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摘 要

在地面高低起伏较大或不便于作水准测量的地区，使用传统的三角高程测量方法已经显示出了它的局限性。全站仪中间法进行高程测量够有效地控制测量精度，极大地降低劳动强度并减少作业时间，本文采用中间法三角高程测量方法在一个较小范围内进行了三角高程测量，并和水准成果进行了对比分析，试验结果验证了该方法可以替代水准测量的可行性。该种高程测量的方法在实际工作中具有一定的适用性和参考价值。

关键词：： 全站仪 中间法高程测量 误差 精度

Elevation Measurement precision Analysis of Middle method of total

station

Abstract

The traditional trigonometric leveling method has shown its limitations on the ground level fluctuation larger or are not convenient for leveling. The middle method of total station can effectively control the measurement accuracy and greatly reduce labor intensity and operating time. In this paper, a test is carried out in a smaller range using midway method of total station. A comparison of the test results with high-precision leveling, outcomes is analyzed，the analysis verify the feasibility that the method can replace the high-precision leveling．The above mentioned way of measuring can be applied to some cases and offers certain reference.

Key Words: Total station Elevation surveying using midway method Errors Precision

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究的目的和意义 1

1.3 研究内容 1

第二章 全站仪中间法测高原理 3

2.1 高程测量的几种方法简介 3

2.1.1水准测量 3

2.1.2视距高程测量 3

2.1.3三角高程测量的传统方法 3

2.2 全站仪中间法测高的介绍 4

2.3 全站仪中间法测高的基本原理 5

第三章 全站仪中间法测量高差的精度分析 7

3.1 地球曲率和大气折光对高差的影响值 7

3.2 全站仪中点法高程测量中误差 9

3.3 全站仪中间法高程测量的极限误差 12

3.4 全站仪中间法高程测量的精度分析 14

第四章 全站仪中间法测高实例 16

4.1 全站仪中间法与水准测量实例 16

4.1.1 测区概况 16

4.1.2 水准观测 16

4.1.3全站仪中间法观测 18

4.2 全站仪中间法与水准测量精度对比 22

第五章 结论与建议 25

5.1 结论 25

5.2 建议 25

参考文献 26

致谢 27

第一章 绪论

1.1 研究背景

在工程测量过程中, 经常涉及到高程测量。在高精度的高程测量中, 仍用水准仪以水准测量的方法进行测量。水准测量是通用的精确高程测量方法，有着较高的测量精度和一整套成熟的测量方法，但是由于水准仪本身的原因，其在平坦地区使用比较方便。在坡度较大和地形较复杂的地区，因测站数较多，野外工作量成本较大，测量难度大，精度也很难保障。

全站仪中间法测高结合了三角高程测量的原理和水准测量的原理，这种方法不必量取仪器高和棱镜高的测量方法，这样不仅减少了量高误差，而且方便可行，简化了外业工作操作，提高了工作效率。在复杂的地区有较大的优势。全站仪中间法测高能够减弱大气折光和地球曲率的影响，能够达到三等水准测量的精度，并且还有许多提高观测精度的措施。

1.2 研究的目的和意义

全站仪三角高程测量可以少受地形限制，在山区、高架桥、深基础施工高程放样中全站仪三角高程测量具有水准测量无法比拟的优越性。可以用于路、桥、涵、墩、台、深基础的施工高程测量，提高了精度、效率。实践证明，全站仪中间法测高能够取代三、四等水准测量，并有取代二等水准仪的趋势。利用全站仪中间法进行精密三角高程测量有着广泛的应用范围和应用价值，它能为交通、矿业、水利、地质灾害评估、测绘等领域提供了一个良好的高程测量手段。主要体现在以下几个反面：

（1）为山区工程建设中的高程测量控制、地形图测绘等提供了一种测量高程的快速有效的方法。

（2）为矿业特别实在地处在深山、地形条件极其恶劣的矿山工程的地面高程测量控制网的建立提供了一种有效可行的方法。

（3）对高程建筑物、水利枢纽工程、地表的沉降观测以及边坡稳定性监测提供更为便捷可行的高程测量方法。

通过研究全站仪中间法高程测量的方法并进行分析。对于提高测量的精度具有重要的意义。

1.3 研究内容

本课题研究的是全站仪中间法测高精度分析，即是利用全站仪三角高程原理进行高程测量。本课题采用全站仪中间法进行一个闭合环的高差测量，通过对测距、时间和前后测距的不同进行多次测量，之后对测得数据进行精度分析。并提出提高精度的措施。

1. 掌握全站仪中间法高程测量的基本原理和野外测量过程；
2. 推导全站仪中间法三角高程测量的精度公式，分析中间法的极限误差，并与二、三、四等水准测量精度进行比较；
3. 提出全站仪中间法三角高程测量注意事项；

第二章 全站仪中间法测高原理

2.1 高程测量的几种方法简介

2.1.1水准测量

水准测量又称几何水准测量，是测定地面点高程的主要方法之一。水准测量是使用水准仪和水准尺，利用水准仪提供的水平视线测定地面两点之间的高差，再由已知点的高程推求待测点的高程。当所测两点之间距离较短时，可用水平面代替水准面，测定地面两点间的高差。

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