工程测量中三角高程测量误差分析及解决方法样本

工程测量中三角高程测量的误差分析及解决方法

戚忠

中国水利水电第四工程局有限公司测绘中心, 青海西宁, 邮编810007

一引言

一直以来, 为保证精度, 高等级高程测量都采用几何水准的方法。而在某些特定环境下, 几何水准往往会耗费大量的人力、物力, 且受地形等条件因素影响较大! 鉴于几何水准在某些特定情形下无法进行的问题, 探讨如何提高三角高程测量的精度, 以保证其测量成果的可行性和可靠性, 使得三角高程测量成果足以替代几何水准。随着高精度全站仪的问世, 结合合理的方式、方法, 运用三角高程替代几何水准测量是切实可行的。三角高程代替几何水准能够解决跨河水准及高边坡、危险地段无法进行精密几何水准测量的难题, 保障危险地段测量人员和仪器设备的安全, 提高了工作效率, 降低了测量成本。

二三角高程测量误差分析

常见的三角高程测量有单向观测法、中间法和对象观测法, 对向观测法能够消除部分误差, 故在三角高程测量中采用较为广泛。对向观测法三角高程测量的高差公式为:

(1)

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式中: D为两点问的距离; a为垂直角;为往返测大气垂直折光系数差; i

为仪器高; v为目标高; R为地球曲率半径(6370 km); 为垂线偏差非线性变化量;

令。

对式(1)微分, 则由误差传播定律可得高差中误差:

(2)

由式(2)可知影响三角高程测量精度主要有: 1.竖直角( 或天顶距) 、 2.距离、3.仪器高、 4.目标高、 5.球气差。第1、 2项能够经过试验观测数据分析选择精度合适的仪器及其配套的反光棱镜、温度计、气压表等, 我们选择的是徕卡TCA 及其配套的单棱镜、国产机械通风干湿温度计、盒式气压计; 第3、 4项, 一般要求建立稳定的观测墩和强制对中装置, 采用游标卡尺在基座3个方向量取, 使3个方向量取的校差小于0.2 mm, 并在测前、测后进行2次量测; 第5项球气差也就是大气折光差, 也是本课题的研究重点。

三减弱大气折光差的方法和措施

大气折光差: 是电磁波经过大气层时, 由于传播路径产生弯曲及传播速度发生变化而引起观测方向或距离的误差。大气折光对距离的影响, 表现在电磁波测距中影响的量值相对较大, 必须在测距的同时实测测线上的气象元素, 再用大