精密三角高程测量的精度影响因素有

本科学生毕业论文

精密三角高程测量 方案优化设计

系部名称： 测绘工程系

专业班级： 测绘工程 学生姓名： 指导教师： 李秀海 职 称： 副教授

黑 龙 江 工 程 学 院

二○ 年 月

The Graduation Thesis for Bachelor's Degree

Trigonometric Leveling Optimization

Candidate： Sui Yongxu

Specialty ： Surveying and Mapping Engineering Class ：

Supervisor ：Associate Prof. Li Xiuhai

Heilongjiang Institute of Technology

20 - ·Harbin

黑龙江工程学院本科生毕业论文

摘要 ..........................................................................

中南林业科技大学本科毕业论文 在工程测量中三角高程与水准高程的对比研究

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

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有很影响。

1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。 1.1.2 研究意义

武广客运专线精密三角高程代替二等水准

测量的研究与应用

研制报告

中铁第四勘察设计院集团有限公司

武汉大学测绘学院 二 零 零 九 年 六 月

目 录

一、项目背景 ....................................................................................................................... 2 二、设计目标 ....................................................................................................................... 3 三、项目研制技术 ................................................................................................................ 3 1、高精度三角高程测量的严密公式 .......................................................

全站仪三角高程测量

应用全站仪进行三角高程测量的新方法

為嗳變乖ぺ惑 发表于 2006-10-5 19:51:00

在工程的施工过程中，常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。 随着全站仪的广泛使用，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他的局限性。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。

此主题相关图片如下：

图中：D为A、B两点

全站仪三角高程替代四等水准测量精度分析

生产部测量组 李 刚

摘要 根据全站仪三角高程测量的原理，推导了全站仪三角高程侧量高差的公式，对全站仪三角高程测量的高差进行了精度分析，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、四等水准测量要求。

关键词 全站仪 三角高程 四等水准 精度分析

1 引言

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。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。

2 全站仪三角高程测量原理

用全站仪进行高程测量的方法

三角高程测量

1 三角高程测量的基本原理

三角高程测量是通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间的高差的方法。它观测方法简单，不受地形条件限制，是测定大地控制点高程的基本方法。目前，由于水准测量方法的发展，它已经退居次要位置，但在山区和丘陵地带依然被广泛采用。

在三角高程测量中，我们需要使用全站仪或者经纬仪测量出两点之间的距离(水平距离或者斜距)和高度角，以及测量时的仪器高和棱镜高，然后根据三角高程测量的公式推算出待测点的高程。

由图中各个观测量的表示方法，AB两点间高差的公式为：

h=S0tanα+i1-i2 ①

但是，在实际的三角高程测量中，地球曲率、大气折光等因素对测量结果精度的影响非常大，必须纳入考虑分析的范围。因而，出现了各种不同的三角高程测量方法，主要分为：单向观测法，对向观测法，以及中间观测法。

1.1 单向观测法

单向观测法是最基本最简单的三角高程测量方法，它直接在已知点对待测点进行观测，然后在①式的基础上加上大气折光和地球曲率的改正，就得到待测点的高程。这种方法操作简单，但是大气折光和地球曲率的改正不便计算，因而精度相对较低。

1.2 对向观测法

应用全站仪进行三角高程测量的新方

在工程的施工过程中，常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。

随着全站仪的广泛使用，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他的局限性。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H A

，只要知道A 点对B点的高差H AB即可由H B=H A+H AB得到B点的高程H B。

此主题相关图片如下：

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

第四章 距离测量 与

第 四 章距离测量与三角高程测量学习要点◆卷尺量距 ◆视距测量 ◆电磁波测距 ◆三角高程测量

测距技术的发展

直接测距法 步测：双步

≈1.5m 步弓、尺链 线尺、竹尺、 皮尺、钢尺

间接测距法

光学视距测量

电磁波测距

距离测量方法概 述

距离测量概述 距离测量是测量的三项基本工作之一： 测定地面点之间的水平距离。 距离测量的主要方法有： 钢卷尺量距 主要指钢卷尺量距 视距测量 利用测量仪器的视距丝测距 电磁波测距 测距仪测距 三角测量法 利用三角形的边角关系求距离 三角高程测量： 是间接测定两点间高差的方法。

§4-1

卷尺量距

卷尺量距概 述

一般量距方法 量距相对精度： 1 2000 1 5000 主要用途：图根导线边长丈量、一般工 程的距离放样。

精密量距方法 量距相对精度：1 10000 1 40000 主要用途：砼、钢结构等较精密工程的 放样等。

钢尺量距的作业要求1.一般方法量距：直 平 准 目估定线，保证量距时沿直线方向进行 地面平整，钢尺水平 每尺段端点标志精确测钎

1.一般方法量距

A

SAB=n +

B

为整尺段长 为余长

直线定向 1、两点间定线

2、过山头定线

3、延长直线C1A B C C2

2.精密

全站仪进行三角高程测量的新方法

摘要：使用跟踪杆配合全站仪测量高程的新方法越来越普及，使用传统的三角高程测量方

法已经显示出了他的局限性。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点，又减少了三角高程测量的误差来源，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。

关键词：全站仪 三角高程 新方法 精度

在工程的施工过程中，常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用,但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高,麻烦而且增加了误差来源。这种新方法既结合了水准测量的任一置站的特点，又减少了三角高程测量的误差来源，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

第18讲 区 域 网 空 中 三 角 测 量的精度…一、区域网加密精度分析的不同方法 二、布设像片控制点的要求

内 容 安 排

三、影响区域网加密精度的主要因素 四、区域网平差的系统误差

五、光束法自检校区域网平差简介六、GPS辅助空三简介

第18讲 区 域 网 空 中 三 角 测 量的精度…一、区域网加密精度分析的不同方法 1、理论精度 把待定点的坐标改正数视为随机变量，在最小 二乘平差计算中，求出坐标改正数的的方差——协 方差矩阵。 原理间接平差误差方程式： AX L V 权P 法方程式：AT PAX AT PLQX A PAT

未知数权系数矩阵：单位权中误差： 未知数中误差： 平均中误差：1 n X Xi n 1

1

V T PV 0 r X 0 QX

最大中误差： ( Xi )max

第18讲 区 域 网 空 中 三 角 测 量的精度…一、区域网加密精度分析的不同方法 1、理论精度 区域网平差的精度分布规律： 区域内部精度均匀，精度最弱点位于区域四周； 密周边布点时，光束法区域网平差的理论精度不 随区域大小改变； 控制点稀疏布点时，区域网的理论精度随区域增 大而降低；增大旁向重叠，可提