全站仪水准法

时间:2022-05-13点击次数:27


网站上多次提到新法三角高程测量,但都是理论规章制度,不可操作。在阅读测绘通知时,也提到了这种方法,但使用了一个更专业的术语叫做全站仪标准法,但同时,它只是理论上的解释,没有例子。下面,本文将结合实际工作中的操作过程和全站仪标准法的原则进行全面阐述。

全站仪表标准法的工作特点是已知点标高,要求周围点标高,可根据地形条件在任何点设置站,只需要已知标高点和待求点,站灵活,该方法结合任何站的特点,减少三角标高测量误差来源,同时不需要测量仪器高、棱镜高,有效减少测量仪器高和目标高误差,进一步提高三角标高测量精度,测量速度更快。

传统的三角高程测量方法:


如上图所示,已知A点高程HA,求B点高程。

假设A,B两点之间的距离不太远。水平面可视为水平面,不考虑大气折射的影响。确定高差HAB,可在A点设全站仪,在B竖立跟踪杆,观察垂直角а,并直接测量高仪器i和棱镜高t。

则 HB=HA DSIN@1 i-t

其中@为在A点观测B点时的垂直角,@为仰角SIN@为正,@为俯角SIN@为负。i测站仪器高,t为棱镜高。

这是三角高程测量的基本公式,但以水平面为基准面,视线为直线。因此,只有当A,B两点之间的距离很短,更准确。A,B两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了,这里不考虑球球气差的改正。从传统的三角高程测量方法中我们可以看出,它具备以下两个特点:

1、全站仪必须架设在已知的高程点上

2、要测量待测点的高程,必须测量仪器高度和棱镜高度。

推导全站仪标准法流程:


如上图所示,已知HB,求HC,根据三角高程测量

HAB=HB-HA=S1SIN@1 (1)

HA=HB-S1SIN@1 (2)

HAC=HC-HA=S2SIN@2 (3)

HC= HA S2SIN@2 (4)

(2)代入 (4)

HC= HB- S1SIN@1 S2SIN@2 (5)

其中@从测点到待测点的垂直角,S从测点到待测点的斜距。

测量待测点由(5)型可知C理论上,待测点高程与传统三角高程一致,并且很生动地知道测站只传递高程。

全站仪标准法实例:

如上图所示,已知B点高程HB=1.325m,求C点高程。

一、在B点旁选对点A,设置仪器,和BC将仪器高度和棱镜高度设置为零。

二、瞄准目标B测距,求得AB两点间的高差HAB=S1SIN@1=-0.124m,直接从仪器读取。

三、修改棱镜高,棱镜高=-(HB-HAB)=-(1.325 0.124)=-1.449m。

四、在仪器中输入棱镜高度-1.449m,此时,仪器内的目标应该很高HB=1.325m,若不一致,则需检查。

五、目标准确C,测距,求得C点高程。

在此过程中,全站仪起到了高程传输的作用。较关键的一步是设置棱镜高的第三步。此设置的目的是将已知点设置为B将高程点的值转移到测量站点(如(2)型),也可以理解为A点高程归化为和B点相同的高程基准面。同样的效果也可以通过修改高仪器来实现,但设置站后很难更改高仪器,因此选择更改高棱镜。在实际测量中,只要记录相对于初始值,就可以根据实际情况改变高棱镜t在测量的基础上计算待测点的实际高程。例如,在测量的基础上B点用无棱镜引测标高,测量C点时用1.3m棱镜将仪器测量模式切换到圆棱镜测距,镜高修改为-1.449 1.3=-0.149m。

徕卡等无棱镜测距的全站仪TCR一系列具有免棱镜测距功能的全站仪,可将标高点引到周围固定的岩石或建筑物上并进行标识,在以后的操作过程中引入该点,将大大提高工作效率。

全站仪标准法设站灵活,机动性强,简洁快捷,精度高,标准精度高±2mm,在大型精密工程测量中非常实用。




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