1、应用全站仪进行三角高程测量摘要：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， 笔者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。 关键词：全站仪 三角高程 测量 中图分类号：P224.2 文献标识码： A 文章编号： 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
2、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。笔者经过长期摸索，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
3、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 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=Dtan） 首先我们假设 A，B 两点相距不太远，可以将水准面看成水平面，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 ，并直接量取仪器高 i 和棱镜高 t，若
4、A，B 两点间的水平距离为 D，则 hAB=V+i-t 故 HB=HA+Dtan+i-t（1） 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。我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出，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、全站仪三角高程测量的探索 如果我们能将全站仪象水准仪一样任意置点，而不是将它置在
5、已知高程点上，同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，利用三角高程测量原理测出待测点的高程，那么施测的速度将更快。如图一，假设 B 点的高程已知，A 点的高程为未知，这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由（1）式可知: HA=HB-(Dtan+i-t) （2） 上式除了 Dtan 即 V 的值可以用仪器直接测出外，i,t 都是未知的。但有一点可以确定即仪器一旦置好，i 值也将随之不变，同时选取跟踪杆作为反射棱镜，假定 t 值也固定不变。从（2）可知： HA+i-t=HB-Dtan=W （3） 由(3)可知，基于上面的假设，HA+i-t 在任一测站上也是固定不变的.而且可以计算出它的值 W。
6、 这一方法的操作过程如下: 1、仪器任一置点，但所选点位要求能和已知高程点通视。 2、用仪器照准已知高程点，测出 V 的值，并算出 W 的值。 （此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程，仪器高，棱镜高均为任一值。施测前不必设定。 ） 3、将仪器测站点高程重新设定为 W，仪器高和棱镜高设为 0 即可。 4、照准待测点测出其高程。 下面从理论上分析一下这种方法是否正确。 结合（1） ， （3） HB=W+Dtan (4) HB为待测点的高程 W 为测站中设定的测站点高程 D为测站点到待测点的水平距离 为测站点到待测点的观测垂直角 从(4)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角
7、的变化而改变。 将（3）代入（4）可知： HB=HA+i-t+Dtan （5） 按三角高程测量原理可知 HB=W+Dtan+i-t (6) 将（3）代入（6）可知： HB=HA+i-t+Dtan+i-t (7) 这里 i,t为 0,所以: HB=HA+i-t+Dtan (8) 由(5),(8)可知,两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的。也就是说我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。 综上所述：将全站仪任一置点，同时不量取仪器高，棱镜高。仍然可以测出待测点的高程。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，因为它减少了误差来源。整个过程不必用钢尺量取仪器高，棱镜高，也就减少了这方面造成的误差。同时需要指出的是，在实际测量中，棱镜高还可以根据实际情况改变，只要记录下相对于初值 t 增大或减小的数值，就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。 参考文献:测量学靳祥升 主编 出版时间：2003-11-1 出版社：黄河水利出版社 作者简介：李海波 1980 年 7 月 24 日出生,籍贯：陕西陇县 主要从事工作：水利工程运行管理、水利工程安全监测、水库淤积测量及库容计算分析。
