無(wú)量高全站儀三角高程測(cè)量

隨著全站儀在工程測(cè)量中的普及，使用既可任意置站，又可減少誤差來(lái)源，同時(shí)還無(wú)需每次量取儀器高及棱鏡高度的棱鏡跟蹤桿配合全站儀測(cè)量高程方法，已愈發(fā)受到廣大測(cè)量人員青睞。通過(guò)已有工程實(shí)例證明，無(wú)量高全站儀三角高程測(cè)量法可使測(cè)量精度進(jìn)一步提高、施測(cè)速度更快，特別適合于復(fù)雜環(huán)境下工程的應(yīng)用。1

無(wú)量高全站儀三角高程測(cè)量法1.1

測(cè)點(diǎn)高程H測(cè)高法（1）公式推導(dǎo)圖1為傳統(tǒng)三角高程測(cè)量示意。設(shè)HB為B點(diǎn)高程，已知；HA為A點(diǎn)高程，未知；現(xiàn)通過(guò)全站儀測(cè)定其他待測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高圖1中，D為A、B兩點(diǎn)間的水平距離，即高斯投影平面上兩點(diǎn)的距離；i為測(cè)站點(diǎn)的儀器高。圖1

傳統(tǒng)三角高程測(cè)量示意HA=HB-Dtanα-i+t式中：Dtanα即V值可用儀器直接測(cè)出，i、t均未知，但因儀器置好后，i值將隨之不變，同時(shí)選取棱鏡跟蹤桿作為反射棱鏡，棱鏡高度值t也將不變。故待測(cè)點(diǎn)的高程為：HA+i-t=HB-Dtanα=H0。HA+i-t在任意測(cè)站上固定不變，且可以計(jì)算出其測(cè)站點(diǎn)高程H0。故有H求=

H0+D'tanα'+i-t。式中：H求為待測(cè)點(diǎn)高程；D'為測(cè)站點(diǎn)到待測(cè)點(diǎn)的水平距離；α'為測(cè)站點(diǎn)到待測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)垂直角。當(dāng)i=0、t=0時(shí)，H求=

H0+D'tanα'。（2）操作過(guò)程1）選擇與已知高程點(diǎn)通視的位置將儀器任意置點(diǎn)。2）測(cè)出V值，計(jì)算出H0。3）重新設(shè)定儀器測(cè)站點(diǎn)高程為H0，且設(shè)置儀器高及棱鏡高為0。4）照準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)，測(cè)出其高程。1.2

借高三維Z坐標(biāo)測(cè)高法（1）公式推導(dǎo)借高三維Z坐標(biāo)值測(cè)高法測(cè)量如圖2所示，B=BM為后視點(diǎn)B的高程代號(hào)。假設(shè)B點(diǎn)的高程H；已知，C點(diǎn)的高程HC未知，A點(diǎn)為任意置站點(diǎn)，通過(guò)全站儀測(cè)定C點(diǎn)的高程HC。圖2

借高三維Z坐標(biāo)值測(cè)高法測(cè)量示意由Z坐標(biāo)測(cè)量原理可知：ZB=ZA+Dtanα+i-t式中：Dtanα即V值可以用儀器直接測(cè)出，測(cè)出V值后將儀器中儀高值i改設(shè)為（t-Dtanα）值、將測(cè)站點(diǎn)ZA坐標(biāo)設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)高點(diǎn)HB。測(cè)量中儀器置好后，儀器中的i值將隨之不變，同時(shí)選取棱鏡跟蹤桿作為反射棱鏡，t值不變，由此可得如下公式。ZB=ZB+Dtanα+i-t=ZA+Dtanα+i-t+Dtanα+（t-Dtanα）-t=ZBZC=ZA+D'

tanα'

+i-t=ZB+D'

tanα'+i-t=ZB+D'

tanα'+（t-Dtanα）-t=ZB+D'

tanα'

-Dtanα（2）操作過(guò)程.1）將儀器任意置點(diǎn)，所選點(diǎn)位要求與已知高程點(diǎn)通視。2）將儀器照準(zhǔn)已知基準(zhǔn)高程點(diǎn)，測(cè)出V值，并將儀器中儀高值改設(shè)為（t-Dtanα）值。棱鏡高t值在搬站前始終保持不變。3）將測(cè)站點(diǎn)Z坐標(biāo)設(shè)置為所視基準(zhǔn)點(diǎn)高程值。4）進(jìn)入坐標(biāo)測(cè)量功能界面，照準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)測(cè)出其Z坐標(biāo)，即為待測(cè)點(diǎn)高程。2

工程驗(yàn)證以圖3所示工程項(xiàng)目測(cè)量線路為例，從GPS3基準(zhǔn)點(diǎn)到GPS4基準(zhǔn)點(diǎn)的直線距離為1777.159m，高差為0.562m，閉和差f為0.006m，滿(mǎn)足四等水準(zhǔn)測(cè)量要求。圖3

全站儀三角高程測(cè)量示意無(wú)量高全站儀三角高程測(cè)量法在建筑施工中的應(yīng)用，可以快速準(zhǔn)確地測(cè)得高程數(shù)據(jù)，且減輕了水準(zhǔn)測(cè)量可能因轉(zhuǎn)站多、高差過(guò)大及氣候條件惡劣等因素引起的