用全站仪进行高程测量方法的探讨_secret.doc

用全站仪进行高程测量方法的探讨 在现有公路工程施工中，高程测量传统方法是水准测量、三角高程测量。两种方法各有利弊，水准测量是一种直接测量高程的方法，测量高差的精度较高，但受地形的影响大，转站多，施测速度慢。随着全站仪在公路施工广泛普及应用，用全站仪测量高程越来越受到施工测量人员的青睐。现就全站仪测量高程的几种方法结合施工过程中的实践，探讨一下。一、利用三角高程测量： D V t i hAB Ha 原地面 Hb高程基准面 图中： D ：为A、B两点间的水平距离 ：为A点观测B点时的垂直角i 为测站点的仪器高 t ：为棱镜高 Ha：为A点高程 Hb：为B点高程 V ：为全站仪望远镜和棱镜之间的高差（V=Dtg）传统方法步骤：在已知高程点A点架设仪器，量取仪器高i、棱镜高t，输入全站仪。测得AB之间的平距D，则Hb高程为： Hb=Ha Dtgit 此方法以水平面为基准面，只有当A、B两点的距离较近时，测量质量才比较准确，当距离远时还必须要考虑到地球曲率、大气折光对距离的影响。在人员量取仪器高、棱镜高时，量取数据误差大、精度不高，影响测量精度的误差来源比较多。而且传统方法进行高程测量，仪器必须架设在已知高程的点位上，必须量取仪器高、棱镜高。对待测点如果不通视的无法施测，有一定的局限性。二、利用新方法高程测量内蒙古二赛一级公路二合同段地处平原微丘，虽地势较平坦，但一些GPS高程控制点离路线较远，高差较大，这些都加大水准点复测以及施工过程中的水准点加密的工作量。由于施工工期紧、测量人员有限，采用新的全站仪测量高程，提高了施测速度及精度，满足了工程进度的需要。基本原理：Ha=HoD1tg1it Hb=HoD1tg2it D2 D1 a1 a2 tW i 原地面 Hb Ha B Ho A 高程基准面 把全站仪架设在任意点Ho，把棱镜跟踪杆的高度定死后架设在已知高程水准点A之上。根据三角高程的基本原理：全站仪的视线高为： W=HatD1tg1=Ho+i再把棱镜杆架设到未知高程点B，由于仪器架设完毕后i值不变。棱镜杆架设到B点后不改变高度，t值也不变。Hb=HoD2tg2it = HaD1tg1it + D2tg2+it= HaD1tg1 D2tg2所以 Hb= HaD1tg1D2tg2 由此可知Ho对B点高程没有关系，影响B点高程测量精度的只有D1、D2和1、2及棱镜头的瞄准误差。全站仪的测距精度可达到Md=1.33，距离不会有问题。考虑地球曲率对距离的影响，全站仪曲率改正设为：0.142。在瞄准目标时，我们在棱镜头的砧板上，贴上2mm宽黑色反光条，在对准A点时与B点时瞄准同一个位置，抵消跟踪杆的高差，在天气晴好时，前后视距距离可以达300800m 。测量步骤：、仪器架设在任一点，和已知高程点通视，观测瞄准棱镜头横向刻画线，并测距显示高差： V1=D1tg1（全站仪直接显示读数，保留“+”、“”号）、将棱镜杆架设到待测高程点位，测得：V2=D2tg2（全站仪直接显示读数，保留“+”、“”号） 、算得待测点高程：Hb=HaV1+ V2、移动棱镜杆测得其它待测点V2，计算出高程。另外可计算出仪器视线高WW=HaV1三、 将数据W输入坐标测量的测站高程，进入坐标测量界面，则测得的高程将直接显示在坐标测量的Z值中，移动跟踪杆得到待测各点的高程数据。四、 现以内蒙古二赛项目水准点复测的一部分数据，来对比水准仪和全站仪两种方法测量结果与过程。GPS5点到GPS4点的直线距离1885.843，高差 16.382。1、 利用全站仪测量5站闭和到GPS4点，利用水准仪则转12次转站。1 V1=4.676V2=3.585GPS51089.3282V1=7.132V2=0.5411097.5893V1=0.688V2=0.3371105.2624V1=1.743V2=2.9991105.6135V1=3.073V2=1.765 1100.871GPS4：1105.7101105.709 闭和差： f=1105.710-1105.709=0.001 m 10L 满足四等水准测量要求.2、用水准仪测量测点标尺读数（m）高程（m）备注GPS51089.328后视前视113252458806661089.9873176607351093.8404297009681094.6385327400151097.5936483501791100.6887146502661105.2578146610491105.6739052115321105.60710019033601102.76811198520921100.86612379405401102.311GPS41105.71003941105.711闭和差： f=1105.711-1105.709=0.002 m 10L 满足四等水准测量要求. 全站仪测量高程在路基施工、高墩大桥、以及基层摊铺作业施工中，可以快速准确的测得高程数据，使得测设作业的速度大大提高，而且减少了水准测量因转站多和高差过大，以及大风等恶劣条件下引起的误差，大大降低施工测量工作量与工作强