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跨河水准测量方法及其平差处理方法

1 概述

《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）规定：当一、二等水准路线跨越江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度在 l00m以内时，可用一般观测方法进行施测，但在测站上应变换一次仪器高度，观测两次的高差之差应不超过 1.5mm,取用两次观测的中数。若视线长度超过 100m 时，则应根据视线长度和仪器设备等情况，选用特殊的方法进行观测。

某一等水准网跨河段长度约为 530 米为保证该工程顺利实施，选用合适的跨河水准测量方法是的关键工作之一，本工程实例，采用了三角高程测量方法，精度要求达到国家一等水准准测量精度，仪器采用徕卡 TS30（测角精度0.5“,测距精度 0.6mm+1ppm）。

2 观测网形及场地选择

2.1 观测网形布设

为提高跨河水准精度，减小气温、气压、大气折光的影响，测点C1、C2、D1、D2 近似在同一水平面上，且保证四个测点成一近似矩形。跨河水准示意图如图 1.

2.2 布设场地遵循原则

2.2.1 观测墩建在测线处于河段较狭窄处，保证其同意水平面上。跨河视线不得通过草丛，干丘、沙滩的上方，且保证避免正对日照方向。

2.2.3 两岸由仪器至水边的一段河岸，其距离应近于相等，其地貌、土质、植被等也应相似，仪器位置应选在开阔、通风之处，不得靠近墙壁及土、石、砖堆等。

3 施测方法

在 D1 架 TS30,分别照准 C1、C2、D2,得到一测回观测高差：（S为斜距，δ为竖角），两点之间的高差为S×sinδ+i-（li 为仪器高，l 为目标高），C1 点的高程为Hc1=HD1+S×sinδ+i-l,C2、D2 的高程同理可得。利用以上三点的高程求 C1 D2、C2 D2 之间的高差。HD1,i 均一样，相互抵消，若目标高相等则高差等于S×sinδ的差值。为了使目标高也相互抵消，可以先全部采用使用同一型号的棱镜及觇标，这样目标高可看成一致，但世上没有完全相同的两个物体，为消除不同的目标高对观测高差的影响，把棱镜及觇标分成 A、B 两组，A 组总与仪器在一起，B 组总是在仪器的对岸，这样往返测求平均高差则影响抵消。

能否满足水准精度要求关键在于S×sinδ的精度，下面就此作如下分析：

4 数据处理

观测数据的平差方法采用条件平差法，在平差过程中运用矢量加减的方法，消除仪器高影响，h5 和 h6 使用 DNA03 且距离较近，在平差过程中，认为平差中认为为已知值。

5 结束语

本次跨河水准精度满足一等水准要求，通过实践表明：跨河水准测量对于场地布设、观测时段、观测仪器都有着严格要求，为提高测量精度，通过一下手段可以有效提高精度，满足测量精度要求：

（1）在测跨河水准前，对于全站仪进行仪器检校，保证一测回垂直角中误差小于1.5”.

（2）在跨河段两岸建立高程近似相等观测墩，可以保证视线长度最短，可以有效减小大气折光差对于高程测量的影响，同时保证视线不得通过草丛，干丘、沙滩的上方以及仪器位置要开阔通风处。

（3）观测时段选择在晴天上午应在日出后 1h 至太阳中天前 2h至，保证在最短时间段内观测完成所有测回，保证数据稳定性。

（4）为保证河两岸观测气象条件一致，尽量缩短观测时长，已确保两岸折光系数近似相等。

[1]GB/T 12897-2006.国家一、二等水准测量规范[S].

[2]张艳，高飞，李晓莉。应用精密三角高程测量实现跨河水准的研究[J].测绘技术装备，2007.

[3]贺春梅，明祖涛。利用三角高程测量代替一等跨河水准测量的可行性研究[J].工程地球物报，2006.

[4]范百兴，夏治国。全站仪实施跨河水准测量及其精度分析[J].测绘工程[J].2004.

[5]周水渠。精密三角高程测量代替二等水准测量的尝试[J].测绘信息与工程[J].1999.