪 器高 ， 进行第 ２ 测 回， 先测 前视 高差 ， 后测后 视 高差 。
图 １ 全 站 仪 三 角 高程 测 量 原 理
２ ． ２ 全 站 仪代替 水 准测量 的原 理
— —
（ ２ ）
Ｐ＝２ ０ ６ ２ ６ ５ 。
为 了在 高 差 中抵 消 球气 差 的影 响 ， 一般 要 使 Ｓ 前＝
Ｓ 后， 故 Ｉ Ｔ ／ ＝ 螗： ； 又 因为垂直角 的观测 误差相
（ ３ ）
Ａｈ １ ＋Ａｈ ２ ＋Ａｈ ３ ＋Ａｈ ４ ＋ ＶＡ— ＶＥ
＝
Ａｈ＋
Ａｈ ｌ Ａ＋ Ａｈ ｌ Ｂ＋ ＶＡ一
） （ １ ）
由误差传播公式及高差计算公式（ ６ ） ， 可得到所
测高差的中误差为 如式（ ７ ） 所示 。
（ ５ ） Ａ ｈ ＝△ 前一△ 后＝５ 前ｔ ａ ｎ 前一５ 后ｔ ａ ｎａ 后
ｔ ａ ｎ ｓ ＋
＝
－
＝
Ａｈ １ ＋
观测 过程 为 “ 后一前 一前 一后 ” ， 在２ 个测 点 中 间适
当位置处（ 中点 ） 安置全站仪 ， 整平之后 ， 在盘左位置瞄 准后 视 觇板 上 面 的标 志 ， 开 始 测量 ， 读 取水 平距 离 和 高
差， 然后 在 盘右 位 置 瞄准后 视 觇板 上 面 的标 志 ， 开 始测
３ ． 中国建筑西南勘察设计研 究院有限公司＜ 上海分公司＞ ， 上海 ２ ０ １ ２ ０ ４ ） 摘 要： 相对于传统的水准测量， 三角高程测量具有方便快捷等优势。以误差传播理论为基础 ， 详细 分析 了基 于不量 仪 器 高和 目标 高的 三 角高程 方 法建立 高程控 制 网的 可行 性 以及 实际 实施 中的建议 。
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西部 探矿 工程
２ ０ １ ３ 年第７ 期
不量 仪器 高和 目标 高的方法建立 高程控制 网 的可行性分 析
李 芳林 ， 宋化清 ， 王晓强 ， 谢 淼根
（ １ ． 区域地 质矿 产研 究院 ， 陕西 成阳 ７ １ ２ ０ ０ ０ ；
２ ． 国家测绘 地理 信 息局 第一大 地测 量 队， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ；
因此 ，
ｈＡ Ｅ ：ｈ Ａ Ｂ ＋ｈ Ｂ ｃ ４ － ｈ Ｃ Ｄ＋ ｈ Ｄ Ｅ
＝
豫 ２ ａ ｎ ２ ａ ￣ ｃ ｏ ｓ 等 ｊ
式中 ： Ｓ 前、 Ｓ 后—— 前 视棱 镜和 后视 棱镜 的水 平距 离 ； 前、 后—— 前 视棱 镜 和后视 棱镜 的垂 直 角 ； 下 标 相应 的 中误 差