全站仪三角高程测量的误差分析文献综述
2020-03-13 09:49:23
一.传统的三角高程测量及其精度分析
在测量过程中,常常涉及到高程测量,传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。这两种方法虽然各有特色,但都存在着不足[1]。几何水准测量在坡度较大的地区难以实施,但是只要采取一定的观测措施,达到mm级的精度是可能的[2]。随着测量技术的高速发展,全站仪现已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中,并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量,深受广大测绘人员的钟爱[3]。三角高程测量原是测定各级大地点高程的基本方法。其思路是在两测站间观测竖直角并应用它们之间的水平距离,计算两点间的高差,并且推算高程。近几年来,随着测距技术的发展和全站仪的普及,获得高精度的斜距成为可能,同时全站仪的应用也可以提高垂直角的测量精度。三角高程测量由于其观测方法简便灵活、不易受地形条件限制而成为高程控制测量的一种有效手段[4]。全站仪进行三角高程测量时有单向观测、对向观测、中间观测等方法[5]。三种观测方法各有利弊,其中以中间观测法精度较高。
如图1所示,由三角高程测量原理得
图1
HB =HA Dtana i-t
以上就是三角高程测量的基本公式,但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此,只有当A、B 两点间的距离很短时,才比较准确[6]。但是影响测量精度的因素是多样的。由公式可知,三角高程测量的误差来源主要有: 垂直角观测误差,边长误差,垂直折光差及垂线偏差的变化,仪器高及目标高的量测误差。而其中大气条件对三角高程测量成果的可靠性与精度影响很大,主要是垂直折光差难以确定[7]。仪器高和棱镜高都采用钢尺按斜量法或平量法获取,其精度约为2-3 mm, 故其误差也是不容忽视的,而且他们是固定值,距离越短,对高程测量影响越大[8]。想要提高测量成果精度,就是消除或减少各种误差的影响。
二.三角高程测量的新方法及精度分析
新方法测量原理:在任意点设站,后视已知的高程控制点,前视待测点,使用同一根
棱镜杆,且在前后视测量时不得改正其高度,在测量过程中不需量取仪器高和棱镜高,测
量完成后推算待测点的高程值,如图2所示。为了测量A点与B点的高差,在I处安置全