全站仪三角高程测量新方法
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光电测距三角高程测量方法光电测距是一种利用光学原理进行测距的方法,广泛应用于工程测量中。
光电测距的原理是利用光的传播速度以及光电传感器接收光信号的时间差来计算目标距离的方法。
光电测距主要分为直接测量法和间接测量法两种方法。
其中,三角高程测量方法属于间接测量法。
三角高程测量方法是一种基于三角形相似原理的测量方法。
它的原理是利用两个测站的测距数据和测站之间的高程差来计算目标的高程。
具体的步骤如下:1.设置两个测站:在测量区域内选择两个测站点,并在测站点上架设光电测距设备。
2.测距:测量两个测站点与目标点之间的距离。
在光电测距设备上启动测距功能,记录两个测站点到目标点的距离。
3.测高差:在一个测站点上,利用水准仪测量该测站与另一个测站之间的高程差。
水准仪的使用是为了避免在水平线上发生误差。
4.计算高程:根据测距和测高差的数据,利用三角形相似原理进行计算,得出目标点的高程。
三角高程测量方法相对于直接测量法来说,具有测量距离较远和在复杂地形中工作的优势。
不过,它也有一些限制。
首先,三角高程测量方法需要有多个测站点,并且这些测站点之间的视线要畅通才能进行测量。
其次,测站点之间的高程差不能太大,否则会影响测量精度。
在实际应用中,三角高程测量方法被广泛应用于地质勘探、海洋测量、建筑测量等领域。
在地质勘探中,三角高程测量方法可以用于测量山体的高程,进而进行地质构造的分析和研究。
在海洋测量中,三角高程测量方法可以用于测量浮标的高度,进而进行海洋流速的测量。
在建筑测量中,三角高程测量方法可以用于测量建筑物的高程,进而控制建筑物的水平度。
总结来说,光电测距三角高程测量方法是一种基于三角形相似原理的测量方法,它利用测站之间的距离数据和测站之间的高程差来计算目标的高程。
这种方法广泛应用于地质勘探、海洋测量、建筑测量等领域,具有测量距离较远和在复杂地形中工作的优势。
不过,在进行测量时需要注意测站点之间的视线畅通以及测站之间的高程差不能太大。
全站仪测高程有几种方法引言全站仪是现代测量工程中常用的仪器之一,用于测量地面点的坐标、角度和高程信息。
在工程测量中,测量高程是一项常见而重要的任务,而全站仪提供了多种测高程的方法。
本文将介绍全站仪测量高程的三种常用方法,分别是三角测量法、平直视线法和间接测量法,并对每种方法的原理和适用场景进行详细说明。
方法一:三角测量法三角测量法是全站仪测量高程中最常见和广泛应用的方法之一。
该方法基于三角形的几何性质,通过测量三角形内的角度和两边长度来计算目标点的高程信息。
三角测量法的步骤如下:1.设置三角形的一个顶点A为已知点,测量其坐标和高程信息;2.在目标点B处设置一个反射镜棱镜;3.将全站仪对准顶点A,并通过仪器测量AB之间的水平角和竖直角;4.测量仪器与反射镜间的斜距;5.根据测量结果和三角形的几何关系,计算目标点的高程。
三角测量法适用于地面点位差异较大的情况,能够快速获取目标点的高程信息,并且具有较高的测量精度。
方法二:平直视线法平直视线法是一种基于水平测量的全站仪测高程方法。
该方法利用全站仪的水平测距和测角功能,通过测量目标点处的水平距离和仰角来计算高程信息。
平直视线法的流程如下:1.在已知点A处设置全站仪,并记录其坐标和高程信息;2.在目标点B处设置一个反射镜棱镜;3.通过全站仪测量AB之间的水平距离,并同时记录该点的水平角和仰角;4.根据测量结果和仪器高度差,计算目标点的高程。
平直视线法适用于地面较为平坦的场景,其原理简单易懂,测量速度快,但在地形变化较大的环境中,其测量精度可能会有限制。
方法三:间接测量法除了上述两种直接测量高程的方法外,全站仪还可以通过间接测量法来获取高程信息。
间接测量法是基于测量目标点与参考点之间的距离差和高差来计算目标点高程的方法。
间接测量法可以分为两种具体方法:1.三角高差法:在目标点与参考点之间设置一个或多个测量点,通过测量这些点之间的高差和水平距离来计算目标点的高程。
三角高程测量在施工测量中,常常涉及到高程测量,传统的测量方法是水准测量与三角高程测量。
两种测量方法各具特色,但都存在不足。
水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度高,但其受地形起伏的限制,外业工作量大,施测速度慢;三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快,在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中应用广泛。
但传统的三角高程测量也有其不足之处,即在每一站都需要量取仪器高和读取棱镜高,不但麻烦,而且增加了误差来源,降低了高差测定的精度。
笔者在日常工作实践当中经过不断推导论证,总结出一种比传统的三角高程测量更为简易的方法。
这种方法既结合了水准测量的任意置站的优点,又不必量取仪器高和读取棱镜高,大大减少了三角高程测量的误差来源,使三角高程测量精度进一步提高,施测起来更加快速简便。
下面通过对传统的三角高程测量和简易的三角高程测量进行的对比分析,说明三角高程测量简易方法的优越性。
1三角高程测量的传统方法A与B为地面上高度不同的两点,已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差hAB,即可由HB=HA+hAB,得到B点的高程HB。
首先,我们假设A,B两点相距不太远,可以将水准面看成水平面,也不考虑大气折光的影响和地球曲率的影响。
为了确定A,B两点的高差hAB,可在A点架设全站仪,在B点竖立棱镜,直接量取仪器高i,读取棱镜高l,观测垂直角α,水平距离D,则hAB=V+i-l,故,HB=HA+hAB=HA+V+i-l=HA+Dtanα+i-l式中,HB为B点的高程;HA为A点的高程;i为仪器高;l为棱镜高;V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtanα),这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两点间的距离较短时,才比较准确。
当A,B两点间距离较远时,就须考虑地球曲率影响和大气折光的影响了。
这里只就三角高程测量的简易方法进行阐述论证。
全站仪测量高程的基本原理与操作步骤引言全站仪作为一种高精度的测量仪器,被广泛应用于建筑、土木工程等领域。
它不仅可以测量水平角和垂直角,还可以测量地面高程。
本文将介绍全站仪测量高程的基本原理和操作步骤,帮助读者更好地理解和运用这一测量方法。
一、全站仪测量高程的原理全站仪测量高程的原理基于三角测量法和高程差测量原理。
全站仪通过观测目标点和基准点之间的垂直角差和距离,从而计算出目标点的高程。
其测量原理可简要概括如下:1.先测量目标点与基准点之间的水平距离。
2.然后利用全站仪测量目标点与基准点之间的垂直角差。
3.根据三角形的正弦定理和余弦定理,结合水平距离和垂直角差,计算出目标点的高程。
二、全站仪测量高程的操作步骤下面将介绍全站仪测量高程的具体操作步骤,包括设定基准点、设置测量仪器等。
1. 设定基准点首先,在测量区域内选择一个已知高程的点作为基准点。
可以使用已知的基准点或通过其他测量手段测定出高程,并在该点上设置标志,以方便后续的测量。
2. 设置测量仪器在进行实际测量之前,需要准确地设置全站仪。
具体步骤如下:•将全站仪放置在坚固平稳的三脚架上,并确保其水平调整。
•打开仪器,并根据提示进行校准。
通过校准,可提高测量精度和准确性。
•确保仪器的观测镜头清洁,并根据需求选择观测模式(自动或手动)。
3. 测量目标点的位置在测量区域中,选择目标点以测量其高程。
目标点的选择原则是能与基准点保持可见性,并且能够提供足够的参考。
4. 进行高程测量在准备工作完成后,可以进行高程测量了。
具体操作步骤如下:•使用全站仪观测目标点与基准点之间的水平角,并记录下观测数据。
•根据所选择的观测模式,使用全站仪观测目标点与基准点之间的垂直角,并记录下观测数据。
•利用所得水平角和垂直角,结合已知的基准点高程,使用三角计算法计算目标点的高程。
5. 复核和纠正在完成高程测量后,可以进行数据的复核和纠正以确保测量结果的准确性。
主要包括对测量数据进行比较、检查测量过程中是否存在误差,并进行数据处理与分析。
全站仪测量高程方法全站仪是一种能够同时测量水平、垂直和斜距的现代测量仪器。
全站仪主要用于测量工程中的各种高度,如道路、建筑物、桥梁等。
全站仪测量高程的方法有以下几种:1.三测法:三测法是最常用的全站仪测高程方法之一、首先,降设目标板,目标板经过调整使其位于预定高程位置。
然后,在基准点建立水准线,使用全站仪在基准点上测量目标板的高程。
测量完成后,可以通过计算目标板和基准点之间的差值得到目标板的高程。
2.双测法:双测法是一种改良的三测法。
该方法使用两次测量来确定目标板的高程,以提高测量的准确性。
首先,在基准点上使用全站仪测量目标板的高程。
然后,在目标板上测量另一个点的高程。
通过计算两次测量之间的差值,可以得到目标板的高程。
3.差距法:差距法是一种简便的全站仪测量高程的方法。
该方法主要用于地形测量。
首先,在测量起点测量一个已知高程点,然后从起点开始连续测量差距,并记录每个点的高差。
测量结束后,可以将测得的差距按照测量起点的高程逐一相加,最后得到各个点的高程。
4.高程台网法:高程台网法是一种通过建立高程控制点网来实现全站仪测量高程的方法。
该方法要求在需要测量的区域内建立若干个高程控制点,并使用全站仪对这些控制点进行测量。
测量完成后,可以使用边际调整法或间接平差法来计算其他点的高程。
5.全站仪测量高程方法的应用:全站仪测量高程方法广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道等工程项目中。
通过全站仪测量高程,可以准确测量地形地貌的高程差,为工程设计和施工提供参考。
同时,全站仪测量高程方法还可以用于测量两个不同位置之间的高程差,例如测量建筑物的高度、路段的坡度等。
综上所述,全站仪测量高程是一种常用的高程测量方法。
通过三测法、双测法、差距法、高程台网法等方法,可以准确测量出目标点的高程,并为工程设计和施工提供重要数据。
全站仪测量高程方法的应用范围广泛,可以用于各种工程项目中。
全站仪三角高程测量的新方法
摘要:经过长期摸索、实践,总结出一种新的三角高程测量方
法。这种方法可实现水准测量的任一置站,每次测量时不必量取仪
器高、棱镜高,不但减少三角高程测量的误差源,还能快速提高三
角高程测量精度及施测速度。
关键词:跟踪杆; 全站仪; 三角高程;任意置站
在工程的施工过程中,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。两种方法虽然各有特色,但都存在着
不足:水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但
水准测量受地形起伏的限制,外业工作量大,施测速度较慢;三角
高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度
较快,但精度较低,且每次测量都得量取仪器高,棱镜高,麻烦、
并且增加了误差来源。
随着全站仪三角高程测量的广泛使用,传统的三角高程测量方
法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索,总结出一种新的方法
进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特
点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪
器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快。
一、三角高程测量的传统方法
如图一所示,设a,b为地面上高度不同的两点。已知a点高程
ha,只要知道a点对b点的高差hab即可由hb=ha+hab得到b点的
高程hb。
图 一
图中:d为a、b两点间的水平距离
α为在a点观测b点时的垂直角
i为测站点的仪器高,t为棱镜高
ha为a点高程,hb为b点高程。
v为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(v=dtanα)
首先我们假设a,b两点相距不太远,可以将水准面看成水平面,
也不考虑大气折光的影响。为了确定高差hab,可在a点架设全站
仪,在b点竖立跟踪杆,观测垂直角α,并直接量取仪器高i和棱
镜高t,若a,b两点间的水平距离为d,则hab=v+i-t
故hb=ha+dtanα+i-t(1)
这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。当a,b两点距离较远时,就必须考虑地球曲率和大
气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正,只就三
角高程测量新法的一般原理进行阐述。我们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高程点上
2、要测出待测点的高程,必须量取仪器高和棱镜高。
二、三角高程测量的新方法
如果我们能将全站仪像水准仪一样任意置点,而不是将它置在
已知高程点上,同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下,利用三
角高程测量原理测出待测点的高程,那么施测的速度无疑将迅速提
高。
如图一,假设b点的高程已知,a点的高程为未知,这里要通过
全站仪测定其它待测点的高程。首先由(1)式可知:
ha=hb-(dtanα+i-t)(2)
在此我们假设仪器不动,将跟踪杆移至目标点hc(跟踪杆高程
也不变),在a点观测c点的倾角为α′,则有
hc=ha +i +d′tanα′ -t(3)
将(2)带入(3)可得
hc=hb-dtanα+d′tanα′= hb-v+v′
由(3)可知,当仪器高与棱镜高不变时,未知点hc的高程只取
决于已知点高程hb,测设的高度角(α,α′)及水平距离(d,d′)。
这一新方法的操作过程如下:
1、仪器任一置点,但所选点位要求能和已知高程点通视。
2、用仪器照准已知高程点,测出v 的值及v′的值。(此时与
仪器高程测定有关的常数如测站点高程,仪器高,棱镜高均为任一
值。施测前不必设定,施测后不改变其值即可。)
3、利用(3)式计算出测点高程。
三、下面结合实例,检验一下这种方法的正确性。
图2
如图2:hc为待测点,hahc水平距离为d′=50.000,
α′=45.0000°,d=100.000米,α=30.0000°。仪器高为1.500
米,镜高1.000米,hb=100米。则由公式可知:
ha=hb+t-i- dtanα=100+1-1.5-57.735=41.765
hc=ha+i-t+ d′tanα′=41.765+1.5-1+50=92.265
按(3)公式直接可得:
hc= hb-dtanα+d′tanα′=100-57.735+50=92.265
经多次不同数据解算及外业实测,结果均一致。
四、结论
综上所述:将全站仪任一置点,无需量取仪器高,棱镜高,仍
然可以准确测出待测点的高程。所测结果从理论上分析比传统的三
角高程测量精度更高,因为它减少了仪器高与镜高量测的误差来
源。
此种方法也适用于地形变化较大的丘陵地区、山地以及矿山测
量中的高程测量。只要在施测时,根据实际情况改变棱镜高,并记
录下相对于初值t增大或减小的数值,就可在测量的基础上快速计
算出待测点的实际高程。
参考文献:
1.《测量学》同济大学出版社
2.《控制测量学》重庆大学出版社
3.《全站仪原理误差》武汉大学出版社
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。