三角高程测量的原理与方法？

原理：当地面两点之间的距离小于300米时，这些假设可以近似。但当两点之间的距离超过300米时，应考虑地球曲率对高程的影响，曲率校正称为球差校正，其校正数为c，同时影响观测视线。

大气折光称为向上凸弧，需加以大气折光影响的改正。称为气差改正，其改正数为γ。以上两项改正合称为球气差改正，简称两差改正，其改正数为f=C-γ。

方法：

（1）在测站上放置仪器（经纬仪或全站仪）测量仪器的高度；朝向目标点（水准点或棱镜）放置仪器，测量朝向的高度。

（2）用经纬仪或全站仪，采用测量返回法观测垂直角孔，以平均值为最终计算值。

（3）两点间的水平或倾斜距离用全站仪或测距仪测量。

（4）对置观测，即仪器与靶杆位置互换，按上述步骤进行观测。

（5）用导出的公式计算高程差，用已知点的高程计算未知点的高程。

扩展资料：

三角高程测量的基本思想：

三角高程测量的基本思想是根据测量站到基准点的垂直角（或天顶距离）和基准点之间的水平距离，计算测量站与基准点之间的高度差。该方法简单、灵活，受地形条件限制较小，适用于三角点高程的测量。

三角点高程主要是各种比例尺测绘高程控制的一部分。一般情况下，在一定密度水准网的控制下，三角点高程采用三角高程测量法进行测量。

-三角高程测量

-高程测量

水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。

水准仪按其精度可分为DS05、DS1、DS2、DS3和DS10等五个等级。建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。

水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。

测量规范：

国家水准网布设成一等、二等、三等、四等4个等级。现用的水准测量规范为：GBT_12897-2006_国家一、二等水准测量规范与GBT_12898-2009_国家三、四等水准测量规范。工程上常用的水准测量为：三、四等水准测量；等外水准测量。

误差校正：

1、仪器校正后的残余误差

在水准实验前虽然仪器经过了严格的检验校正，但仍然存在残余的角残差。理论上水准管轴应与视准轴平行，若两者不平等，虽经校正但仍然残存误差。

即两轴线不平行形成角，这种误差的影响与仪器至水准尺的距离成正比，属于系统误差。可以在测量中采取一定的方法加以减弱或消除。若观测时使前、后视距相等，可消除或减弱此项误差的影响。

2、水准尺误差

由于水准尺刻划不准确、尺长发生变化、尺身弯曲等原因，会对水准测量造成影响，因此水准尺在使用之前必须进行检验。此外，由于水准尺长期使用导致尺底端零点磨损，或者是水准尺的底端粘上泥土改变了水准尺的零点位置，则可以在一水准测段中把两支水准尺交替作为前后视读数，或者测量偶数站来消除。

以上内容参考 -水准测量

杆子歪了，那测出来的点就不是脚尖的数据了，是棱镜中心点垂直于地面的数据。全站仪照准棱镜但是不在棱镜中间,偏了一点,不要太大，只要棱镜杆是垂直的，它会自动从棱镜中反射出来，那这个点读出来的数据是脚尖的位置点的数据 ，是在允许误差范围内，一般点是可以用的，但应尽量以十字丝对中。绝对的说十字丝照准棱镜但不是棱镜中心，左右有点偏移，测出来的数据不是棱镜中心垂直的数据，是有少量误差的，测量控制点是要求十字丝照准棱镜中心的。

高差d＝k×l×cosA×sinA+仪器的高度-中丝的读数。

其中k=100，l为上下丝读数差， A为竖直角。

它是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化。

可广泛应用于国家和城市的三、四等三角控制测量，用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量，也可用于建筑、大型设备的安装，应用于地籍测量、地形测量和多种工程测量。

扩展资料：

经纬仪广泛应用于军事、建设等诸多行业。电子经纬仪是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化。

电子经纬仪既可单独作为测角仪器完成导线测量等测量工作，又可与激光测距仪、电子手簿等组合成全站仪，与陀螺仪、卫星定位仪、激光测距机等组成炮兵测地系统，实现边角连测、定位、定向筹各种测量。

在采用点阵式双面双排液晶显示和标准的通讯接口后，既可直接读数，同时又可实现数据通讯。电子经纬仪能够实现数据的液晶显示，误差补偿，尤其是对仪器本身工艺上所产生误差进行补偿和校正，使电子经纬仪测量时，能够以较少的测量前期工作达到较高的精度，大大减轻了测量作业量。电子经纬仪对误差的修正和测量是通过按键设定和操作来实现的。

-经纬仪‍

一般都选用的是红黑面相间的水准尺进行读数，并且红黑面底部的基准是不同的，黑面都是从零开始的。

测量数据一定要真实，如果发现错了可以在重新测量一次，千万别该数据。

四等水准外业测量在一测站上水准仪照准双面水准尺的顺序是

1、照准后视标尺黑面,按视距丝、中丝读数

2、照准前视标尺黑面,按视距丝、中丝读数

3、准前视标尺红面,按中丝读数

4、照准后视标尺红面,按中丝读数这样的顺序简称“后前前后”（黑黑红红）四等水准测量每站观测顺序也可为后-后-前-前（黑、红、黑、红），这样的观测顺序是为了复核每一测站上读数是否有误及是否超限。

每一测站上黑红面读数差(三等不能超过2mm，四等不能超过3mm) ，黑红面所测高差之差(三等不能超过3mm,四等不能超过5mm)。

至于以黑红红黑的顺序读数是没有的：如果后视是黑尺,则下个前视也必须是黑尺，因为每对尺子的红黑面高度要相差一个常数（4687或4787）、后视读完黑尺前视再读红尺的话高差就差了一个常数。所以说黑红红黑的顺序是错误的。

扩展资料：

四等水准尺一般都是不超过3米。

四等水准，前后最大视距100m， 单次测量前后视距差不能超过5m，累计视距差不能超过10m，所以理论上，四等水准测量中，前后尺不能间距超过200m，实际操作者中，只能更少。

用一把尺子比用两把尺子精度更高，只是在效率上就比较低了。

水准测量的原理是根据前尺和后尺的读数啦确定两个点的高差，即高差=后尺读数-前尺读数，但是每一把尺子本身都是有误差的，如果前后视用两把尺子，两把尺子本身有不同的误差，他们之间的误差就不会抵消。

而如果前后只用一把尺子的话，尺子本身的误差就可以相互抵消。另外，不管是二等、三等还是几等的水准测量，用一把尺子都是完全可以的。

小地区高程控制测量分水准测量和三角高程测量两种。通常以三、四等水准测量建立测区的首级控制，然后再发展图根水准测量和三角高程测量。图根水准测量多用于平坦地区，测定各平面控制点如三角点、高级地形控制点、图根点的高程，以便测图时利用这些控制点作为测站点去测定碎部点的高程。在山区和位于高层建筑物上的控制点，则采用三角高程测量测定其高程。此外，三、四等水准测量还直接为各项建设工程的设计和施工提供高程控制。

一、三、四等水准测量

敷设三、四等水准路线作为测区的首级控制，一般应布成闭合环线，然后用附合水准路线和结点网进行加密。只有在山区等特殊情况下，才允许布设支线水准。所用水准仪精度不低于DS3型，水准仪望远镜放大倍数应不小于28倍，水准管分划值不大于2″。水准尺一般采用双面尺，尺上应配有水准器。在测量前必须进行水准仪的检验校正。水准尺亦需作必要检查，比如尺子有无弯曲、零点有无磨损等。

水准路线一般尽可能沿铁路、公路以及其他坡度较小、施测方便的道路布设；尽可能避免穿越湖泊、沼泽和江河地段。水准点应选在土质坚实、地下水位低、易于观测的位置。凡易受淹没、潮湿、震动和沉陷的地方，均不宜选作水准点位置。水准点选定后，埋设水准标石和水准标志，并绘制点之记，以便日后查找。

三、四等水准测量的观测程序、记录、计算、校核方法以及观测中的技术要求如下表6-7。

表6-7 三、四等水准测量技术要求

注：计算往返较差时，表中L为水准点间的路线长度（km）；计算附合或闭合路线闭合差时，L为附合或闭合路线长度（km）。

1测站的观测程序

三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法。在测站上的观测程序为：

用圆水准器整平仪器：

1）后视黑面尺，读上、下视距丝，严格整平水准管气泡，读中丝；

2）前视黑面尺，读上、下视距丝，严格整平水准管气泡，读中丝；

3）前视红面尺，读中丝（检查气泡是否居中）；

4）后视红面尺，严格整平水准管气泡，读中丝。

以上观测程序简称为“后、前、前、后”。观测和记录顺序见表6-8。四等水准测量亦可采用“后、后、前、前”观测程序。

2测站的计算与检核

（1）视距部分

后视距离（15）=（（1）-（2））×100

前视距离（16）=（（4）-（5））×100

前、后视距差（17）=（15）-（16）

前、后视距累积差（18）=本站（17）+前站（18）

视距部分各项限差详见表6-7。

表6-8 四等水准测量观测手簿

续表

（2）高差部分

前视尺黑红面读数差（9）=（6）+K1-（7）

后视尺黑红面读数差（10）=（3）+K2-（8）

黑面所测高差（11）=（3）-（6）

红面所测高差（12）=（8）-（7）

黑红面所测高差之差（13）=（10）-（9）

由于前视尺、后视尺的红黑面零点差K1和K2不相等（一个为4787m，另一个为4687m，相差01m），因此（13）项的检核计算为

（13）=（11）-（12）±01

高差部分各项限差详见表6-7。

测站上各项限差若超限，则该测站需重测。若检核合格后，计算测站平均高差：

（14）=［（11）+（12）±01］/2

然后，搬仪器到下一站观测。

3每页计算检核

当整条水准路线测量结束后，应逐页校核计算有无错误，方法是：

视距部分：

末站（18）=∑（15）-∑（16）

总视距=∑（15）+∑（16）

高差部分：

∑（11）=∑（3）-∑（6）

∑（12）=∑（8）-∑（7）

当测站总数为偶数时：

∑（14）=［∑（11）-∑（12）］/2

当测站总数为奇数时：

∑（14）=［∑（11）-∑（12）±01］/2

4成果整理

若水准路线的高差闭合差满足表6-7规定的限差要求，则可计算水准路线各点的高程。当水准路线为附合水准路线、闭合水准路线或支水准路线时，其内业计算方法与第二章介绍的方法相同；当水准路线为具有一个结点的结点网时，采用加权平均值方法计算结点的高程，参见《测量平差》。

现就测量中的有关问题，再作进一步的说明。

1）三等水准测量必须进行往返观测，通过上、下丝读数计算视距间隔。当使用DS1和因瓦标尺时，可采用单程双转点观测，两种方法的观测程序均为后—前—前—后，即黑—黑—红—红。

2）四等水准测量，除支线水准必须进行往返观测和单程双转点观测外，对于闭合水准和附合水准路线，均可单程观测。每个站上观测程序也可为后—后—前—前，即黑—红—黑—红。采用单面尺时，采用后—前—前—后的读数程序，但在两次观测之间必须重新整置仪器，变更仪器高，用双仪高法进行测站检查。四等水准测量可以直读视距（精度至米），不必读上下丝。

3）三、四等水准测量每一测段的往测和返测，测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点误差改正。由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置，并应重新安置仪器。

4）在每一个测站上，三等水准测量不得两次对光，四等水准测量尽量少作两次对光。

5）工作间歇时，最好能在水准点上结束观测。否则应选择两个坚固可靠、便于放置标尺的固定点作为间歇点，并作出标记。间歇后，应进行检测。检测结果如符合规定，则可继续观测，否则须从前一水准点起重新观测。

6）在一个测站上，只有当各项检核均符合限差要求时，才能迁站。如其中有一项超限，可以在本站立即重测，但须变更仪器高。如果仪器迁站后才发现超限，则应从前一水准点或间歇点重测。

7）当每千米的测站数小于15时，闭合差按平地限差公式计算，如超过15站时，则按山地限差公式计算。

8）当成像清晰、稳定时，三、四等水准的视线长度，可容许按规定长度放大20%。

9）水准网中，结点与结点之间或结点与高级点之间的附合水准路线长度，应为规定值的07倍。

10）当采用单面标尺进行三、四等水准观测时，变动仪器高度前后所测两高差之差的限制，与黑红面所测高差之差的限差相同。

二、图根水准测量

当测图基本等高距（见第八章第四节）为05m时，图根点的高程均用图根水准测定。

图根水准路线可通过图根点布设为附合路线、闭合环或结点网。高级点间附合路线或闭合环线长度不得超过8km，结点间路线长不应超过6km，支线不超过4km。图根水准的观测方法和记录计算详见第二章第三节，技术要求见表6-9。

表6-9 图根水准测量主要技术指标

三、三角高程测量

当在山区或地面坡度较大、测图基本等高距大于05m时，图根点和其他平面控制点的高程，均可采用三角高程测量测定。

图6-18 三角高程测量原理

三角高程原理，如图6-18，已知A点高程HA，欲测B点高程HB，则可将经纬仪安置于A，并量取桩顶至仪器横轴中心的铅垂距离i称为仪器高；在B点竖立觇标，并量出觇标高 vb；如望远镜中丝照准觇标顶点，测得竖直角αα，则可根据 AB点间的距离 D（图根点的距离是已知的），利用三角公式求出高差hαb，即

hαb=Dtanαα+iα-vb（6-23）

当D大于300m时，还应根据公式考虑地球曲率（使读数增大）和大气折光。

建筑工程测量

式中：D——水平距离；

αa——垂直角；

k——大气垂直折光系数014；

R——地球曲率半径，R=6370km。

最后得

HB=HA+hab （6-24）

三角高程测量一般分为两个级别：一级三角高程路线起闭于直接水准连测的高程点上，其边数不超过7条；二级附合在一级路线上，边数不超过10条。一级用于高级地形控制点的高程测定，二级则用于图根点。三角高程测量的技术要求见表6-10。观测时，i 与v用钢尺准确量至5mm，采用对向观测方法，直至最后一条边为止。当闭合差未超过容许值时，则将闭合差反号按与边长成正比的原则进行各边高差改正。最后由起点高程开始，利用各边改正后的高差，依次计算各点的高程。

表6-10 三角高程测量主要技术指标