精密三角高程测量代替三等水准测量的研究
山区对向三角高程测量代替三等水准的应用研究
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
山区对向三角高程测量代替三等水准的应用研究
石 光 马耀昌 冯 丽 李 艳 彭 斌 金 奇 冯国正 冯 （ 长 江上游 水 文水 资源勘 测局 ， 中国 重 庆 ４ ０ ０ ０ １ ４ ） 东 龙 洪
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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 的式子 由测站 观测 口点 差。
１ ． １ 三角高程测量 的基本公式 在控 制 测量 中 ．由于距 离 较 长． 所 以必须以椭球 面为依据来 推 导三角高程测量的基本公式 如图 １所示。 设ｓ 。 为 Ａ、 Ｂ两点 间 的实测 水平 距 离 仪 器置 于 Ａ 点， 仪器 高度 为 ｉ ， 。Ｂ为照准点 ， 砚 标 高 度 为 ％ Ｒ为 参 考 椭 球 面 上
【 摘 要】 本文介 绍了三 角高程基本原理 ， 并推 导对向三 角高程测量公式 ， 在此基础上分析 对向三 角高程精度 ， 并用 实 例验证 了山区对向三 角高程测量 可以代替三等水准测量。对生ｌ 产实践具有一定的参考意义和实用价值 。 【 关键词 】 三角高程 ； 对向观测 ； 三等水准
Ｃ Ｏ Ｓ ｌ Ｐ ｊ ｄ ｉ 、 ｄ ｖ 、 ｄ ｉ 、 ｄ ｖ ： 为钢卷 尺量取仪 器高、 棱 镜高误 差。设 ｄ ｉ ￣ ＝ ｄ ｖ 。 ＝ ｄ １ 、 ｄ ｖ ｚ ， ￣ － ． ｌ ｉ ， 因（ ２ １ ２ ≈ ｚ ｌ ， 设ｔ ａ ｎ ａ ≈－ ｔ ａ ｎ ａ ｋ ａ ￣ｔ ａ ｎ ａ ， ｃ ｏ ｓ ≈ｃ ｏ ｓ ￣ ＂ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ ／ 。 则（ ５ ） 而Ｇ Ｅ和 Ｍ Ｎ
山区对向三角高程测量代替三等水准的应用研究
山区对向三角高程测量代替三等水准的应用研究【摘要】本文介绍了三角高程基本原理，并推导对向三角高程测量公式，在此基础上分析对向三角高程精度，并用实例验证了山区对向三角高程测量可以代替三等水准测量。
对生产实践具有一定的参考意义和实用价值。
【关键词】三角高程；对向观测；三等水准0 概述用三角高程施测四等及以下水准已为国家规范所认可。
随着仪器设备精度的提高及观测手段的改进，三角高程测量精度也得以提高。
三角高程测量已经成为高精度高程控制测量的一种有效手段[4]，在丘陵、山区和跨河等地用水准测量法传递高程非常困难，而采用全站仪三角高程测量法传递高程非常方便、灵活。
精密三角高程测量在一定条件和范围内可以代替等级水准测量，在三角高程测量中，对向观测法可以消除或减弱地球曲率和大气折光的影响，若使用高精度的全站仪，同时采用对向观测，在一定条件下能满足三等以上水准测量的精度要求，从而增加困难地区实施高等级水准测量的可实施性，极大提高了工作效率。
1 三角高程测量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。
1.1 三角高程测量的基本公式在控制测量中，由于距离较长，所以必须以椭球面为依据来推导三角高程测量的基本公式。
如图1所示。
设s0为A、B两点间的实测水平距离。
仪器置于A点，仪器高度为i1。
B为照准点，砚标高度为v2，R为参考椭球面上■的曲率半径。
■、■分别为过P点和A点的水准面。
■是■在P点的切线，■为光程曲线。
当位于P 点的望远镜指向与PN相切的PM方向时，由于大气折光的影响，由N点出射的光线正好落在望远镜的横丝上。
这就是说，仪器置于A点测得P、M间的垂直角为a1，2。
由图1可明显地看出，A、B两地面点间的高差为h1，2=BF=MC+CE+EF-MN-NB（1）式中，EF为仪器高i1；NB为照准点的觇标高度v2；而CE和MN分别为地球曲率和折光影响。
三角高程代替水准测量在工程中的应用
③观测斜距 。采用对 向观测的方法进行斜距 的观测 ， 单程观测两测 回， 每测 回读数 四次。一测
Ｕ － －Ｕ ＵＺ
回读 数 较 差 不 超 过 ３ ｍ， 程 测 回较 差 不 超 过 ｍ 单
图２
５ ｍ， 返测较 差不 超过 ２ ａ＋ Ｄ 。 ｍ 往 （ ｂ ）
洞、 沉沙 系统 、 力管道 以及 厂房 、 压 开关 站 等 。施 工
区域为高山地区， 地势陡峭、 地形复杂， 通行及通视 都十分困难 ， 对施工控制网的布设和观测都带来了 几乎不可克服的 自 然条件限制。 为了满足各工程部位的施工要求 ， 必须建立满 足相应精度要求 的施工控制 网。在进行高程控制 时， 经过实地调研和方案 比较后发现 ， 的三 、 传统 四 等水准测量在这种高山地 区施行起来直接受地形 条件影响和限Байду номын сангаас ， 测站的大量增多势必造成测试效
一
引垂球 ， 直至垂线过水平尺 ， 保持垂线 自由下垂并
静止 ， 这样 仪器 中 心沿垂线 至水平 尺底端 的距 离 即
０ ６和 点 Ｄ １ Ｋ—Ｃ Ｐ一０ ７为 已 知 点 ， Ｋ—Ｐ １ Ｄ Ｐ一
０ １Ｄ ０ ， Ｋ—Ｐ ０２和 Ｄ Ｐ ０３为加 密未知 点 Ｐ一 ０ Ｋ— Ｐ一 ０
为仪器高。用钢卷尺沿垂线重复观测 ３次， 读数至 ｍ 结果取中数。这样测得 的仪器高精度可保证 ｍ， 在 ±ｍ １ ｍ内， 满足三等三角高程测量的精度要求 。 同样的方法 ， 目标站可精确测得棱镜 （ 在 觇牌） 。 高 ②读取测站的气象数据。在测距之前 ， 必须测 量气象数据即温度和气压值。温度计应悬挂在测
方案 ： 在布设平面控制网时， 同时考虑三角高程控 制网的技术要求 ， 将其布设成三维 网（ 或二维网加 三角高程网） 并用光 电三角高程控制测量代替三 ，
全站仪三角高程代替水准测量
全站仪三角高程代替水准测量研究摘要：通过对全站仪三角高程测量与水准仪水准测量原理的对比分析，探讨在满足精度要求条件下用全站仪代替水准仪进行水准测量的可行性。
关键字：全站仪,水准测量,精度传统的水准测量虽然精度很高，但是在丘陵、山地等坡度变化较大的地区却会受到很大限制，不但测量困难度很大，因为测站太多，精度也无法保证。
同时，随着全站仪在测量工作中的应用和普及，其简单便捷、操作灵活、功能多、精度高的特点引起了测量人员的广泛关注。
如果能够将全站仪应用于精密高程测量中，那么在坡度变化较大地区进行高程测量时，工作效率和精度都会得到极大提高。
本文结合全站仪三角高程测量的特点和不受地形条件限制的优势，分析全站仪三角高程测量在水准测量中的应用前景。
一、传统三角高程测量原理：如图（1），s是a、b两点间测得的水平距离,弧pe和弧af分别为过p点和a点的大地水准面，弧pn为由于大气折光影响而产生的光程曲线，而仪器置于a点测得的倾斜视线为弧np曲线的切线方向pm，从而产生切曲差f。
倾斜视线pn与水平视线pc的夹角则为垂直角。
欲测定地面上a、b两点的高差，在a点设置全站仪，b点放置棱镜，量取仪器高i, 棱镜高v，则：= +i-v+f(1)若a点高程已知为 ,则b点高程为：= + = ++i-v+f(2)式中：为实测平距，为竖直角，f为球气差改正数，f=p-r 不同距离d时f的计算式为f=0.42(取r=6370km)，d为实测平距s投影到大地水准面后的距离。
在非高山地区,s与d相差甚微，可以视为近似相等；但是在青藏高原等高海拔地区，则必须加入距离改正，将观测距离s投影到大地水准面化为距离d后进行计算。
二、全站仪精密三角高程测量代替水准测量探讨研究如图（3）, 设观测时c为测站,a和b 为目标点,、为ac 和cb 之间经气象改正和投影归化后的水平距离,、r 为全站仪照准棱镜中心的竖直角, i为仪器高, v为棱镜高欲测定地面上a、b两点的高差，在a、b两点之间约中点c处架设全站仪，a、b两点竖立等高棱镜，则：= +i-v+f1= +i-v+f2式中：、r均为竖直角， = = ，由球气差改正数f的公式可知f1=f2，相互抵消。
三角高程测量在山区高程测量中的应用
证高 程 控 制 测 量 精 度 ， 用 三 角 高程 测 量代 替 水准 测 量 ， 三 角 高 程 测 量 方 分 别安 置 仪器 进 行 对 向观 测 ，并计 算 各 自所测 的高 差取 其 绝 对值 的 采 使 法达 到 代 替 三 等水 准 测 量 的精 度 ， 得 良好 效 果 。 取 平均 值 来 消 除地 球 曲率 的影 响 ，对 向观 测还 能将 垂 直 角观 测 误差 的
三角 高 程 测量 在 山 区高程 测 量 中的应 用
崔健 （ 铁一 申 局五公司）
摘 要 ： 文 介 绍 了在 高 山 地 区 高程 测 量 工 作 中 ， 本 为提 高 工 作效 率 ， 同时 保
３８ 三角 高 程 测 量也 会 受 到地 球 曲率 的 影 Ⅱ ＿ 向，我 们 可 在 两 点上
程位 于 陕西 秦 巴 山地 略 阳 县 境 内 ， 依 秦 岭 ， 临 大 巴山 ， 陇 山余 北 南 由 脉 、 岭 和 巴 山组 成 ， 中 生代 末 以来 全面 隆起 的 褶皱 山地 地 形 。该 秦 是 测 区 为典 型 的 山 区地 形 ， 体 地 势南 北 高 ， 间低 ， 内山 高林 密 ， 总 中 区 植
０ ０ ｍ ｍ 。 ９Ｘ １ —６
ｆ计算 出它们的高差 ｈ ， 。
ｈ＝ｓｘｓ ｎ０ ＋ｉ ｉ ｃ －ｖ＋ｐ＋ｆ ｐ：— ｘ ， Ｓ
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— ，＝－ × 芝 Ｓ［ ｆ ｋ Ｃ Ｏ Ｏ
４２ 观 测 过 程 ．
从 上 式 可 以看 出影 响 高差 ｈ的 精度 有 测距 边 Ｓ 、垂 直 角 、 仪 ４２１ 仪 器 和 棱镜 架设 好 以后 ， ．． 量取 仪 器 高 ｉ 棱镜 高 Ｖ。 和 器高 ｉ目标高 ｖ 气差 ｆ 、 、 。其中的测距边 Ｓ 仪器高 ｉ目标高 Ｖ 气差 ｆ 、 、 、 Ｖ、是直 接量取 的数据 ， ｉ 根据规范和实际测量经验 ， 仪器高和棱 在 测 量过 程 中 比较 容 易控 制 。 直 角 ａ 在理 想状 态 下 观 测视 线 不 产 镜高在用经过检验的量杆在观测前后各量测两次 ，观测前或后量取 垂 生折射， 对垂 直角 没 有 影响 。 是 ， 际 因 为空 气 密度 不 均 匀 ， 角 高 的 数 据 较 差 不 大 于 ２ 但 实 三 ｍｍ， 取 中 数 后 观 测 前 后 中 数 较 差 不 大 于 程测 量 中 受 大气 折 光 的 影 响 ， 是影 响三 角 高 程误 差 的 主 要 来 源 ｏ １ ｍｍ ， 测量 前 后 中数 的 中误 差 能够 保 １ ｍｍ 精 度 。 ３ 作业过程中提高精度的技术措施 ４２２ 读 取 测 站 的气 象 数据 。 ．． 由于垂直角及距离是三角高程测量的主要的观测要点 ，均通过 在测距之前 ， 必须测量气象数据 即温度和气压值。 温度计应悬挂 电磁 波来完成测量 ， 众所周知 ， 电磁波穿过大气的过程中 ， 折射率 在 测 站 附 近 ， 开地 面 和 人 体 １ ｍ 以外 的 阴 凉 处 ， 书 前摇 动 数 分 其 离 ５ 读 及 波 速 会 发 生 变化 。 测量 时为 使 误 差将 至 最 低 ， 高 精度 ， 提 需注 意 以 钟 ； 表 要 置 平 ， 针 不 应滞 阻。 测 测 站 的气 温 和气 压 值 后 ， 气压 指 观 将其 下几 点 ： 输入全站仪 ， 全站仪 自动对测距边进行气温和气压的改正。 ３１ 工作 作 风 一定 要 严 谨 ， 别 是 对 向 观 测应 精 确 照 准 目标 ， ． 特 并 ４２３ 观 测斜 距 。 ＿＿ 准确地读数， 否则容易导致对向观测较差超 限。 采 用 对 向观 测 的 方法 进行 斜 距 的观 测 ， 程 观 测 两测 回， 测 回 单 每 ３２ 因 为是 根据 肉眼 视 觉来 观 测 垂 直 角 的 ，每 个人 的人 眼感 光 读 数 四 次 。 一 测 回 读 数 较 差 不 超 过 ３ ． ｍｍ ，单 程 测 回较 差 不 超 过 敏 感 度 都 各 不相 同 ， 以一定 要 同一 个 人进 行 观 测 。 所 ５ ｍｍ ， 返 测较 差 不 超 过 ２ 往 ｍｍ。 ３３ 因 为每 台 仪器 发 出 的 电磁 波 的频 率 波 长 都 有 各 自 的特 点 ， ． ４２４ 观 测垂 直 角 。 ＿－ 而且 所 有 的 仪器 具 有 不 同 的灵 感度 ， 因此 ， 定 要使 用 同 一 台仪 器 完 一 采 用 中 丝法 测 垂 直 角 ， 量规 范 中 规定 ， 角高 程 用 中丝 法 观测 测 三
井下三角高程代替水准测量的可行性
的高度 角 和两点 间 的斜距 ， 运用 三角公 式 计算 两点
间的高 差 ， 面上 进行 三角 高程 测量 因受 到大气 折 地 光 和地球 曲率［ 的影响 ， ２ ］ 国内外学者 对 这方 面影 响 也 作 了很多 研究 ， 并论 证 了精密 三角高 程测 量 可 以 代 替一 、 二等 水准 观测 的可行 性［ ］ ３。 在井 下 高程控 制测 量 中 ， 由于井下 巷道 通风 和
如何 能够 在最 短 的 时间 内准 确 、 时 、 速 地 完 成 及 快 各项 测量 工作 ， 尽可 能减 少测 量外业 工作 对 生产 的
影 响 和 测 量 人 员 的 劳 动 强 度 ， 具 有 现 实 意 义 是
的 。
图 ｌ 三 角 鬲 程 示 意 图
． 一 Ｓ ・ｓｎ １ ｌ 舳 ｉａ十 ｉ 一
表 １ 平 巷 三 角 高 程精 度表 ／ ｍ ａ ｒ
（ 。） ｌ ２
３ ４
由以上 分 析 可 知 ， 用 测 量 精 度 ２ ， ２ｍｍ 利 ”±
十２ｐ ｍ 的全站 仪实施 井下 导线 控制 ， ｐ 进行 的三角
高程 测 量精度 完 全 可 以满 足 井 下 四等 水 准 测量 的
里 高差 限差 ±１ ０ｍｍ．
斜 巷三角 高程 误差 每公 里高差 中误差 最 大为
／ ｌ一 ｉ ＴＩ＝ ／ ， — — ± ｉ （ 一十 ０ Ｌ Ｕ ｍｍ ） ， √８ ｋ （ ） ， ４
据 误差 传播 定律 ， 角精 度可看 作 ±１。 测 ” 在井 下量测 仪器 高 和觇标 高时 ， 通过 采 用经过
下 高程 控制 的一 种手段 。并通过 一 些三 角 高程 测 量在 实 际矿 山测 量 中的应 用 实例 ， 证 了利 验
三角高程测量代替三等水准测量的研究
三角高程测量代替三等水准测量的研究作者：赵洪岩来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：本文介绍了在受场地限制和地形影响的情况下，为提高工作效率，同时保证高程控制测量精度，采用三角高程测量新方法代替水准测量，使三角高程测量达到三等水准测量的精度。
关键字：三角高程测量水准测量精度中图分类号：V552 文献标识码：A 文章编号：0 引言传统的高程测量方法为水准测量，它是一种直接测高法，测定高差的精度较高，但受地形起伏限制，外业工作量大，施测速度慢。
在施工测量的实际工作中，尤其是在山区进行施工测量作业时，由于受场地限制和地形的影响，控制网点的高程值无法用正常的水准测量方法来进行测量，而且有些控制点，水准线路根本无法顺利到达。
这时就有必要采取三角高程测量的方法来代替水准测量了。
随着测量技术的发展，特别是全站仪的广泛应用，距离测量简便，而且精度高，因此三角高程测量已经广泛应用于各类生产当中。
它不受地形的限制，且施测速度快，特别在地形起伏较大的区域有着非常大的优势。
但是，传统的三角高程测量方法每次测量都得量取仪器高、棱镜高，增加了误差来源，测量精度较低。
经过长期探索，总结出一种新的三角高程测量方法。
该方法结合了水准测量的任一置站的特点，同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高，减少了误差来源，精度明显提高，达到了三等水准测量的要求。
1三角高程测量的传统方法若两点间的高差，难以用水准测量的方法测得(常见于山地、高层建筑物)，可采用三角高程测量方法施测。
图1 三角高程测量原理如图1所示，欲用三角高程的方法，测定地面点A、B两点之间的高差hAB，其方法如下：（1）在A点安置经纬仪，B点竖立觇标(或标尺)；（2）量出桩顶到经纬仪水平轴的高度(称为仪器高)i和觇标高度v；（3）以望远镜中的十字丝横丝照准觇标顶部(或在标尺上的读数)，测出竖直角α；（4）若A、B两点间的水平距离D为已知时，可知：hAB=Dtanα+i－v（5）设A点的高程为HA，则B点的高程为：HB=HA+hAB=HA+D tanα+i－v在应用上述公式时，应注意竖直角正负。
工程测量中三角高程测量误差分析及解决方法
工程测量中三角高程测量的误差分析及解决方法戚忠中国水利水电第四工程局有限公司测绘中心，青海西宁，邮编810007一引言一直以来，为保证精度，高等级高程测量都采用几何水准的方法。
而在某些特定环境下，几何水准往往会耗费大量的人力、物力，且受地形等条件因素影响较大！鉴于几何水准在某些特定情形下无法进行的问题，探讨如何提高三角高程测量的精度，以保证其测量成果的可行性和可靠性，使得三角高程测量成果足以替代几何水准。
随着高精度全站仪的问世，结合合理的方式、方法，运用三角高程替代几何水准测量是切实可行的。
三角高程代替几何水准可以解决跨河水准及高边坡、危险地段无法进行精密几何水准测量的难题，保障危险地段测量人员和仪器设备的安全，提高了工作效率，降低了测量成本。
二三角高程测量误差分析常见的三角高程测量有单向观测法、中间法和对象观测法，对向观测法可以消除部分误差，故在三角高程测量中采用较为广泛。
对向观测法三角高程测量的高差公式为：(1)式中：D为两点问的距离；a为垂直角;为往返测大气垂直折光系数差；i为仪器高；v为目标高； R为地球曲率半径(6370 km)；为垂线偏差非线性变化量；令。
对式(1)微分，则由误差传播定律可得高差中误差：(2) 由式(2)可知影响三角高程测量精度主要有：1.竖直角（或天顶距）、2.距离、3.仪器高、4.目标高、5.球气差。
第1、2项可以通过试验观测数据分析选择精度合适的仪器及其配套的反光棱镜、温度计、气压表等，我们选择的是徕卡TCA2003及其配套的单棱镜、国产机械通风干湿温度计、盒式气压计；第3、4项，一般要求建立稳定的观测墩和强制对中装置，采用游标卡尺在基座3个方向量取，使3个方向量取的校差小于0.2 mm，并在测前、测后进行2次量测；第5项球气差也就是大气折光差，也是本课题的研究重点。
三减弱大气折光差的方法和措施大气折光差：是电磁波经过大气层时，由于传播路径产生弯曲及传播速度发生变化而引起观测方向或距离的误差。
精密三角高程测量方法及其精度探讨
第47卷第4期6|J送拥Vol.47,No.4 2021年4月Sichuan Building Materials April,2021精密三角高程测量方法及其精度探讨蒋德兴(四川建筑职业技术学院，四川成都610300)摘要:在高程测量中，平坦地区通常使用水准测量的方法测量控制点的高程，但在一些高差起伏较大、路线状况较差的地区，水准测量实施将很困难，而随着全站仪的普及，使得电磁波测距三角高程的应用更加广泛，若三角高程测量的精度能够达到水准测量的精度，那么用三角高程测量代替水准测量则可大大降低工作强度，提高作业效率。
本文就精密三角高程测量的几种方法及其精度进行探讨。
关键词:三角高程测量；单向观测；对向观测；中间观测；观测方法;精度探讨中图分类号:P224.2文献标志码:B文章编号:1672-4011(2021)04-0057-02D01：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.04.0280前言在高程测量中，平坦地区通常使用水准测量的方法测量控制点的高程，但在一些高差起伏较大、路线状况较差的地区，水准测量实施将很困难,而随着全站仪的普及,使得电磁波测距三角高程的应用更加广泛，若三角高程测量的精度能够达到水准测量的精度,那么用三角高程测量代替水准测量则可大大降低工作强度，提高作业效率。
三角高程测量的方法有单向观测、对向观测和中间观测三种，本文就精密三角高程测量的三种方法及其精度计算公式进行探讨。
1单向观测的方法及其精度单向观测的方法是将全站仪安置在一个已知的高程点上，观测已知高程点到未知高程点的水平距离、竖直角、仪器高、目标高，然后计算出已知高程点到未知高程点的高差。
精密三角高程测量时要顾及大气折光差的影响，垂线偏差对高差的影响虽随距离的增大而增大，但在平坦地区边长较短时，垂线偏差的影响极小,通常可以忽略不计。
如图1所示。
h AB ab tana AB+i-v+(1-K)D：b/2R(1)式中,hAB为已知点(测站点)A至未知点(目标点)B的高差;D ab为A、B两点间的水平距离;o^b为A点观测B点时视线的竖直角;i为测站点上的仪器高;v为目标点上的目标高;K为大气折光系数;R为地球半径(6371km)o收稿日期:2020-08-26作者简介：蒋德兴(1966—),男，四川广安人，本科，副教授，主要研究方向：工程测量、控制测量与测量平差。
用免仪高、目标高同时对向三角高程观测法替代二、三等水准测量的研究
第 ６ 卷第 ３ 期 ２００８年 ９月
水利 与建 筑工 程学 报
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ｄ ｄ ｃｉｎ ｆ ｒｆ ｒ ｌ ｎ ｈ ａｃ ａ ｉｎ ｆ ｒｅ ｒ ｒａ ｅｍａ ｅ ｔ ｖ ｌａ ｅ ｔ ｅ ｄｆｅ ｅ ｃｓ ｉ ｌｖ ｔｏ ｔ ｈ ｕ ｔｎ ｉ ｇ ｅ ｕ ｔ ｏ ｏ ｍｕａａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｌｕ ｔｏ ｏ ｒｏ ｒ ｄ Ｏ ｅ ａｕ ｔ ｈ ｉｆ ｒｎ ｅ ｎ ｅｅ ａｉｎ ｗｉｈ ｔ ｅ ｓ ｂ ｅ ｄ ｎ ｏ ｌ
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文章编号 ： ６ ２ 儿４ （０ ８ ０ —０ ８ —０ ｌ７一 ４２ ０ ） ３ ０ ５ ３
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井下三角高程测量代替常规水准测量的方法
ｈ ＝ Ｄ ｔｎ ＋ｉ ＋ｒ ａ ａ 一
（） １
其 中： Ｄ为 水平距 离 ； 为垂 直 角 ；ｉ 仪器 高 ； 为
为前视棱 镜高 ； 为球气 差 。 ， 由误差传 播定 律得 出 ：
ｍ ＾ ： ±
√ ｍ ｓ （）ｍ ｍ ｍ ２ ｔ ｅ ；（ ｃ ＋＋ ＋ ） ４ ａ
观测 方程 ， 并采取 上述前后 视观 测和 不挪 动脚 架测 量的 方式进行 三 角高程 测量 ， 理论和 实践验 证 ， 经
在一 定程度 上能达 到常规 水准 测量的 四等要 求。
关键词 ：三 角 高程 测量 ； 器 高；棱镜 高 ； 差分析 仪 误 中图分 类号 ： Ｄ ７ ． Ｔ Ｉ３ ２ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ １— ５ Ｘ（０ ０ ０ ０ ４ Ｏ １０ ３ ８ ２ １ ） ６— ０ ８一 ３
分析了井下三角高程测量误差的主要影响因素提出了一种把钢尺丈量的误差当作参数放入观测方程并采取上述前后视观测和不挪动脚架测量的方式进行三角高程测量经理论和实践验证在一定程度上能达到常规水准测量的四等要求
第 ６期
２ ０年 ｌ 月 ０１ ２
矿 山 测 量
ＭＩ ＮＥ ＵＲＶＥＹＩ Ｓ ＮＧ
式 ：
高程测量是 矿 山测量 的重 要 内 容。传 统 的水 准 测量方法 虽然精 度较 高 ， 在井 下 受地 形 的影 响 ， 但 效 率非常低 。三 角 高 程 测量 以其 观 测 方 法 简 便 灵 ｝ 舌， 不 受地形起 伏 的限制 。 测 速度 较快 等 优点 ， 煤 矿 施 在 中有 广 泛 的应 用 ， 如 在 瓦 斯 抽 放 高 架 管 线 的 架 例 设Ｈ ； 一些矿 区还 曾成 功建 立 了高程 控 制 网 ’ ；午 ｝ 多矿 山测 量人 员 通 过 平 时工 作 积 累的 经验 ， 析 了 分 用 三角高程 测量 在矿 山测量 中替 代水 准 测量 的可行 性 一 ， 提 出可 靠 的施 测方 案 ； 喜麟 讨论 了全站 并 陈
全站仪三角高程代替等级水准的应用研究
８—２ ０８
长春工程学院学报 （ 自然科 学 版 ）２ １ 年 第 １ 卷 第 １ ０２ ３ 期
Ｊ Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｎ ｔＴｅｈ （ ｔ Ｓ ｉＥｄ． ， ０ ２ Ｖｏ． ３ Ｎｏ １ ． ａ ｇ ｈ ｎＩ ｓ． ｃ ． Ｎａ． ｃ． ｉ） ２ １ ， １１ ， ．
墨 墨
范 》 的要 求三 等水 准测 量要 求每 千米 的全 中误 差 上
为 ６ｍｍ［ ， 得 三等 水 准 单 向测量 偶 然 中误 差 为 ６ 可 ］
仪 有 明显的优 势 ， 以在 精度 要 求 不 高 的 山 区测 量 所 时 ， 以考 虑使用全 站仪来 代替水 准仪 ， 可 但是 要用 全 站仪 三角高程来 普 遍 代替 水 准 仪 来进 行 高 程 测 量 ，
目前还 无法 达到理 想的精 度 。
ｍ永一土３ ２ － 由此 可知 ， Ｌ一 ０２ （ ｋ √ ×￣ Ｅ， 当 ． 时 Ｌ以 ｍ
为单 位 ） ｍ永 ＝± １ ９ ， ． ０ｍｍ， 故
行性。
Ｓ， 竖直 角为 和 口 ， 镜高为 和 Ｚ ， 棱 假定 仪器 在
Ｃ点高 程为 Ｈ 则 Ａ 点 的高程 为 Ｈ 和 Ｈｓ２。 ， Ｂ ［ ３
１ 全 站 仪 三 角 高 程 的 测量 方 法
１ １ 传统 法三 角高 程的测量 方 法 ． 如 图 １所示 ， Ａ 点架 设 仪 器 ， Ｂ 点安 置 棱 在 在 镜， 设仪 器高 为 ｉ棱镜高 为 ， ， 此时 可测 得全 站仪 中
准 的成 果作 比较 分 析 ， 而得 出三 角高 程 测量 的实 从 际精 度 。
测点 ， 样就会 在一定 程度 上降低 测 量速 度 ， 这 并且 在 测量 时需要量 取仪 器高 与棱镜 高 ， 加 了误 差来 源 ， 增
全站仪三角高程测量替代水准仪观测桥梁预压沉降量
行性 。
则： 高程 Ｈ ｂ ＝ Ｈ ａ＋ Ｈ ａ ｂ ， 式中 Ｈ ａ ｂ ＝ ａ— ｂ ， 故Ｈ ｂ ＝ Ｈ ａ
＋（ ａ一６ ） 。
图 １ 水 准测 量计算 示意 图
Ｆｉ ｇ． １ Ｌｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎｇ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ
１ 常 用 的 高 程 测 量 原 理
用全 站仪进 行 高程 测量 的方法 有 单 向观 测 和对 向观 测， 下 面给 出其原 理和计 算公 式 。
１ ． ２ 常 规 三 角 高程 测 量 计 算 表 达 式
如 图 ２所示 ， 假 定 Ａ， 曰为两 个不 同高程 的地面 点 ， 已 知 Ａ点 高点 为 Ｈ ａ ， 欲求 ｌ ｉ ｂ点 的高程 ， 即求 出 Ａ点 到 点
Ａｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｔｒ ｉ ｇ ｏ ｎ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｌｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｔｏ ｔ ａ ｌ
Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ Ｌｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｐｒ ｅ・ － ・ Ｌｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｏｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
１ ． １ 水 准 测 量 计 算 表 达 式
水 准测量 又 叫做 几 何 水 准 测 量 ， 是 测 量 高 程 定 ｍ 的高 程 ， 可 把全 站 仪架 设 在 Ａ点上 ， 量 取仪 器 高 ｉ ， Ｂ点架 设棱 镜 ， 量 取冷 静 高 ｔ ， 观 测 竖直 角＠ ， 已知 Ａ， 曰两点 的水 平距 离为 ， 则： 高差 Ｈ ａ ｂ
论三角高程测量与三等水准测量的分析
１ 概 述
区为 ±１ ２ √ ， 其中检测到的测段高程差值为 ±１ ５ ， ／ Ｌ 。（ Ｋ ： 测段的 大大地提高 。
（ ３ ） ａ 竖 直 角精 度 分 析 长度 ｋ ｍ； Ｌ： 附合路线长度 ｋ ｍ； Ｒ检测测段长度 ｋ ｍ。） 对竖直角 的观测采用 了中丝法 观测读数 ， 读取角度方法 与水平 ２ ． ２三等水准测量技术 的测量方法 距离观测方法大体一致 ， 在－ － Ｎ段上往测时盘左盘右各读取竖直角 在三等水准测量 技术 中 ， 人们一般会采用 中丝读数法来进行测 量， 其 中每一个测 点的读数顺序依 次是后视标 尺黑面 、 前视标尺 黑 三次 ， 返测 时同样盘左盘右各读取 三次 ， 内业 处理时对 同－ － Ｎ段 上 面、 前视标尺红面 以及后视标尺红面 。 在本工程 中， 首先我们 以某 一 读取 的竖直角取平均值 。 按照 国家三 、 四等水准测量规范 中要求 ， 三等水准测量 ， 环线闭 点为起点 ， 然后根据逆时针 的方 向来对其进行测量 ， 其工作流程是 ： ２ ａ ｒ ｍ，从分 析结 果中可以看出 四条边两种方法测量的高 首先 ， 需要在起点放置一个水准尺 ， 由于起点 高程属于已知数 ， 因此 合差为 ±１ 满足 了测量的精度要求 ， 所 以用 三角 我们可以不用在该地 防止 一个 尺垫 ， 然后在起点与第三个设置点之 差 闭合差 均在 限差范 围之内 ， 间防止一个水准仪器 ， 保证其平整度 ， 受 到视距 与高差 的限制 ， 我们 高程测量代替三等水准测量在理论上和实践中是完全 可行 的。 尽量不要使测段的距 离拉得太远 ， 再采用水准仪来读 出起点后视标 ４ 结 论 通过这个课题 的研究 可以发现进行 短距 离的高程测量时 ， 三角 尺黑面的素数 ； 其次 ， 在对前视标尺黑 面来独 处中丝读数 ， 方法 与前 这 者类似 ， 最后再读 出前视标尺红面的 中丝读数与后视标尺红 面的读 高程测量满足 了三等水 准测量 的精度要求 ，是可 以实现替代 的， 研 究有着现实 的意义 ， 这大大减 轻了水准测量 的工作 量 ， 提 高 了 数， 将所有 的数据全部记录下来也就是结束 了这一站 的测量 。此 时 工作效率 。但本次实验仍然有不足之处 ， 测量的精度和方法仍然有 我们就可测 量下一站 ， 方法与上述 一样 ， 一直到再次 回到起 点位 置 待提 高和完善 ： 比如在量取仪器高 度 、 读取 角度等等存在一定 的误 为止 ， 这样才是测量完成 。 差 ， 需要更加精 细的获取方法 和更 为缜密 的操作 流程 ， 但总体 上来 ３三角高程测量技术概述 说这次实验我们完成了当初 的设想 ， 验证 了所提出的理论 。同时得 ３ ． １三角高程测量技术对数据精度 的要求 全站仪的使 用和高程的测量方法有 了 在对本工 程进行测量 的过程 中，我们需 要将观测 边长控制 在 益 于这次实验使我对水 准仪 、 锻炼且丰富了我的仪器操作技能和处理测 ２ ０ ０ ５ ０ ０ ｍ之 间 ， 如果是地形复杂的丘陵或者山地 ， 那么其边 长长度 更加深入 的了解和认识 ， 为我 以后从事测绘工作提供 了宝贵的经 不得超过 １ ０ ０ ０ ｍ。 其竖角不得大于 １ ０ 。。 如果观测边长的长度小 于 量过程 中出现 问题的能力 ，
全站仪三角高程的精度分析及应用
ｃｓ ） ｏａ ×ｍ￣ ４ ＋ ７ ＋ ／ Ｒ。 ／ ／ ＇
＊ 收 稿 日期 ：０ １０—７ 修 回 日期 ：０ ｌｌ ２ ２ １－９２ ２ １—０１
作者简介： 张英武（ ９ １） 男（ １ ７一 ． 汉旅 ）吉林自山人 ， ， 助理工程师 ， 现从 事工程测鼍技术工作 。
１８ ４
×ｃ ｓ／ （ ＝２ ６ ６ ） ａ ／ ｋ 一 （ ｏａ ｐ ｐ ０ ２ ５ ， ｈ ａ 一 Ｓ×ｃ ｓ ）／ Ｒ， ｈ ｏ口０２ ａ ／ ａ ＝１ ａ ／ ｖ 。 ｉ ， ｈ ａ ＝１
（） １式整理 后得单 项观测 高差 的 中误 差公式 ：
２
Ｍ
Ｂ— ｓ ＇ ｍ； （ ｉ１ ｎ２ × ＋ Ｓ× ｃｓ＠ ） ｏａ ×ｍ： （ ＋ Ｓ×
— —
三角高 程测量 高差 的中误差 为 ： 般认 为三角 高程高 差的权 可取 尸＝１ｓ ＝ ／。 ＝
一
即 １ Ｐ＝ｓ ／ 。 因此 ２ 二 １Ｐ一 △ ＾ ＝ △ ／ ×Ｓ △＝ 关 系成立 ， （） ４
式 中 ：＾ —Ｓ ×ｓｎＡ 一ｉ一 ｈＢ 邶 ｉａｆ Ａ ｛
从 以上各项 误差分 析来看 ， 对全站仪 三角 高程测 量 误差 的主要影 响是地球 曲率 和大气折光 ， 简称球气 差 的
影响， 地球 曲率 的影 响可 用 往返 观测 的方 法抵 消 ， 大 而 气折 光 的影 响不能 全部抵 消 ， 因为往 测与返测 的折 光系
由于规 范规定 竖直角最 大 不超 过 ３ 。所 以 ｓ ａ Ｏ， ｉ 值 ｎ
４ 对 向观测 高差 的较差 限值 及 闭合 差 （） １ 根据 误差理论 ， 水准 测量高差 中误差 为 ：
ｍ ： 一 （） ３
２ ６ 对 向观 测法 ．
全站仪三角高程视线高代替几何水准精度分析及应用
的有 竖 直 角 观 测 中误 差 、 距 观 测 中 测
误差 ｍ 、 仪器高 ｍ 和棱镜高 ｍ ｉ 大气折光和地球 曲 目前测量仪器较常用 ２全 站仪 ， ” 其测距精度一
般 为 ３ｍ ＋ ｍ ２×１ ～。取 规范 中规 定 ｓ ７０ｍ，Ｌ ０ ＝ ０ Ｏ＝
Ｓ ｒａ ． ８ ｅ ｉｌＮｏ ５１
现
代
矿
业
Ｊ ｎ ．２ １ ｕｅ ０２
Ｍ ＯＲＤＥＮ Ｉ ＮＧ Ｍ ＮＩ
总 第 ５８ １ 期 ２ １年 ６月 第 ６期 ０２
全 站仪 三角 高程 视 线 高 代 替 几何 水 准精度 分析 及应 用
李金 池
（ 马钢 （ 团 ） 司桃 冲矿 业 公 司 ） （ 集 公 ）
劳动强度大 、 工作效率 较低 。到了上世纪末期全站 仪出现并普及 ， 为三角高程测量代 替部分几何水准 测量提供 了可能。全站仪集 电子经纬仪、 电测距 光 仪和数据记录传输 于一体 ， 其测距 和测角精度大大
提 高 ， 它进 行高程 测 量 ， 测 速度快 、 作效 率 高 。 用 观 工 全站仪进行 三角高程 测量时有单 向观 测 、 向观 对 测、 中间观测等 方法 ， 分别 可 以满 足 不 同工 程 测量 的 高程精度 需要 。而冶金 测量规 范对此 方 面规定很 少 ， 要合理运 用规 程对 全 站仪 进行 开 发利 用 。就 冶金 矿 山而言 ， 根据 采 矿生 产具 体 要 求 ， 开 拓 、 准 、 应 按 采 回 采工程所 规定 限差 ， 过 误差 预 计 和施 测 方案 比较 ， 通 采用最经 济 、 最高效且符 合生产 需要 的施 测方案 。
Ｄ ＋
图 １ 三角高程原理
三角高程测量代替水准测量中新作业方法的应用与探讨
ｌｔｒ ｌ Ｏ ｒ ｄ ｃ ｔ ｓ ｈ ｒｃ ｒｆａ ｔ ｎ ｉ ｏ ｓｄ ｒ ｂｅ ｗｈ ｃ ｒａ ｌ ｎ ｒ ａ ｅ ｉｌ ｒ ． Ｉ ｈ ｅ ａｅ ａｌ ｔ ｅ ｕ ｅ ａ ｍｏ ｐ ｅ ｉ ｅｒ ｃｉ ｓ ｃ ｎ ｉｅ ａ ｌ， ｉｈ ｇ ｅ ｔｙ ｉｃ ｅ ｓｓ ｆｅｄ ｗｏ ｋ ｎ ｔ ｅｎ ｗ ｙ ｏ
关键词 ： 角高程测量 ； 、 三 三 四等 水 准 ； 正 程 序 ； 向观 测 改 对
中 图分 类 号 ： ２ ４ ２ Ｐ ２ ． 文献标识码 ： Ａ
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｍ ｅ ｈｏ ｎ Ｔｒｇ ｎ ｍ ｅ ｒｃ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｎ ｗ ｔ ｄ ｉ ｉ ｏ ｏ ｔ ｉ
弧 Ｐ 为 光 程 曲线 。当 位 于 Ｐ点 的 望 远 镜 指 向与 Ｎ
的措施 ， 全站 仪 的三角 高程 测量 代 替三 、 用 四等 水 准
ｅ ａ ｈｓ ｒ ａ ｊ ｎ ｒ １ｎ ｅ ｖ ｔｏ
随着 我 国油 气 田大 批 基 础 工 程项 目开 工 建 设 ，
各种 油气 田厂 、 、 的地 形 图测 ｌ 示 ， Ｓ 为 Ａ、 所 设 。 Ｂ两 点 问的 距 离 。仪 器 置 于 Ａ 点 ， 器 高 为 ｉ； 仪 Ｂ为 照 准 点 ， 标 高 为 觇 ｕ ， 为参 考椭 球 的 曲率半 径 。弧 Ｐ ＡＦ分 别 为过 Ｒ Ｅ，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌｔ ｉ ｎ ｌ ｌ ｖ ｔ ｎ ｓ ｒ ｅ ｅ ｌ ｃｎ ｈ ｈ ｒ ｎ ｏ ｒ ｈ ｇ ａ ｅ ｌ ｖ ｌ ｇ ｎ ｅ ｓ ｂ ｃ — ｓｒ ｃ ： ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｒａ ｇ ｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｕ ｖ ｙ ｒ ｐ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｉｄ ａ ｄ ｆ ｕ ｔ ｒ ｄ ｅ ｅ ｉ ｅ ｄ ａ ｋ ｏ ｏ ｎ ｓｇ ｔ ｄ ｓ ａ ｃ ｑ ａ ｉ ｇ ｆ ｒ ｓｇ ｔｄ ｓ ａ ｃ Ｏ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｃ ｒ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｏ ｓ ｒ ｉ ｇ ｂ — ｉ ｈ ｉ ｔ ｎ ｅ ｅ ｕ ｌ ｏ ｅ ｉ ｈ ｉ ｔ ｎ ｅ ｔ ｌ ｎ ｍｉ ａ ｅ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ａ ｔ ｕ ｖ ｔ ｒ ｎ ｂ ｅ ｖ ｎ ｉ
用精密三角高程测量代替三等跨河水准测量的技术探讨
高误差对测量精度影 响较 大 ，必须准确丈量仪器 高和
觇 标 高 ，三 角 高程 测 量 时 为 了便 于 量 高 ，可 采 用 偏 心
观测，也可设计一种量高工具 。丈量 次数不少于４ 次。 大气折光对高 差的影 响较 大 ，测量时最好 能在 同时段 内往返观测取 中数、 。如果 实际工作 中不能往返设站 ， 也可将 当地大气折 光系数Ｋ 值准确测定置于全站仪 内测
Ｍ１ Ｓ ｎ ０ 。ＳＣ Ｓ０ （ ／ ）。 中 ｐ＝ ０ ２ ５ ．＋ ｉ 。 ０ ＋ 。Ｏ Ｍ０ ｐ 其 ２ Ｍ ２６６ ，
Ｍ。 ± √ （ Ｉ２ Ｍ ｉ Ｍｌ＋ ｉ ｓ ＳＣ Ｓ０ Ｍ０／ Ｈ： Ｍｔ＋ Ｈ ＋ ｕ Ｓ ｎ ０Ｍ ２ Ｏ （ Ａ ２ ＋
样， 以及跨河高程传递 ，这些放样 工作，若要求用水 准测量方法进行施工 ， 比较 麻烦，甚至无法测量 。如 果用全站仪精密三角 高程法 就比较 方便可行 了。下面 本人用理论和实践两个方面对用精 密三角高程测量代
替三 等 水准 测 量 的方法 进 行探 讨 。
４ 次取 中数 ，用往返观测计算 的高差中数 差值计算大气 折光系数 。计算公式 为： △ｈ １ ｋ ２２ ， △ 为两 ＝（ － ）￥／ Ｒ ｈ 点间的往 返观 测的高差差值，ｓ 为两点 间距离 ，Ｒ 为地 球 曲率半径，通常取６ ７ 公里 。 ３１ 下面举几个本 人在实际工作 中采 用精密三角高程 测量 成功应用的范例 ：１ ９ 年 本人在海 口世 纪大桥 施 ９８ 工 测量中就采用上述方法测定位于海 甸河两岸大桥控 制 点的高程 的。布置在海甸河两岸有六个控制点 ，为
回取中数测角误差为１ １秒 ，取Ｍ ＝ Ｈ ±ｌｍ ．４ Ｍ］ ｍ ，代入上 ＝
式 得 ：Ｍ。±２ ６ ｍ ＝ ． ｍ ，可 以满 足 三 等 高 程 测 量 要求 。量
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精密三角高程测量代替三等水准测量的研究摘要本文讨论了在水利水电施工过程中，在受场地限制和地形影响的情况下，在充分设计好相关线路的情况下，利用精密三角高程测量的方法，替代传统的三等水准测量。
笔者从自身的实践出发，认为此方法可行，并结合实例证实了其可行性和有效性。
关键词三角高程测量；三等水准测量；高程控制网；平差；精度
中图分类号p2 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）39-0091-02
0引言
在水电施工测量的实际工作中，尤其是在高陡山区进行施工测量作业时，由于受场地限制和地形的影响，控制网点的高程值无法用正常的水准测量方法来进行测量，而且有些控制点，水准线路根本无法顺利到达。
这时候，就有必要采取三角高程测量的方法来代替水准测量了。
在国内的诸多有关工程测量的规范中，对于三角高程测量代替传统水准测量的方法，多只局限于用三角高程测量的方法来替代四、五等水准测量，而对于三等及以上等级的水准测量，是否能用三解高程测量的方法来替代，并未作原则性的提示和建议[1-2]。
笔者认为，对于三角高程测量替代常规三等水准测量的可行性值得探求和验证，以在实际工作中提高工作效率。
笔者曾工作过的洞坪水电站工程，是一座以发电为主，兼有库区航运、交通、防洪、水产繁殖和旅游等综合效益的ii等大（2）型水利水电工程。
其主体建筑物有：混凝土双曲拱坝、坝身泄洪建筑物、左岸发电引水建筑物、左岸地下发电厂房及变电站。
最大设计坝高135.0m，坝轴线长253.11m[3]。
在这个工程上，大胆地采用了精密三角高程测量的方法来替代传统三等水准测量。
1测量方法的提出及路径方案选择
1.1高程测量方法的选择
根据工程性质及现场作业条件，测区的施工控制网布设拟采用ⅱ等平面控制和ⅲ等高程控制相结合的控制形式[4-5]。
由于测区相对狭窄，地势相对陡陗，测区控制点都将分布在河谷两岸的山坡上，最低点高程约为434m，最高点高程为约578m。
另外，有三座控制点标必须设在右岸的山坡上，右岸山坡由于交通问题，在施工总平面图设计时并没有加以利用，加之植被丰厚，坡度几近垂直，水准施测较难实现。
但是，于这些点上设置觇牌棱镜还是可行的，于是大胆决定，拟采用精密光电测距仪测距进行三角高程测量来替代常规的三等水准测量并取得了测量监理工程师的同意。
1.2 高程测量路线及起算点的确定
根据业主前期提供的一组高程控制点jhz11上、jhz11下，以其作为起始点，将其高程用水准测量的方法，引测至独立于平面控制
网之外的原j04号控制点上。
然后将其作为整个高程控制网的高程起算点进行推算，再者由于其高程约为517m，在整个控制网的空间分布上接近于中间位置，以其作为起算点比较有利。
施工控制网布置见图一。
考虑到各控制点高程高低不一，高程控制网采用三角高程导线的形式施测，其路径兼顾各控制点间的高差值，尽量逐层传递，避免出现由最低点传递至最高点的路径出现。
以j04开始经各网点再回到j04组成闭合三角高程导线。
其路线为：j04ⅱ02ⅱ04ⅱ06ⅱ05ⅱ07 ⅱ03ⅱ08j04。
（其路径见图1）。
ii01号点由于交通困难，故未将其纳入高程导线内，其存在只为加强平面控制网的强度，施工作业过程中在其上设站不太可能实现，故只推算概略高程。
2三角高程测量的实施
2.1测量仪器的选择
对于普通三角高程测量能否代替三等水准测量，在时下未有定论，作业于是放弃了使用普通测量仪器进行三角高程测量的方法，而是采用了经检定合格的leica tc 2003型全站仪（测角精度±0.”5，测距标称精度为±（1+1ppm×d））进行三角高程导线边长及相对高差的测量，同时配备经检定合格的干湿温度表（最小读数为0.2℃）、空盒气压计（最小读数为0.5hpa）、厂配反射棱镜及特制大觇牌（32cm×32cm）用于精确照准。
2.2 测量工作的实施
鉴于该全站仪具有自动改正计算功能，又由于每条测距边均短于1km，所以在此不考虑大气折光的影响[6]。
在每条边的每个测回开始观测前，均将干、湿温度、气压以及仪器高和棱镜高输入到仪器中。
为保证准确性，测站依然采用观测和记录各一人的形式，输入相关数据时，经记录员确认后方可进行后续的测量工作。
从而，测量所得到的边长值和高差就是已经经过“加常数”、“乘常数”改正、气象改正以及垂直改正后的控制点间往、返观测的水平距离值和相对高差了。
边长及高差的观测均采用正、倒镜各测3测回（照准后测4次平距高差为一测回），仪器高、棱镜高采用钢板尺量取，取3个方向测量值的算术平均值作为量取结果，其量取互差不超过±
2mm[8]。
测量过程中，每条导线边测回间最大允许较差±3mm，往、返测较差不超过[7]。
在技术规范中，该项限差是指往、返观测的斜距较差，平距的较差是在同一高程面上进行比较。
往、返测高差较差不超过，每测回间测站和镜站均读取干、湿温度和气压。
测量时，由于地处峡谷区，且又值冬天，测区的气温相对温差较大，但考虑到空气对流快的影响，观测时段按技术设计时的要求
定在上午9时至下午15时之间，中午前后近1个小时内不进行观测，这样就能保证在观测过程中，所有测点均有阳光照射，从而避免了测站有阳光，而镜站无阳光的情况发生，尽可能的减小了测站与镜站的温差。
同时在选择观测测站时，尽量避免逆光观测。
根据上表数据采用武汉测绘科技大学开发的“科傻平差软件”进行平差计算，计算过程资料略，其计算结果如表4结论根据平差计算的结果，高程闭合导线的高差闭合差为-7.8mm，闭合线路长为2.4km，高差闭合差远小于三等水准测量的平原地区高差闭合差的限差要求。
平差结果中，高程中误差最小的为ⅱ08号点±2.93mm，最大的为ii06号点±3.90mm。
根据公式，计算可得三角高程测量的每公里高差全中误差为±5.033mm[9-10]。
由此可见，采用精密光电测距仪测距进行三角高程测量的方法，在范围较小的测区，其精度是可以达到三等水准测量精度要求的，至于应用到较大范围的测区，还有待于在实践过程中加以更为翔实的验证和总结。
参考文献
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