全站仪中间法三角高程测量代替四等水准可行性论文
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三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用在工程测量中,三角高程测量和四等水准测量是常用的测量方法,用于确定地面上各点的高程。
在实际工程中,随着科技的发展和测量技术的进步,三角高程测量逐渐取代了四等水准测量,在一些工程测量中得到了广泛的应用。
本文将从几个方面介绍三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用。
三角高程测量的原理和方法与四等水准测量相比更加精确和高效。
在四等水准测量中,需要依靠水准仪和水平尺进行测量,受到天气、地形等因素的限制,而且需要在测量过程中频繁调整水准仪和水平尺的位置,容易出现误差。
而三角高程测量利用了三角形的几何性质,通过测量三角形的边长和角度来计算高程,这种方法更加精确和高效,可以减少测量误差,提高测量的准确性和可靠性。
三角高程测量可以实现测量点之间的无缝连接,适用范围更广。
在四等水准测量中,测量点之间的距离和高差有一定的限制,需要选择合适的基准点进行测量,不能够实现测量点之间的完全连接。
而三角高程测量则可以通过建立三角网,实现不同测量点之间的无缝连接,适用范围更广,可以满足复杂地形下的测量需求。
三角高程测量具有更好的适应性和可移动性。
在实际工程中,往往需要在复杂地形和恶劣环境下进行测量,四等水准测量由于设备和测量方法的限制,很难适应这种特殊环境。
而三角高程测量可以根据实际情况选择合适的测量点和测量方法,具有更好的适应性和可移动性,可以满足不同工程测量的需求。
三角高程测量可以结合现代科技手段,实现自动化和智能化测量。
随着激光技术、卫星定位技术等现代科技手段的发展,三角高程测量得到了更多的应用和发展空间。
利用激光测距仪、卫星定位系统等高科技设备,可以实现高程测量的自动化和智能化,提高测量效率和准确性,使测量工作更加便捷和可靠。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中具有更加精确和高效的测量原理和方法、更广泛的适用范围、更好的适应性和可移动性,以及更好的结合现代科技手段实现自动化和智能化测量等优势。
三角高程测量代替三四等水准测量(测量高级技师论文)中铁十二局武广客运专线第六项目部三角高程测量代替三四等水准测量中铁十二局集团第四工程有限公司李宝康[摘要]:随着电磁波测距技术发展,全站仪的不断普及,三角高程测量在控制测量和施工测量中应用越来越广泛,其精度可代替三、四等水准测量,值得推广。
本文就三角高程测量在导线点、水准基点复测中详细介绍了它的利与弊以及消除误差的方法。
[关键词]:三角高程三四等水准测量全站仪大气折光现我公司承揽的杭新景高速公路龙游支线建德段高速公路SLC1合同段,地处微丘陵地段,林木茂密、地形复杂、通视条件较差,依据《公路勘测规范》并根据现场实际情况,此次水准复测采用三角高程法测定。
1、基本原理三角高程测量是根据两点间的距离(斜距)和竖直角来推算两点间的高差。
计算公式如下:h AB=S·Sinα+ i-v + f公式中表示:S---测得两点间的斜距;i----仪器高;v----目标高;f----球气差改正数f=p-r = 球差-气差= D2 /2R-D2·k/2R = (1-k)·D2/2R公式中:D= S·COSα为两点间的水平距离;k为大气折光系数;c为球气差系数,取k=0.13,则c=6.83×10-8/m。
随着全站仪在施工测量中的普及,现在用全站仪测高差(高程)已不再用光电测距仪那样测竖直角进行公式计算,而是把仪器高及目标高输入仪器后直接测的两点间的高差。
2、估算测距三角高程的精度对公式h AB =S·Sinα+i-v+f 求微分:得△h AB=△S·Sinα+D·△α/ρ+△i-△v+△f按误差传播律得:m2h=Sin2α·m2s+ D2·m2α/ρ2+m2i+m2v+m2f 。
取α=30°,两点水平距离D=500m,测距精度2mm+2ppm,测竖直角精度m=±1.5"。
全站仪三角高程代替三\四等水准测量可行性研究摘要:高程测量在地形图测绘、工程土方量计算、沉降观测、点位测设、井下掘进、巷道贯通、水准网布设等各种测量领域有着广泛的应用。
传统的水准测量是我们在一般情况下普遍采用的高程测量方法。
但是在一些特殊环境下,例如在地形起伏较大的丘陵地区、或者是仅仅使用全站仪测图的时候,如果依然使用传统的水准测量方法来测量高程就有诸多不便,这就需要应用一种新的高程测量方法。
在高程测量过程中,传统的高程测量方法是水准测量、三角高程测量和GPS高程测量,这些种方法虽然各有特色,但都存在着不足。
关键词:水准测量;三角高程测量;GPS高程测量全站仪目前是一种广泛应用于测绘生产一线的测量仪器,有着很多的优点,测量人员对全站仪的操作也很熟悉。
全站仪集测距、测角、测高程于一体,其测距和测角精度大大提高,使得全站仪在工程测量中的作。
用越来越重要目前,随着全站仪测量精度的不断发展,测角、测距的精度以及自动补偿的精度,都得到很大提高。
尽管全站仪测距精度很高,但仪器高和目标高即使用钢尺按斜量法或平量法获得,其精度约为±2~±3 mm,仪器高和目标高的量取误差是不容忽视的,而且它们是固定误差,距离越短,其对全站仪高程测量和测设的影响越显著。
不管使用什么仪器,要准确量取仪器中心到测站中心之间的高度是困难的,因此,通过量取仪器高的精度来提高高差测量精度是不现实的。
在这种背景下,全站仪中间点设站高程测量就在这种背景下产生并得到了广泛的应用。
所谓中间点设站就是在待测两点中间安置全站仪(保持前后棱镜高度基本一致),依照三角高程的原理分别观测前后觇标的垂距,以此来求解两待测点间的高差。
这种方法相比于传统的三角高程测量简化了操作步骤,提高了观测精度。
全站仪中间点设站法与常规的三角高程或水准测量相比有以下优点:1)不量仪器高,不量觇标高,不进行对中、不读竖直角与斜距,直接读取垂距。
简化了作业流程,提高了工作效率,减少了误差来源,提高了精度。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用一、引言在土木工程中,高程测量是非常重要和必要的,因为高程是确定建筑物、道路、水利和其他基础设施的坐标系统的关键因素,同时也是设计、施工和监测这些基础设施的重要依据。
水准测量是一种传统的高程测量方法,但由于其耗费时间和人力成本较高,现在已经逐渐被三角高程测量方法取代。
在实际工程中,三角高程测量方法具有一些明显的优势,比如速度快、成本低、适用于远距离测量等,因此广受欢迎。
本文将探讨在实际工程中,三角高程测量代替四等水准测量的应用。
二、三角高程测量方法三角高程测量是利用三角形内角和边角关系来计算高程的方法。
一般可以采用通量法或角度变化法。
通量法是指通过对水平线的测量,再通过计算三角形内角之和和对应角的正切值来确定高程的方法。
角度变化法则是利用测量三角形角度的变化值来计算高程的方法。
总的来说,这两种方法都比水准测量更加快捷和更低成本。
1. 道路工程道路工程中,三角高程测量方法已经广泛应用。
相比于水准测量方法,三角测量方法更加快捷和精确。
三角测量方法只需要安装一些测站和一些角度计即可进行高程测量,可以测出路面起伏程度,从而为道路设计和施工提供支持。
2. 建筑工程在建筑工程中,三角高程测量方法也是非常有用的。
通过安装一些测站和测角仪,就可以计算出建筑物的高程。
这种方法也可以用于监测建筑物的变形和移动情况。
3. 水利工程三角高程测量方法在水利工程中也有应用。
例如,在水坝建设中,可以通过三角高程测量方法测算水位高度和水深。
此外,还可以利用三角测量方法计算出水流速度和流量等数据,为水利工程的管理和运营提供重要支持。
4. 矿业工程四、总结总之,三角高程测量方法已经在各个领域得到了广泛应用,取代了传统的水准测量方法。
在实际工程应用中,三角测量方法具有许多优点,例如测量速度快、精度高、成本低、适用于远距离测量等。
因此,三角高程测量方法将会在未来的工程中占据更加重要的位置。
全站仪在四等水准测量中的应用探讨本文主要介绍全站仪三角高程测量的方法,分析其在四等水准测量中的精度和可行性,对比传统水准测量的精度和作业方式,探讨使用全站仪替代水准仪在四等水准测量的可行性。
标签:全站仪三角高程水准测量1引言在传统水准测量中,水准仪以高精度的优点在各等级水准测量中发挥重要的作用,但也有不足之处,在平坦地区能很好的应用,但高差比较大的山区,距离偏长的河道等情况下水准仪都难以发挥效率。
而随着全站仪测距、测角精度以及稳定性的不断提高,利用全站仪高精度的三角高程测量取代普通水准测量过程中的部分或是全部都成为可能。
本文结合全站仪三角高程的测量方法,分析全站仪在四等水准测量中的应用,利用成果数据进行对比,总结出全站仪替代水准仪四等水准测量的可行性报告。
2全站仪三角高程原理全站仪进行三角高程测量观测,以及在实际中存在的各种误差因数展示如下示意图:全站仪测量原理以及计算公式如下:A为已知高程点,B为前视点,则用全站仪测量B点高差的计算公式为:Hab=s*sina+c+i-r-h 其中s……… 为斜距,a……….为垂直角c……… 为地球曲率改正数,r……….为大气折光改正数3全站仪实际测量中存在的误差因数3.1全站仪仪器固定误差:全站仪和水准仪一样,都存在自身的误差,其中包括横轴、竖轴、视准轴简称三轴误差,分度盘误差、以及测距误差等,这些误差不能人为改变,只能在实际中使用一定的方法进行减少和抵销,比如视准轴误差可以用前后视距相等观测来抵销,同样盘左盘右方法观测可以减少刻度盘误差等。
3.2人为误差人为误差是实际测量中人为操作产生的,如观测读数误差,仪器高的测量误差,以及对中误差等,实际测量中为把这种误差降到最低一般采取多次测量求平均数。
3.3大气折光误差这种误差是由于地表在太阳光照射下温度上升造成空气自下往上密度由薄到密分布而造成大气的折光,这种误差一天中随温度不断变化,在测量时为提高精度需要求出实地的折光率,或是选取误差变化少的时段进行观测。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用1. 引言1.1 概述在日常工程实践中,四等水准测量存在着诸多不足之处,如测量时间长、费用高、精度较低等。
而三角高程测量通过利用现代化的测量设备和技术手段,能够在较短的时间内获取更精准的高程数据,从而大大提高了工程测量的效率和准确度。
越来越多的工程测量项目选择采用三角高程测量方法进行测量。
通过实际工程案例的探讨,我们将进一步了解到三角高程测量在各种工程领域的应用情况。
本文还将介绍三角高程测量的具体步骤和需要注意的问题,以帮助工程测量人员更好地掌握这一先进测量技术。
本文将全面分析三角高程测量代替四等水准测量的优势和应用案例,为工程测量领域的发展提供新的思路和方法。
1.2 目的本文旨在探讨三角高程测量如何代替传统的四等水准测量在实际工程中的应用情况。
通过对比四等水准测量的不足和三角高程测量的优势,分析其在工程测量中的实际应用案例,并详细介绍三角高程测量的步骤和需要注意的问题,从而全面展示三角高程测量在现代工程测量中的重要性和优势。
2. 正文2.1 四等水准测量的不足四等水准测量需要较好的天气条件进行测量,一旦遇到恶劣的天气,如大雨、大雾等,会严重影响测量结果的准确性,造成数据不稳定。
在一些需要测量跨越河流或湖泊等水体的工程中,四等水准测量存在困难,需要额外的设备或措施。
四等水准测量在实际工程中存在着诸多不足,因此需要寻求更加高效、便捷的测量方法来应对复杂多变的工程环境。
2.2 三角高程测量的优势三角高程测量相较于四等水准测量具有许多优势。
三角高程测量可以大大减少测量时间和成本。
在四等水准测量中,需要沿着一条直线布设多个测站,而且每个测站之间的距离通常较长,相比之下,三角高程测量在地形较复杂的情况下可以更快速地完成测量工作。
三角高程测量可以实现长距离的高程测量。
由于四等水准测量受到地形的限制,无法跨越大范围的地形起伏,而三角高程测量则可以通过多个三角形的建立,实现长距离的高程测量,使得测量的范围更广,更适合于大型工程项目的测量需求。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用随着科技的发展,三角高程测量逐渐取代了传统的四等水准测量在实际工程中的应用。
三角高程测量是一种基于三角形相似原理的高程测量方法,通过测量已知基线上的水平距离和竖直角度以及目标点的俯仰角度,从而实现对目标点的高程测量。
下面,将分别从测量精度、测量效率和应用范围三个方面来探讨三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用。
三角高程测量相对于四等水准测量具有更高的测量精度。
四等水准测量的测量结果受到大气压力、温度、湿度等气象因素的影响,导致测量精度有一定的误差。
而三角高程测量则不受气象因素的影响,其测量结果主要受到观测仪器精度和人为误差的影响。
随着测量仪器的不断更新与改进,现代的三角高程测量已经实现了毫米级别的测量精度,相比之下,四等水准测量的精度只能保持在几厘米至十几厘米之间。
三角高程测量相对于四等水准测量具有更高的测量效率。
四等水准测量需要在测量线路上设立观测点,并依次进行水准测量,每个观测点需要进行多次测量以获得更精确的结果。
这不仅需要大量的人力、物力资源,而且测量周期长,工作强度大。
而三角高程测量只需要在测量线路的两端设立观测点,通过观测仪器测量基线上的水平距离和竖直角度,可以直接计算出目标点的高程。
这种测量方式不仅节省了时间,而且工作强度相对较小,提高了工作效率。
三角高程测量具有更广泛的应用范围。
四等水准测量主要用于平原地区,其工作原理是利用水准仪在平台上进行水平与垂直方向的转动,从而实现高程测量。
而在复杂地形的山区、丘陵地区以及无法进行直接观测的水系、沼泽地区等地,利用四等水准测量进行高程测量非常困难甚至无法完成。
而三角高程测量则不受地形等限制,只要能够建立目标点与测量线路两端观测点之间的可见关系,就可以进行高程测量。
三角高程测量在实际工程中的应用范围更广。
三角高程测量相对于传统的四等水准测量在实际工程中具有更高的测量精度、更高的测量效率和更广泛的应用范围。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用【摘要】三角高程测量是一种在实际工程中替代四等水准测量的重要技术。
本文首先介绍了四等水准测量的局限性,包括测量精度低、工作量大等问题。
然后详细阐述了三角高程测量的原理并提出了实际工程中的应用案例,如高速公路建设、城市规划等领域。
接着通过优势对比分析,指出三角高程测量具有更高的精度和效率。
最后探讨了技术改进与发展趋势,总结了三角高程测量在实际工程中的应用价值,并展望了未来的发展方向。
这些研究成果对提高工程测量的效率和精度具有重要意义,将推动测量技术的不断创新和发展。
【关键词】三角高程测量、四等水准测量、实际工程、应用案例、优势对比、技术改进、发展趋势、价值总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用引言随着社会的发展和工程建设的不断增多,对于高程测量的需求也日益增加。
四等水准测量存在着测量精度低、工作量大、时间长等局限性,限制了其在实际工程中的应用。
相比之下,三角高程测量不仅能够更快速、更精确地完成高程测量任务,同时也能够降低人力成本和时间成本,提高工作效率,因此在实际工程中具有广阔的应用前景。
本文将对三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用进行深入探讨,以期能够更好地推动工程测量方法的发展和进步。
1.2 研究意义三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用意义重大。
三角高程测量具有更高的精度和准确性,可以更好地满足工程设计和施工的要求。
三角高程测量相比四等水准测量更加高效快捷,可以节约时间和人力成本,提高工程进度。
三角高程测量可以更好地适应复杂地形和环境,提高测量的适用性和灵活性。
最重要的是,三角高程测量具有较强的抗干扰能力和环境适应性,可以在复杂条件下进行测量,保证测量结果的可靠性和准确性。
深入研究三角高程测量在实际工程中的应用,对于提高工程测量水平、推动测量技术的发展具有重要的现实意义和深远的影响。
全站仪中间法三角高程测量代替四等水准的可行性研究水准测量是目前测量精度最高的一种高程测量方法,但测量效率较低,一般适用于平坦地区,在山区及高差陡变的情况下施测则较为困难。
三角高程测量通常是用全站仪施测,其高差测量精度可达三、四等水准测量的要求,其测量精度约低于几何水准方法,但测量效率较高,适于山区等各种大高差场合的高程测量。
本文通过分析全站仪中间法三角高程测量的施测方案,采用合理的观测方法使大部分系统误差在观测和计算中相互抵消,对剩余的残余误差进行理论分析,对基于该方案的全站仪高程测量的精度作出理论评定,证明了该测量方法的可行性。
现在大多数测绘工作中的控制测量数据采集过程中仍采用传统的测量方法,即平面控制测量使用GPS采集数据,高程控制测量采用水准仪采集数据。
全站仪三角高程测量使用较少。
这种局面产生的原因是:人们普遍认为用全站仪测高程的精度较低,达不到高程控制测量。
在高程控制测量中,传统的水准测量在山区或高差较大的地区受地形起伏的限制,工作效率低。
采用全站仪三角高程测量方法,既能提高效率,又能保证质量,它是一种在地形起伏较大的山区非常实用的方法。
只要采取适当的作业措施,在特定的地形和施测条件下,其测量数据是正确可靠的。
用全站仪三角高程测量代替三等及以下的水准测量有其可行性,特别是地形起伏较大的山区是一种非常实用的方法,可大大降低工作量。
1三角高程测量的基本原理进行三角高程测量所使用的仪器为全站仪。
如图1.1,已知A点的高程为,欲测定B点的高程。
在地面上A、B两点之间测定高差,在A点设置仪器,在B点竖立反射梭镜。
量取望远镜旋转轴中心L至地面上A点的高度称为仪器高i,棱镜的反射中心至地面点B的高度成为目标高v,测出A、B两点的距离及倾斜视线与水平视线所夹的竖角,其原理如图1.1所示:图 1.1 三角高程测量基本原理如果已经测定A、B两点间的水平距离,则A、B两点间的高差计算公式为:(1.1)如果已经测定A、B两点间的斜距离S,则A、B两点间的高差计算公式为:(1.2)若A点的高程已知为,则B点的高程为:(1.3)由此可见,高差的误差主要受测量斜距S的误差、测量竖角的误差影响以及棱镜高和目标高的影响。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用1. 引言1.1 背景介绍随着科技的发展和技术的进步,三角高程测量已经在工程测量中得到了广泛应用,为工程建设提供了可靠的高程数据支持。
本文将介绍三角高程测量的原理、优势,以及在实际工程中的应用案例,力图探讨三角高程测量替代四等水准测量在工程领域的意义和影响。
1.2 问题现状三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用是一项重要的技术发展,但在实际应用中仍然存在一些问题需要解决。
目前仍然存在一些技术上的挑战,如三角高程测量的精度和稳定性问题。
在复杂地形条件下,尤其是在山区或林区等地形复杂的地区,三角高程测量往往会受到地形的影响,导致测量结果出现偏差。
在实际工程中,三角高程测量的设备和技术需要不断进行更新和改进。
目前市场上的三角高程测量仪器和软件虽然不断发展,但还存在一些功能不完善、操作不便利等问题,需要不断进行研究和改进。
由于四等水准测量在工程测量中已经广泛应用并且具有较为成熟的技术和标准,因此在一定程度上限制了三角高程测量的发展和应用。
如何有效地解决三角高程测量中存在的问题,并且与四等水准测量相结合,将是未来工程测量领域需要面对和解决的难题。
1.3 研究意义在实际工程中,三角高程测量代替四等水准测量具有重要的研究意义。
三角高程测量可以提高测量的效率和精度。
相比传统的四等水准测量,三角高程测量需要的测量时间更短,同时可以在复杂的地形条件下进行测量,提高了工作效率。
三角高程测量可以降低测量成本。
传统的四等水准测量需要使用较多的测量设备和人力,费用较高。
而采用三角高程测量方法,可以减少测量设备的使用,降低了测量成本。
三角高程测量还可以提高测量的安全性。
在复杂的地形条件下,传统的四等水准测量可能存在测量难度大、安全风险高等问题,而采用三角高程测量方法可以降低这些风险,保证测量过程的安全性。
研究三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用具有重要的实际意义和发展前景。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用【摘要】三角高程测量是在工程测量中常用的一种方法,它可以代替传统的四等水准测量,提高测量效率和精度。
本文首先介绍了三角高程测量和四等水准测量的原理,然后对两种方法进行了比较分析,指出了三角高程测量的优势。
接着针对三角高程测量在工程测量中的具体应用进行了探讨,并通过实际工程案例分析展示了其实用性。
最后总结了三角高程测量的优势以及对四等水准测量的替代性,同时展望了未来发展方向。
通过本文的研究,我们可以看到三角高程测量在实际工程中的重要性和应用前景,对工程测量技术的发展具有积极意义。
【关键词】三角高程测量、四等水准测量、工程测量、应用、原理、比较、案例分析、优势、替代性、发展方向1. 引言1.1 三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用三角高程测量是一种新型的测量方法,相较于传统的四等水准测量具有更高的效率和精度。
在实际工程中,三角高程测量的应用逐渐取代了四等水准测量,成为工程测量领域的重要技术手段。
传统的四等水准测量是通过在测量区域内设置一系列水准点,然后利用水准仪测量点之间的高差,确定各点的高程。
这一方法需要在地面上布设大量的水准点,测量效率低下,而且在复杂地形和环境条件下往往难以实施。
而三角高程测量则是通过测量三角形各角的方法,推算出各点之间的高程。
这种方法只需要设置少量的控制点,测量精度高,适用于各种地形和环境条件。
在实际工程中,三角高程测量被广泛应用于道路、桥梁、建筑等工程项目中。
通过对三角高程测量与四等水准测量的比较分析,可以得出三角高程测量在精度、效率和适用性等方面优于四等水准测量。
未来工程测量领域将更多地采用三角高程测量技术,以提高测量效率和精度,推动工程建设的发展。
2. 正文2.1 三角高程测量原理三角高程测量原理是一种利用三角学原理来测定地面上点的高程的方法。
其基本原理是利用三角形的内角和为180度的性质,结合测量角度和距离的数据来计算出目标点的高程。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用三角高程测量是一种通过测量三角形边长和角度来确定目标物体高程的方法,它可以代替四等水准测量在实际工程中进行应用。
在工程测量中,高程测量是非常重要的一部分,准确的高程测量可以为工程建设提供可靠的数据支持。
传统的四等水准测量方法虽然准确,但是在实际工程中由于测量时间长、成本高、受天气等因素限制较大,因此三角高程测量成为了一种更加便捷、高效的替代方法。
三角高程测量可以大大缩短测量时间。
传统的四等水准测量需要建立一系列测站点,并且需要对每个站点进行进行水准仪的设置、调整,非常费时费力。
而三角高程测量则只需要测量三角形的边长和角度,且使用GPS等现代化设备来进行测量,这样可以大大节约测量时间,提高工作效率。
三角高程测量具有更低的成本。
传统的四等水准测量需要大量的人力物力,同时还需要购买昂贵的水准仪等仪器设备。
而三角高程测量则可以通过使用现代化设备,如GPS和无人机等,来进行测量,成本大大降低。
尤其是在复杂的地形条件下,传统的水准仪需求会更多,引起整个测量成本的增加,但是使用现代化设备进行三角高程测量则可以很好地避免这一问题。
三角高程测量还可以在复杂的地形条件下进行应用。
传统的四等水准测量需要建立一系列测站,而如果地形地貌复杂,就会增加建站困难度。
而三角高程测量则可以通过测量三角形的边长和角度来确定目标物体高程,不需要建立大量的测站,避免了地形复杂所带来的测量困难。
在实际工程中,三角高程测量已经得到了广泛的应用。
对于电力线路、水利工程等工程项目,高程测量是非常重要的一环,而传统的四等水准测量由于种种原因在实际工程中并不适用。
而通过三角高程测量,可以在保障准确度的前提下,缩短测量时间,降低测量成本,适用于复杂地形条件下的测量。
三角高程测量的实际应用案例还包括以下几个方面。
三角高程测量适用于城市地理信息系统的建设。
在城市规划建设中,需要对城市地形进行精准的高程测量,以便进行科学合理的规划。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用三角高程测量是指利用三角形的相似关系来测定点的高程的一种测量方法,它是一种非常重要的高程测量技术,广泛应用于实际工程中。
相比于四等水准测量,三角高程测量具有测量范围广、效率高、成本低等优点。
在大范围的地理区域中,进行四等水准测量需要布设大量的测量点,并且需要铺设大量的水准仪线。
而三角高程测量则可以通过布设少量的控制点,采用无线电波或卫星导航等技术进行测量,大大提高了测量效率,并且节省了测量成本。
在复杂地形条件下,四等水准测量往往受到地形的限制,难以实施,而三角高程测量不受地形限制,可以在山区、河谷等复杂地形中进行测量,极大地拓宽了测量范围。
在实际工程中,三角高程测量广泛应用于地质勘探、工程测量、地形测量等领域。
在地质勘探中,三角高程测量可以用于测量山体高程、地下水位高程等信息,为地质勘探提供重要的参考数据。
在工程测量中,三角高程测量可以用于测量建筑物、桥梁、隧道等工程的高程,对于工程设计、施工等环节具有重要的参考价值。
在地形测量中,三角高程测量可以用于制作地形图、地形模型等,为城市规划、农业生产等提供重要的基础数据。
除了实际工程应用,三角高程测量还被广泛应用于科学研究和资源调查中。
在大地测量中,利用三角高程测量可以确定大地水准面的形状和大小,对于国民经济建设和科学研究起到了重要的作用。
在资源调查中,可以利用三角高程测量来测量森林、水库、河流等自然资源的分布和变化情况,为资源管理和保护提供科学依据。
三角高程测量在实际工程中的应用非常广泛,能够提高测量效率、降低测量成本,并且在地质勘探、工程测量、地形测量等领域发挥着重要的作用。
随着无人机、卫星导航等技术的发展,三角高程测量技术将进一步得到推广和应用,为工程建设和科学研究提供更全面、精确的高程数据。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用三角高程测量是一种常用的测量方法,它可以代替四等水准测量在实际工程中得到应用。
在实际工程中,三角高程测量具有更快速、更经济、更灵活的优势,因此越来越受到工程领域的重视和应用。
本文将从实际工程中的应用角度,探讨三角高程测量代替四等水准测量的优势和实际应用情况。
我们来了解一下三角高程测量和四等水准测量的区别和特点。
四等水准测量是一种传统的测量方法,它采用水准仪和水准尺进行测量,需要在测量区域内设置一系列水准点,通过水准测量仪器进行高程测量,然后进行调整和计算,最终得到测量结果。
而三角高程测量是利用三角测量原理进行高程测量,它通过测量不同位置的高程角度,结合已知的基准点高程,利用三角函数计算出测量点的高程。
相比于四等水准测量,三角高程测量具有测量范围广、数据处理简便、测量成本低等特点。
在实际工程中,三角高程测量逐渐成为替代四等水准测量的一种重要测量手段。
在实际工程中,三角高程测量代替四等水准测量的应用非常广泛。
在道路、铁路、桥梁和隧道等工程领域中,高程测量是非常重要的一项工作。
传统的四等水准测量需要在测量区域内设置大量的水准点,并进行多次测量和调整,工作量大、耗时长。
而采用三角高程测量方法,可以通过测量少量的高程角度,就能够得到准确的高程数据,极大地提高了工作效率。
而且,在复杂地形和环境中,三角高程测量更加灵活适用,可以避免因为地形复杂导致无法设置水准点的情况发生。
在道路铺设、桥梁施工等工程中,三角高程测量已经成为主流的高程测量手段。
在矿山、水利、环境监测等领域中,三角高程测量也有着重要的应用价值。
在矿山勘探和开采中,需要对矿山地形进行测量,以便进行资源评估和矿山规划。
在水利工程中,需要对河流、湖泊、水库等地形进行测量,以确定水位变化和水流情况。
在环境监测中,需要对环境地形进行测量,以了解环境地形的地貌变化和地势高程。
传统的四等水准测量在这些领域往往无法胜任,因为工作复杂、效率低。
浅谈全站仪三角高程测量代替四等水准测量一、概述:高山地区高差大,进行几何水准测量效率低,因普通水准仪尺只有3m,进行水准测量则视距短、转站多,而转站多精度下降,如果水准尺上的圆水准气泡有误差对水准测量精度影响很大(水准尺出厂时自带的圆水准气泡一般不准,受运输振动影响大)。
如果水准尺圆水准气泡不准,高山地区水准测量容易超限。
水准尺不竖直对水准测量结果影响以下有分析。
如果采用全站仪三角高程测量代替四等水准测量提高作业效率,但是影响三角高程测量精度因素比常规水准测量多,除了全站仪竖盘指标差外(相当于水准仪的i角误差)还有球差与气差(高差大,空气密度不同引起折射),怎样减少这些因素对三角高程测量精度影响使用三角高程测量达到等级水准的精度要求。
以下通过盐什公路高差最大段k9+600~k11+800的实测数据分析。
二、高山地区几何水准测量的局限性:高山地区几何水准测量特点是高差大、视距短、转站多。
上山测量时后视尺倾斜对测量累积差大使测量后视读数增大,前尺视线靠地表受地表折光影响大;下山测量时前尺倾斜累积差大使测量前视读数增大,后尺视线靠地表受地表折光影响大。
通过以上分析高山地区水准测量如果水准尺倾斜使山顶水准点高程偏高;高山地区转站多也会使测量累积差大,精度低下平原地区的水准测量;高山地区水准测量转站多使测量速度慢、作业效率低;在陡峭的悬崖地区几何水准不可能进行。
我们于2015年4月份对盐什公路k9+600~k11+800隧道进口到出口进行一次水准点联测,按照国家四等水准测量的要求进行,四等水准联测结果如下:从上表中可看往返测误差大,水准线总长共2.2km,测量60站。
进行往返测量用了2天时间。
且测量精度也不高,测量成果刚达到限差要求(±6√n(mm))。
其中D21在山顶,这点的精度最低,往返测差38.5mm。
这种误差主要在于水准尺倾斜影响,一般水准尺自带的气泡受运输振动影响产生误差,且水准尺气泡难以校正。
全站仪中间法三角高程测量代替三、四等水准测量方法研究为了提高三角高程测量的测量精度,采用理论分析和实验结合的方法,分析了全站仪三角高程的测量方法--中间法,同时推导出了该方法的高差计算公式,以误差传播定律为基础推导出了该方法的中误差计算公式,并对理论精度进行了分析。
研究结论表明:在一定条件下,经过多种改正,采用高精度全站仪施测三角高程的结果精度可以取代三、四等水准测量。
标签:三角高程测量全站仪中间法测量精度1引言用水准仪进行高程测量的精度虽然很高,但在地势起伏比较大的地区,用水准仪进行测量则会增加大量的测站数,这样增大了工作量,降低了测量效率,在一些地势过于陡峭的地区,用水准仪测量高程几乎是不可能做到的。
随着测量技术与测量仪器的发展,三角高程测量的精度越来越高,这使得在一些对精度要求不高的地形陡峭的地区,使用三角高程的方法对高程进行测量成为可能。
而三角高程测量以其灵活简便、省时省力、受地形条件限制小的优势,逐渐的在一定条件下代替了水准测量工作[1]。
全站仪的测量精度已经越来越高,通过使用先进的仪器和合理科学的计算方法,只要按照规范操作和采取一定措施,如增加测回数,施测的斜距精度和垂直角精度都可以达到要求[2]。
三角高程测量在一定范围内可以代替三、四等水准及等外水准的精度要求,尤其在一些极特殊的环境下,可以完成水准仪不能完成的任务。
2全站仪中间法三角高程测量由此可见,中间法在三角高程测量,可消除仪器高和觇标高测量误差对测量高差的影响,使高差的测量误差只与距离、竖直角测量精度及大气折光系数大小有关[3]。
棱镜杆微倾带来的误差微小,其影响可忽略不计。
3全站仪中间法三角高程测量的理论精度由于地球曲率、大气折光、温度等的影响,全站仪在进行三角高程测量时要进行多项改正,包括:球气差改正、距离误差改正、垂线偏差改正等。
在此不再一一介绍,重点阐述全站仪中间法三角高程的理论精度分析。
由误差传播定律,把全站仪三角高程的精度计算公式(4)式取全微分,并化成中误差公式为(5)式中,mh为用中间法测得的AB两点间高差的中误差,mSA、mαA、mKA和mνA 分别为后视(O-A)测量时斜距、竖直角、大气折光和棱镜高量取的中误差,mSB、mαB、mKB和mνB分别为前视(O-B)测量时斜距、竖直角、大气折光和棱镜高量取的中误差,K为大气垂直折射系数,R为地球半径。
全站仪代替四等水准仪测量摘要:当面对崎岖的山路,或者复杂的地形条件时,很难通过普通的设备以及手法实施水平测量,而为了追求测量效果的良好,能够以全站仪三角高程测量充当水准仪进行四等水准测量的替代品,加以偏差的消除。
如此一来,地理的因素将不再约束测量的效果,这一手法表现出偏差范围小,精密水平突出还有效率高等优势,能够可靠地替换四等水准测量,同时,大量的应用实践证实了这一设备的优越功能。
关键词:四等水准;全站仪;误差;测量1 前言通过实践能够明显看出,全站仪三角高程能够实现四等水准测量具备的精准水平,但是目前在多种测量规范中,均要求全站仪三角高程测量在替换四等水准手法的过程里,各站点需要具备超过两个测回,同时属于往返测,而涉及到的全站仪等仪器均需要投设于控制点位置,诸如此类的全部操作旨在保障三角高程测量与水准高程手法实现的精准能力保持一致。
然而这个过程暴露出庞大的工作量以及繁杂的流程,一旦工程落实地点设置于地形崎岖的山区,就不可能落实任务,有时候这一替换还会起到画蛇添足的效果。
2 现实原因在具体施工中,诸如目标修建一条新的公路时,由于所处的地点为山区或者低山丘陵聚集的地区等,路面起伏不定给施工带来了棘手的问题,与此同时,南方雨水丰富而且水田贯穿施工范围,植被繁茂,这些地貌特征都是进行以往水准测量的阻碍。
由于设备庞大易损坏,精度缺乏保障,最后导致工作落实进度缓慢。
经过多方实践,总结得到全站仪替换水准仪进行测量的一系列手法。
3 可行性s3.1 全站仪简介全站仪的构造决定其要更加先进,在精准水平、保护效果还有多种性能上优于以往的水准仪。
其中,全站仪具备的自动双轴补偿系统是基于以往水准仪的问题加以改进而形成的。
以往水准仪设置的塔尺不具备准符合气泡,突出表现为倾斜误差显著。
除此以外,全站仪属于电子产品的范畴,无需人力的观测,直接消灭了主观因素带来的误差。
3.2 误差分析三角高程涉及的误差包括:仪高、棱镜高量误差,照准误差、斜距测量误差还有大气折光等。
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量是一种通过测量三角形边长和角度,进而计算出三角形高程的测量方法。
相比于传统的四等水准测量,三角高程测量具有操作简单、测量速度快、成本低等优点,
因此在实际工程中广泛应用。
三角高程测量广泛应用于地形勘测和地形图制作。
地形图是研究地表特征、地理环境
和地形变化等的重要工具,三角高程测量可以快速获取大范围的地形高程信息,并且测量
结果准确可靠。
在高速公路建设中,需要进行地势测量和地形图制作,以确定道路的最佳
布局和坡度设计,采用三角高程测量可以在较短的时间内快速获得所需的高度数据,为规
划设计提供参考。
三角高程测量在工程测量中具有重要应用。
在建筑设计和施工过程中,需要对地形、
建筑物和道路进行高程测量,以确定施工基准面和地面高度。
传统的四等水准测量需要设
置多个测量点,并且需要进行大量的观测和计算工作,而使用三角高程测量可以通过少量
的测量点快速获取高程信息。
在城市道路建设中,采用三角高程测量可以在不影响交通的
情况下,快速测量出道路的高程信息,为道路设计和施工提供支持。
三角高程测量还可以应用于地质勘查和矿产资源调查。
地质勘查需要获取地质构造、
地质断层和矿产资源等的高程信息,以确定地质断层的走向和倾角,通过三角高程测量可
以快速获取这些高程信息。
在矿产资源调查中,可以通过三角高程测量来确定矿床的高度
和坡度,为矿产开采提供参考。
全站仪三角高程代替四等水准测量的可行性分析作者:喻方建来源:《中国科技纵横》2013年第13期·【摘要】根据全站仪三角高程测量原理,把全站仪视为水准仪测定两点间的高差,不用量取仪器高、棱镜高,经过精度分析和实践运用,可以代替四等水准测量。
【关键词】三角高程测量一测站水准多测站水准1 引言随着高速公路、铁路事业的蓬勃发展,需要进行大量的水准复测工作,全站仪代替水准测量是广大测量工作者备所关心的问题。
由于水准仪自身的局限性,适用于平坦地区,在地形条件复杂地区做水准复测,测站数增多,不仅工作速度慢,而且精度也难满足施工要求。
而全站仪操作简便快捷、误差小、精度高等优点逐渐取代水准测量工作。
2 全站仪三角高程测量原理如图1所示,A为已知点,B为待测高程点,将全站仪整平、对中于已知点A,并量取仪器高i;将棱镜置于待测点B上,量取的棱镜高为l。
则AB两点间的高差为(1)(2)(3)式中:S为斜距;a为竖直角;c为地球曲率改正值;r为大气折光改正值;K为大气折光系数;R为地球半径(取6371km)。
将(2)式、(3)式代入(1)式可得高差计算公式(4)3 全站仪代替水准测量方法3.1 一测站水准测量如图2所示,将全站仪置于AB两点的中间,已知A点的标高为Ha,求待测点B的标高Hb。
设仪器高为i,棱镜高分别为La、Lb。
将仪器置于AB的中间可不用考虑地球曲率影响,同时在同一时间内可不用考虑大气折光的影响,则可得如下表达式(5)若:、(6)若前、后视棱镜高相等,即:则(7)3.2 多测站水准测量如图3所式,AB是一条水准复测的符合路线,同时要在其间加密部分水准点以满足施工放样的要求。
由(6)式可得如下表达式第一测站高差(8)第二测站高差(9)第三测站高差(10)……………………………(1)当测站为偶数站时,由(8)式和(9)式可得(11)(2)当测站为奇数站时,由(8)、(9)式和(10)式可得(12)4 精度分析4.1 三角高程测量高差的中误差根据误差传播定律,由(4)式可得(13)4.2 两点间高差的中误差根据误差传播定律,由(5)和(7)式可得(14)假设(15)根据全站仪测量精度,ma=2″,ms=±(3+2*10-6S)mm为例子,对不同的测距和不同的竖直角,计算出一系列每千米观测高差中误差mh,以mh为纵坐标,s为横坐标,可得mk的误差曲线图。
全站仪中间法三角高程测量代替四等水准的可行性研究中图分类号:p224.2文献标识码:a 文章编号:
水准测量是目前测量精度最高的一种高程测量方法,但测量效率较低,一般适用于平坦地区,在山区及高差陡变的情况下施测则较为困难。
三角高程测量通常是用全站仪施测,其高差测量精度可达三、四等水准测量的要求,其测量精度约低于几何水准方法,但测量效率较高,适于山区等各种大高差场合的高程测量。
本文通过分析全站仪中间法三角高程测量的施测方案,采用合理的观测方法使大部分系统误差在观测和计算中相互抵消,对剩余的残余误差进行理论分析,对基于该方案的全站仪高程测量的精度作出理论评定,证明了该测量方法的可行性。
现在大多数测绘工作中的控制测量数据采集过程中仍采用传统的测量方法,即平面控制测量使用gps采集数据,高程控制测量采用水准仪采集数据。
全站仪三角高程测量使用较少。
这种局面产生的原因是:人们普遍认为用全站仪测高程的精度较低,达不到高程控制测量。
在高程控制测量中,传统的水准测量在山区或高差较大的地区受地形起伏的限制,工作效率低。
采用全站仪三角高程测量方法,既能提高效率,又能保证质量,它是一种在地形起伏较大的山区非常实用的方法。
只要采取适当的作业措施,在特定的地形和施测条件下,其测量数据是正确可靠的。
用全站仪三角高程测量代替三等及以下的水准测量有其可行性,特别是地形起伏较大的山区是一种非常实用的方法,可大大降低工作量。
1三角高程测量的基本原理
进行三角高程测量所使用的仪器为全站仪。
如图1.1,已知a点的高程为,欲测定b点的高程。
在地面上a、b两点之间测定高差,在a点设置仪器,在b点竖立反射梭镜。
量取望远镜旋转轴中心l 至地面上a点的高度称为仪器高i,棱镜的反射中心至地面点b的高度成为目标高v,测出a、b两点的距离及倾斜视线与水平视线所夹的竖角,其原理如图1.1所示:
图 1.1 三角高程测量基本原理
如果已经测定a、b两点间的水平距离,则a、b两点间的高差计算公式为:
(1.1)
如果已经测定a、b两点间的斜距离s,则a、b两点间的高差计算公式为:
(1.2)
若a点的高程已知为,则b点的高程为:
(1.3)
由此可见,高差的误差主要受测量斜距s的误差、测量竖角的误差影响以及棱镜高和目标高的影响。
在上述三角高程测量公式中,并没有考虑地球曲率与大气折光对所测高差的影响。
在水准测量中地球曲率的影响可用前后视距相等来抵消;即使前后视距不能相等,产生影响也仅仅是两段距离之差所引起的那部分。
三角高程测量在一般情况下也可将仪器设在两点间等距处进行观测,也可消
除地球曲率的影响。
由于地球曲率和大气折光的存在,使得由全站仪发出的视线,在到达目标时不是直线,而是曲线,从而导致竖直角测量成果受到地球曲率和大气折光的影响,使得测距成果中含有系统误差,故还须加入气象改正数。
2 全站仪中间法三角高程测量原理
如图1.1在已知高程点a和待测点b上分别安置反光镜,在a、b的大致中间位置选择与两点均通视的o点安置全站仪,根据三角高程测量原理o、a两点的高差为:
(2.1)
式中: 、、、分别为o至a点的倾斜距离、竖直角、地球曲率改正数、大气折光改正数,i为仪器高,为a点的目标高。
地球曲率与大气折光影响之和为:
(2.2)
式中:r为地球的平均半径(r=6371km),为o至a的大气折光系数。
因此,式(2.1)可表达为:
(2.3)
同理可得o、b两点的高差为:
(2.4)
式中:、、、、分别为o至b点的倾斜距离、竖直角、地球曲率与大气折光影响之和及大气折光系数,i为仪器高,为b点的目标高。
a、b两点间的高差h为:
(2.5)
设已知点a的高程为,待求点b的高程为,则
(2.6)
由上式可知,在不考虑已知点高程误差的情况下,采用中间法测量高程主要与测量斜距和、竖直角和、目标高和及大气折光系数和有关,与仪器高无关,从而克服了仪器高量取精度低的问题,有利于提高测量精度。
当a、b两点采用同一对中杆且不变换高度,即=时,式(2.6)变为:
(2.7)
由上式可知,采用适当的方法,全站仪中间法高程测量与仪器高、目标高完全无关,只与距离、竖直角及大
气折光系数有关。
3 全站仪中间法测量高差的精度分析
3.1全站仪中间法高程测量中误差
在不考虑已知点高程误差的情况下,对式(2.5)进行全微分,得:
(3.1)
式中: = ,考虑到当、时,并且k值在我国东部地区约为0.09~0.13之间,、、、的值很小,可以忽略不计,并设、,、分别为o至a、b的水平距离,则式(3.1)可写成:
(3.2)
根据误差传播定律将式(3.2)转变为中误差关系式,则式(3.2)变化为:
(3.3)
大气折光系数和一般不相等,要精确地测量出某一时间k的变化值是不可能的,但在同一地点,短时间内k值的变化很小,因观测几乎是在同样情况下进行的,而且几乎是在同一时间内进行观测,近似地假定,并设=。
考虑全站仪的特点,设边长的测量精度、角度的测量精度及目标高的量取精度分别相等,即==、==、==,式(3.3)可写成:
(3.4)
式中:为全站仪中间法高程测量中误差,、分别为全站仪测距、测角中误差,为大气折光系数测定中误差,为量取目标高中误差。
由式(3.4)可见,全站仪中间法高程测量误差与仪器精度(、)、大气折光误差及目标高量取误差有关。
式(3.4)即为考虑目标高量取误差时全站仪中间法高程测量的中误差。
同理,对式(2.7)取全微分,并转换成中误差关系式,得:
(3.5)
式(3.5)为目标高相等时全站仪中间法高程测量的中误差。
3.2 全站仪中间法高程测量的精度分析
目前工程上常用的全站仪测距精度一般为(1+1)~(5+5)mm(d为测距长度,以km计),测角精度一般为~。
以的全站仪为例,其测距精度一般为 (2+2)mm,在此,取,即按全站仪到测点的测距1km
计算,曾有试验证明,折光系数的误差为~,在此,取,即目标高相等时全站仪中间法高程测量的中误差,并以即2倍中误差与三、四等水准测量的极限误差进行比较,精度计算时取和中的最大者,统一为,结果如下:
表1 目标高相等时全站仪中间法高程测量的极限误差与三、四等水准测量极限误差
1、全站仪中间法高程测量的误差,随着观测距离、竖直角的增大而增大。
2、采用前后视目标高相等进行高程测量,可以消除目标高量取误差的影响,提高高程测量精度,尤其是在观测距离较短的时候。
3、从表1可知,前后视采用同一目标高,以的全站仪的高程测量误差为例,当仪器至前后视距离差即|d1-d2|100m时,前后视距离总和在118km范围内可以达到四等水准测量的限差要求;当仪器至前后视等距离相等,即d1-d2=0,竖直角时,前后视距离总和在600m以内,可满足三等水准测量的限差要求。
4结论
在工程测量实践中,几何水准测量作为测量高程的传统方法已普遍被人们所采用,但几何水准测量虽然可获得较高的精度,却存在着一些不足之处:例如地球磁场对补偿式水准仪的影响;当在坡度较大的水准路线上测量时受大气折光影响大;丘陵,山地地区难以实施,且劳动强度大,效率较低。
全站仪集电子经纬仪、光电测
距仪和数据记录于一体,其测距和测角精度大大提高,用它进行高程测量观测速度快,效率高。
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,不同的观测方法可以满足不同的高程测量的精度。
通过提高竖直角的观测精度,控制边长长度,同时采取一定的方法提高仪器高和目标高的量取精度等手段,在山区地域使用全站仪进行高程测量是完全可以代替四等水准测量,可在一定程度上减轻测量人员的作业量的同时保证成果精度。
参考文献
工程测量规范gb50026-1993
城市测量规范cjj8-1999
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。