如何使用全站儀進行三角高程測量

如何使用全站儀進行三角高程測量在工程施工中，高程測量是常見的任務(wù)。傳統(tǒng)的方法包括水準測量和三角高程測量，但它們都存在一些不足。水準測量雖然精度較高，但受地形起伏限制，外業(yè)工作量大，施測速度慢。三角高程測量雖然不受地形起伏限制，但精度較低，每次測量需要量取儀器高和棱鏡高，麻煩且容易出錯。隨著全站儀的廣泛使用，使用跟蹤桿配合全站儀測量高程的方法越來越普及，而傳統(tǒng)的三角高程測量方法已經(jīng)顯露出局限性。經(jīng)過長期摸索，人們總結(jié)出了一種新的方法進行三角高程測量。這種方法既結(jié)合了水準測量的任一置站的特點，又減少了三角高程的誤差來源，同時每次測量時還不必量取儀器高、棱鏡高。這種方法可以提高三角高程測量的精度，同時施測速度更快。傳統(tǒng)的三角高程測量方法如圖一所示。假設(shè)A、B為地面上高度不同的兩點，已知A點高程HA，只要知道A點對B點的高差HAB，就可以通過HA+HAB=HB得到B點的高程HB。在這個過程中，D為A、B兩點間的水平距離，α為在A點觀測B點時的垂直角，i為測站點的儀器高，t為棱鏡高，V為全站儀望遠鏡和棱鏡之間的高差（V=Dtanα）。為了確定高差HAB，可以在A點架設(shè)全站儀，在B點豎立跟蹤桿，觀測垂直角α，并直接量取儀器高i和棱鏡高t。若A、B兩點間的水平距離為D，則HAB=V+i-t，因此HB=HA+Dtanα+i-t（公式1）。需要注意的是，這種方法假設(shè)A、B兩點距離不太遠，可以將水準面看成水平面，也不考慮大氣折光的影響。+Dtanα'-t'(7)由（5）和（7）可知，當(dāng)測站點到待測點的水平距離和觀測垂直角相同時，新方法測得的待測點高程與傳統(tǒng)方法測得的高程相同。因此，這種方法是正確的。傳統(tǒng)的三角高程測量方法有局限性，必須在已知高程點上架設(shè)全站儀，并量取儀器高和棱鏡高才能測量待測點的高程。而新方法則可以任意置點，不需要量取儀器高和棱鏡高，通過三角高程測量原理測出待測點的高程，從而提高了施測速度。操作過程也比傳統(tǒng)方法簡單，只需要任意置點，照準已知高程點測出V的值，并算出W的值，然后將儀器測站點高程重新設(shè)定為W，儀器高和棱鏡高設(shè)為即可，最后照準待測點測出其高程。理論上分析，新方法測得的待測點高程與傳統(tǒng)方法測得的高程相同，當(dāng)測站點到待測點的水平距離和觀測垂直角相同時。因此，這種方法是可行的。需要注意的是，新方法仍然需要保證測站點和待測點之間有通視，否則無法測量待測點的高程。同時，如果測站點到待測點的距離很遠，還需要考慮地球彎曲和大氣折光的影響，進行球差和氣差的改正。在三角高程測量中，我們可以采用全站儀來測量待測點的高程。具體方法是將全站儀放置在任意一點，同時不測量儀器高和棱鏡高，就可以測出待測點的高程。這種方法減少了誤差來源，從理論上分析比傳統(tǒng)的三角高程測量精度更高。同時，不需要用鋼尺量取儀器高和棱鏡高，也減少了這方面造成的誤差。實際測量中，棱鏡高可以根據(jù)實際情況改變，只需記錄下相對于初值t增大或減小的數(shù)值，就可計算出待測點的實際高程。三角高程測量和水準高程測量各有優(yōu)缺點，具體采用哪一種方式需要根據(jù)現(xiàn)場精度要求和工作效率來控制。在地勢起伏較大的情況下，采用水準儀測量高程非常麻煩，效率也較低。因此，在實際測量中，普遍采用三角高程測量法進行高程控制。但是在引水準點和路基交驗及大橋高程控制等情況下，三角高程測量方法的精度還不夠準