精密三角高程測量課件

1、精密三角高程測量武漢大學(xué)測繪學(xué)院潘正風精品常規(guī)高程測量方法 幾何水準測量目前仍是高程測量的主要方法，測量精度高、操作簡單是這種方法的優(yōu)勢。但視線短、速度慢、勞動強度大。三角高程測量的精度主要受高度角觀測精度的限制和大氣折光的影響，限制了三角高程測量的應(yīng)用。但可在較長的距離上測量。因此，測量人員一直在研究，提高三角高程測量的精度，在一定的精度范圍內(nèi)，代替幾何水準測量。精品精密三角高程測量的發(fā)展 隨著全站儀的發(fā)展，國內(nèi)外廣泛開展了 EDM三角高程測量的研究，并取得很大的進展。這些研究表明，三角高程測量可以代替四等水準測量，也有的認為邊 EDM 三角高程測量已接近或已達到二等水準測量要求，也有的認為

2、EDM 三角高程測量可以達到更高的精度。精品短距離單向三角高程計算公式同理精品短距離雙向三角高程計算公式精品長距離三角高程測量計算公式 點P1 觀測目標P2 ，相對于參考橢球面的大地高為h1 和h2 ， Z為大地天頂距。視線兩端點在橢球上的投影以m 和 n表示。橢球中心 O，旋轉(zhuǎn)軸 通過極P 。b 橢球法線端點在旋轉(zhuǎn)軸上的位置以 n1和n2 表示，而mP 和nP 是子午線。精品大地天頂距計算大地高高差公式單向觀測高差的計算公式同樣反向觀測對向觀測，取之差的平均值精品長距離三角高程測量計算公式經(jīng)以足夠的精度進行變換后，得由大地天頂距變換為觀測天頂距，并顧及大氣垂直折光對觀測天頂距的影響，有精品三

3、角高程測量計算公式考慮儀器高和目標高，則有精品正常高的確定 前5項相當于應(yīng)用幾何水準所得的高差（正高高差），最后項為正常高改正。精品大氣垂直折光的影響 第四項是大氣垂直折光的影響，當同時對向進行天頂距觀測時，這時可認為對向觀測的高差受大氣垂直折光的影響很小或不受大氣垂直折光的影響。精品垂線偏差影響和歸算為正高高差 第五項是垂線偏差影響，在雙向三角高程測量時，當沿視線方向的垂線偏差隨距離而均勻變化，這時可認為對向觀測的高差受垂線偏差影響很小或不受垂線偏差影響。而且得出的就是正高高差。 精品正常高改正 計算正高改正時，可將水準路線按其中高程有急劇變化的點分為數(shù)段，分別求各 ，一般可在地圖上量取，以

4、分為單位。再求各段的平均高程H。 當水準路線沿緯圈布置時，正高改正等于零，沿子午圈布置時，正高改正為最大。精品精密三角高程測量的可能 自動照準的高精度全站儀的儀器精度可以滿足三角高程測量代替二等水準測量的要求。 實現(xiàn)兩臺儀器同時對向觀測，有利于削減大氣垂直折光影響。 在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊，避免量取儀器高和覘標高。 限制觀測邊的長度和高度角，以減少大氣垂直折光和相對垂線偏差的影響。精品高精度智能全站儀Leica TC2003A Leica TCA1201 Topcon GTS 901A Trimble S6 精品高度角測量對三角高程的影響精品測距對對三角高程的影響精品三角高程測量實

5、施 精密三角高程測量按三角高程測量基本原理，采用兩臺自動照準的高精度全站儀，經(jīng)改裝后，照準棱鏡固定在全站儀的把手上。進行同時對向觀測，可基本消除或大大消弱大氣垂直折光的影響。在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊，同時在測段的起末水準點上立高度不變的同一棱鏡桿，這樣可完全避免量取儀器高和覘標高。限制觀測邊的長度和高度角，以減少相對垂線偏差的影響。精品儀器改裝精品高、低棱鏡常數(shù)測定 在平地相隔20米左右，分別架設(shè)全站儀和高低棱鏡，全站儀直接設(shè)置測定高差。先測定低棱鏡高差，讀10次取平均值。再測定高棱鏡高差，讀10次取平均值。將高棱鏡高差減去低棱鏡高差，即得高、低棱鏡常數(shù)。 同樣方法測定另一高、低棱鏡

6、常數(shù)。 高、低棱鏡常數(shù)用于檢查測站高差。精品起、末水準點觀測方法在測段水準點附近（一般在20米以內(nèi)，并要求起、末點大致相等）架設(shè)全站儀，在水準點上架設(shè)棱鏡桿（起、末點為同一根桿，長度不變），進行距離和高度角觀測。低棱鏡兩測回，高棱鏡兩測回。觀測時各站上要在觀測前測定溫度和氣壓，在全站儀上設(shè)置，以便對邊長進行改正。精品觀 測精品觀 測精品觀 測精品大瑤山三角高程觀測路線精品大瑤山三角高程觀測路線精品大瑤山三角高程觀測路線精品對向觀測方法按儀器前進方向，先進行后測站觀測，再進行前測站觀測。每個測段進行單棱鏡往返測或高低雙棱鏡觀測，高低雙棱鏡觀測順序為：后低，前低，前高，后高。支線測段進行單棱鏡往返

7、測。一條邊觀測結(jié)束后，進行下條邊觀測，這時特別要注意，前站儀器不動，為下條邊的后站，原后儀器遷至前面，為下條邊的前站，在一個測段上對向觀測的邊為偶數(shù)條邊。精品觀測順序精品觀測測回數(shù)（二等）對邊觀測邊長一般在 200 500 米，丘陵地區(qū)、山地最長為 1000 米。豎角一般不超過 10度。儀器架設(shè)要選擇堅實的地面，并踩穩(wěn)腳架。觀測邊長在 100 米以內(nèi)測 2 測回，100 500 米測 4 測回，500 800 米測 6 測回， 800 1000 米測 8 測回。精品觀測測回數(shù)（三等）對邊觀測邊長一般在 200 500 米，丘陵地區(qū)、山地最長為 1000 米。豎角一般不超過 10 度。觀測邊長在

8、 200 米以內(nèi)測 2 測回，200 700 米測 4 測回，700 1000 米測 6 測回。精品觀測限差各測回垂直角和指標差不超過 5 秒，距離不超過 3 毫米。測段往返測高差不符值不超出 毫米，雙棱鏡觀測時按高低棱鏡觀測值分別計算高差，不符值不超出 毫米，并在測站上要檢核高低棱鏡觀測高差之差。精品觀測經(jīng)驗在有太陽的中午前、后一段時間，望遠鏡成象受大氣湍流影響而跳動，嚴重影響觀測高度角的精度。最好不要觀測或者是縮短觀測邊長。精密三角高程測量，觀測時間的選擇取決于 成像是否穩(wěn)定。但在日出、日落時，大氣垂 直折光系數(shù)變化較大，不宜進行長邊觀測。精品觀測經(jīng)驗自動照準觀測，視場內(nèi)不能有草、樹葉、電

9、線在棱鏡前。視線不能通過煙火上空，不能穿過飄動的霧團。對向觀測時，如一站觀測時間過長，應(yīng)重測對向觀測。測段起、末水準點上，對中桿要放穩(wěn)。全站儀要架穩(wěn)。選擇好測站位置。精品電子記錄打開項目測段記錄觀 測重新通過查看觀測創(chuàng)建項目高低棱鏡精品電子記錄創(chuàng)建項目：（1800條記錄） 項目名、選等級（二等, 三等）、觀測員測段記錄： 測段號、起點名、末點名 選線路方向（往測, 返測, 單程高低棱鏡）精品電子記錄觀 測：重新通過： 選擇（起點觀測，對邊觀測，末點觀測） 選擇觀測目標（前、后、高、低棱鏡） （顯示：觀測通過、斜距、平距、高度角、 高差）查看觀測：（測段號） （顯示：斜距，平距，高度角，高差）高低棱鏡：（本高低差，對高低差）精品測段高差計算從電子手簿導(dǎo)出觀測觀測記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換高差計算精品測段觀測記錄精品測段高差計算分別計算高、低棱鏡的觀測高差對同一條邊，取對向觀測高差的平均值按觀測前進方向?qū)⒏鬟吀卟钕嗉?，得測段低棱鏡、高棱鏡的觀測高差。比較低棱鏡、高棱鏡的觀測高差，取高差的平均值。精品生 產(chǎn) 成 果 武廣鐵路客運專線從長沙南到韶關(guān)，主要采用三角高程測量代替二等水準測量，測量線路的長度超過400公里，所經(jīng)過的地區(qū)是丘陵和山區(qū)，多處跨越江河，測量條件較復(fù)雜。這種情況下，測量成果能達到二等水準測量精度。經(jīng)施工單位二等水準測量復(fù)測，符合要求。按較差統(tǒng)計計算的每公里測量的全中誤差為1.9 m