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本发明涉及一种高度控制测量方法，尤其涉及一种全站仪高精度三角高程测量方法。

背景技术：

传统的高度控制测量采用几何水准测量。 整平设备简单，精度高。 水平控制测量采用精密水平仪，如DS1、DS05及其配套的铟钢直尺，也可采用数字水平仪及其配套的条码水准尺进行测量。

对于地形变化较大的高山丘陵地区，普通练级速度慢，效率低。 随着高差的增加，中转站的数量增加，精度下降。 全站仪三角测高是另一种高度测量方法，测量速度快，效率高。 特别是在地势高、地形大的高山地区，找平受尺长的限制，转点速度较慢，精度得不到保证。 悬崖陡坡甚至不可能找平。 但影响全站仪三角高程测量精度的因素比几何水平面更多。 除了距离测量、垂直角、仪器高度、目标高度的测量误差外，还受地球曲率和大气折射的影响。 这两个因素通常统称为球的空气不好。 因此，全站仪三角高程测量精度低于普通水准，一般只能达到四级以下的水准精度标准。 当然，采取一定的措施进行观察，如缩短视距，使测点垂直角小于10度等，也可以达到四级水准测量的精度，但精度难以保证。满足三级水准测量精度要求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种高精度全站仪三角高测量方法。

[0011] 本发明一种全站仪高精度三角高测量方法，所述的测量方法包括以下步骤：全站仪架设在A点，测量反射棱镜在B点的斜距S，垂线角度a，A点仪器高i，目标高v，大气折射差k1，地球曲率影响k2，两点水平距离AB D=S×cos(a)，则两点高差AB h= S×tan(a)+C×S²+iv ，其中C是地球曲率和大气折射的共同作用，称为球面空气差，其中D是AB之间的水平距离，R是地球的平均半径AB之间，采用6371km计算，球面气差为变化量，不同地区不同时间K值不同，大部分在0.14~0.20之间；

在全站仪上安装双向测距棱镜。 在双向同时测距中，一对全站仪既是对方的测站又是对方的目标点。 安装时，拆下全站仪上的提手，装上专用的提手，提手中心有一个孔，用来固定棱镜，这样全站仪既可以作为测量站，也可以作为目标的反射棱镜观察点对手;

用于全站仪强制对中的固定高脚架，中间有一根定长的对中杆，固定仪器高和目标高，减少测量仪器高和目标高的误差。 杆子的长度是固定的，可以根据自己的需要选择1.2的。 m、1.5m、1.8m，定心三脚架可沿定心杆上下滑动并可用侧螺钉固定，标准器顶部圆盘中心螺钉可固定仪器，定心杆有一个圆形的气泡，以促进光盘的水平。 站仪架设固定后，进行精细整平；

相反的测量方法，同时在A、B两点架设全站仪，同时测量另一边的棱镜并计算出A、B两点的高差，取平均值A点到B点和B点到A点测量的高度差 消除A、B球气差的影响，则B点仪器不动，A点仪器移动到C点，测量高度差B 和 C 之间，然后在 C 点不动，B 点的仪器移动到下一站。

全站仪型号相同，参数设置相同。

本发明的有益效果是：(1)提高了全站仪三角高程测量精度，改变了观测方法和设备，使全站仪三角高程测量精度达到三级以上的平层精度。 (2)测站和目标点同时观测。 车站既是目标，目标也是车站。 进行双向同时测量。 仪器高度和目标高度是固定的，不需要测量。

图纸说明

图1为本发明全站仪三角高程测量原理；

图2是本发明全站仪上双向测距棱镜的结构示意图；

图3是本发明全站仪强制对中固定高架的结构示意图；

图4为本发明的正视观察方法示意图。

详细方法

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步具体说明，但本发明不限于这些实施例。

本发明的一种全站仪高精度三角高程测量方法； 所述的测量方法包括以下步骤：

附图1是全站仪三角测高原理全站仪仪器高除了测高程使还哪使，全站仪架设在A点，测量B点反射棱镜的斜距S，垂直角a，仪器高i在A点，目标高度v，大气折射差k1，地球曲率影响k2，两点AB水平距离为D=S×cos(a)，则两点AB高差为h= S×tan(a)+C×S²+iv，其中C为地球曲率与大气折射之间的共同效应，称为球面空气差。 D 是 AB 和 R 之间的水平距离是 AB 和 6371km 之间的地球平均半径。 大多数在0.14~0.20之间；

附图2是安装在全站仪上的双向测距棱镜。 在双向同时测距中，一对全站仪既是对方的测站又是对方的目标点。 接下来，安装这种特殊的提手，它有一个中心孔用来固定棱镜，这样全站仪既可以作为测量站，也可以作为目标对手的反射棱镜观察点； 测量站和目标点同时观测，测量站既是目标，目标也是测量站，双向同时测量。 仪器高度和目标高度是固定的，不需要测量； 不同的仪器有不同的把手，把手的制作也需要针对仪器进行，以保证棱镜的中心与仪器的主体部分固定。 杆三角架顶部的高差相同，以保证不同仪器的目标高度相同。

附图3为全站仪强制对中固定高脚架。 中间有一根固定长度的定心杆。 仪器高度与目标高度固定，减少仪器高度与目标高度的误差。 立杆的长度是固定的，可以根据需要选择1.2m、1.5m、1.8m。 定心三脚架可沿定心杆上下滑动，可用侧边螺丝固定。 标记顶部的圆盘中心螺丝可以固定仪器。 圆盘、全站仪竖立固定后压平； 采用专用固定杆三角架，确保仪器高度与目标高度固定；

附图4 逆向观测法，同时在A、B两点架设全站仪测量另一边的棱镜，计算A、B两点的高差，从A点到B点，从B点到A点测量高度差取平均值，消除A、B球气差的影响，则B点仪器不动，A点仪器移动到C点，测量B、C点高度差全站仪仪器高除了测高程使还哪使，则C点不动，B点仪器向下移动一个站，注意偶数站符合基准点。 目的是消除因两台仪器高度不同而引起的测量误差。

为了减小仪器高度和目标高度的测量误差，本发明采用定高定心三脚架。 为消除气球气差的影响，采用双向测量并取平均。 为了使两个相反测量的仪器参数相同，请为两个仪器选择相同型号，如果A点的仪器是Leica TS06-2，那么B点也应该是TS06-2，这样高度两个仪器的高度与目标高度相同，以减少测量仪器与目标高度之间的误差。 观测方法是在测点和目标点架设同型号、同精度的全站仪，将棱镜固定在全站仪上，架设在专用的强制对中立杆三脚架上，用便携式对讲机进行通讯，同时观察两点之间的距离，对于垂直角和高差，为提高精度，三级调平控制点需要测量6轮，二级控制点需要测量10轮。班级调平控制点。 等待不超过300m。 一站观测后，目标点第二站不动，原站移至第三站对向观测。 注意太阳升起和落下时K值变化较大，应避免此时观测。 一般在上午10:00以后到达 14:00的K值变化较小，适合此时观察。 为减少两台仪器差异造成的误差，偶数站对应平层控制点。

本发明采用全站仪三角高程测量代替几何水准仪测量，速度快、效率高，特别适用于高差较大的山区。 但全站仪三角高测量比几何水平测量受球面气差影响较大，因此测量精度低于几何水平测量。 本发明采用一定的措施和观测方法来减小这两种误差，使全站仪三角高测量精度大大提高，可达到三等水准测量及以上精度，可替代三等水准测量。一类和二类几何水准控制测量。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限定本发明的专利范围。 任何利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效过程变换，或者直接或间接用于其他相关技术领域的，均应包含在本发明的专利保护范围内。