三角高程代替等级水准测量的可行性研究论文最终版
全站仪三角高程测量代替三等及以下水准的可行性研究
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------全站仪三角高程测量代替三等及以下水准的可行性研究全站仪三角高程测量代替三等及以下水准的可行性研究四川公路桥梁建设集团有限公司四川成都 610200 摘要：由于全站仪三角高程的发展异常迅速，不但其测距精度高，而且使用十分方便，可以同时测定边长和垂直角，提高了作业效率，因此，全站仪三角高程测量已相当普遍。
本文结合绵茂公路绵竹段工程项目的测量实践，全站仪三角高程代替水准测量的可行性进行了分析。
关键词：全站仪；三角高程；水准仪 1 项目概述四川公路桥梁建设集团有限公司绵茂公路绵竹段工程第二分部施工起止桩号K23+636~K43+105 段全长 19.469km，桥梁 2552.4 米/19 座；隧道18099米/10 座。
本次测量任务是复测绵茂路小木岭 1 号隧道出口至蓝家岩隧道进口高程控制点。
测区内道路崎岖，路况极差，路上通行矿车较多，经常形成拥堵，山上经常有碎石滑落，高程控制点是沿河床布置。
小木岭 1 号隧道控制点 LS-1 点高程 1079.939m 到W22 号点高程1699.1569m，总高差到达619.2179m。
而W19号点与W20号点高差达到97.9502m。
1 / 8用水准仪测量需要 15-20 天，用全站仪三角高程测量只需要 1 周时间。
参与人员：工程师 1 人、助理工程师 1 人。
投入设备：全站仪徕卡 1 台 TS09PLUS（1mm）、棱镜、交通车 1 辆。
作业中使用的测绘仪器均经过了检定。
2 高程测量 2.1 高程测量概述现在大多数测绘工作中的控制测量数据采集过程中仍采用传统的测量方法，即平面控制测量使用 GPS 采集数据，高程控制测量采用水准仪采集数据。
三角高程测量代替三四等水准测量--正文
三角高程测量代替三四等水准测量（测量高级技师论文）中铁十二局武广客运专线第六项目部三角高程测量代替三四等水准测量中铁十二局集团第四工程有限公司李宝康[摘要]:随着电磁波测距技术发展,全站仪的不断普及,三角高程测量在控制测量和施工测量中应用越来越广泛,其精度可代替三、四等水准测量，值得推广。
本文就三角高程测量在导线点、水准基点复测中详细介绍了它的利与弊以及消除误差的方法。
[关键词]：三角高程三四等水准测量全站仪大气折光现我公司承揽的杭新景高速公路龙游支线建德段高速公路SLC1合同段，地处微丘陵地段，林木茂密、地形复杂、通视条件较差，依据《公路勘测规范》并根据现场实际情况，此次水准复测采用三角高程法测定。
1、基本原理三角高程测量是根据两点间的距离（斜距）和竖直角来推算两点间的高差。
计算公式如下：h AB=S·Sinα+ i－v + f公式中表示：S---测得两点间的斜距；i----仪器高；v----目标高；f----球气差改正数f=p－r = 球差－气差= D2 /2R－D2·k/2R = (1－k)·D2/2R公式中：D= S·COSα为两点间的水平距离；k为大气折光系数；c为球气差系数，取k=0.13，则c=6.83×10-8/m。
随着全站仪在施工测量中的普及，现在用全站仪测高差（高程）已不再用光电测距仪那样测竖直角进行公式计算，而是把仪器高及目标高输入仪器后直接测的两点间的高差。
2、估算测距三角高程的精度对公式h AB =S·Sinα+i－v+f 求微分：得△h AB=△S·Sinα+D·△α/ρ+△i－△v+△f按误差传播律得：m2h=Sin2α·m2s+ D2·m2α/ρ2+m2i+m2v+m2f 。
取α=30°，两点水平距离D=500m，测距精度2mm+2ppm，测竖直角精度m=±1.5＂。
全站仪三角高程代替三-四等水准测量可行性研究
全站仪三角高程代替三\四等水准测量可行性研究摘要：高程测量在地形图测绘、工程土方量计算、沉降观测、点位测设、井下掘进、巷道贯通、水准网布设等各种测量领域有着广泛的应用。
传统的水准测量是我们在一般情况下普遍采用的高程测量方法。
但是在一些特殊环境下，例如在地形起伏较大的丘陵地区、或者是仅仅使用全站仪测图的时候，如果依然使用传统的水准测量方法来测量高程就有诸多不便，这就需要应用一种新的高程测量方法。
在高程测量过程中，传统的高程测量方法是水准测量、三角高程测量和GPS高程测量，这些种方法虽然各有特色，但都存在着不足。
关键词：水准测量；三角高程测量；GPS高程测量全站仪目前是一种广泛应用于测绘生产一线的测量仪器，有着很多的优点，测量人员对全站仪的操作也很熟悉。
全站仪集测距、测角、测高程于一体，其测距和测角精度大大提高，使得全站仪在工程测量中的作。
用越来越重要目前，随着全站仪测量精度的不断发展，测角、测距的精度以及自动补偿的精度，都得到很大提高。
尽管全站仪测距精度很高，但仪器高和目标高即使用钢尺按斜量法或平量法获得，其精度约为±2～±3 mm，仪器高和目标高的量取误差是不容忽视的，而且它们是固定误差，距离越短，其对全站仪高程测量和测设的影响越显著。
不管使用什么仪器，要准确量取仪器中心到测站中心之间的高度是困难的，因此，通过量取仪器高的精度来提高高差测量精度是不现实的。
在这种背景下，全站仪中间点设站高程测量就在这种背景下产生并得到了广泛的应用。
所谓中间点设站就是在待测两点中间安置全站仪（保持前后棱镜高度基本一致），依照三角高程的原理分别观测前后觇标的垂距，以此来求解两待测点间的高差。
这种方法相比于传统的三角高程测量简化了操作步骤，提高了观测精度。
全站仪中间点设站法与常规的三角高程或水准测量相比有以下优点：1）不量仪器高，不量觇标高，不进行对中、不读竖直角与斜距，直接读取垂距。
简化了作业流程，提高了工作效率，减少了误差来源，提高了精度。
43 精密三角高程代替一等水准测量的研究
精密三角高程代替一等水准测量的研究张正禄1 邓 勇1 罗长林1 胡绪清2（1 武汉大学测绘学院，武汉市珞喻路129号，430079） （2 湖南省测绘局质检站，长沙市韶山中路693号， 410007）摘 要：通过对三角高程测量的原理、误差来源及精度分析，指出了用三角高程测量代替一等水准的关键问题，第一次提出了在特定条件下用三角高程测量代替一等水准不仅完全可行，而且具有经济效益；并在生产实践中得到了验证。
本文所研究的内容和得出的结论对制定有关规范和生产实践具有重要参考意义和实用价值。
关键词：电磁波测距；三角高程测量；一等水准；变形监测随着电子全站仪的普及，电磁波测距三角高程测量（以下简称三角高程测量）以其快速、简便和经济等优点在测绘中得到越来越多的应用，目前用三角高程代替三、四等水准测量已列入规范和用于生产，取得了明显的经济效益。
由于三角高程测量受仪器精度（主要指斜距和高度角的测量精度）和外界因素如大气折光的影响，在精密高程测量中还无法代替一等水准测量。
本文提出在某些工程中，三角高程测量是可以代替一等水准的。
在分析主要误差影响的基础上，指出了三角高程代替一等水准应具备的条件和需要注意的关键问题。
通过研究和试验，得到了验证。
目前在大坝等一些工程的水平和垂直位移监测中，都是采用二等甚至一等几何水准的方法获取点位高程。
这类安全监测网，都需要周期性监测，有许多先验信息（如点的平面位置、高程、点间距离、高差及其变化范围等）可以利用。
由于受地形条件的影响和安全监测网本身的需要，一些网点埋设在较高的陡坡上，水准作业十分困难和危险，不仅花费的经费、时间较多，而且其观测条件也不满足一等水准测量规范。
对于这种情况，采用精密三角高程来代替一等水准不仅需要研究，而且也完全可行。
1 三角高程测量的主要误差来源及精度分析三角高程测量是根据由测站向照准点所观测的 高度角和两点间的斜距，运用三角公式计算两点间的 高差。
如图1所示，AB 两点间的高差AB h （未顾及大 气折光和地球曲率的影响）和B 点高程为：v i S h AB -+=αsin v i D -+=αtan (1)AB A B h H H += （2） 图1 三角高程测量示意图 式中：D 为AB 两点间的水平距离。
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。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用一、引言在土木工程中，高程测量是非常重要和必要的，因为高程是确定建筑物、道路、水利和其他基础设施的坐标系统的关键因素，同时也是设计、施工和监测这些基础设施的重要依据。
水准测量是一种传统的高程测量方法，但由于其耗费时间和人力成本较高，现在已经逐渐被三角高程测量方法取代。
在实际工程中，三角高程测量方法具有一些明显的优势，比如速度快、成本低、适用于远距离测量等，因此广受欢迎。
本文将探讨在实际工程中，三角高程测量代替四等水准测量的应用。
二、三角高程测量方法三角高程测量是利用三角形内角和边角关系来计算高程的方法。
一般可以采用通量法或角度变化法。
通量法是指通过对水平线的测量，再通过计算三角形内角之和和对应角的正切值来确定高程的方法。
角度变化法则是利用测量三角形角度的变化值来计算高程的方法。
总的来说，这两种方法都比水准测量更加快捷和更低成本。
1. 道路工程道路工程中，三角高程测量方法已经广泛应用。
相比于水准测量方法，三角测量方法更加快捷和精确。
三角测量方法只需要安装一些测站和一些角度计即可进行高程测量，可以测出路面起伏程度，从而为道路设计和施工提供支持。
2. 建筑工程在建筑工程中，三角高程测量方法也是非常有用的。
通过安装一些测站和测角仪，就可以计算出建筑物的高程。
这种方法也可以用于监测建筑物的变形和移动情况。
3. 水利工程三角高程测量方法在水利工程中也有应用。
例如，在水坝建设中，可以通过三角高程测量方法测算水位高度和水深。
此外，还可以利用三角测量方法计算出水流速度和流量等数据，为水利工程的管理和运营提供重要支持。
4. 矿业工程四、总结总之，三角高程测量方法已经在各个领域得到了广泛应用，取代了传统的水准测量方法。
在实际工程应用中，三角测量方法具有许多优点，例如测量速度快、精度高、成本低、适用于远距离测量等。
因此，三角高程测量方法将会在未来的工程中占据更加重要的位置。
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。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用1. 引言1.1 概述在日常工程实践中，四等水准测量存在着诸多不足之处，如测量时间长、费用高、精度较低等。
而三角高程测量通过利用现代化的测量设备和技术手段，能够在较短的时间内获取更精准的高程数据，从而大大提高了工程测量的效率和准确度。
越来越多的工程测量项目选择采用三角高程测量方法进行测量。
通过实际工程案例的探讨，我们将进一步了解到三角高程测量在各种工程领域的应用情况。
本文还将介绍三角高程测量的具体步骤和需要注意的问题，以帮助工程测量人员更好地掌握这一先进测量技术。
本文将全面分析三角高程测量代替四等水准测量的优势和应用案例，为工程测量领域的发展提供新的思路和方法。
1.2 目的本文旨在探讨三角高程测量如何代替传统的四等水准测量在实际工程中的应用情况。
通过对比四等水准测量的不足和三角高程测量的优势，分析其在工程测量中的实际应用案例，并详细介绍三角高程测量的步骤和需要注意的问题，从而全面展示三角高程测量在现代工程测量中的重要性和优势。
2. 正文2.1 四等水准测量的不足四等水准测量需要较好的天气条件进行测量，一旦遇到恶劣的天气，如大雨、大雾等，会严重影响测量结果的准确性，造成数据不稳定。
在一些需要测量跨越河流或湖泊等水体的工程中，四等水准测量存在困难，需要额外的设备或措施。
四等水准测量在实际工程中存在着诸多不足，因此需要寻求更加高效、便捷的测量方法来应对复杂多变的工程环境。
2.2 三角高程测量的优势三角高程测量相较于四等水准测量具有许多优势。
三角高程测量可以大大减少测量时间和成本。
在四等水准测量中，需要沿着一条直线布设多个测站，而且每个测站之间的距离通常较长，相比之下，三角高程测量在地形较复杂的情况下可以更快速地完成测量工作。
三角高程测量可以实现长距离的高程测量。
由于四等水准测量受到地形的限制，无法跨越大范围的地形起伏，而三角高程测量则可以通过多个三角形的建立，实现长距离的高程测量，使得测量的范围更广，更适合于大型工程项目的测量需求。
三角高程测量三等水准测量论文
论三角高程测量与三等水准测量的分析【摘要】本次实验场地是从睢宁县职业教育中心一食堂旁的已知点k004点开始沿篮球操场、工程学院和田径操场最后回到k004点，通过对这圈高低起伏的路段进行三角高程测量和三等水准测量，再对这两种外业测量数据分析比较，结合精密三角高程测量的精度分析，最终获得结论：认为在一定的观测条件下，精密三角高程测量代替三等水准测量是可行的，值得进一步研究。
【关键词】精密三角高程测量限差三等水准测量1 绪论1.1 概述水准测量目前仍是高程测量的最常用方法，测量精度高、操作便捷是这种方法的优势。
但水准测量外业工作量大，且受地形起伏的限制，视线短，施测速度较慢。
而精密三角高程测量是一种精度较高的高程测量方法，它不受地形起伏的限制，在进行几何水准测量非常困难的复杂地形或山区，三角高程测量发挥了很大优势，解决了几何水准测量难以解决的高程传递问题，从而能够顺利地完成测量任务并达到较高的精度要求。
此外精密三角高程测量施测速度较快，使用灵活，还能节省人力和财力，在一些大型工程项目施工、工业设备安装等高精度测量中得到广泛应用。
1.2 实验方案本论文对精密三角高程测量和三等水准测量的精度进行了研究。
利用全站仪和水准仪从睢宁县职业教育中心一食堂旁的已知点k004点开始沿篮球操场、体育馆和田径操场最后再回到k004点（详见图1）这圈高低起伏的路段进行三角高程测量和三等水准测量，获取两种测量方法的高差外业数据，经内业处理结束后，对两种方法的测量精度进行比较，最后通过分析比较获得结论。
本课题的主要工作包括以下几点：（1）三等水准测量和三角高程测量概述（2）三等水准和三角高程的外业测量（3）数据内业处理和分析论证。
（测量场地示意图，见图1）图1测量路段示意图2 三等水准测量2.1 三等水准测量的精度要求> 中丝读数法基、辅分划读数的差为2m；基、辅分划所测高差的差为3m。
> 后前视距差为3m，后前视距差累计为6m。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用【摘要】三角高程测量是一种在实际工程中替代四等水准测量的重要技术。
本文首先介绍了四等水准测量的局限性，包括测量精度低、工作量大等问题。
然后详细阐述了三角高程测量的原理并提出了实际工程中的应用案例，如高速公路建设、城市规划等领域。
接着通过优势对比分析，指出三角高程测量具有更高的精度和效率。
最后探讨了技术改进与发展趋势，总结了三角高程测量在实际工程中的应用价值，并展望了未来的发展方向。
这些研究成果对提高工程测量的效率和精度具有重要意义，将推动测量技术的不断创新和发展。
【关键词】三角高程测量、四等水准测量、实际工程、应用案例、优势对比、技术改进、发展趋势、价值总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用引言随着社会的发展和工程建设的不断增多，对于高程测量的需求也日益增加。
四等水准测量存在着测量精度低、工作量大、时间长等局限性，限制了其在实际工程中的应用。
相比之下，三角高程测量不仅能够更快速、更精确地完成高程测量任务，同时也能够降低人力成本和时间成本，提高工作效率，因此在实际工程中具有广阔的应用前景。
本文将对三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用进行深入探讨，以期能够更好地推动工程测量方法的发展和进步。
1.2 研究意义三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用意义重大。
三角高程测量具有更高的精度和准确性，可以更好地满足工程设计和施工的要求。
三角高程测量相比四等水准测量更加高效快捷，可以节约时间和人力成本，提高工程进度。
三角高程测量可以更好地适应复杂地形和环境，提高测量的适用性和灵活性。
最重要的是，三角高程测量具有较强的抗干扰能力和环境适应性，可以在复杂条件下进行测量，保证测量结果的可靠性和准确性。
深入研究三角高程测量在实际工程中的应用，对于提高工程测量水平、推动测量技术的发展具有重要的现实意义和深远的影响。
全站仪中间法三角高程测量代替四等水准的可行性研究
全站仪中间法三角高程测量代替四等水准的可行性研究水准测量是目前测量精度最高的一种高程测量方法，但测量效率较低，一般适用于平坦地区，在山区及高差陡变的情况下施测则较为困难。
三角高程测量通常是用全站仪施测，其高差测量精度可达三、四等水准测量的要求，其测量精度约低于几何水准方法，但测量效率较高，适于山区等各种大高差场合的高程测量。
本文通过分析全站仪中间法三角高程测量的施测方案，采用合理的观测方法使大部分系统误差在观测和计算中相互抵消，对剩余的残余误差进行理论分析，对基于该方案的全站仪高程测量的精度作出理论评定，证明了该测量方法的可行性。
现在大多数测绘工作中的控制测量数据采集过程中仍采用传统的测量方法，即平面控制测量使用GPS采集数据，高程控制测量采用水准仪采集数据。
全站仪三角高程测量使用较少。
这种局面产生的原因是：人们普遍认为用全站仪测高程的精度较低，达不到高程控制测量。
在高程控制测量中，传统的水准测量在山区或高差较大的地区受地形起伏的限制，工作效率低。
采用全站仪三角高程测量方法，既能提高效率，又能保证质量，它是一种在地形起伏较大的山区非常实用的方法。
只要采取适当的作业措施，在特定的地形和施测条件下，其测量数据是正确可靠的。
用全站仪三角高程测量代替三等及以下的水准测量有其可行性，特别是地形起伏较大的山区是一种非常实用的方法，可大大降低工作量。
1三角高程测量的基本原理进行三角高程测量所使用的仪器为全站仪。
如图1.1，已知A点的高程为，欲测定B点的高程。
在地面上A、B两点之间测定高差，在A点设置仪器，在B点竖立反射梭镜。
量取望远镜旋转轴中心L至地面上A点的高度称为仪器高i，棱镜的反射中心至地面点B的高度成为目标高v，测出A、B两点的距离及倾斜视线与水平视线所夹的竖角，其原理如图1.1所示：图 1.1 三角高程测量基本原理如果已经测定A、B两点间的水平距离，则A、B两点间的高差计算公式为：（1.1）如果已经测定A、B两点间的斜距离S，则A、B两点间的高差计算公式为：（1.2）若A点的高程已知为，则B点的高程为：（1.3）由此可见，高差的误差主要受测量斜距S的误差、测量竖角的误差影响以及棱镜高和目标高的影响。
三角高程测量代替水准测量的可行性研究
三角高程测量代替水准测量的可行性研究华北科技学院本科毕业论文题目三角高程测量代替水准测量的可行性研究学院建筑工程学院专业测绘工程年级2012级学号201205064127姓名董超超指导教师朱雪征成绩2016年5月7日三角高程测量代替水准测量的可行性研究摘要：在外业测绘的过程中高程的测量工作是经常要进行的工作，水准测量和三角高程测量是高程测量最常用、最基础的方法。
但他们各自有其本身的优缺点，水准测量的优点是测量精度高但是操作比较麻烦，而且受到地形的影响也比较大，三角高程测量的测量精度比较低，但是操作比较简单、效率比较高，并且受到地形的影响比较小，近几年由于科学技术的发展，全站仪的测距测角精度不断提高，使测量更加准确。
这使得三角高程测量代替水准测量成为可能，本文主要研究三角高程测量代替水准测量在何种精度范围内可以满足条件，通过实际测量数据对水准测量和三角高程测量的误差精度进行分析，并得出结论。
关键词：全站仪;三角高程测量;水准测量;精度要求Feasibility study of trigonometric leveling instead of levelingmeasurementAbstract:Surveying and mapping in the process of Surveying and mapping in theprocess of Surveying and mapping work is often to be carried out, the usual elevation of the surveying and mapping methods have two kinds of leveling and trigonometric leveling. But each of them has its own advantages and disadvantages, leveling precision high, but more trouble, subject to the limitations of the terrain is relatively large, low precision of trigonometric leveling, but the operation is simple, relatively small by the impact of terrain, in recent years due to the development of Surveying and mapping instruments, increasing the precision of total station instrument, angular distance more accurate. It is possible to make the trigonometric leveling instead of leveling measurement. This paper is a research report on the accuracy of trigonometric leveling instead of leveling measurement.Key words: Total Station trigonometric; leveling leveling measurement; accuracy requirements目录第1章绪论 01.1研究背景与意义 01.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (1)1.2.2 国外研究现状 (2)1.3 本文研究内容 (2)第2章水准测量的原理及误差来源 (4)第3章全站仪三角高程测量原理和观测方法 (6)3.1 全站仪三角高程的基本理论 (6)3.1.2 三角高程测量的基本公式 (7)3.2 全站仪三角高程测量的方法 (9)3.2.1 对向观测法 (9)3.2.2 中间测量法 (10)4.1 全站仪对向观测法的精度分析 (12)4.2 全站仪中间观测法的精度分析 (13)4.3 三角高程测量方法的比较 (14)第5章实例分析 (16)5.1 测量过程 (16)5.2 观测结果分析 (21)致谢 (26)第1章绪论1.1研究背景与意义在工程测量的过程中，测定待测点高程的方法一般是根据已知点的高程通过测量两点之间的高差再经过计算，推出未知点的高程，通常测量方法有三角高程测量和水准测量两种方法，由于仪器精度和测量方法的不同，两种方法中水准测量精度高但是操作麻烦，受到地形的影响比较大，三角高程测量精度低，但是操作简单，受到地形测量的影响比较小，如果用三角高程测量代替水准测量在一定的精度范围内可以满足要求的话，可以大大的降低测量的成本，提高工作的效率。
精密三角高程测量代替三等水准测量的研究
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。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用1. 引言1.1 背景介绍随着科技的发展和技术的进步，三角高程测量已经在工程测量中得到了广泛应用，为工程建设提供了可靠的高程数据支持。
本文将介绍三角高程测量的原理、优势，以及在实际工程中的应用案例，力图探讨三角高程测量替代四等水准测量在工程领域的意义和影响。
1.2 问题现状三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用是一项重要的技术发展，但在实际应用中仍然存在一些问题需要解决。
目前仍然存在一些技术上的挑战，如三角高程测量的精度和稳定性问题。
在复杂地形条件下，尤其是在山区或林区等地形复杂的地区，三角高程测量往往会受到地形的影响，导致测量结果出现偏差。
在实际工程中，三角高程测量的设备和技术需要不断进行更新和改进。
目前市场上的三角高程测量仪器和软件虽然不断发展，但还存在一些功能不完善、操作不便利等问题，需要不断进行研究和改进。
由于四等水准测量在工程测量中已经广泛应用并且具有较为成熟的技术和标准，因此在一定程度上限制了三角高程测量的发展和应用。
如何有效地解决三角高程测量中存在的问题，并且与四等水准测量相结合，将是未来工程测量领域需要面对和解决的难题。
1.3 研究意义在实际工程中，三角高程测量代替四等水准测量具有重要的研究意义。
三角高程测量可以提高测量的效率和精度。
相比传统的四等水准测量，三角高程测量需要的测量时间更短，同时可以在复杂的地形条件下进行测量，提高了工作效率。
三角高程测量可以降低测量成本。
传统的四等水准测量需要使用较多的测量设备和人力，费用较高。
而采用三角高程测量方法，可以减少测量设备的使用，降低了测量成本。
三角高程测量还可以提高测量的安全性。
在复杂的地形条件下，传统的四等水准测量可能存在测量难度大、安全风险高等问题，而采用三角高程测量方法可以降低这些风险，保证测量过程的安全性。
研究三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用具有重要的实际意义和发展前景。
精密三角高程代替二等水准测量的研究
收稿日期:2019-12-24基金项目:四川省教育厅基金项目(15ZA0377,16ZB0514)㊂第一作者简介:杜文举(1970 ),男,2011年毕业于成都理工大学岩土工程专业,工学硕士,教授㊂文章编号:16727479(2020)04000104精密三角高程代替二等水准测量的研究杜文举㊀张㊀恒㊀景淑媛(四川建筑职业技术学院,四川德阳㊀618000)㊀㊀摘㊀要:根据三角高程测量原理,利用误差传播定律推导高差中误差公式,对三角高程高差误差的来源及高差中误差进行分析;利用两种不同精度的全站仪,按距离和竖直角的不同,分别对测角㊁测距㊁大气折光引起的误差和每公里高差中误差进行计算,得出竖直角测量误差是其主要误差来源,以及每公里高差中误差与三角高程各项误差源之间的关系㊂通过在平坦地区三角高程导线测量和丘陵山区电子水准仪与高精度全站仪三角高程测量对比,验证了采用精密三角高程测量代替二等水准测量的可行性㊂采用高精度全站仪进行精密三角高程测量代替二等水准测量时,最好选择早晚气象稳定㊁外界噪声影响较小时进行,否则,无法准确读取数据;竖直角观测至少3个测回以上㊂关键词:三角高程;二等水准测量;精度分析;误差中图分类号:P224.2;U212.2㊀㊀文献标识码:A DOI:10.19630/ki.tdkc.201912240002开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research on Precise Trigonometric Leveling Insteadof Second Order LevelingDu Wenju㊀Zhang Heng㊀Jing Shuyuan(College of Sichuan Architectural Technology,Deyang 618000,China)Abstract :According to the principle of trigonometric leveling,this paper derived the formula for calculatingthe height difference medium error by using the law of the propagation of errors and analyzed its sources and ing two kinds of total stations with different precision,errors caused by angle,distance,atmospheric refraction and the error in height difference per kilometer are calculated respectively according todistance and vertical angle.Vertical angle measurement error is the considered to be the main error source and the relationship between the error in height difference per kilometer and the error sources of trigonometricelevation is presented.The feasibility of using precision trigonometric leveling instead of second-class levelingis verified by comparing results of trigonometric leveling in flat areas,electronic level and high-precision total station trigonometric leveling in mountainous areas.When high precision total station is used instead of second-class leveling,it is better to carry out in stable weather condition in the morning or evening with less noiseinterference.Otherwise,the data accuracy cannot be ensured and at least 3or more measurements should bedone.Key words :Trigonometric Leveling;Second Order Leveling;Precise analyzing;Error㊀㊀目前,关于三角高程测量方面的论著较多:文献[1]认为,三角高程可以代替一等水准测量,但需要采用高精度电子全站仪及大气稳定或夜间观测的条件下才能达到,且容易超限,目前未见推广使用;而文献[3]和文献[4]表明,全站仪三角高程测量可达三㊁四等水准测量的精度㊂在山区,由于受到地形地势的影响,水准测量外业作业特别困难,在极端的地形条件下,有时不能满足二等水准测量的技术要求,造成时间和人力的浪费㊂以下利用两种不同精度的全站仪,对采用精密三角高程方法代替二等水准测量进行研究和分析㊂实验及分析表明,在一定条件下,该方法满足二等水准测量的精度要求,可以用于二等水准测量控制网的布设,有利于提高水准测量的效率㊂1㊀三角高程测量原理三角高程测量是通过观测两个控制点的水平距离和竖直角求定两点间高差的方法㊂其观测方法简单,受地形条件限制小,是测定大地控制点高程的基本方法㊂如图1所示,M㊁N为地面上两个高程控制点,M 点架设全站仪,N点架设棱镜,分别量测仪器高i和棱镜高v,在顾及大气折光和地球曲率影响的条件下,M㊁N两点之间的高差h MN为h MN=D tanα+i-v+(1-k)2R D2(1)㊀㊀式中,D为M㊁N间的水平距离,R为地球曲率半径,α为M㊁N两点间的竖直角,k为大气垂直折光系数(与气温㊁气压和大气密度有关,不容易测出)㊂图1㊀三角高程测量㊀2㊀误差来源分析根据误差传播定律,对式(1)进行微分,经整理后得m2h MN =D2cos4α㊃ρ2m2α+tan2α+(1+k2)R2D2()㊃m2D+D4㊃m2k4R2+m2i+m2v(2)㊀㊀影响高差精度的主要因素为以下几点㊂(1)测角误差mα测角误差取决于电子全站仪的精度,若采用南方NTS-342R6A,mα可达ʃ2ᵡ;为提高测角精度,可选用徕卡TM50全站仪,其测角精度为0.5ᵡ,测距精度为(0.6+1ˑ10-6D)mm,通过2个测回的观测,mα可达ʃ0.3ᵡ~ʃ0.5ᵡ㊂mα与距离D的平方成正比,故距离D 不宜太长,原则上不超过600m㊂(2)测距误差m D测距误差取决于全站仪的测距精度,若采用南方NTS-342R6A,m D=ʃ(2+2ˑ10-6D)mm,若采用徕卡TS50全站仪,m D=ʃ(0.6+1ˑ10-6D)mm㊂(3)大气垂直折光系数k大气垂直折光系数是光线穿透大气的角度比值,随气温㊁气压㊁日照㊁时间㊁地面情况和视线高度等因素而改变㊂通常情况下,k=0.08~0.14,一般取其平均值0.14㊂垂直角最佳观测时间段为10:00~16:00,可以通过往返对向观测进行气压改正后再取平均值,有利于减少k值的影响㊂文献[5]表明,折光系数k的中误差为ʃ0.03~ʃ0.05㊂(4)仪高i和棱镜高v在精密三角高程测量中,可以通过建立稳定的观测墩,再量取仪高和棱镜高,采用经过检定的条形钢尺在4个方向上量取仪高和棱镜高㊂此种条件下,i和v 的精度可达0.3~0.5mm[1-2]㊂3㊀精度分析在式(2)中,令m1=Dcosα2㊃ρmαm2=m D㊃tan2α+1+k2()R2D2m3=D22R m km4=m2i+m2v㊀㊀则得m hMN=m21+m22+m23+m24㊀㊀m1为测角误差,m2为测距误差,m3为大气折光误差,m4为量取仪器和棱镜高误差㊂不同品牌型号的全站仪测角精度不同,若是2ᵡ级的全站仪,两测回测角精度可达1.5ᵡ[6],若是1ᵡ级的全站仪,两测回测角精度可达0.7ᵡ~1.0ᵡ,若是0.5ᵡ级的全站仪,两测回测角精度可达0.3ᵡ~0.5ᵡ㊂当m D=ʃ(2+2ˑ10-6D)mm,mα=ʃ1.5ᵡ,m K=ʃ0.04,按距离和竖直角的不同,分别对测角㊁测距和大气折光引起的误差进行计算,各项误差数据见表1㊂表1中①㊁②㊁③分别表示测角误差㊁测距误差和大气折光误差㊂当m D=ʃ(0.6+1ˑ10-6D)mm,mα=ʃ0.5ᵡ,m K=ʃ0.04,按距离和竖直角的不同,分别对测角㊁测距和大气折光引起的误差进行计算,各项误差数据见表2㊂表2中①㊁②㊁③分别表示测角误差㊁测距误差和大气折光误差㊂表1㊀2ᵡ级全站仪距离和竖直角变化引起的误差距离/m竖直角1ʎ5ʎ10ʎ15ʎ20ʎ25ʎ30ʎ100 200 300 400 500 600①0.730.730.750.780.820.890.97②0.040.190.390.590.80 1.03 1.27③0.030.030.030.030.030.030.03① 1.45 1.46 1.50 1.56 1.65 1.77 1.94②0.040.210.420.640.87 1.12 1.39③0.130.130.130.130.130.130.13① 2.18 2.20 2.25 2.34 2.47 2.66 2.91②0.050.230.460.700.95 1.21 1.50③0.280.280.280.280.280.280.28① 2.91 2.93 3.00 3.12 3.29 3.54 3.88②0.050.240.490.75 1.02 1.31 1.62③0.500.500.500.500.500.500.50① 3.64 3.66 3.75 3.90 4.12 4.43 4.85②0.050.260.530.80 1.09 1.40 1.73③0.780.780.780.780.780.780.78① 4.36 4.40 4.50 4.68 4.94 5.31 5.82②0.060.280.560.86 1.16 1.49 1.85③ 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13表2㊀0.5ᵡ级全站仪距离和竖直角变化引起的误差距离/m竖直角1ʎ5ʎ10ʎ15ʎ20ʎ25ʎ30ʎ100 200 300 400 500 600①0.240.240.250.260.260.300.32②0.010.060.120.190.250.330.40③0.030.030.030.030.030.030.03①0.480.490.500.520.550.590.65②0.010.070.140.210.290.370.46③0.130.130.130.130.130.130.13①0.730.730.750.780.820.890.97②0.020.080.160.240.330.420.52③0.280.280.280.280.280.280.28①0.970.98 1.00 1.04 1.10 1.18 1.29②0.020.090.180.270.360.470.58③0.500.500.500.500.500.500.50① 1.21 1.22 1.25 1.30 1.37 1.48 1.62②0.020.100.190.290.400.510.64③0.780.780.780.780.780.780.78① 1.45 1.47 1.50 1.56 1.65 1.77 1.94②0.020.100.210.320.440.560.69③ 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13由表1和表2可知,随着竖直角的增加,测距误差变大,但幅度较小;随着距离的增加,测角误差急剧变大,且幅度很大;随着距离的增加,大气折光误差渐渐变大,当距离接近600m时,大气折光误差突然变大;由此看出,和测角误差相比,测距误差的影响较小,测角误差是主要误差来源,故竖直角测量误差是引起高差测量误差的主要因素㊂因此,提高高差测量精度的关键是减小竖直角测量误差㊂为提高竖直角测量误差精度,可采用高精度全站仪提高测角精度,也可以通过增加竖直角测回数相对提升测角精度㊂4㊀每千米高差中误差分析若设m D=ʃ(2+2ˑ10-6D)mm,mα=ʃ1.5ᵡ,m K=ʃ0.04,取不同平距D和竖直角α,根据公式(2)计算每公里高差的中误差M km,计算结果如表3所示㊂由表3可知,当极限误差为Δ=2M km,若按二等水准测量的精度(ʃ4L,L单位为km)要求[7-9],需要对距离和竖直角进行控制,竖直角需要控制在20ʎ以内,距离控制在200m以内,随着距离和竖直角的增加[10-11],每千米高差的中误差急剧增大㊂表3㊀每km高差的中误差平距/m每km高差的中误差M km/mm5ʎ10ʎ15ʎ20ʎ25ʎ30ʎ35ʎ40ʎ45ʎ100 1.041.101.211.351.531.752.012.33 2.73 200 1.651.721.832.002.212.492.843.27 3.84 300 2.342.422.562.753.013.363.804.38 5.14 400 3.073.163.213.563.874.294.845.55 6.51若设m D=ʃ(0.6+1ˑ10-6D)mm,mα=ʃ0.4ᵡ,m K=ʃ0.04,取不同平距D和竖直角α[12-13],根据公式(2)计算每公里高差的中误差M km,计算结果如表4所示㊂由表4可知,当极限误差为Δ=2M km,表4中极限误差最大值为3.45mm,不满足二等水准测量的精度(ʃ4L,L单位为km)要求㊂若要满足二等水准测量的精度要求,则需竖直角在45ʎ时,距离不超过300m;距离为600m时,竖直角不超过20ʎ,距离超过700m 时,无法达到二等水准测量的精度要求㊂表4㊀每km高差的中误差平距/m每km高差的中误差M km/mm5ʎ10ʎ15ʎ20ʎ25ʎ30ʎ35ʎ40ʎ45ʎ1000.740.750.760.780.810.860.910.98 1.07 2000.820.830.860.890.941.001.081.18 1.33 3000.960.981.011.061.121.201.311.46 1.66 400 1.171.191.231.291.361.471.611.79 2.04 500 1.441.471.511.581.671.791.952.17 2.47 600 1.781.811.851.922.022.162.342.59 2.94 700 2.182.212.262.342.442.592.793.07 3.45㊀㊀从表3和表4可见,随着竖直角和距离的增加,每公里高差的中误差逐渐变大,而仪高和棱镜高测量误差对高差中误差的影响是固定值,在竖直角和距离较小时影响较大,随着竖直角和距离的增大,影响变小㊂5㊀试验应用分析选择一闭合导线进行观测,采用2ᵡ级全站仪南方NTS-342R6A,测角精度为ʃ2ᵡ,测距精度为ʃ(2+2ˑ10-6D)mm,未采用固定墩,外业观测数据和计算成果如表5所示㊂表5㊀对向观测数据及计算成果起算点A B待定点B C往返往返水平距离D/m98.11798.117594.867594.8670垂直角α-00344.50064201310-00611.5仪器高i/m 1.6227 1.4945 1.5335 1.6460目标高v/m 1.6305 1.5713 1.6841 1.6872高差/m-0.114590.114430.21275-0.21206平均高差/m-0.114510.21241起算点C D待定点D A往返往返水平距离D/m97.192597.192593.304593.304垂直角α01301.5-00506-00808.501155仪器高i/m 1.4815 1.6033 1.4863 1.5846目标高v/m 1.6576 1.6506 1.5528 1.6201高差/m0.19215-0.19149-0.287470.28793平均高差/m0.19165-0.28770上述路线二等水准闭合差限差为,而实测闭合差为1.8mm,满足二等水准测量要求㊂为了验证TM50全站仪(测角精度ʃ0.5ᵡ,测距精度(0.6+1ˑ10-6D)mm)三角高程测量的精度,在德阳东山选择一个高差较大的两处分设A点和B点,首先采用电子水准仪进行往返测量,往测24个测站,返测24个测站㊂有一个测站两点高差过大,两点距离不足30m,测站点选择非常难(两测点位于陡坎一上一下,无法满足二等水准视线高度最低观测值的技术要求)㊂后对陡坎进行处理,勉强实现了前后点数据测量㊂经过计算,h AB=23.42095m,实际测量时间为2d;而采用TM50全站仪观测,在AB两点之间加设一点,全程采用对向观测[14-15](竖直角不超过14ʎ,最大距离255m),测得h AB=23.41883m,AB两点距离约0.34km,按二等水准要求,实测三角㊁水准高程较差为2.12mm,满足二等限差要求,实际作业时间为0.5d,时间和效率显著提高㊂6㊀结论高差误差的来源主要为测角误差㊂为提高测角精度,应优先选用高精度全站仪㊂当采用高精度全站仪进行三角高程测量时,需选择早晚气象稳定㊁外界噪声影响较小的环境下进行,可以保证竖直角和距离测量的稳定性㊂同时,竖直角观测至少3个测回以上㊂固定墩表面尽可能平整,以减少棱镜和仪器量测误差及后续高程控制误差㊂根据中误差公式推导和实验论证,证明在一定条件下,采用精密三角高程测量代替二等水准可以实现㊂参考文献[1]㊀张正禄,邓勇,罗长林,等.精密三角高程代替一等水准测量的研究[J].武汉大学学报(信息科学版),2006(1):5-8. 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三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用【摘要】三角高程测量是在工程测量中常用的一种方法，它可以代替传统的四等水准测量，提高测量效率和精度。
本文首先介绍了三角高程测量和四等水准测量的原理，然后对两种方法进行了比较分析，指出了三角高程测量的优势。
接着针对三角高程测量在工程测量中的具体应用进行了探讨，并通过实际工程案例分析展示了其实用性。
最后总结了三角高程测量的优势以及对四等水准测量的替代性，同时展望了未来发展方向。
通过本文的研究，我们可以看到三角高程测量在实际工程中的重要性和应用前景，对工程测量技术的发展具有积极意义。
【关键词】三角高程测量、四等水准测量、工程测量、应用、原理、比较、案例分析、优势、替代性、发展方向1. 引言1.1 三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用三角高程测量是一种新型的测量方法，相较于传统的四等水准测量具有更高的效率和精度。
在实际工程中，三角高程测量的应用逐渐取代了四等水准测量，成为工程测量领域的重要技术手段。
传统的四等水准测量是通过在测量区域内设置一系列水准点，然后利用水准仪测量点之间的高差，确定各点的高程。
这一方法需要在地面上布设大量的水准点，测量效率低下，而且在复杂地形和环境条件下往往难以实施。
而三角高程测量则是通过测量三角形各角的方法，推算出各点之间的高程。
这种方法只需要设置少量的控制点，测量精度高，适用于各种地形和环境条件。
在实际工程中，三角高程测量被广泛应用于道路、桥梁、建筑等工程项目中。
通过对三角高程测量与四等水准测量的比较分析，可以得出三角高程测量在精度、效率和适用性等方面优于四等水准测量。
未来工程测量领域将更多地采用三角高程测量技术，以提高测量效率和精度，推动工程建设的发展。
2. 正文2.1 三角高程测量原理三角高程测量原理是一种利用三角学原理来测定地面上点的高程的方法。
其基本原理是利用三角形的内角和为180度的性质，结合测量角度和距离的数据来计算出目标点的高程。
精密三角高程测量替代二等水准测量研究与实施
精密三角高程测量替代二等水准测量研究与实施摘要：所谓的三角高程测量，就是借助测站向照准目标观测垂直角和它们之间的水平距离或者斜距，简单来说，就是用来计算测站点与照准点之间距离的方式。
对于三角高程测量方式来说，最突出的优势就是比几何水准测量方式在时间以及效率等方面较为突出，特别是在山区进行作业时，利用几何测量方式很难进行，那么利用三角高程测量不仅能够推动工作快速进行，而且也能很好的解决几何水准测量方式无法实现的高程传递问题。
在测试仪器更新过程中，三角高程测量因为机器人的融入，从而促使精度有了较大的提升。
通过实践调查发现，三角高程测量方式的较高精密度，完全可以取代二等水准测量方式。
关键词：精密三角高程；二等水准；测量引言：在测量技术应用的过程中，常常需要测量地面点高程，来确定目标点相对参考基准面的高度，当前常用的测量高程点的方法有水准测量、三角高程测量和GPS高测量程测量３种。
水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的离差，测量由己知点的离程推算出未知点的高程。
GPS高程测量通过GPS接收机通过测量目标点的大地高和高程异常来获取未知点高程。
三角高程测量的基本思想是利用测站对照准点所观测的天顶距（竖直角）和测量平距，计算测站点到观测点之间的高差，从而获取未知点高程。
这几种高程测量各有优势并相互补充。
从精度而言，几何水准测量精度最高，能满足国家一、二等水准测量的需求，并广泛应用于国家髙程控制网的布设；三角高程测量精度其次，能够满足三、四等水准测量精度要求；GPS高程测量因很多地区难以获得区域高程拟合模型，因此只能达到等外水准的精度。
从工作效率和适应地形环境来说，几何水准测量精度虽然最高，但由于本身测量手段的局限，在高差较大的山区和丘陵地带效率很低，需要大量设站才能进行高程传递，同时在跨越障碍物时测量显得更加困难。
一、三角高程测量基本原理设A，B为两个高度不同的地面点，已知A点的高程为HA。
三角高程替代一等跨河水准
三角高程替代一等跨河水准摘要：水准测量在工程建设中使用率较高，但是在某些特殊情况下，由于受到场地地形条件、仪器精度等影响，无法使用水准测量，影响到工程顺利进展。
本文主要探讨三角高程替代一等跨河水准测量的可行性，全文在理论分析基础上结合实例进行说明，证明三角高程可替代一等跨河水准测量。
关键词：三角高程；一等跨河水准；水准测量；全站仪；可行性工程勘察、工程设计以及工程施工阶段，水准测量均发挥着重要作用，尤其是在跨河工程建设中。
跨河工程建设中考虑到两岸之间距离以及地形起伏较大，采用正常的跨河水准测量难度较大，而且无法保证测量精度[1]。
针对这种情况，笔者提出采用三角高程替代一等跨河水准测量方法，并取得了较好效果，相关内容分析如下：一、理论分析水准测量主要使用水准仪，通过水准仪计算出两个不同测站之间的高差，比如：前视点高程=后视点高程+后视读数-前视读数。
如果工程所在区域需要跨越较大水面或宽峡谷，由于视线超出常规水准测量长度，此时需要使用跨河水准测量并使其得到要求的精度范围。
但是跨河水准测量也会受到实际测区的影响，造成某些情况下无法使用[2]。
三角高程测量主要是通过对两个不同控制点的测量，比如A、B点，通过从A 点对B点进行观测，可产生竖直角为α1.2，A、B两点水平距离为S0，A点架设的仪器高度为i1，B点觇标高为i2，此时A、B两点间高差可表示为h1.2=S0tgα1.2+i1-i2按照上述公式能够计算出两点之间的高差，当某点高程已知后，另外一点的高程也能够顺利计算出来。
二、实例分析1、工程概况本文根据水电站枢纽区工程施工，整个区域高程控制网主线路采用一等水准闭合环，主线路沿右岸过境改线公路向上游，经鲁羌隧洞、上坝支洞，至坝顶过江（SJ-01→SJ-02→…→SJ-09→SJ-12→…→SJ-15→SJ-16）；再经坝后之字形公路，下至厂前区，沿右岸沿江改建公路向下游，至右岸过境改线公路交叉口（SJ-22→SJ-23→…→SJ-38→SJ-39），形成闭合环线。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用前言：在工程建设过程中，测量是非常重要的一环。
其中，测量高程是一个不可或缺的步骤。
以往，通常采用四等水准测量方法来进行高程测量。
但是，由于四等水准测量存在许多缺点，如冗长、工期长、误差大等问题，所以，现在很多工程采用三角高程测量代替四等水准测量。
本文将探讨三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用。
一、三角高程测量的基本原理三角高程测量是一种基于三角形相似原理的高程测量方法。
其基本原理如下：当三角形中有一个角度和两条边的长度已知时，可以计算出另一边的长度。
通过此原理，我们可以使用三角形来计算高程。
因此，三角高程测量是一种基于三角形相似原理的高程测量方法。
该方法通常需要使用三角形仪、测距仪和地形图等工具。
1. 测量方法的差异三角高程测量通常使用三角形仪进行测量，测量时间短、效率高。
而四等水准测量通常使用水准仪进行测量，测量时间比较长，效率比较低。
三角高程测量相对于四等水准测量的误差较小。
由于三角高程测量的测量基准面是大地水准面，而四等水准测量基准面是基准面。
测量基准面的误差对三角高程测量的影响更小。
3. 技术要求的差异三角高程测量需要使用专用的测量仪器和软件，对于操作人员的技术水平要求相对较高。
而四等水准测量则相对简单，技术要求比较低。
但是，四等水准测量需要考虑到基准面的改变等因素，需要在实际操作中更加谨慎。
三角高程测量适用于较小的高程范围。
而四等水准测量可以适用于大多数高程范围。
采用三角高程测量代替四等水准测量，可以有效地提高测量效率和精度，并且还可以节约测量成本。
其适用于许多不同的应用和场合，如：1. 建筑工程三角高程测量可以用于高层建筑的高程测量、斜坡道路等建筑工程中的高程测量。
2. 矿业工程三角高程测量可以用于矿山的坡，矿井的斜坡，矿井口的高度测量等。
3. 电力工程4. 水利工程综上所述，三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用非常广泛。
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摘要在工程建设的勘测、施工中常常涉及到高程测量，现场采用的测量方法主要是水准测量和三角高程测量。
水准测量精度高，但是速度比较慢，效率低。
此外，水准测量的转点多，而且标尺与仪器也存在下沉误差，如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的，有时甚至是不可能的。
近些年来，由于全站仪的发展，使得测角、测距的精度不断提高。
三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点，因此全站仪三角高程测量补充了水准测量不能在山区等地形起伏较大的地区施测的不足，成为水准测量的重要方法。
本文对全站仪三角高程测量的原理、方法、精度等进行了分析，认为用全站仪代替水准仪进行高程测量，在一定范围内可达到三等水准测量要求。
关键词：全站仪三角高程精度分析等级水准AbstractIn the construction survey, construction often involve the height measurement, the scene is the leveling measurement method is mainly used and trigonometric leveling. Leveling precision, but at a slower speed, low efficiency. In addition, the turning point of leveling and gauge and instrument is also sinking error, if in the hills, mountains and other places using the leveling elevation transfer is very difficult, sometimes even impossible. In recent years, due to the development of the total station, the accuracy of Angle, distance to improve. Trigonometric leveling elevation is more flexible and convenient, and the advantages of less restricted by terrain conditions, so the triangle elevation surveying added leveling can't in mountainous terrain volatile regions such as measured by the insufficiency, has become an important method of leveling. In this paper, the principle and method of total station triangle elevation measurement, precision are analyzed, such as that using total station to replace the level height measurement, within a certain range can be up to three, the fourth level measurement requirements.Key Words:Total station, Triangle elevation, Accuracy analysis, Order leveling目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.1.1 研究目的与意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内研究现状 (2)1.2.2 国外研究现状 (3)1.3 本文研究内容 (3)第2章全站仪三角高程测量原理和观测方法 (4)2.1 全站仪三角高程的基本理论 (4)2.1.1 全站仪三角高程测量的原理 (4)2.1.2三角高程测量的基本公式 (5)2.2 全站仪三角高程测量的方法 (7)2.2.1对向观测法 (7)2.2.2中间测量法 (8)第3章三角高程与几何水准高程误差及精度的对比研究 (9)3.1 全站仪对向观测法的精度分析 (9)3.2 全站仪中间观测法的精度分析 (11)3.3 三角高程测量方法的比较 (13)第4章实例分析 (15)4.1 测量过程 (15)4.2 观测结果分析 (17)第5章结论与展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1 前言测量地面待定点的高程，传统的方法是通过仪器测量待测点与已知点间的高差，然后计算出待测点的高程。
测定两点间高差的方法很多，如水准测量、经纬仪三角高程测量等。
水准测量精度高，但仅适用于平坦地区；经纬仪三角高程测量能适用于山区，但由于距离测量精度较低，其高差测量精度较低。
随着测量技术的高速发展，全站仪现已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中。
全站仪集电子经纬仪、光电测距仪和数据记录于一体，其测距和测角精度大大提高，这使全站仪用于高程测量成为可能;但是，利用全站仪精确测距的优势进行三角高程测量能否普遍代替水准测量，已成为测绘人员急待解决的问题[1]。
本文结合全站仪三角高程测量的原理和方法，应用误差传播定律，对其进行系统的精度分析，对全站仪三角高程测量代替水准测量进行了探讨。
1.1.1 研究目的与意义在当今的高程测量中，水准测量是高程控制的最主要方法之一。
但是,普通的水准测量速度比较慢。
虽然国外有使用自动化水准测量，但是也没有显著提高它的效率，并且需要的劳动强度大。
在长倾斜路线上受到垂直折光误差累积性影响，当前、后视线通过不同高度的温度层时，每公里的高差可能产生系统性的影响。
尽管现在已有不少的研究人员提出了一些折光差改正的计算公式，但这些公式中仍然还存在系统误差。
并且，近年来还发现地球磁场对补偿式精密水准仪也很有影响。
此外，水准测量的转点多，而且标尺与仪器也存在下沉误差，这又是一项系统误差。
由于上述原因，如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的，有时甚至是不可能的。
如果采用三角高程测量就比较容易实现。
近些年来，由于全站仪的发展，使得测角、测距的精度不断提高。
再加上学者对三角高程测量的深入研究，使三角高程测量的精度也有很大的提高。
三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点，使三角高程测量在工程测量中得到广泛的应用。
但全站仪三角高程测量能否完全代替水准仪测量高程？若能代替，精度又如何？为了回答这些问题，有必要对全站仪三角高程测量的原理、方法、误差来源等进行分析。
然后针对这些因素改善其观测条件，探求合适的观测方法来消减误差，并拟定相应的作业规程，对比在高程控制测量过程中二者的精度和效率。
得出在一定的测量条件下，三角高程测量代替水准测量作业方法的适用范围。
以提高作业效率，减少劳动强度，为今后三角高程测量在测绘工作中实际推广应用打下坚实的基础。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状随着科学技术的发展，三角高程测量的优势很快的就显现出来。
在我国，对三角高程和水准测量的对比研究是相当普遍。
1982年11月和1987年9月先后在昆明和北京召开了“电磁波测距仪在工程测量中的应用”的学术讨论会。
1992年11月在厦门召开了“大气折射与测距三角高程代替水准测量学术讨论会”，这标志着我国这一领域的研究进入了新的阶段[3]。
如云南省水利水电勘测设计院采用的DM502测距仪测边，用DKM-2A经纬仪观测天顶距3测回，实测高程导线103条，边长从116m-1147m。
试验结果表明，当用中间法观测边长在1km以内，三角高程测量是可以代替四等水准测量。
对向观测法边长小于1.1km时，可以代替三等水准测量[4]。
国家测绘研究所使用AGA122测距仪与T2经纬仪在面积50平方公里的地区进行大规模的试验，采用对向观测，天顶距3测回，边长在50-4130m。
其结果是，当边长在50m-1.1km内，可以代替三等水准测量，边长在70m-3.4km 时可以代替四等水准测量[5]。
东北水利水电勘察院与水电一局在白山水电监测网中，用ME-3000精密测距仪测边，用T3经纬仪同时找准对方经纬仪支架上的棱镜。
三角高程测量的结果与一等水准测量的36个差值计算得到每公里高差中误差为±2.19mm。
而由三角形12个闭合差计算每公里高差中误差为±2.88mm。
这表明三角高程测量的精度接近二等水准测量要求[6]。
1.2.2 国外研究现状美国国家大地测量局于1983-1985年间用T2000经纬仪和DI5测距仪组成全站仪器，按中间法和对向观测法施测总长为30km的线路，边长为300m 左右。
求得往返平均值标准差小于±0.76mm和±1.02mm，环线闭合差小于±4L mm [7]。
加拿大新不伦斯威克大学与同一时期，采用与美国类似的仪器在大学校园内600m的道路上按中间法进行试验，边长分别为200、250、300m，垂直角观测8-10测回，求得每公里往返平均值的标准差为±2.2mm[8]。
德国累斯顿大学使用Recota全站仪（测距精度为5mm+2ppm,测角精度为1秒）在1.2km和1.5km的两条闭合线路进行中间法和对向法的观测试验，共测得22次，总长60km，平均边长为150m和370m。
其结果与水准测量比较，在有利观测条件和一般观测条件观测时，对向观测时每公里中误差均小于±3mm。
两条导线的作业效率分别为1.3km/小时和2.3km/小时，试验表明在倾斜地面作业时更为经济[9]。
1.3 本文研究内容本文主要研究在工程测量中，三角高程和水准高程的精度对比分析。
分析了三角高程测量的方法、原理和误差来源。
并在校园布设高程控制网，对两种三角高程测方法所得的高程数据分别与水准测量所得的高程数据进行对比分析，得出各测量方法的优弊，技术路线如图1-1：图1-1 技术路线图第2章全站仪三角高程测量原理和观测方法2.1 全站仪三角高程的基本理论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。
这种方法简便灵活，受地形条件的限制较少，故适用于测定三角点的高程。
三角点的高程主要是作为各种比例尺测图的高程控制的一部分。
一般都是在一定密度的水准网控制下，用三角高程测量的方法测定三角点的高程。