高程测量的几种方法比较研究【正文+开题报告+任务书】

目录

摘要 (1)

0 引言 (1)

1 高程测量的基本原理 (2)

1.1 水准测量的基本原理 (2)

1.2 三角高程测量的基本原理 (3)

1.3 GPS高程测量的基本原理 (4)

2 高程测量的方法 (4)

2.1 水准测量的方法 (4)

2.1.1 两次仪器高法 (4)

2.1.2 双面尺法 (5)

2.2 GPS高程测量的方法 (5)

2.2.1 静态定位GPS (5)

2.2.2 实时动态定位GPS (5)

2.3 三角高程测量的方法 (5)

2.3.1 单向观测 (5)

2.3.2 对向观测 (7)

2.3.3 电磁波测距三角高程测量 (8)

3 常用高程测量方法的比较 (9)

3.1 实例概况 (9)

3.2 数据采集 (9)

3.2.1 水准测量的数据采集 (9)

3.2.2 三角高程测量数据采集 (12)

3.2.3 GPS-RTK高程测量数据采集 (12)

3.3 数据处理 (14)

3.3.1 水准测量的数据处理 (14)

3.3.2 三角高程测量的数据处理 (15)

3.3.3 GPS-RTK高程测量的数据处理 (16)

3.4 高程测量方法的比较 (17)

4 结束语 (18)

参考文献 (19)

Abstract (19)

高程测量的几种方法比较研究

摘要：本文就高程测量的几种常用方法进行分析和探讨，主要包括水准测量、三角高程测量、GPS高程测量，着重分析这几种常用高程测量方法的基本原理、基本方法及实际测量中各种方法优缺点的比较，通过分析结合实际测量的环境条件、经济条件及高程测量的精度要求等选择合适的高程测量方法，来高效地完成高程测量的任务。

关键词：高程测量；水准测量；三角高程测量；GPS高程测量

A comparative study of several methods of leveling Abstract：Several methods of the height measurement are analysed and discussed in this text .The standard of measurement, trigonometric leveling, GPS height measurement were mainly parison of basic principle, focuses on the analysis of the common elevation measurement method of the basic methods and the advantages and disadvantages of the method in actual measurement.Through the analysis of actual measurement of environmental conditions, economic conditions and the elevation accuracy requirements choose elevation measurement method of appropriate, to complete the height measurement tasks effectively.

Key words：height measurement; leveling; trigonometric leveling; GPS height measurement

0 引言

高程测量是确定地面点高度的测量工作。一点的高程一般是指这点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，又称海拔或绝对高度。在工程测量中经常会遇到高程测量，选择合适的高程测量方法能很大提高工程的效率和质量，所以研究高程测量的方法就尤为重要。传统的高程测量方法是水准测量和三角高程测量。在采用传统地面观测技术确定地面点的位置时，平面位置和高程通常是分别独立确定的，这样做的原因主要有两个：一个是基于平面位置和高程分别基于不同的参考基准，确定平面位置时，通常以参考椭球面为基准，而确定高程时，则以大地水准面或似大地水准面为基准；另一个是确定平面位置和高程所采用的观测方法不同，水平位置通常通过测水平角、测边的方法来确定，而高程则是通过水准测量、三角高程测量等方法来确定，由于观测方法不尽相同，因而进行观测时所需要的观测条件也不尽相同。随着测量技术的快速提高，高程测量的方法不断增多，已普遍用于地形测量、工程测量和控制测量中。近年来，人们对高程测量的方法又有了更深入的认识，尤其是GPS的普遍应用，使高程测量产生了飞速的发展。虽然实施高程测量时我们能选择的方法越来越多，但是结合实际测量的环境条件、经济条件及对高程测量精度的要求等选择最合适的高程测量方法来高效高精度的完成测量任务也尤为重要。

1 高程测量的基本原理

1.1 水准测量的基本原理

水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。如下图所示，欲测定A、B两点间的高差

h,可在A、B两点上分别竖立代有刻划

AB

的水准尺，并在A、B两点之间安置一台能提供一条水准视线的水准仪。根据水准仪的水平视线，在A点尺上读数，设为a;在B点尺上读数，设为b;则A、B两点间的高程为：

b

a

h

AB

-

= (1-1) 如果水准测量是由A到B进行的，如图1-1中箭头所示，由于A 点为已知点高程，故A点尺上读数a称为后视读数；B点为欲求高程的点，则B点尺上读数b为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。

图1-1 水准测量原理

高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点B高于后视的A；当高差为负时，表示前视点B低于后视点A。所以计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。

有了高差，就可根据A点高程求得B点高程，即：

()b

a

H

h

H

H

A

AB

A

B

-

+

=

+

= (1-2) 上式表明：待定点高程的测量，在实际上表现为两相邻点之间的高差测量。所以，高程测量的实质就是测量高差。

另外还可通过仪器的视线高H,计算B点的高程，即：

b

H

H

a

H

H

i

B

A

i

-

=

+

=

(1-3) 当根据一个已知高程的后视点，同时去测定多个未知点的高程时，应用上个公式计算就很方便。这个公式在工程测量中经常用到。

1.2 三角高程测量的基本原理

三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的垂直角（或天顶距）和它们之间的水平距离，计算测站点与照准点之间的高差，如图1-2所示。