全站仪测量高程新方法!你一定没学过!
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使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及,使用传统的三角高程测量方法已经显示出了它的局限性。经过长期摸索,总结出一种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高施测速度更快。

一、三角高程测量的传统方法
如图一所示,设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。

图 一
图中:D为A、B两点间的水平距离。
а为在A点观测B点时的垂直角i为测站点的仪器高,t为棱镜高HA为A点高程,HB为B点高程。V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtanа)。
首先假设A,B两点相距不太远,也不考虑大气折光的影响。为了确定高差hAB,可在A点架设全站仪,在B点竖立跟踪杆,观测垂直角а,并直接量取仪器高i和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则hAB=V+i-t故 HB=HA+Dtanа+i-t。这就是三角高程测量的基本公式,但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。
因此,只有当A,B两点间的距离很短时,才比较准确。当A,B两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正,只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述。
从传统的三角高程测量方法中可以看出,它具备以下两个特点:1、全站仪必须架设在已知高程点上。2、要测出待测点的高程,必须量取仪器高和棱镜高。

二、新方法操作方法
利用三角高程测量原理,导出变型公式,将全站仪象水准仪一样,任意架,而不是必须将它置在已知高程点上;全程不用量取仪器高和棱镜高,直接测出待测点的高程。
敲黑板!重点!操作步骤:
1、全站仪任意架,但要求必须能和已知高程点、待测未知点均通视。
2、照准已知高程点B,测出VD(高差)值,并算出W的值。(测站点、仪器高、棱镜高,一律不必设定。)W = HB - VD
3、进入坐标测量功能,将测站点高程Z设为W的值,仪器高和棱镜高均设为0。
4、照准待测点A,测量,显示坐标Z值即为A点高程。

公式推导和概念:假设B点的高程已知,A点的高程为未知,要通过全站仪测定其它待测点的高程。
HA= HB - (D × tan(vа) + i - t )
上式变型可知:
HA+i-t = HB -D × tan(vа) = W
其中D×tan(va)是中心高差,就是我们测距,并显示出来的VD值。然后需要计算出一个W值,命名为“置换高”。
W =HB - VD
这种高程测量新方法,是将全站仪任意架设,不用量仪高镜高,测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高!减少了操作、仪器、环境等误差来源。