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发布日期:2019-12-09  浏览次数:118
 摘 要: 随着光电测距技术的发展 ,全站仪精度的提高 ,全站仪越来越多的应用于水准测量。通过推导全站仪水准法三角高程测量公式 ,对其精度进行了分析 ,论证了用全站仪水准法三角高程测量代替三四等水准测量的理论依据 ,并采用全站仪任一置站的方法 ,测量时不必量取仪器高、棱镜高 ,既减少了三角高程的误差又加快了施测速度。结合导线测量实例,提出了便于实际应用的近似坐标间接平差方法。并给出了实际操作的公式与经纬,导线测量相比,避免了方位角的推算和改正,以及坐标增量的计算和改正,工作效率高,而且不易出错,同时可以,出传统附和导线测量需要两条已知边。作为方位角的检核条件,而全站仪导线间接平差

关键词:全站仪,经纬仪,方位角,导线测量,分析,应用 
近几年随着光电测距技术的发展 ,以及各种高精度全站仪的普遍应用 ,经过实践 ,全站仪水准法在工程施工中被广泛的采用 。所谓全站仪水准法就是在待测两点 (保持棱镜高度一致 )中间安置全站仪。此方法既有传统三角高程测量的优点 ,同时在施测的过程中又不需要量测仪器高和棱镜高从而减少了高差测量的误差来源 ,使这种三角高程的精度得到了提高。本文通过推导全站仪水准法三角高程测量原理 ,分析了其测量精度 ,得出全站仪水准法高程测量可代替三四等水准测量的结论。本文讲述全站仪导线与传统水准导线对比,在成果处理时可以应用这些近似坐标按坐标平差、即间接平差、法进行平差,得到各个导线点的最终坐标 这将优于过去经纬仪导线测量方法。可以减轻测量人员的内 外业工作强度,提高工作效率。
全站仪水准法三角高程测量精度影响与消除和减小方法
1.天顶距和水平距离观测误差对观测高差的影响(要想提高观测精度 必须设法提高垂直角的精度)
2.地球曲率和大气折光的影响,(把视距控制在 200 m,左右 ,前后视距差控制在 3m之内 ,球气差的影响就可以忽略不计)。
3.仪器沉降和棱镜倾斜的影响,(具体操作时可以用两根长度适中的竹竿顶住对中杆 ,或采用三条腿的对中杆)。
4.竖直度盘指标差的影响(采用正倒镜观测,就可以抵消指标差的影响)
5.竖轴倾斜误差的影响(计量审定合格的全站仪可忽略不计)
6.垂线偏差的影响(垂线偏差对高程的影响在山区和大山区是很大的, 因此,在这些地区测量时应该适当的减小视线的长度)
(1)水准观测的具体过程如下
开始观测前 ,应详细记录时间、天气、气压温度、湿度和成像效果等因素;
(2) A、D两点设全站仪 ,B、C两点设标尺 ,分别对近标尺和远标尺进行同时观测;观测完成后 ,将 D点的仪器移到 C点 ,重复上述观测过程;然后再将 A点的仪器移到 B点 ,重复观测过程;再将 C点的仪器移回 D点 ,仍重复上述观测过程。以上工作最好在上午完成。
(3)将两岸的人员和仪器对调 ,B、C设仪器. A、D设标尺 ,重复 1的过程
在对称的时间内重复 1、2的过程 ,但仪器交换次序也应对调;
(4)测量结果分析
采用全站仪水准法三角高程测量进行距河水准测量的主要误差源是测角误差和球气差 ,因此从选点到观测作业的实施 ,都是围绕着提高测角精度和减弱球气误差进行的。观测结果见表 2。按照国家三等水准测量的有关规定进行检核 ,极限差为 10L。对表 2中数据进行对比 ,可以得出观测结果合乎国家三等水准测量要求的结论。
全站仪导线间接平差与坐标计算
应用全站仪观测导线 可以通过机内的微处理器,直接得到导线点的平面近似坐标。由于全站仪直接测定各导线点的近似坐标值,平差计算就不用像传统的经纬仪导线近似平差计算那样,先进行角度,闭合差计算和调整 然后推算方位角,再进行坐标增量闭合差的计算和调整。最后根据平差后的坐标增量计算导线点的坐标,全站仪导线直接按坐标平差计算 将更为简便,下面以图1全站仪导线为例说明其测量方法 分析它与经纬仪导线测量的不同点进而推出全站仪导线测量的间接平差计算方法。

全站仪导线的外业工作
首先将全站仪安置于已知点A上,分别输入A,B两点的坐标,全站仪瞄准B点定位,测量导线点2坐标.依次在各导线点设站测量出下一个导线点(3~C)的坐标。从以上观测过程可以看出,导线测量中的许多计算工作已由仪器机内软件承担.全站仪可直接测。定各点的近似坐标值.
全站仪导线的内业平差计算
由于存在测量误差,最后测量的C点近似坐标不等于C点的已知坐标,平面位置产生了一个线量误差C′C,即导线全长闭合差在纵f1f横坐标轴上的投影分别为fx,fy.

结论:由于全站仪提供了高精度的角度和距离测量 ,因而全站仪的三角高程测量可以代替传统的水准测量进行高程控制测量或施工测量 。用全站仪水准法三角高程测量代替三、四等水准测量的新方法 ,其优点是仪器任意置站 ,方便灵活;不量仪器高、棱镜高 ,减少误差来源 ,提高工作效率;测站选在中部 ,可以减弱大气折光的影响;由于精度提高 ,施测距离可达 600 m。在实际工作中 ,棱镜高度发生变化时 ,只要记录下相对于初值增大或减小的数值 ,计算时一并考虑即可计算出待测点的实际高程。根据理论研究和大量外业实验表明 ,测距三角高程能够代替三、四等水准测量 ,已逐步用于生产作业中 获得较高的效益。采用全站仪测量导线并进行间接平差,直接在已经测得导线点的近似坐标上进行改正,方法简单,易于掌握 避免了传统平差法的方位角的推算和改,正 以及坐标增量的计算和改正 能大大提高工作效率,而且不易出错,同时可以看出传统附和导线测量需要两条已知边,作为方位角的检核条件,而全站仪导线间接平差,只需要一条已知边和一个已知点即可,使导线的布网更加灵活。
[1] 邹永廉. 土木工程测量.北京:高等教育出版社,2004.
[2] 中国有色属工业协会GB50026-2007工程测量规范[S]北京 中国计划出版社2008.
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[4] 王爱生,高有裕. 全站仪代替水准仪的新尝试. 测绘通报, 2003.
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