应用精密三角高程测量替代二等水准测量

2012年10月第5期

文章编号：1672－8262(2012)05－89－05

城市勘测

UrbanGeotechnicalInvestigation＆Surveying

中图分类号：P224.2

Oct．2012No．5文献标识码：A

应用精密三角高程测量替代二等水准测量

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李凯，朱清海石力，

（重庆市勘测院，重庆400020）

摘

要：从三角高程测量高差计算公式入手，分析了三角高程测量的误差来源及精度，得出了减弱各项误差从而提高精度的一些相关结论。进而得出精密三角高程测量的精度及其替代二等水准测量的条件、减弱误差的一些方法以及提高精度的相关措施等。结合TCA2003全站仪ATR功能，探讨了精密三角高程测量的精度及其替代二等水准测量的可行性和成果的可靠性。

关键词：TCA2003全站仪;精密三角高程测量;自动目标识别;精度;跨河水准

1引言

差甚至黑夜等条件下仍然能够找到目标；②自动精确瞄准合作目标，避免了人工照准误差；③自动锁定合作目标，能跟踪测量移动目标。

运用TCA2003全站仪ATR功能，配二次开发的机载测量软件，建立作业输入线路名称和起点终点点名，除起点终点外线路中间各测站程序自动进行顺序编号，

［1］

在各测站程序自动根据观测顺序匹配观测方向，文献

GPS水目前高程测量方法一般分为几何水准测量、准测量和三角高程测量三大类。用传统水准的方法测定点与点之间的高差，所得到的地面点高程精度较高，普遍用于建立国家高程控制点及测定高等级地形控制点的高程。对于地面高低起伏较大的地区，用这种的方法测定地面点的高程进程缓慢，有时甚至非常困难。

三角高程测量以它的测量时间、生产效率、经济效益优于几何水准测量得以广泛应用，尤其在山区作业，几何水准测量非常困难，三角高程测量发挥了很大优势，解决了几何水准测量难以解决的高程传递问题。随着现代科技的发展，全站仪的技术有了很大的进步，测距测角的精度大大提高。通过一定的测量方法又可以减弱或者消除三角高程测量中各种误差源的影响，从而达到高等级水准测量的精度。

中规定各项测量限差根据水准测量等级而不同（也可以人工设置各项限差），机载软件以实验结果为依据，自动根据测站间的距离自动计算测量垂直角、距离的测回TCA2003全站仪在数，其测回数见表1，无需人工测量，机载测量软件的控制下，自动识别目标、观测、记录、自完成数据的采集。将作动检查限差并采取相应的措施，

业过程中观测数据自动存储到仪器的存储卡中。

TCA2003不同距离垂直角测回数

距离/m

垂直角/°＜25＜25＜15＜10

垂直角

中误差/″＜0．610．61～0．810．81～0．930．93～1

测回数2468

表1

n测回垂直角中误差/″

＜0．43＜0．41＜0．38＜0．35

2TCA2003全站仪ATR功能及其运用

徕卡TCA2003全站仪的ATR硬件为红外信号发

0～100100～400400～800800～1000

射部件和接收瞄准CCD相机部件，位于仪器望远镜内，其发射、接收光轴与望远镜光轴同轴。红外信号经物镜发射，合作目标反射，信号通过望远镜物镜被接收，成像在CCD上，电路检测并计算信号中心在CCD上的位置（即信号中心与CCD中心的△X与△Y偏移△Z），马达驱动量并换算成水平与竖直角偏差值△H，

望远镜使接收信号的中心位于CCD中心即目标被照检准。实际上在马达驱动望远镜照准目标的过程中，测偏差值△H，△Z是不断进行的，直至精确瞄准合作目标。其主要优点为：①自动寻找合作目标，在能见度

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收稿日期：2012—02—18

3三角高程测量计算及误差分析

三角高程测量对向观测的高差计算公式为：D（tana12－tana21）（k2－k1）D2i1－i2+v1－v2

+h对=+

24R2

－

D

（ε－εn）2ρm

（1）

其中：D为水平距离；α为垂直角；i为仪器高；v为觇标高；R为地球曲率半径；k2－k1为往返大气垂直折射系数差；εm－εn为垂线偏差的影响；ρ=206265。

作者简介：李凯（1979—），男，工程师，主要从事GPS、变形观测和工程测量等工作。