EDM三角高程测量误差分析
三角高程测量的误差分析与大气折光系数的确定
三角高程测量的误差分析与大气折光系数的确定随着人们对三角高程测量的研究，在平原或丘陵地区三角高程测量已经能够代替三、四等水准测量、跨河水准；在高山地区甚至可以代替一、二等水准测量。
本文在简要介绍三角高测量的基本原理和误差影响因子的基础上重点阐述如何确定大气折光系数K。
标签：三角高程测量误差分析大气折光系数0引言地面高程传递技术主要包括几何水准测量、三角高程测量、液体静力水准等。
用几何水准求地面点的高程其精度较高，但受大气折光、视距及地形的限制；三角高程测量的基本思想是由测站向照准点所观测的竖角和它们之间的水平距离，计算测站点与照准点之间的高差，其受地形条件的限制较少，使用起来相对灵活、高效，广泛用于控制测量、地形测量和工程测量等领域。
1三角高程测量（Trigonometric height surveying）的基本原理全站仪三角高程测量主要分为单向、对向和中点法三角高程测量，文[1]中指出，对向三角高程测量误差最低、精度最高，下面就以对向三角高程测量为例，简要介绍其基本原理。
对向观测又称往返观测，如图1，将全站仪置于A点，棱镜置于B点，测得A、B两点间的高差hAB，hAB称为往测高差：再将全站仪置于B点，棱镜置于A点，测得B、A两点间的高差hBA，hBA 称为反测高差：往返测高差的平均值即可作为最终的测量结果：这种测量方法在导线测量中使用得比较普遍。
式中：S往、S返、α往和α返分别为往返观测的斜距和竖直角；i往、i返、v往和v返分别为往返观测的仪器高和棱镜高；K往和K返分别为往返观测时的大气折光系数；R为椭球半径。
在全站仪进行往返测量时，如果观测是在相同气象条件下进行的，特别是在同一时间进行，则可假定大气折光系数对于反向观测基本相同，因此K往≈K返。
又S2往·cos2α往和S2返·cos2α返同是A、B两点间的平距的平方，也可近似相等。
从（1）～（3）式可以得出对向观测计算高差的基本公式为：2全站仪对向三角高程测量误差分析根据误差传播定律，对（4）进行微分，并转为中误差关系式，则有：从（5）式可以看出，对向三角高程测量的精度主要受边长误差、竖角观测误差、仪器高和目标高的量测误差等诸多因素的影响具体如下：（1）边长误差的大小决定于测量的方法，当今，先进而精密的测距仪器相继问世并得到广泛推广使用，使测距精度显著提高，如Leica TCA2003的测距标称精度达到了1mm+1ppm，能够显著提高短边的测距精度；（2）竖直角观测误差中有照准误差、读数误差、竖盘指标差等，相对来讲，竖角观测误差对高差测定的影响与推算高差的边长成正比，边长越长，影响越大，实际工作中尽量选取测角精度高、能自动照转的仪器进行测量，如Leica TCA的测角精度达0.5″；（3）仪器高和目标高的测定误差，当用光电测距三角高程测量代替四等水准测量时，仪器高和棱镜高的测定要求达到毫米级，可以采用小钢卷尺认真地量测两次取平均值，在实际工作中，我们可以保持往返测过程中棱镜高不变等措施减少其误差。
浅谈三角高程测量误差影响因素分析
浅谈三角高程测量误差影响因素分析关键词：三角高程误差分析三角高程测量是在地球自然表面进行的。
野外观测时通过量测斜距、垂直角（天顶距）、仪器高、占标高（棱镜高）后利用公式： H=S×Sina+I-V+（1-K）×（S×Cosa）2/2R 其中：H、S、a、I、V分别为高差、斜距、垂直角、仪器高、占标高，K为大气垂直折光系数R为地球平均曲率半径。
对于短程测距而言，垂线偏角和水准面不平行对高差的影响可以不予考虑，坡道弯曲改正也可以忽略不计。
对（1）式进行全微分，并转化为中误差得：m h2=（Sina×m s）2+（S×Cosa/ρ）2×m s2+m i2+ m v2+（（S×Cosa）2/（2R））2×m r2下面分别讨论各项误差对三角高程测量误差的影响：1.测距误差对高程误差的影响电磁波测距误差一般可分为仪器系统误差和观测时的对中误差、气象测定误差等，仪器系统误差常指测相误差、加常数的测定误差、光速误差和周期误差等等。
通常情况下，仪器在设计和调试时都可严格控制其数值，但由于运输等原因，造成其值异常。
如果发现其数值较大，可对观测成果进行修正。
对中误差只要作业人员认真操作，一般可以做到：光学对中误差≤±1mm,对一般的测距精度而言对中误差影响不大。
气象因素测定不准，会对大气折射率产生影响，进而影响测距精度。
温度对测距影响最大，其次是大气压，湿度的测定误差对其影响可以忽略不计。
气象参数的测定精度很容易满足测距误差不大于±1mm的要求。
气象参数既可以在测站、镜站分别测定后输入仪器进行自动改正，也可以测记后进行人工改正。
因此，距离的测定误差主要来自仪器的系统误差。
2.垂直角的测定误差垂直角的测定误差主要有照准误差、读数误差、气泡居中误差，当采用全站仪时，由于其水平与垂直度盘采用增量式编码，通过测量莫尔条文的数目，以确定光栅移动的位移量，并经过模数的转换测得微小的角值，仪器竖轴的倾斜误差通过双轴传感器进行自动补偿，因此，其精度稍低于水平角，许多文献研究认为垂直角的观测误差一般比水平角的观测误差大。
三角高程测量误差分析报告(精)
三角高程测量1 三角高程测量的基本原理三角高程测量是通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间的高差的方法。
它观测方法简单，不受地形条件限制，是测定大地控制点高程的基本方法。
目前，由于水准测量方法的发展，它已经退居次要位置，但在山区和丘陵地带依然被广泛采用。
在三角高程测量中，我们需要使用全站仪或者经纬仪测量出两点之间的距离(水平距离或者斜距和高度角，以及测量时的仪器高和棱镜高，然后根据三角高程测量的公式推算出待测点的高程。
三角高程测量由图中各个观测量的表示方法，AB两点间高差的公式为：H=S0tanα+i1-i2①但是，在实际的三角高程测量中，地球曲率、大气折光等因素对测量结果精度的影响非常大，必须纳入考虑分析的范围。
因而，出现了各种不同的三角高程测量方法，主要分为：单向观测法，对向观测法，以及中间观测法。
1.1 单向观测法单向观测法是最基本最简单的三角高程测量方法，它直接在已知点对待测点进行观测，然后在①式的基础上加上大气折光和地球曲率的改正，就得到待测点的高程。
这种方法操作简单，但是大气折光和地球曲率的改正不便计算，因而精度相对较低。
1.2 对向观测法对向观测法是目前使用比较多的一种方法。
对向观测法同样要在A点设站进行观测，不同的是在此同时，还在B点设站，在A架设棱镜进行对向观测。
从而就可以得到两个观测量：直觇：h AB= S往tanα往+i往-v往+c往+r往②反觇：h BA= S返tanα返+i返-v返+c返+r返③S——A、B间的水平距离；α——观测时的高度角；i——仪器高；v——棱镜高；c——地球曲率改正；r——大气折光改正。
然后对两次观测所得高差的结果取平均值，就可以得到A、B两点之间的高差值。
由于是在同时进行的对向观测，而观测时的路径也是一样的，因而，可以认为在观测过程中，地球曲率和大气折光对往返两次观测的影响相同。
所以在对向观测法中可以将它们消除掉。
h=0.5(hAB- hBA=0.5[( S往tanα往+i往-v往+c往+r往-( S返tanα返+i返-v返+c返+r返] =0.5(S 往tanα往-S返tanα返+i往-i返+v返-v往④与单向观测法相比，对向观测法不用考虑地球曲率和大气折光的影响，具有明显的优势，而且所测得的高差也比单向观测法精确。
工程测量中三角高程测量的误差分析及解决方法
应 用 科 技
Hale Waihona Puke 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 ８ １ ０ ０ ０ ７ ）
摘 要： 通过 对 三 角 高程 测量 公式 的 分析 ， 发 现影 响 三 角 高程测 量 精度 的 因子 ， 引进 当下较 为 先进 的设备 与方 法 ， 从 而提 高三 角 高程 测 量 的精 度 ， 使 其 可 以替 代 几何 水 准测 量 。该 方法 的 实现 可 以 弥补 几何 水 准 受地 形 条件 等 因素 限 制使 工 作 效 率慢 ， 测 绘 成 本高 ， 人 身、 设 备 安全 无 法保 障等 缺 点 。 关键词： 三 角高程 测 量 ； 几何水准； 误 差 分析 ； 大 气折 光 系数 间观 测对 高 程测 量 不利 ， 可 以通 过 加 入大 气 折 光误 差计 算 减 弱 三角 高程 测 量误 差 。 ３ － ４ 采用 同时对 向观 测 。在 控制 网观测 中 ， 由于 投 入 的人 员 、 仪 器、 觇标 数量 和 观测 时 间 的原 因 ， 采 用 同时 对 向观 测会 耗 时耗 力 。 且 由于 折 光影 响 ， 不 同时 间段 对 向观 测 ， 往、 返 测 高差 较差 大 多 都 超 出 规范 限 差要 求 。 ３ ． ５ 确定 合 适 的 大气 折 光 系数 。前 面讲 过 ， 在 各 种 不 同 的 情况 下， 大气 折光 系 数都 可 能有 很 大 的差异 。 也 就是 说 ， 大气 折光 系 数值 是一 个 变值 ， 随时 随地都 在 变化 。 我 国经 过 几个 地 区 的统计 资 料 ， 大 气折光 系数一般在 ０ ． ０ ９ — ０ ． １ ６之间， 而且 ， 其变化也是很复杂 的， 因 低 了测 量 成本 。 而完 全 准确 的掌握 其 变化 规 律将 比较 困难 ， 只 能根 据 实 验资 料 概 括 ２＿ 一角 高 程测 量误 差 分 析 出其 一 般规 律 。 常见 的 二 三 角 高程 测 量有 单 向 观测 法 、中间 法 和对 象 观测 法 ， 对 ４ 大气 折光 系数 的测 量方 法 向观测 法 可 以消 除部 分 误差 ，故 在 ｊ 角高 程 测 量 中采 用较 为广 泛 。 由于大气折光系变化的复杂性 ， 使我们不可能精确地确定每一 对 向 观测 法 三角 高程 测 量 的高 差公 式 为 ： 方 向 的折 光 系数 。 因此 ， 在 实际 作业 中 ， 应设 法 精确 的测 定 某一 区 域 内的平 均 折光 系 数 ， 用 以计算 各 个 单项 观 测 高差 。大气 折光 系数 虽 ＋ 盟 （ 一 Ｕ Ｄ（ １ ） 然变化无 常， 但可以经过一段时间的观测找 出它的变化规律 ， 确定 式 中： Ｄ 为两 点 问 的距离 ； ａ为垂 直 角； （ ｋ ： － ｋ Ｏ 为 往返 测 大 气垂 直 适合观测时间段的大气折光系数 。 折光 系数差 ； ｉ 为仪器高 ； ｖ 为 目标高 ； Ｒ为地球 曲率半径（ ６ ３ ７ ０ ｋ ｍ ） ； 大气 折光 系 数可 以通 过 ２种 方法 得 到 ： （ １ ）在 已知 高差 的两 点 间单 向观测 垂 直 角 、 斜距 ， 求 解 大 气折 光 系 数 ； （ ２ ） 根 据 两 点 间 同 时 （ ＿ Ｕ ｌ 一 Ｕ Ｊ 为 垂线 偏 差非 线性 变 化量 ； 对 向 观测 的垂 直 角和 斜距 ， 求 解 大气 折 光 系数 。采用 两 种 办法 求 解 令 ： 一ｋ ｌ ＝△ ｋ ，生 一 Ａ Ｕ ， － ‰： ｍ－ 并 进行 对 比。确 定折 光 系数 时应 注 意 控制 网测 区一 般 相对 较 小 ， 可 对式（ １ ） 微分 ， 则 由误 差 传播 定 律 可得 高差 中误 差 ： 以作 为一 个 测 区来计 算确 定 大气 折 光 系数 。 但 有 的地 区 由于 某些 特 殊 的情况 原 因 ， 计 算 的大 气 折光 系数 互 差较 大时 ， 就需要分测ｐ （ 来 ｍ ｉ 进 。 分别 计算 大 气折 光 系数 。 ５结 束语 ： ： 一 ） 。 在工程测量 中利用三角高差测量替代高等级几何水准测量 ， 提 由式 ｆ ２ ） 可 知 影 响 三 角 高 程 测 量 精度 主要 有 ： １ ． 竖直角 （ 或 天 顶 高三角高程测量等级 ， 使测量控制的三维坐标精度一致 ， 减少高等 距） 、 ２ ． 距离 、 ３ ． 仪器 高 、 ４ ． 目标 高 、 ５ ． 球 气 差 。第 ｌ 、 ２项 可 以通 过 试 验 级几何水准测量劳动强度 ， 降低测量成本 ， 提高测量速度和效益。 但 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 、 该方 法也 有 一些 需要 改 进 的部 分 ， 我们 在 实践 过 程 中总结 了以下 几 气 压表 等 ， 我 们 选择 的是 徕 卡 Ｔ Ｃ Ａ ２ ０ ０ ３ 及 其 配 套 的单 棱 镜 、 国产 机 点 ， 希望 能 给大 家 以借 鉴 ， 使 得 该技 术 在应 用过 程 更加 方便 、 可靠。 械通 Ｊ ｘ 【 ｆ湿温 度计 、 盒式 气 压计 ； 第 ３ 、 ４ 项， 一 般 要 求建 立 稳定 的观 ５ ． １跨河 （ 或障碍物） 任意设站三角高程测量时 ， 测量前需对棱 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 镜 、 对 中杆进 行 校测 。 方 向 量取 的校 差小 于 ０ ． ２ ｍ ｍ， 并 在测 前 、 测 后进 行 ２次量 测 ； 第 ５项 ５ ． ２ 任 意 设 站 三 角程 测 量 ， 尽 量 缩 短前 、 后 视 距 离 及 其距 离 之 球气 差 也 就是 大 气折 光差 ， 也 是 本课 题 的研 究 重点 。 差； 影 响 三角 高程 测 量 精度 的因 素很 多 ， 容 易产 生 粗 差 ， 应 进 行 多 次 ３ 减弱 大 气折 光差 的方 法和 措施 测量 ； 组于组之间变换仪器高时 ， 需在不同位置进行 ； 交换棱镜 时 ， 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 特别 注意 棱 镜 头不 能从 对 中杆 上取 下 ， 此 时 不 必 量取 仪 器 高 、 棱镜 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 高 ，往 返 高差 不 进行 对 比 ；组 于组 之 间 高 差互 比应 满 足 ≤± ４的要 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 求 。 的同 时实 测 测线 上 的气 象元 素 ， 再 用 大气 折 光模 型 对距 离 观 测值 进 ５ ． ３ 山 区天 气 突 变 时 候 多 ， 天气突变时应停止观测 ， 待 天气 稳 行 改 正 。减 弱 大气 折 光差 的方 法和 措 施有 ： ａ ． 提 高 观 测视 线 高 度 ； ｂ ． 定 时重 新进 行 观测 。 尽 量 选择 短 边传 递高 程 ； ｃ ． 选 择有 利 观 测 时 间 ； ｄ ． 采用 同时 对 向观 ５ ． ４折光差测定时 ， 应在测区不同高程面上均匀测定 ， 如 发 现 测； ｅ ． 确 定 合适 的 大气 折光 系 数 。 上述 的 ５ 种 办法 虽 然都 可 以减 弱大 异 常 ， 应在 同 边不 同 的气 象条 件下 多 次进 行测 定 对 比 。 气 折 光对 三角高 程测 量 精 度 的影 响 ， 但 在 实 际 工作 中也有 很 多 制约 作者 简 介 ： 戚 忠（ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 汉族 ， 青海省西宁市， 中 国水 利 水 闪素。下面具体分析 。 电第 四 工程 局 有 限公 司测绘 中心 ， 助理 工 程 师 ， 本科 ， 工程 测 量 ＼ 地 ３ ． １提高观测视线高度 。由于工地地形条件限制 、 抬高视线高 理信 息 系统 度需要造高标增大测量成本 、由于标墩高大影响其它工程施工 ， 提 高观 测视 线 高度 的方法 不 可取 。 ３ ． ２ 尽量 选 择 短边 传递 高程 。由三 角高 程测 量 高差 计算 公 式 可 知， 折光 的影 响与距 离 的平 方 成 比例 ， 选择 短边 传 递 高程 有利 。 但 控 制 网的边 长 是 由多 种 因素 控制 的 ， 不能 随 意增 加 和减 少 。 ３ ． ３ 选择 有 利观 测 时 问 。 中午前 后 （ １ ０ ～ １ ５时 ） 垂直 折 光小 ， 观测 垂直角最有利。 日出 ｌ 小时后至上午 １ ０点、下午 １ ５点至 日 落前 １ 小 时水 平折 光 小 ， 利于 水 平方 向角 度 观测 。 控制 网观测 是水 平 、 垂 直 方 向角 度 同时 观测 ， 不 能 兼顾 。 根据 现 场施 工情 况 ， 采 用上 午 ９ — １ １ ． ５ 时、 下午 １ ４ ～ ｌ ７ ． ５时 进行 观 测 （ １ ２ 点 是 施工 放 炮 时 间 ） 。虽 然此 段 时
三角高程测量高差中误差计算公式
三角高程测量高差中误差计算公式三角高程测量是一种常用的测量方法，用于测量地面上不同点之间的高差。
在实际的测量过程中，由于各种因素的影响，高差测量中难免会产生误差。
本文将介绍三角高程测量中误差的计算公式和相关内容。
误差是指测量结果与真实值之间的差异，是一种客观存在的现象。
为了准确地评估测量结果的可靠性，需要对误差进行分析和计算。
在三角高程测量中，主要存在三种误差，分别是观测误差、仪器误差和环境误差。
观测误差是由观测人员的主观因素引起的，包括读数误差、记录误差等。
观测误差的计算公式通常可以通过重复观测同一点来得到。
假设进行了n次观测，观测值的平均值为V，那么观测误差的标准差可以用公式σ=√(Σ(Vi-V)^2/(n-1))来计算。
仪器误差是由测量仪器本身的精度和稳定性引起的，包括仪器的随机误差和系统误差。
随机误差是由多次测量中的不确定因素引起的，可以通过多次测量得到观测值的平均值和标准差来进行评估。
系统误差是由于仪器固有的偏差或不准确性引起的，通常需要通过校正来消除或减小。
环境误差是由测量环境的变化和影响引起的，包括大气压力、温度、湿度等因素的影响。
在三角高程测量中，大气压力的变化会导致气压测量值的误差，进而影响到高差的测量结果。
为了消除或减小环境误差的影响，需要进行大气压力的校正。
总的来说，三角高程测量中误差的计算公式主要包括观测误差的标准差计算公式和仪器误差的评估方法。
通过对误差的分析和计算，可以得到测量结果的可靠性指标，提高测量的准确性和可靠性。
需要注意的是，误差的计算和分析是测量的重要环节，对于测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。
在实际测量中，应该严格按照测量规范和要求进行操作，减小误差的产生。
同时，也应该根据测量结果的精度要求，选择合适的测量方法和仪器，以提高测量的准确性和可靠性。
三角高程测量中误差的计算公式是评估测量结果可靠性的重要工具。
通过对误差的分析和计算，可以得到测量结果的精度指标，提高测量的准确性和可靠性。
高精度EDM三角高程测量的研究
式 中 ， ， 别 为 测 角 和测 距 中误 差 ， ｍ。 ｍ 分 ｍ，
别 为量取 仪 器 高 和 棱 镜 高 的 中 误 差 ， 为 确 定 大 ｍ
、
高精度 Ｅ ＤＭ 三角 高程测量 中存在 的
问题
气折 光 系数 的中误 差 。上 式 中等式 右 边第 １ 和第 项 ２项 分别 为 ｍ 和 ｍ。对 ｍ＾的影 响 ， Ｄ ＝１０ｍ， 当 ０
还应 尽 量 控 制 测 站 与 测 点 间 的距 离 。 在 实 际 工 作
响 已大 大 降低 。
采 取 以上 措施 后 ， 在 的第 一 个 问题 是 怎 样 量 现
中， 其距 离 一般 都 可控 制 在 ５ ０～２ ０ｍ 以 内。 ０ 三角 高程 测量 计算 的基本 公 式 【 为 １ 一
许 国辉
（ 州大 学 土木 工程 学院 ， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 广 广 １４ ５
Ａ ｕ ｙ ｏ Ｓｔ ｄ ｆＥＤＭ ｅ ｉｅ Ｔｒｇ ｎ ｍ ｅ ｒｃ Ｌｅ ｅ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｏ ｏ ｔ ｉ ｖ ｌｎ
Ｘ Ｕ Ｇｕｏ ｈ － ｕｉ
摘要 ： 探讨高精度 Ｅ Ｍ 三角高程测量 中的有关 问题 及其解决办法 ， Ｄ 在精度分析 的基础上 ， 提出精 度最 优圆的概念 ， 并说 明最优圆
在测量方案设计 与优化及在现场测量 中的作用 和意义
关键 词 ： 高精度 ； 角高程测量 ； 三 最优圆
对 于 高精 度 的高 程测 量通 常 都采 用 水准 测量 方 法， 但在 有 的工 程 项 目 （ 如 建 筑 物 、 梁 等 的沉 降 例 桥
测量） ， 中 由于 测量 点 的所 在位 置 而无 法 进行 水 准测 量 ， 时一 般 首 选 的方 法 就 是 Ｅ 这 ＤＭ 三 角 高 程 测 量
EDM三角高程测量新方法精度分析及在工程中的应用
角 高程测量 竖直角 观测 误 差 对 高 程误 差 影 响 为
ｐ 。
大于②的影响； 当边长大于 ２０ ９ｍ时②的影响较之
其他 ３项 的影 响就越来 越大 ， 竖直 角的测 定误 差成 为 Ｅ Ｍ 三角 高程 测量 的 主要误 差 。因此 ， 采取 Ｄ 应 适 当的措施 提 高竖直 角 观 测 精度 以及 减 小仪 器 高 和棱镜 高 的量取误 差 。
式 （ － ） 中仪 器 高 和棱镜 高 为观 测值 ， 以 １６ 其 所 ｉ ｌ 独立 观测 ， 和 为 由误 差传 播定 律 ：
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 已知高 程 点上 ， 时又 在不 量取 仪 同 器 高 和棱镜 高 的情 况下 ， 用三 角 高程 测量 原理 测 利
将式 （ — ） 式 （ — ） 式 （ — ） 人 式 （ — １２ 、 １ ３ 、 １５ 带 １ １ ， 有 ）则
（－ ） １２
ＨＡ ＝ ｓ ＋＿＋ Ｂ ｓ． ｉ ｉｌ ｎ
ｓ ｃｓ 仪 ｏ２
（－ ） １ ６
２１ ０ １年 ６月第 ２期
葛 洲坝集 团科 技
总第 ９ 期 ８
式 （－ ） １ ６ 即单 向观 测 计 算 高 差 的 公 式 。 我们 从传 统 的三 角 高程测 量方 法 中我 们 可 以看 出 ， 他具
近十年来 ， 由于全站 仪 的广 泛使用 ， Ｅ Ｍ三 用 Ｄ
角高 程测量代 替传统 的水 准测 量成为 可能 ， 且 已 并
经广 泛的应用 于工程 测量 中 。在 此 ， 对 自由设站 将
］● ●●●●● ●●●●●，● － 圈 １ １
ｃ和 ｒ 分别 为地球 曲率 和大气折 光 的影 响 ，
影响测距高程导线(EDM)精度的几个因素的经验分析
影响测距高程导线（EDM）精度的几个因素的经验分析本文简述了在生产实践中总结的影响测距高程导线精度的几个方面因素。
标签：GPS EDM 精度1引言随着全国三级GPS大地控制网建网工作的大面积展开，如何提高建网质量是摆在我们每名测绘工作者面前的一个新课题。
建网质量在外业方面包括三个方面的因素：首先是点位选埋质量，第二个是测距高程导线（EDM）测量的质量，第三个是GPS观测质量。
本文就影响测距高程导线（EDM）质量的几个因素加以分析，并在多年外业经验的基础上提出几点不成熟的意见。
不足之处，敬请指正。
2影响测距高程导线（EDM）精度的几个因素分析本人把影响EDM成果精度因素大体分为两个方面：一是系统因素，包括点位所在位置因素、选用的仪器自身精度、测量时采用的方法等。
二是观测因素，包括测角精度、测边精度、量高精度等。
（1）点位所在位置，测量员一般不能选择。
应由点位的选建人员控制这里就不再做详细说明。
（2）仪器精度，应该选择精度和自动化程度较高的仪器观测，本人多年来一直采用TC1800观测，感觉良好。
（3）根据几年来作者的经验来看，隔点设站法观测优于每点设站法观测，因此建议在观测方法上采用隔点设站法。
h12=S2·Sinα2-S2·Sinα2+a1-a2+（1-k）·[（S2·Cosα2）2-（S1·Cosα1）2]/（2·R）其中，1、2分别表示后视和前视标号；S——经各项改正后的斜距，m；α——观测的垂直角；a——觇板标志到地面点的高度，m；R——地球半径曲率，m；K——大气折光系数。
公式1：隔点设站法两相邻间觇板高差公式（4）建议使用经检验过的带刻度的三脚测量架代替普通三脚架安置棱镜和觇板，这样可以避免使用小钢尺量测读数误差的影响。
（5）在同等条件下隔点设站法单边观测距离应大于30米、小于1000米，正常情况下应保持在700-800米范围内，既保证精度又保证工作效率。
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潘 威
’ 河南交通职业技术学院 ! 河南 郑州 8"111" (
摘要 ! :;/ 三角高程测量是目前工程控 制 测 量 中 常 用 的 一 种 方 法 ! 随 着 高 精 度 测 距 仪 的 普 及 " 用 :;/ 三 角 高 程 测 量 代 替水准测量建立平面控制和高程控制相结合的控制网 " 可以大大加快野外测量的速度 " 同时分析其误差对观测结果的影响 " 并采用适当的观测方法可以提高观测数据的精度 ! 关键词 ! 三角高程测量 # 误差传播 # 精度评定 中图分类号 ! F8!%6%8! 文献标识码 ! G 文章编号 ! !00%78#H3’%003 (047004-70-
%00! ! ’4(& 4%7489
作者简介 ! 李春雷 !!4#45"# 男 # 汉族 # 硕士 # 助理工程师 $ 收稿日期 % %11351!5!3
的开发应用 ! 对今后公路管理工 作的科学化% 行业技术的规范 化 % 效率观念的增强都将产生巨
参考文献
" 交通标准化 #
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将式 ’#(与式 ’8 (相减 ! 再除以/得 &
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小 ! 所以可以认为"3(%.+’5! 则有 &
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由于 -% ’ 两点之间的距离与地球 半 径 相 比 很
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图!
由图 !可知 ! 要实测- % ’ 两点的高差 ,-’! 可将 仪器安置在-点 ! 量取仪器高!! 并在 ’点安置棱镜 ! 量取棱镜高*! 则-’两点之间的高差,-’为 &
!25-7 8/ 12,/! $ !257- 8/ 12,/! -7 -7 77/4 /4
因为仪器高和棱镜高为观测值 ! 所以 ’%和 ’&也
在实际观测过程中 ! 采用的全站仪测距精度一 般均大于 $","4!1)2+ %33 ( 竖直角测角中误差均小 于 5%6 ( 仪器高和棱镜高量取误差一般在 !337033 之间 ! 按平均 %33计 ! 则(’$5%33 & 取 (!$5%6! (*$
$"," 4!1 )2+ % 33 ! 代 入 $ !% % 式 计 算 高 差 中 误 差 ! 并用两倍中误差作为限差与三 ) 四等水准测量的限 差相比较 ! 计算结果如表 !所示 &
计算结果
%18 # % % % % % % % % % % %3? 0;!= 0;-! -;!= ";!< 2;0#;"" !1;1< !-;1! %1;2= %#;-1 ! 1;! 1;-% !;22 0;#2;2!1;0= %1;0-!;"! <0;-1 !22;1" !;2! !;## %;!! %;-# %;=# 0;%< -;%0 ";=" <;!!0;!2 # % % % % % % % % % % %3? 0;=2 -;1< -;=1 ";#0 2;#= #;<% !1;0! !-;1" %1;-" %2;<%
+4
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斜距和竖直角 * ))- % 7 点处的仪器高和棱镜高 $ !-!*-!!7!*7) 分析式 ’#( 和式 ’8( 等号右侧第二项 & 5-7和 57分别为从 - 向 7 观测和从 7 向 - 观测时的大气折光系 数 $ 在观测条件相同时 ! 可以认为5-7#57-! 其次 ! 87-12,!7-和 8-712,!-7 为对向观测时 - % 7 两点之间的 水平距离 ! 也近似相等 ! 所以有 &
)) 光柱曲线3& 的曲率半径 $ 4 !) 设5.464! ! 5 为大气折光系数 ! 则 & / / "0 # 12,/!0 5# 12,/! /4 /4 5 将式 ’/(6 式 ’"( 代入式 ’! (! 则有 &
/ / ,-7.8,-.!5 8 12,/!5!6 58 12,/!2* /4 /4 08,-.!9 !25 8/12,/!/!2* /4
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总 4"# 期
在国外已被广泛应用于高程测量 $ 在国内 ! 利用三 角高程测量替代水准测量问题 ! 也被众多工程技术 人员提出来并成为国内测绘界极为关注的课题 $ 一 些试验研究表明 ! 在一定条件下用$%&测高可以代 替三 % 四等水准测量 $ 与先进国家相比 ! 我国在这 方面的研究还存在较大差距 $ 美国国家大地测量局 实验结果表明 ! 视线长度和水准测量相近 ! 测量的 精度是每公里偶然误差 ’()**$ 但是 ! 对究竟在怎 样的条件下可以作这种替代的问题 ! 仍有争议 $ 通 过精度公式的边值分析来建立$%& 测高代替等级水 准测量的测角容许条件 % 边坡容许条件 % 折光容许 ! 交通标准化 "!""! 年第 " 期 条件的理论计算公式 ! 系统地建立用 $%&测高代替 等级水准测量的条件理论是实施三角高程测量的重 要依据 $ 实践证明 ! $%&测高具有广泛的适用性和 灵活性 ! 能满足一般的工程施工控制测量和高程放 样测量的精度要求 ! 因此分析判定 $%&三角高程测 量误差的大小及平差方法具有较大的现实意义 $
公路管理系统 ! 首先应该是一个 数据库系统 ! 其次应该是一个专 家库系统 ! 还应是具备网络功能 的办公自动化系统 $ 以上三项功 能是对一个系统的核心要求 $
$%&
国公路管理现代化的一项最基础 的工作和最有效的举措 $ 可以预 见 ! 基 于 ’()*+, 的 公 路 数 据 库 系统 ! 在我国高速公路养护管理 中将具有极其广阔的推广应用前 景 $ 研究一套有适用价值的路面 管理系统 ! 是我们开展公路系统 化 % 科学化管理和决策的必由之 路 $ 照准棱镜中心的竖直角 * )) - % ’两点之间的斜距 * #) )) 地球曲率 * 0) )) 大气折光的影响系数 $ ") 且