三角高程测量的方法与精度分析

南昌工程学院

毕业论文

水利与生态工程系（院）测绘工程专业毕业论文题目全站仪三角高程测量的方法与误差分析

学生姓名倪忠利

班级07测绘工程

学号2007101191

指导教师陈伟

完成日期 2010年 06月 17 日

全站仪三角高程测量的方法与误差分析

Total Station trigonometric leveling method and

error analysis

总计毕业设计（论文） 25 页

表格 2 个

插图 3 幅

本文介绍了三角高程测量原理以及全站仪三角高程测量的不同方法，对于每种方法所能达到的精度进行分析。在相同条件下采用不同的方法, 对高差精度的影响是不同的, 所能达到的测量精度等级要求也是不一样的。从而在实际生产应用中可针对不同的精度要求和具体的客观实际情况选择不同的测量方法。

关键词：三角高程测量单向观测对向观测中间自由设站精度分析

This paper introduces the measuring principle and triangular elevation of trigonal height measurement method for each different, the precision of the method can be analyzed.Under the same conditions used different methods, the influence of accuracy of elevation is different, can achieve the measurement precision level requirement is different.Thus in the actual production application can be in view of the different accuracy and the objective reality of specific select different measuring methods

Key word: trigonometric levelling ;One-way observation ;Two-way observation ;Free among set up observation;Precision analysi

目录

摘要.......................................................... I Abstract ...................................................... I I 第一章绪论 (1)

1.1 前言 (1)

1.2 全站仪三角高程测量的研究发展与现状 (2)

1.3 研究的意义及其在工程上的应用 (3)

第二章全站仪三角高程测量 (4)

2.1 全站仪的介绍与使用 (4)

2.2 三角高程测量的发展史 (5)

2.3 三角高程测量的基本原理 (5)

第三章全站仪三角高程测量的方法 (8)

3.1 单向观测 (8)

3.2 双向观测 (9)

3.3 中间自由设站观测 (10)

第四章误差分析 (12)

4.1 影响误差的因子 (12)

4.2 误差分析 (13)

4.2.1全站仪单向三角高程测量的中误差 (13)

4.2.2 全站仪对向三角高程测量的中误差 (14)

4.2.3 全站仪中点法高程测量的中误差 (14)

结论与展望 (18)

参考文献 (20)

致谢 (21)

第一章绪论

1.1 前言

全站仪三角高程测量作为高程测量的一种有效手段, 已被广泛应用于生产实践中。目前在三角高程测量中, 主要应用单向观测法、对向观测法和中间自由设站观测法测相邻两点间高差。本文结合全站仪三角高程原理, 导出以上3种不同方法的高差计算公式, 并利用误差传播定律推导出中误差计算式, 对各种方法的高差中误差数据进行分析。

随着测量技术的快速提高, 全站仪已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中, 并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量, 深受广大测绘人员的欢迎。近年来, 人们对全站仪已有了更深入地认识, 对全站仪在高程测量方面的应用已有了大量研究, 其方法有全站仪单向和对向三角高程测量。这两种方法都是将全站仪安置在已知高程的测点上, 在待测点上安置棱镜, 量取仪器高和棱镜高, 采用单项或对向观测法测定两点间的距离和竖直角, 按三角原理计算高差。尽管全站仪测距和测角精度很高, 但仪器高和棱镜高都采用钢尺按斜量法或平量法获取, 其精度约为±2-3㎜, 故其误差是不容忽视的, 而且他们是固定值, 距离越短, 对高程测量影响越大。因此, 有研究者提出全站仪中点法高程测量, 此方法将全站像水准仪一样任意置站, 而不是将其置在已知高程点上, 在不量取仪器高的情况下, 利用三角高程测量原理测出待测点的高程。然而, 此方法误差随着观测距离和竖直角的增大而增加。虽然以上 3 种方法各有其优缺点, 但并未见对 3 种方法作全面综合误差评定分析的研究, 特别是在相同观测条件下研究各自测量精度, 以及其适用范围等。本文从三角高程测量原理出发, 根据误差传播定律, 综合考虑各测量方法的误差来源及其影响, 并对测量精度进行评定分析, 得出各方法代替水准测量的优缺点、适应条件及适应范围等, 使测量工作者可根据实际工作选择最佳测量方案。

1.2 全站仪三角高程测量的研究发展与现状

因自从上世纪九十年代开始, 全站仪越来越普及, 到如今已被广泛使用于地形图测量和工程施工测量中, 使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法也越来越被测绘工作者所采用。因此, 全站仪三角高程测量取代经纬仪三角高程测量是