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文檔簡介

1、三角高程測量代替三四等水準測量(測量高級技師論文)中鐵十二局武廣客運專線第六項目部論文三角高程測量代替三四等水準測量中鐵十二局集團第四工程有限公司 李寶康摘要 : 隨著電磁波測距技術(shù)發(fā)展 ,全站儀的不斷普及 ,三角高程測量在控制測量 和施工測量中應用越來越廣泛 ,其精度可代替三、四等水準測量,值得推廣。本文就三 角高程測量在導線點、水準基點復測中詳細介紹了它的利與弊以及消除誤差的方法。關(guān)鍵詞 :三角高程 三四等水準測量 全站儀 大氣折光 現(xiàn)我公司承攬的杭新景高速公路龍游支線建德段高速公路 SLC1 合同 段,地處微丘陵地段,林木茂密、地形復雜、通視條件較差,依據(jù)公路 勘測規(guī)范并根據(jù)現(xiàn)場實際情況

2、,此次水準復測采用三角高程法測定。1、基本原理 三角高程測量是根據(jù)兩點間的距離(斜距)和豎直角來推算兩點間的 高差。計算公式如下: hAB =SSin + iv + f 公式中表示: S-測得兩點間的斜距;i儀器高;v目標高;f球氣差改正數(shù)f=pr = 球差氣差 = D2 /2RD2k/2R = (1k)D2/2R 公式中: D= SCOS 為兩點間的水平距離;論文k 為大氣折光系數(shù);c 為球氣差系數(shù),取 k=0.13,則 c=6.83 10-8/m。 隨著全站儀在施工測量中的普及,現(xiàn)在用全站儀測高差(高程)已不 再用光電測距儀那樣測豎直角進行公式計算,而是把儀器高及目標高輸入 儀器后直接測的

3、兩點間的高差。2、估算測距三角高程的精度對公式 hAB =SSin +i v+f 求微分:得 hAB = S Sin +D /+i v+ f按誤差傳播律得: m2h=Sin2m2s+ D2 m2/2+m2i+m2v+m2f 。 取=30,兩點水平距離 D=500m,測距精度 2mm+2ppm,測豎直角精度 m=1.5。則按三測回取平均的邊長和豎直角觀測中誤差。ms= 22+12 / 3 =1.3mm , m =1.5/3 =0.86公式 m h2 = Sin2 s+D m / +m i+ m v+m f 中第一項中誤差 m1= Sinms=0.7mm;第二項中誤差 m2=D m/=2.0mm;

4、第三 項四項中誤差 mi = mv=1mm。至于 mf 的大小, 一般取 k=0.13,而實際 k 值隨地區(qū)、氣候、地面覆蓋物和視線超出地面高度等條件不同而變化,難 以精確確定其值。實驗證明, k 值在一天內(nèi)的變化,大致在中午前后最小, 在日出日落時最大,因而豎直角的觀測時間最好選在地方時 1016 時之間, 一般 k 值約在 0.080.14 之間,取 mk=0.05,則上式最后一項為 mf = mkD 2/2R= 1mm, 由于這項誤差按距離的平方成正比增加,若 D=1km 則 mf =4mm。為了減少 mf 的數(shù)值,故把視線控制在 500m 以內(nèi)是很重要的。論文現(xiàn)在再按 mh2 = Si

5、n2m2s+D2m2/2+m2 i+m2v+m2f 求單向觀測高 差的中誤差: mh2=m21+m22+m2i+m2v+m2f=0.72+2.02+12+12+12=7.49 即 mh= 2.7mm,而對向觀測平均值的中誤差 2.72 = 1.9mm,一公里有兩站, 故 mkm=2 ( 1.9)=2.7mm,這個精度已達到了三等水準測量的精 度( mkm=3mm)。3、提高三角高程測量的精度3.1 盡可能的選擇適合本地區(qū)的 k 值,減少豎直角測量的誤差。3.2 選擇適當?shù)挠^測時間,避開日出和日落時間,同時也要避開太陽 光線最強的時間,減少大氣折光影響。3.3 必須采用對向觀測方法,由于往返測時

6、,球差和氣差的值都相同, 故反號取平均值時,均可得到抵消。這樣就可抵消因 k 值的影響而造成測 高程的誤差。3.4 盡量選用 500 m以內(nèi)的視線長,采用短邊傳遞高程,受 k 值誤差 影響較小。3.5 盡量使視線遠離地面,靠近大氣層的 k 值與一般情況下的 k 值變 化幅度很大,由于空氣對流使目標成像不穩(wěn)定,垂直角的觀測精度也相應 降低。一般要求視線離地面高大于 0.50 m。4、以我標段的水準基點復測為例來說明以 GPS275控制點至吳潭控制點為一段計算事例來說明。4.1 量取儀高 在測量前,首先使儀器和覘牌基座精確對中整平后,準 確量取儀器高和覘牌目標高。一般在觀測前后各量一次,量取讀數(shù)取

7、到毫論文 米,前后兩次量取讀數(shù)不得大于 2mm, 而后取平均值為儀高。4.2 外業(yè)讀數(shù) 水平距離和高差觀測均采用對向觀測法正倒鏡兩測回測 定,兩測回往返測量的平均值為兩點間的水平距離和高差值。溫度、氣壓 加乘常數(shù)等各項改正數(shù)及數(shù)據(jù)已預先設(shè)置于儀器內(nèi)使其自動改正。外業(yè)記 錄(見表 1)。4.3 內(nèi)業(yè)計算 外業(yè)按附合水準線路進行,內(nèi)業(yè)水準計算按照四等水準 測量標準進行。 GPS275和吳潭兩個控制點作為高程起算點。水準復測 GPS275至吳潭實測線路高程閉合差為 +21mm(其限差為 20 4.07 40mm)(見表 2)。4.4 高程比較 實測高程與設(shè)計院提供的設(shè)計高程比較,差值均在規(guī)范 允許范

8、圍內(nèi)(見表 3)。論文序 號項目平距(m)距離高差值(m)平均值(m)往/返測 高差(m)實測高差測站測點盤左盤右平均值盤左盤右平均值(m)1275275-178.25878.25978.2588.5558.5598.5578.6658.66178.254儀高目標高78.25878.2598.5558.5591.4081.30078.25878.2588.5558.559275-127578.25078.25078.250-8.770-8.764-8.767-8.657儀高目標高78.25078.250-8.770-8.7641.411.378.25078.250-8.770-8.764227

9、5-1馬坪廟270.719270.719270.719-16.645-16.629-16.638-16.528-16.528270.718儀高目標高270.719270.719-16.646-16.631.411.3270.719270.719-16.646-16.631馬坪廟275-1270.717270.71516.40516.40916.40716.527儀高目標高270.717270.716270.71616.40516.4091.421.3270.716270.71516.40516.4093馬坪廟303-1323.176323.176323.176-10.003-9.994-10-

10、9.880-9.878323.173儀高目標高323.176323.176-10.003-9.9971.421.3323.176323.176-10.005-9.997303-1馬坪廟323.170323.1709.5489.5399.5429.875儀高目標高323.169323.169323.1709.5479.5371.6331.3323.171323.1719.5479.5364303-1304662.968662.968662.9687.2337.2327.2327.5657.574662.966儀高目標高662.968662.9687.2337.2321.6331.3662.968

11、662.9687.2337.232304303-1662.964662.964-7.728-7.709-7.718-7.583儀高目標高662.960662.960662.964-7.728-7.7081.4351.3662.968662.968-7.730-7.706全站儀測量記錄表(三角高程測量法)表1論文全站儀測量記錄表(三角高程測量法)序 號項目平距(m)距離高差值(m)平均值(m)往/返測 高差(m)實測高差測站測點盤左盤右平均值盤左盤右平均值(m)5304305240.191240.191240.191-8.498-8.485-8.492-8.357-8.361240.190儀高目

12、標高240.192240.191-8.493-8.4851.4351.3240.190240.191-8.498-8.485305304240.188240.187240.1888.2638.2718.2678.365儀高目標高240.189240.1888.2638.2711.3981.3240.188240.1888.2638.2716305306607.980607.980607.980-12.079-12.065-12.072-11.974-11.969607.978儀高目標高607.980607.980-12.079-12.0651.3981.300607.980607.980-12

13、.079-12.065306305607.976607.976607.97611.64311.65711.65211.964儀高目標高607.976607.97511.64611.6571.6121.3607.977607.97611.64911.6577306307262.135262.134262.134-0.989-0.973-0.982-0.670-0.670262.132儀高目標高262.133262.133-0.989-0.9761.6121.3262.135262.134-0.991-0.974307306262.130262.129262.1300.3730.3850.3780

14、.671儀高目標高262.131262.1310.3720.3811.5931.3262.130262.1290.3720.3828307308244.693244.694244.6940.4250.4500.4390.7320.728244.692儀高目標高244.695244.6940.4300.4491.5931.3244.694244.6940.4370.443308307244.691244.690244.690-0.941-0.931-0.936-0.724儀高目標高244.690244.690-0.941-0.9311.5121.3244.690244.689-0.941-0.9

15、317論文全站儀測量記錄表(三角高程測量法)序 號項目平距(m)距離高差值(m)平均值(m)往/返測 高差(m)實測高差測站測點盤左盤右平均值盤左盤右平均值(m)9308309417.821417.820417.821-1.603-1.589-1.596-1.384-1.386417.818儀高目標高417.822417.821-1.603-1.5891.5121.3417.821417.821-1.603-1.589309308417.816417.815417.8161.1221.1341.1281.388儀高目標高417.817417.8161.1221.1341.561.3417.81

16、6417.8161.1201.13410309310437.296437.2960.4480.4560.4520.7120.712437.294儀高目標高437.296437.296437.2960.4520.4521.561.3437.296437.2960.4480.456310309437.292437.291-1.026-1.028-1.026-0.713儀高目標高437.291437.29437.291-1.025-1.0251.6131.3437.291437.291-1.024-1.02811310310-1371.130371.128371.1290.1570.1680.163

17、0.4760.478371.128371.128儀高目標高371.129371.1290.1580.1681.6131.300371.129371.1290.1590.168310-1310371.129371.128371.128-0.759-0.746-0.753-0.480儀高目標高371.128371.127-0.760-0.7461.5731.3371.128371.128-0.761-0.74612310-1吳潭156.341156.341156.341-0.862-0.852-0.857-0.584-0.584156.340儀高目標高156.341156.341-0.857-0.

18、8571.5731.3156.341156.3410.862-0.852吳潭310-1156.340156.340156.3400.2840.290.2870.583儀高目標高156.340156.3400.2870.2871.5961.3156.340156.3400.2840.29論文點號高差(m)距離(m)改正值(mm)改正后高差高程(m)往測返測平均27590.6238.665-8.6578.66178.254-18.660275-199.283-16.52816.527-16.528270.718-1-16.529馬坪廟82.754-9.8809.875-9.878323.173-2

19、-9.880303-172.8747.565-7.5837.574662.966-37.57130480.445-8.3578.365-8.361240.190-1-8.36230572.083-11.97411.964-11.969607.978-3-11.97230660.111-0.6700.671-0.670262.132-1-0.67130759.4400.732-0.7240.727244.692-10.72730860.167-1.3841.388-1.386417.818-2-1.38830958.7790.712-0.7130.712437.294-30.70931059.4880.476-0.4800.478371.128-20.476310-159.964-0.5840.583-0.584156.340-1-.

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