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2秒级全站仪极坐标法变形监测的精度分析一、极坐标法测量原理如图所示，A、B为已知点，A点坐标为（xA，yA）、B点坐标为(xB，yB)，p为待定极坐标测量法示意图点。
通过测定AB边与Ap边的夹角β，Ap边垂直角ν以及Ap边的斜距S，可通过计算出AB边坐标方位角αAB和Ap边平距D，求得p点的坐标。
计算式如下：…………………………………………①…………………………………….……………. ②………………………….………………………③}…………………………………………...④二、极坐标法测量精度分析由于是独立观测值，也是相互独立的。
对以上②、③微分得…………………………………………………………⑤……………………………...⑥再对④微分得}……………………………………⑦上式可写为………………………………….⑧因此，p点的协方差阵为其显式形式为由以上显式，可推出P点的方差写成中误差形式即为……………………………………………..⑨三、极坐标法测量误差估算按照全站仪的标称精度，如采用2″级全站仪，标称精度测角为±2″、测距为2+2ppm，当已知点至待定点之间间距为100m时，取将⑥式按照误差传播定律写成取估算Ap边平距测量误差：当点间高差较小时，垂直角测量误差对平距的影响可忽略不计；取ν为15°时，平距测量误差为±2.06mm。
可见垂直角大小对平距测量精度影响不大，只取决于测距本身精度，距离越长，精度越低。
由⑨式计算p点坐标中误差为四、提高极坐标法测量精度的方法与途径从以上误差估算可以看出，在测站与待定点间距较小的情况下，提高测角精度对于提高待定点精度的意义不大，而距离测量精度直接制约着待定点的测量精度。
要提高近距离极坐标法的测量精度，除视线（测距光路）离开周边物体距离应大于0.3m以上（降低大气旁折光影响）不穿越水沟、河面（防止水面对测距电磁波的影响）以外，重点应在以下两个方面：1、增加距离测量测回数，提高测距精度。
全站仪的使用方法与测量误差分析全站仪是一种用于测量地理空间坐标和方位角的高精度仪器，广泛应用于土木工程、建筑设计、测绘等领域。
本文将介绍全站仪的使用方法，并分析其中可能产生的测量误差。
一、全站仪的使用方法1.设置基准点在使用全站仪之前，首先需要设立基准点。
基准点通常是已知坐标的标志物或者特定位置，可以通过GPS定位等方式获得其精确坐标。
在测量过程中，全站仪将基准点作为参考，用于确定其他测点的坐标。
2.安装全站仪将全站仪放置在一个平稳的三脚架上，并平稳地旋转到观测点位的方向。
确保全站仪的水平仪在水平位置，外接电源和电缆也需要正确连接。
3.测量角度和距离使用全站仪进行测量时，首先需要测量观测点位之间的角度。
在目标点位上放置一个反射器或者棱镜，并使用全站仪测量该点位与基准点之间的水平角度、垂直角度和斜距。
4.记录数据使用全站仪进行测量后，需要将测得的角度和距离数据记录下来。
现代的全站仪通常配备了内置存储设备和数据传输功能，可以方便地记录和传输数据。
在记录数据时，应将测量点位的名称、测量时间等相关信息一并记录下来。
5.计算坐标和角度将测得的角度和距离数据输入到相应的软件中，可以通过三角测量原理计算出测量点位的坐标和方位角。
二、全站仪测量误差分析1.观测误差全站仪测量过程中存在着观测误差，其来源主要包括仪器本身的系统误差和操作人员的操作误差。
仪器系统误差包括仪器刻度误差和随机误差等，而操作误差主要包括观测者对测量点位的准确定位误差和读数误差。
2.环境误差全站仪的测量精度受到环境因素的影响，例如大气折射、温度、湿度等因素会引起测量误差。
这些误差可以通过仪器内置的大气压力、温度和湿度传感器进行校正，提高测量精度。
3.误差传递全站仪测量过程中的误差可能会通过计算和传递，导致最终得到的测量结果产生误差累积。
例如，在三角测量计算坐标时，若一个点位的观测误差传递到下一个点位，再传递到后续点位，就会导致最终的测量结果与真实值存在一定的偏差。
全站仪在铁路测量中的精度控制摘要：探讨了全站仪在铁路测量中的应用和精度分析，阐述全站仪在铁路测量中的误差精度控制，进一步强化全站仪在铁路测量作业中的运作效率，提高测量的精准度，旨在为相关研究提供参考资料。
关键词：全站仪;误差分析;精度控制;铁路测量;引言：随着铁路建设规模的扩大和列车运行速度的提升，对铁路轨道的测量工作提出了更加严格的要求。
在铁路测量中应用全站仪能够有效保证测量效率和精度，为铁路线路的养护维修提供更为准确的依据。
另外，全站仪采用的X、Y、H三维坐标可以直观反映线路实际情况，同时可利用计算机对数据和图形进行灵活处理。
因此，为确保铁路工程整体施工质量，达到规范要求精度的控制，对于铁路测量中全站仪的精度控制研究至关重要。
1.全站仪的概念及原理全站仪是集光、机、电为一体集合了垂直角、水平角、距离、高差测量功能的测绘仪器。
对于一次测量工作可以一次性完成因此称为全站仪一般应用于公路、铁路隧道的测量或者监控。
全站仪具有自动记录和显示的功能用自动代替了人工光学微读数简化操作步骤避免误差产生因其自动化的功能使得测量时间缩短节约了人力、物力。
全站仪利用了电子经纬仪其竖直度盘和水平度盘及其读数设置采用了两个编码盘和读数传感器进行角度测量根据测角精度的不同可以为0.5”、1”、2 ”、3 ”、5”、10”等几个等级[1]。
2.全站仪在使用中的误差分析2.1 轴系误差经纬仪在光学原理上更加突出，具有全站仪不能具备的优势，而全站仪在轴系方面存在更多的误差。
为控制轴系误差，就要正确认识轴系误差产生的原因。
具体来说，全站仪产生轴系误差的原因主要包括以下3个方面：（1）环境温度和气压的变化。
当测量环境的温度和气压变化较大时，尤其是测点间温度和气压差距较大时，全站仪视准轴位置会出现明显波动，视准轴的变动会直接引发轴系误差[2]。
（2）镜头安装调整不当。
在测量时，如果出现全站仪镜头安装与调整不当的情况，就会直接导致全站仪镜头中的望远镜十字丝中心偏离正确位置，进而导致视准轴偏离正确的仪器水平方向，产生轴系误差。
全站仪小角法水平位移监测精度估算与探析摘要：小角法水平位移测量精度分析多应用于经纬仪，全站仪测量精度分析方面的研究并不多。
本文对小角测量原理进行深入地分析，并对误差分析进行了探讨，通过实验分析方式来验证测量精度。
关键词：全站仪；小角法；精度估算随着全站仪在测绘作业中的大量应用，已经取代了传统的经纬仪和水准仪，在工程建设中发挥着重要作用，可用于测量放样、高程测量等方面。
小角测量法在建筑物施工中的水平位移监测中应用得最为广泛，对测量精度进行分析只满足经纬仪小角测量方面，全站仪小角测量精度分析和验证还存在问题，采用误差理论对全站仪小角水平位移测量精度进行分析，发现测量精度的影响因素，制定出最为科学合理的全站仪测量方案，防止由于测量误差的积累会精度产生影响。
1测量精度分析1.1小角测量原理分析小角测量与水平位移方法类似，确定好位移基准线，获取到二次观测角度差，通过计算得到垂直基线水平位移偏移量，实现对水平位移改变情况的监测。
如图1所示，在建筑物某条边上设置好三条照准其线，对准A照准点以后可获得OA基线边，如果接下来的观测和基线边偏移小角达到?α，假定OA为D，按照小角测量原理，那么位移偏移量δ=，以弧长度来取代统长，如果在D超过弧AA1的条件下，不会对测量精度产生太大的影响，那么ρ=206265″。
D是测量站到监测点水平方面的距离，因为不会产生太大的变形，多次测量获取到的D值都保持一致，别的基线方向位移偏离量也可以利用该方法。
图1全站仪小角法水平位移变化原理图1.2误差分析采用小角法对位移偏移量进行测量可以发现，全站仪水平角测量和水平距离测量精度会对其产生一定程度的影响，全站仪设备的测角和测距分别为不同的部件，两种观测对象并不干涉，对误差传播定律公式进行微分处理可以获取到水平位移偏差公式，公式中的Δα为测量两次水平角的差值，如果Δα=α2-α1则单次测角误差值为mα，采用误差传播定律进行计算可以得到，公式中的、为单次测角产生的误差，两者与相等，则。
全站仪精度表示方法全站仪的精度表示方法呀，就像是它的成绩单一样呢。
全站仪精度主要有两个方面哦。
一方面是测角精度。
这个测角精度通常会表示成一个数值，比如说±5″。
这个数值是什么意思呢？就是说全站仪测量角度的时候，误差大概就在这个范围里。
就好像你用一把不太精准的尺子量东西，它可能会多一点或者少一点，全站仪测角也会有这样的小偏差。
你可以把这个±5″想象成全站仪测角时允许的小调皮范围哦。
还有一方面就是测距精度啦。
测距精度的表示就稍微复杂一丢丢。
它常常是这样表示的：±(a + b×D)。
这里面的a和b都是常数，D呢就是测量的距离。
比如说±(2mm + 2ppm×D)。
这个2mm就像是一个基础的小误差，不管你测多远它都可能存在这个小偏差。
而后面的2ppm×D呢，ppm是百万分之一的意思。
假如你测了1000米，那2ppm×1000米就是2毫米的误差啦，这个误差是随着距离的变化而变化的哦。
就好像你走路，走得越远，可能偏差就会多一点点，但全站仪已经把这个可能的偏差范围告诉你啦。
全站仪的这些精度表示方法可重要啦。
如果是搞工程测量的小伙伴，在选择全站仪的时候，就得仔细看看这些精度指标。
要是精度不够高，那测量出来的结果可能就不太靠谱啦。
就像你盖房子，要是测量的数据不准，房子可能就盖歪了呢。
而且不同的工程对全站仪精度要求也不一样。
像一些大型的桥梁建设、隧道工程，就需要精度更高的全站仪，就像要请最厉害的工匠来做精细活一样。
而一些小型的建筑工程，精度要求可能就没那么高啦。
总之呢，全站仪的精度表示方法是我们了解全站仪测量能力的一把小钥匙哦。
全站仪自由设站法的精度分析摘要: 分析自由设站法的原理及精度评定, 推导利用自由设站法进行基坑监测的精度公式；结合某一基坑监测, 将自由设站法与目前在基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析, 利用自由设站法对基坑进行变形监测完全满足规范要求, 具有较好的实用价值。
关键词: 自由设站法; 基坑监测; 精度分析abstract: the analysis of free principle and accuracy evaluation method, the precision formula is derived using free station method of foundation pit monitoring; combined with a certain foundation pit monitoring, will free station method and present in the foundation pit monitoring coordinate method used sensor were analyzed, using the free station method for deformation monitoring fully meet the standard requirements on the foundation, and has good practical value.key words: free station method; monitoring; precision analysis中图分类号：tv551.4 文献标识码：文章编号：随着我国国民经济的迅猛发展, 城市建设也突飞猛进, 随之出现了众多的超高层、大跨度空间结构。
而做为工程建设第一步的基坑工程又是各种建筑上部施工的关键, 过去由于设计和施工过程中对基坑的认识不足、重视不够而发生过一些重大的工程事故, 造成了巨大的经济损失。
使用全站仪进行测量数据处理与分析的方法与技巧引言：全站仪是一种高精度的测量工具，广泛应用于土木工程和建筑工程中。
它能够同时测量水平角、垂直角和斜距，从而提供多方面的数据，为工程测量提供了有效的支持。
然而，全站仪测量数据的处理与分析也是非常重要的，本文将介绍一些方法与技巧，以帮助读者更好地处理和分析全站仪测量数据。
一、数据导入和整理在进行全站仪测量后，首先需要将测量数据导入计算机进行进一步处理和分析。
通常，全站仪会将测量数据保存在存储卡中，我们可以通过将存储卡连接到计算机上或使用数据线将全站仪与计算机连接，将数据导入到计算机。
导入后，我们需要按照一定的格式进行整理和调整，以便后续的数据处理。
二、数据校正和精度评定在进行数据处理之前，我们需要对测量数据进行校正和精度评定，以确保测量结果的准确性和可靠性。
校正通常包括对水平角、垂直角和斜距进行校正，将其纠正为真正意义上的测量结果。
精度评定则是对测量数据的精确度和可靠度进行评估，可以通过计算测量值与已知控制点之间的差异来进行。
三、数据处理方法1. 数据平差数据平差是常用的全站仪测量数据处理方法之一，它通过对不同测量值进行加权计算，得到更加准确的测量结果。
数据平差主要包括两种方法，即最小二乘法和最小二乘逼近法。
最小二乘法通常适用于较多的观测数据，而最小二乘逼近法则适用于数据较少或存在异常值的情况。
2. 数据滤波数据滤波是为了去除测量数据中的噪声和异常值，以提高数据的可靠性和准确性。
常用的数据滤波方法包括均值滤波、中值滤波和卡尔曼滤波等。
均值滤波是简单且常用的一种方法，它通过计算一段时间内的数据平均值，来减小数据的波动。
中值滤波则是通过计算一段时间内的数据中值，来去除异常值的影响。
卡尔曼滤波是一种递归滤波方法，能够根据系统的动态特性对数据进行优化。
四、数据分析技巧1. 图形展示为了更好地理解和分析测量数据，在进行数据处理后，我们可以使用图表来展示结果。
常用的图表包括散点图、线图和柱状图等，它们能够直观地反映数据之间的关系和变化趋势。
全站仪的校正与精度评定方法全站仪是一种用于测量地面上各种参数的仪器。
它的功能包括测量水平角、垂直角和斜距等，以及用于测量和记录坐标数据、高程数据等。
全站仪的准确性对于测绘和工程测量非常关键，因此校正和精度评定是确保全站仪正确工作的重要环节。
一、校正方法1. 水平校正全站仪的水平校正是保证水平视轴和水平转轴水平的关键步骤。
一种常见的校正方法是使用平面望远镜法。
首先，将全站仪设置在一个稳定平整的基础上，然后利用调整螺旋和气泡水平仪使水平转轴水平。
接着，在两个相距较远的测站上放置一个参考标志物，并使用全站仪测量这两个点的水平角。
如果两个点的水平角相等，则表明水平视轴和水平转轴已经校正到了正确的位置。
2. 垂直校正垂直校正是校正全站仪测量垂直角所需的步骤。
一种常用的方法是使用挂线法。
首先，在一个参考点上悬挂一根铅垂线，并使用全站仪测量这根线对应的垂直角。
然后，将全站仪移至另一个点上，再次测量该点对应的垂直角。
如果两个测得的垂直角相等，则说明垂直视轴已经校正到了正确的位置。
二、精度评定方法全站仪的精度评定是确定其测量结果的精确程度的过程。
下面将介绍两种常用的精度评定方法。
1. 闭合路线法闭合路线法是一种通过测量闭合路线获取全站仪精度的方法。
首先，在一条闭合路线上设置若干个控制点，并使用全站仪测量每个控制点的坐标。
接着，回到起点，再次测量其坐标。
将两次测量结果进行比较，计算出全站仪测量结果的误差。
根据测量结果的误差来评定全站仪的精度。
2. 比对法比对法是通过与高精度测量工具进行比对来评定全站仪精度的方法。
将全站仪测量结果与其他精度较高的测量工具进行对比，例如使用激光测距仪进行距离比对、使用全站仪测量标准角度进行角度比对等。
根据比对结果来评定全站仪的精度。
三、结论全站仪的校正和精度评定对于保证测量结果的准确性和可靠性非常重要。
水平校正和垂直校正是校正全站仪的关键步骤，确保水平和垂直视轴位置正确。
闭合路线法和比对法是常用的精度评定方法，通过测量闭合路线或者与其他高精度测量工具进行比对，来评定全站仪的精度。
全站仪的使用方法与测量精度控制技巧全站仪是一种高精度测量设备，被广泛应用于土木工程、建筑工程、矿山勘探等领域。
它具有快速、精确、自动化等特点，是现代测量技术的重要工具之一。
然而，要发挥全站仪的最大潜力，正确的使用方法和测量精度控制技巧至关重要。
1. 全站仪的使用方法全站仪使用方法的正确性直接关系到测量结果的准确性。
首先，使用前应进行仪器校准，确保其内部各个系统的正常工作状态。
校准内容包括水平仪调零、望远镜调准、距离计调准等，校准过程应严格按照仪器使用说明书进行。
接下来，在进行测量之前，必须选择合适的基准点、基准线和基准面。
基准点应选择平稳、固定和不易移动的地面，基准线应保证足够的长度和直线性，基准面应在可能的情况下选择水平、稳定。
测量过程中，应保持仪器的稳定。
这包括避免仪器震动、减少热胀冷缩对测量结果的影响以及避免视线受到较大的阻挡物。
此外，注意观察气象因素的影响，如大风、强光、高湿度等都会对测量结果产生一定的影响。
2. 测量精度控制技巧全站仪的测量精度受多种因素影响，包括测量环境、人为因素以及仪器本身的特性。
为了提高测量的精度，可以采用以下技巧：a. 测站方式：测量时应选择合适的测站方式，如前后视、后前视、左右视等。
不同的测站方式可以降低测量误差，提高测量的准确性。
b. 观测时间：观测时间的长短对测量精度有一定的影响。
通常情况下，观测时间越长，测量结果越准确。
然而，观测时间也不能太长，以免浪费时间和资源。
在实际操作中，需根据具体情况进行合理的观测时间安排。
c. 仪器调整：在测量过程中，应及时调整仪器的各项参数，如调整水平仪、调整望远镜准直等。
这样可以消除仪器本身的误差，提高测量结果的精度。
d. 数据处理：测量数据的处理也是保证测量精度的重要环节。
在数据处理过程中，应注意避免数据误差的传递，采用合适的数据处理方法，如加权平差等。
此外，应及时进行数据的备份和存储，以防数据丢失。
结语：全站仪是现代测量技术的重要工具，正确的使用方法和测量精度控制技巧对于提高测量结果的准确性具有重要意义。
全站仪中间法三角高程测量精度分析及应用1龚军 2、王敏昆明子午环测绘咨询服务有限公司云南昆明 650000摘要：利用三角高程测量，建设高程控制网，可以显著提升野外测量效率。
三角高程测量原理，可以消除仪器高、目标高量取误差，确保测量准确度。
在本文研究中，注重分析三角高程测量原理，按照误差传播定律，推导误差传播公式，同时分析高差测量影响因素，仅供参考。
关键词：全站仪中间法；三角高程测量；精度分析现代科学技术支持下，测绘技术可以显著提升测量距离准确度，保证测量角度准确性。
通过全站仪装置，科学测量三角测量高程，技术可靠性非常高，被广泛应用到各测绘作业中。
视觉阻碍多、高差大山区，开展三角高程测量时，测量效果显著高于传统水准测量法。
在三角高程测量时，因受到空间地域影响，照准方向少，无法全面应用到全站仪的固化程序。
通过长期测绘实践可知，全站仪技术可以实现角度测量、边长测量、坐标测量、高程测量。
本文重点分析三角高程测量精度，合理应用全站仪中间法，验证高程测量效果。
1、基本原理Ⅰ、Ⅱ为地面两点，通过全站仪中间法，测量两点间高差。
在Ⅰ、Ⅱ两点间，放置棱镜，高度为vⅠ、vⅡ，O为全站仪设站位置，到两点间的距离相等，且两点间实现通视效果。
按照三角高程原理，O-Ⅰ距离高差为hOⅠ，即： (1)在（1）式中，表示视线斜距；表示竖直角；表示曲率改正数；表示折光改正数；i表示仪器高度；表示棱镜高。
地球曲率、大气折光影响表示如下：……（2）在（2）式中，R表示曲率半径，K表示折光系数。
按照分析可知，Ⅰ、Ⅱ两点间高差为：……（3）。
在（3）式中，通过全站仪中间法，测量三角高程，无需对仪器高度进行量测。
在测量操作时，Ⅰ、Ⅱ两点使用相同中杆、棱镜，无需变换高度，规避仪器高，目标高量取误差。
测量误差来源，涉及到大气折光误差、竖直角测量、距离测量等。
2、精度分析按照误差传播定律可知，对（3）公式进行全微分处理，推导Ⅰ、Ⅱ两点间高差误差传播计算公式。
如何使用全站仪进行精确控制点测量全站仪是一种高精度的测量仪器，被广泛应用于土木工程、建筑工程和测量工程等领域。
全站仪具有测角、测距和测高等功能，可以实现对控制点的精确测量和定位。
在使用全站仪进行精确控制点测量之前，首先需要进行仪器的校准和设置。
校准包括水平校准和垂直校准，通过调整水平仪和垂直准线，确保仪器的水平和垂直度达到精确要求。
设置则包括输入测量坐标系和测量单位等参数，以满足具体测量需求。
在进行控制点的测量时，首先需要确定测量目标，可以是地面上的固定点或者建筑物的特定位置。
然后，将全站仪架设在合适的位置，调整仪器的仰角和方位角，使其准确指向目标点。
在进行测量之前，还需要进行目标点的预处理，包括清理测点周围的障碍物，以确保测量的准确性和稳定性。
同时，可以在目标点周围标记出一些辅助点，用于后续的数据处理和校正。
接下来，就可以进行测量了。
全站仪通过发射一束激光或红外线来测量目标点的位置和高度。
测量过程中，可以使用仪器上的观测器进行目标点的精确定位，通过观测器的标尺和游标，可以得到目标点的水平和垂直坐标。
对于较远距离的目标点，可以使用全站仪的测距功能，通过测距仪器测得的距离值，结合仪器的角度测量值，可以计算出目标点的三维坐标。
在测量过程中，需要保持仪器的稳定性和准确性。
可以通过在一定时间间隔内进行多次测量，然后求取测量值的平均值，以减小误差和提高测量精度。
同时，在进行测量时，要注意避免外界干扰和误差源，如风力、地质条件等，以确保测量结果的可靠性。
完成测量后，还需要对测量数据进行处理和分析。
可以利用计算机软件对测量数据进行导入和处理，进行数据校正和优化，以提高测量精度和可靠性。
同时，可以根据控制点的测量结果，进行线路规划、建筑设计和地形分析等工作。
总结起来，使用全站仪进行精确控制点测量需要进行仪器的校准和设置，确定测量目标并进行预处理，通过测角、测距和测高等功能进行测量，保持仪器的稳定性和准确性，最后对测量数据进行处理和分析。
全站仪坐标测量误差分析引言全站仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于土木工程、建筑工程等领域中进行测量工作。
然而，在进行坐标测量时，由于多种因素的影响，全站仪测量结果存在一定的误差。
因此，对全站仪坐标测量误差进行详细分析是十分重要的，本文将从几个常见的误差来源进行分析。
仪器误差全站仪作为一种复杂的测量仪器，其内部存在着多种仪器误差。
仪器误差主要包括：EDM系统误差全站仪中的电子测距(EDM)系统是测量距离的关键部分，其精度会直接影响测量结果的准确性。
EDM系统误差主要包括系统常数误差、系统判读误差、系统精度误差等。
其中，系统常数误差是指由于EDM系统的结构特点和工作原理导致的常数偏差，主要包括仪器常数修正、大气压力修正、温度修正等。
系统判读误差是指EDM系统中测量结果的判读误差，主要受人为因素影响，包括切线误差、调焦误差等。
系统精度误差主要指由于EDM系统的精度限制导致的误差，包括指示误差、接收误差等。
光学系统误差全站仪中的光学系统主要负责测量角度，其精度也会对测量结果产生影响。
光学系统误差主要包括系统判读误差、系统常数误差、系统精度误差等。
系统判读误差是指由于光学系统中测量结果的判读误差引起的误差，主要与人为因素有关，包括近心误差、远心误差等。
系统常数误差是指由于光学系统的结构特点和工作原理导致的常数偏差，主要包括仪器常数修正、指向误差修正等。
系统精度误差主要是由于光学系统的精度限制导致的误差，包括漏光误差、偏方向误差等。
环境因素误差除了仪器本身存在的误差外，环境因素也会对全站仪测量结果产生影响。
环境因素误差主要包括：大气条件误差大气条件是全站仪测量中一个重要的影响因素。
大气条件误差主要包括大气折射误差和大气稳定误差。
大气折射误差是指大气中介质的非均匀性引起的折射效应产生的误差，其主要受大气温度、压力、湿度等因素的影响。
大气稳定误差是指由于大气环境的不稳定性导致的误差，主要包括大气湍流、气流扰动等因素引起的误差。
武汉大学测绘学院毕业论文专业班级：工程测量6班姓名：刘亚鹏学号：200853103671题目：全站仪测量精度分析指导教师：张朝玉摘要随着电子技术的发展，GPS与全站仪的普及越来越广，而测距精度已大大提高。
三角高程测量作为高程控制测量的一种有效手段，已受到广大测绘工作者的青睐。
全站仪测距精度高，使用十分方便，可以同时测定角度、距离和高差，具有精度高、速度快、使用十分方便、作业效率高的特点，特别是在许多用水准测量方法十分困难的地区，用电子测距三角测量方法能很方便地进行高程测量。
通过实地地段分析和测量并且进行了计算，通过EXCEL软件对测量数据进行整理分析，应用数学方法的辅助分析，比较出其测量方法的精度。
[关键词] 全站仪三角高程对向观测法水准式观测法精度AbstractWith the development of electronic technology, GPS Total Station and the growing popularity of wide, and the location accuracy has been greatly enhanced. 1.30 elevation measurement as a measurement of height control an effective tool, has been mapping the broad masses of workers of all ages. Total Station range of high precision, easy to use, while in perspective, distance and height difference, with high precision, speed, the use of a convenient, efficient operating characteristics, especially the standard of measurement used in many ways very difficult , The electronic location triangulation method can be easily measured for height. Through field measurement and analysis and lots were calculated by measuring EXCEL software to collate data analysis, applied mathematical methods of supporting analysis, to compare the accuracy of its measurement methods.[Keywords] Total Station Trigonometric Leveling Method Reciprocal trigonometric levelling Standard trigonometric levelling Accuracy目录第1章绪论 (3)1．1测绘的发展 (4)1.2研究背景 (4)1.3研究方法 (5)1.3.1对向观测法 (5)1.3.2水准式观测法 (6)第2章测量数据 (8)2.1 测量类型 (8)2.2 测量数据 (8)第3章精度分析 (12)3.1理论研究 (13)3.2 数据分析 (14)第4章精度及作业方法的比较 (15)4.1精度比较 (16)4.2作业方法比较 (17)第5章结论 (17)参考文献 (18)第一章绪论1．1测绘的发展科学的产生和发展是由生产决定的。
测绘科学也不例外，它是人类长期以来，在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。
测绘科学技术的发展也和其他科学技术的发展一样，由原始的、落后的方式，经漫长的人类社会发展的历程，一步步发展起来。
是生产促进了测绘科学的发展，同时测绘科学又为发展生产力创造了条件[1]。
在古代已经具有了使用“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。
而随着近代的科学技术的快速发展，特别是电子学、信息学、电子计算机科学和空间科学等的发展，测绘学的发展也在快速的发展，从中有光波测距仪的问世使长期以来艰苦的手工业生产方式的测距工作，发生了根本性的变革。
而随着光源和微处理机的问世和应用，使测距工作向着自动化方向发展。
而随着电子技术的发展，GPS与全站仪的普及，测距精度已大大提高。
三角高程测量作为高程控制测量的一种有效手段，已受到广大测绘工作者的青睐。
全站仪测距精度高，使用十分方便，可以同时测定角度、距离和高差[2]，具有精度高、速度快、使用十分方便、作业效率高的特点，特别是在许多用水准测量方法十分困难的地区，用电子测距三角测量方法能很方便地进行高程测量。
目前常用的电子测距三角高程测量方法有对向观测法、水准式观测法和单向观测法3种方法。
在众多的文献中对测量方法的精度有着不同的看法，因此我们必须对各种测量方法从精度上进行分析比较，验证其测量精度，指出其方法的适用范围，进而使今后人们在测量中选择有效的测量方法提供依据。
1.2研究背景19世纪以前，三角高程测量是测量控制点高程的基本方法,广泛应用。
由于其精度受垂直折光影响很大，后来被几何水准测量所取代[3]。
近年来,随着全站仪精度的提高,研究三角高程测量精度、计算公式及在各领域具体应用,三角高程取代三、四等水准测量已得到共识，有的实际测量应用和计算还证明了在一定条件下，三角高程甚至可取代二等水准测量[4]。
三角高程虽可取代水准测量，但都局限于毫米以下的精度。
在产品质量检验、设备安装等精密工程测量实践中，基于全站仪的三维测量、放样等工作，在高程方向的精度也需要和平面的精度匹配,达到亚毫米级的精度。
这些工作的测量视距一般小于35m,原本是几何水准特别擅长的范围。
但是，正如自由设站法广泛应用的理由一样，由全站仪获得高程避免了水准仪的使用，带来了效率的大大提高，在工程中应用很多。
对精度进行探索，可为广大工程测量工作者测量方案的制定提供依据[5]。
随着测量技术的高速发展，用全站仪进行三角高程测量完全可以替代四等水准测量，全站仪三角高程测量甚至可以达到二等水准测量的精度[6]。
这使全站仪三角高程测量用于高等级高程控制测量成为可能，也将使全站仪三角高程测量在地质勘探、采矿、石油、水利、农业、公路、交通、国土等行业得到广泛的应用[7]。
1.3研究方法全站仪的三角高程测量的几种方法是从测量精度及其作业特点进行分析与比较，通过实际测量的数据及其具体的测量过程，进行分析与比较，在综合分析这三种观测法的测量精度及其作业特点的基础上，指出它们的适用范围，进而使今后人们在测量中选择有效的测量方法提供依据。
主要是对对向观测法、水准式观测法和单向观测法3种方法的研究，但3种方法的对向观测法与单向观测法作业特点基本相同，在已知大气折光系数和工作量相同的条件下，这两种测量方法的测量精度也相同，因此本文只就对向观测法、水准式观测法的测量精度及其作业特点进行分析与比较。
1.3.1对向观测法对向观测法是在假定测线两端的大气折光系数相同的条件下，分别在A ，B 两点安置全站仪和反光棱镜进行对向观测(如图2-1所示)，A ，B 两点高差的计算公式为式(1-3-1)[8]AB AB AB BA BA A B A B 1h =(S sin - S sin +i -i +-)2αανν （1-3-1）式中，AB h 为A ，B 两点的高差，AB S 和BA S 为A ，B 两点间的斜距，AB α和BA α为A 至B 的竖直角，A i 和B i 为仪器高，A ν和B ν为棱镜高，D 为A ，B 两点间的平距。
图 1-3-1对向观测法示意图若A ，B 两点相距较远，可在A ，B 两点间设置n-1个转点将AB 边分成n 条边，这时将A 视为0，B 视为n ，则A ，B 两点间的高差为式（1-3-2）n-1AB j,j+1j,j+1j,+1,j j+1,j j j+1j j+1j=01 h =(S sin - S sin +i -i +v -v )2αα∑ (1-3-2)1.3.2水准式观测法水准式观测法是在假定测线中点的各方向大气折光系数相同条件下，在测点A ，B 安置反射棱镜并在中点O 安置仪器同时测量A ，B 两方向的斜距和垂直角（如图2-2所示），其高差等于OA 与OB 两方向的高差之差。
由于这种测量方式类似水准测量，因此本文称其为水准式观测法，当D =D'时，A ，B 两点高差的计算公式为(2-3)[9]，式中，AB h 为A ，B 两点的高差，OB S 和OA S 分别为O 至B 与O 至A 两点间的斜距，OB α和OA α为O 至B 和O 至A 的竖直角，ν和'ν为棱镜高，D 和D'为O 至A 和O 至B 两点间的平距。
AB OB OB OA OA h =S sin - S sin +'-αανν (1-3-3)图 2-2水准式观测法示意图若在A ，B 两点间设置n-1个转点，将AB 边分成n 条边进行观测，由于各转点均不需求量取仪器高，这时将A 视为0，B 视为n ，则A ，B 两点间的高差为式（1-3-4）n-1AB O,j+1O,j+1O,j O,j j=0h = (S sin -S sin )+'- αανν∑ （1-3-4）式中，O 表示各测站点，其他的符号代表的意义则和式（1-3-1）和式（1-3-2）相同。
第二章测量数据2.1 测量类型随着测量技术的高速发展，全站仪已普遍用于控制测量、地形测量和工程测量，并以其不受地形起伏的限制施测速度较快、测量手段简捷、高速的电脑计算和精确的边长测量等优势，而且在测定高差方面比普通三角高程测量节省了大量的计算工作, 从经济指标方面比较, 是水准测量无法比拟的,所以深受广大测绘人员的青睐。
因为该测量方法可以应用在大部分的地形中测量，且具有多种优势所以我们在验证两种测量方法的精度的时候，我们须选取三种包含各种类型的不同地段来进行测量，取其数据，便对该数据进行精度分析。
以下是经过认真研究选取的三种不同地形的地段：（一）只有一个测回站该地段的类型主要是：中间没有任何阻碍视线，直接观测站点与棱镜点两点之间的高差。
因此我选取了测量南安市南大路外二环AB两点间的高差，以进行精度分析。
（二）路线较长，中间需设立几个测站该地段的类型主要是：路线比较长，不能直接测取站点与棱镜点两点间的高差，需在中间设立几个测站，以便测取两点间的高差。
