全站仪三角高程测量精度分析

全站仪三角高程测量的精度分析及其应用摘要：测绘技术在建筑工程、交通运输以及水利水电等领域都有着广泛的应用，特别是随着我国测绘工程行业以及科学技术的不断发展，出现了越来越多的先进测量技术，并得以实践应用，测量技术的精确度也在不断提升。

加强对测绘工程测量技术的分析研究工作，对工程行业以及工程企业的持续发展有着重要意义，应当受到有关部门、相关企业以及从业人员的高度关注与重视。

基于此，本文章对全站仪三角高程测量的精度分析及其应用进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：全站仪三角高程测量；精度分析；应用引言对于一项工程来说，测量为整个工程的质量保证等提供了重要的技术支持，而且测量结果也是整个工程项目开展与实施的重要依据。

随着测距技术的快速发展和测角精度的提高，全站仪三角高程测量以其简单、方便、测量效率高、累积误差小等优点在工程建设和数据采集中得到广泛应用。

一、全站仪的概念全站仪是全站仪电子测速仪的简称，可同时进行测角、测距、测高差等各种测量。

就此而言，高精度主轴得到广泛应用，并在高精度设备的建造和安装中发挥着重要作用。

全站仪的高程测量精度仍不确定，因为全站仪的电子测量对天气环境敏感，较纯光学原理的比例还不确定，通常采用高程测量法进行高精度测量。

但是，高程测量效率较低，通常适用于较平的测量环境，如果存在较大差异(例如高山和高层建筑)，则高程测量通常需要使用钢带进行高程转移，但随着差异的增大因此，将高程测量改为全桩号三角形高程将提高高程测量的效率。

二、全站仪的基本测量原理众所周知，测量的基本任务包括水平距离测量、水平角测量、竖直角测量、高差测量。

与传统测量方法相比，全站仪可以实现一次安置仪器完成测站上全部的测量工作，使距离测量、角度测量操作简单化和便捷化，且能够在一定程度上避免读数误差的产生。

这是全站仪独树一帜的强大特点，而这一特点的支撑在于仪器本身特殊的部件结构。

为了做到一次瞄准实现全部基本测量要素的测定功能，且保证测定结果的准确性，全站仪望远镜实现了视准轴、测距光波发射和接收光轴的同轴化，以及全站仪双轴自动倾斜补偿，即全站仪的基本测量原理。

全站仪三角高程测量方法及精度分析摘要：通过结合全站仪和跟踪杆，我们可以大大提升测量高程的准确性，并且随着应用频率的增加，这种方法也会受到越来越多的重视。

相比于传统的三角测量方法，新型的三角测量技术不仅可以克服其局限性，还能够大大降低误差，提升测量精度。

通过采用无需重复测量仪器和棱镜高度的方式，可以大大减轻外部作业的负担，并且提高测量的效率，这种方法在实际应用中表现出色。

关键词：全站仪；三角高程测量；测量方法；精度分析引言通过使用全站仪测量三角高程，我们可以建立一个三维坐标控制网。

这种方法包括对向观测法和中间观测法。

在进行对向观测时，我们通常会将大气折射系数视为一个常数，但是如果我们忽略了不同方向折射系数的差异性，那么我们就无法准确地评估整个系统的精度。

通过中间观测法，我们可以将折光系数作为一个方向变量来考虑大气折射误差对三角高程测量的影响。

因此，本文将详细介绍三角高程测量方法，并对它们的准确性进行比较分析。

1研究背景和现状高程测量是测量工作的重要组成部分，现代高程测量技术包括水准测量、三角测量和GPS高程测量。

然而，GPS 高程测量技术存在测量精度较低的问题，无法满足日常测量的需求。

此外，传统的三角测量技术，如全站仪测量，也存在一定的局限性，无法满足高程测量的需求。

通过使用全站仪进行三角测量，可以获得两点之间的垂直高度差，这种方法比传统的水平测量更加精确，而且由于没有受到地形的影响，可以更加迅速、准确地完成测量任务。

2全站仪的基本测量原理测量是一项重要的技术，它的主要目的是测量物体的位置、倾斜角、高差。

与传统的测量方式不同，全站仪可以快速、准确地完成测量，大大提高了测量效率，并有效地减少了测量结果的偏差。

全站仪望远镜具有独特的优势，它的核心技术就是其精准的视准轴、高精度的测距光波发射与接收光轴的同轴化，以及可靠的双轴自动倾斜补偿，使得它可以一次性完成所有的测量要素，并确保测量结果的准确性。

3全站仪三角高程测量方法特征分析以及研究进程3.1单向观测法使用全站仪三角高程测量单向观测法可以获得较高的水准测量精度，但是在进行测量之前，必须充分考虑地球曲率和大气折射带来的可能影响，这将会对测量结果产生重大影响。

三角高程测量精度分析及应用摘要：随着测距技术的发展，精度的提高，以及测距仪、全站仪的普及，三角高程测量作为高程控制测量的一种有效手段，正逐步受到广大测绘工作者的青睐。

文章利用传统三角高程的原理和方法推导出全站仪中站法的计算公式，根据全站仪中间法高程测量的原理及公式,分析并计算了各因素对高程测量精度的影响。

通过实际工作的进一步验证,在一定范围内,利用全站仪代替水准仪进行高程测量,其精度可达到三等水准测量的要求,最后给出提高高程测量精度的几点建议和注意事项。

关键词：三角高程；水准测量；精度分析传统的高程测量方法是水准测量和经纬仪三角高程测量, 这两种方法虽然各有特色, 但都有着明显的缺点。

水准测量使用水准仪, 采用直接测量两点间高差的方法来求未知点的高程, 是一种直接测高法, 测定高差的精度是比较高的, 但水准测量受到地形起伏和较远距离的限制, 外业工作量大, 施测速度较慢。

经纬仪三角高程测量是利用数学中三角学的原理, 间接测量两点间高差的方法来求未知点的高程,是一种间接测高法, 这种方法测量高差的精度在同等条件下虽然没有水准仪测量高差的精度高,但它不受地形起伏和较远距离的限制, 施测速度较快。

全站仪三角高程测量是经过长期的摸索后总结出的一种新的三角高程测量方法, 这种方法既结合了水准测量的任意置站的特点, 同时结合了经纬仪三角高程测量不受地形限制的特点, 而且测量时不需要量取仪器高和棱镜高, 减少了三角高程测量的误差来源, 提高了三角高程测量的精度, 施测速度也明显更快了。

1 中点单觇法三角高程测量特点首先使用该方法测站不需对中，不需量取仪器高，另外只要采用适当方法，可不量取觇标高；地面工作时候测站选在中部时，可减弱大气折光的影响；减少劳动强度、提高作业速度等。

2 全站仪中站法原理如图1所示，A点是我们已知的高程控制点，B点是待测高程点，C点为位于A与B点间的一个任意点，由于煤矿测量控制点都设在巷道顶板，故本图采用顶板点，为说明问题方便,图中所示的高程点﹑仪器高﹑站标高和垂直角等都包含正副号。

全站仪三角高程测量的方法与误差分析摘要：本文介绍了三角高程测量原理以及全站仪三角高程测量的不同方法，对于每种方法所能达到的精度进行分析。

关键词：三角高程测量；单向观测；对向观测；中间自由设站；精度分析1.前言全站仪三角高程测量可以少受地形限制，在山区、高架桥、深基础施工高程放样中全站仪三角高程测量具有水准测量无法比拟的优越性。

可以用于路、桥、涵、墩、台、深基础的施工高程测量，提高了精度、效率。

对各种施工条件下的三角高程测量方法：高程放样测量、后方交会三角高程测量、悬高测量等进行了介绍和探讨，实践表明，全站仪三角高程测量完全可以取代三、四等水准测量，并有取代二等水准仪的趋势。

2.仪器和基本原理2.1全站仪的介绍与使用全站仪的工作特点：1、能同时测角、测距并自动记录测量数据；2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果；3、能实现数据流；全站仪几种测量模式介绍：1、角度测量模式；2、距离测量模式；3、坐标测量模式2.2三角高程测量的基本原理式中：S往、S返、a 往和a返分别为往返观测的斜距和竖直角，i 往、i返、v 往和v返分别为往返观测的仪器高和棱镜高，K 往和K 返分别为往返观测时的大气折光系数。

在全站仪进行往返测量时，如果观测是在相同气象条件下进行的，特别是在同一时间进行，则可假定大气折光系数对于反向观测基本相同，因此可得对向观测计算高差的基本公式为：（3-2-4）4.2.2 全站仪对向三角高程测量的中误差根据误差传播定律4.2.3 全站仪中点法高程测量的中误差根据误差传播定律，对式（3-3-4）进行微分，并转变为中误差关系式，则式（3-3-4）可变化为：为了对全站仪高程测量的 3 种方法进行验证，分析各种方法的精度，本研究选取 m=±2 &精度的全站仪为例，其测距精度为由表 2 可知，3 种测量方法中对向观测的误差最低，精度最好，中点法测量次之，单向高程测量精度最差。

全站仪三角高程测量的方法与误差分析本科毕业论文全站仪通过发射一束可见光束，测量激光束从仪器到目标反射点的时间，并通过时间差计算出仪器与目标点之间的距离。

三角高程测量是利用全站仪的水平角和垂直角的测量结果，结合已知的基线长度，通过三角形计算出目标点的高程。

1.设置仪器：将全站仪放置在测站点上，确保仪器的水平和垂直准星位于同一平面上。

2.瞄准目标点：通过望远镜瞄准需要测量高程的目标点。

3.测量水平角：通过全站仪记录目标点与两个已知点的水平角。

4.测量垂直角：通过全站仪记录目标点与水平面的垂直角。

5.计算高程：根据测量的水平角和垂直角以及已知基线长度，通过三角形计算出目标点的高程。

6.数据处理：根据多次测量的结果，进行数据平差处理，获得更准确的测量结果。

在全站仪三角高程测量中，需要考虑的误差主要包括仪器误差、自然因素和操作误差。

仪器误差包括仪器刻度误差、指向误差和折射误差等，可以通过定期校准仪器和使用精确的仪器控制误差。

自然因素包括大气折射、大地水准曲率和大地水准面偏差等，可以通过校正和补偿来减小误差。

操作误差主要包括读数误差、瞄准误差和放样误差等，可以通过培训和规范操作来减小误差。

为了进一步分析误差，可以采用误差理论进行误差分析。

误差理论可以通过误差传播法则计算最终测量结果的误差范围。

同时，可以通过实验和模拟等方法验证误差分析的有效性，并提出改进测量方法和减小误差的措施。

综上所述，全站仪三角高程测量是一种常用的测量方法，能够提供准确的高程数据。

在实际测量中，需要注意仪器的校准和控制、自然因素的校正和补偿，以及规范的操作。

通过误差分析，可以评估测量结果的准确性，并提出改进测量方法和减小误差的建议，从而提高测量的可靠性和准确性。

全站仪三角高程测量精度分析
一、仪器原理
全站仪三角高程测量基于三角测量原理，通过测量物体与测站以及目标之间的角度，根据三角关系计算出物体的高程。

测量过程中，全站仪会通过发射红外线或激光束，自动测量和记录目标物与测站之间的水平角和垂直角。

同时，全站仪也会通过内置的距离仪来测量测站与目标物之间的距离。

通过融合这些数据，全站仪能够计算出目标物的高程。

1.环境因素：如温度、大气压力、湿度、气流等因素会对全站仪的测量精度产生影响。

特别是大气折射效应会导致测量结果产生偏差。

2.仪器本身的误差：全站仪的测量系统包括角度测量系统和距离测量系统，这两个系统本身都存在精度限制和系统误差，如仪器的仰角误差、仪器的定位误差等。

3.人为误差：操作人员在使用全站仪进行测量过程中，可能由于技术水平、操作不当或者主观判断等原因导致误差的产生。

比如未能正确对准目标、未能保持仪器的水平或垂直等。

4.目标物本身的误差：目标物的安装质量、目标物的高程变化等因素都会对三角高程测量结果产生影响。

1.仪器选择：选择高精度、稳定性好的全站仪，以减小仪器本身的误差对测量结果的影响。

2.仪器校准：定期对全站仪进行校准，以确保仪器的测量精度符合要求。

3.仪器使用规范：操作人员需要按照全站仪的使用说明进行操作，保持仪器的水平和垂直，正确对准目标，避免人为误差的产生。

4.环境条件控制：在测量过程中，应尽可能控制环境条件，如避开大气折射效应较大的时段进行测量，保持测量场地稳定。

5.数据处理方法：在数据处理过程中，采用合适的数学模型和算法进行计算，降低误差的传递和累积。

2012年第29期(总第44期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界0引言确定地面点高程的测量工作,称为高程测量,按所使用的仪器和施测方法不同,高程测量方法主要有水准测量、三角高程测量、GPS 高程测量。

水准测量精度高,可用于任何等级的高程测量,但劳动强度大、进度慢。

全站仪三角高程测量受地形条件的限制少,具有测距精度高、测量速度快、适用范围广等特点,采用全站仪中间法三角高程测量,既可以避免量取仪器高和棱镜高所产生的误差,减少三角高程的误差来源,又有水准测量的任意设站的特点,灵活自由设站且不用对中,极大地提高了作业效率,在一定范围内可替代三四等水准测量。

1三角高程测量的传统方法如图所示,设A,B 为地面上高度不同的两点。

已知A 点高程H A ,只要知道A 点对B 点的高差H AB 即可由H B =H A +H AB 得到B 点的高程H B 。

图1三角高程测量示意图图中:D 为A、B 两点间的水平距离,а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,H A 为A 点高程,H B 为B 点高程,V 为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtanа)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 点竖立对中杆,观测垂直角а,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H B =H A +Dtanа+I-t (1)或H B =H A +i+S sin α-t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(当两点距离大于300m 时,须加球气差改正数,或采用对向观测后取平均高差的方法,抵消球气差的影响)。

全站仪三角高程测量方法及精度分析摘要：测量高程的过程当中可以将全站仪与跟踪杆配合使用，从而获得更加好的效果，保障应用的频率越来越高。

传统的三角高程测量方法有一定的局限性，新的三角高程测量方法能够突破这种局限性，减少误差的来源、提高精度。

每次进行测量的过程当中，不需要反复对仪器的高度进行测量，也不需要对棱镜的高度进行反复测量，在外作业的工作任务量有效减少，同时进行测量的速度也有所提升，在实际工作过程当中，有非常出色的应用价值。

关键词：全站仪；三角高程测量；测量方法；精度分析引言：很多不同的测量工作当中，高度测量都是必不可少的一个步骤，在利用一些经常使用的高程测量方法的过程当中，我们可以明显的发现水准测量方法可以获得非常高的精度，但与此同时它的局限性也很明显。

水准测量非常容易受到外界地形因素的影响，测速很难得到有效地提升。

但是三角高程测量方法测量速度非常快，但是却容易产生较大误差，同时也会对测量工作产生不利影响。

但是随着全站仪的投入使用，帮助选取更加合理的选择测量方法，不但可以提高测量效率还能确保精度。

一、三角高程测量方法的基本概念和发展前景（一）三角高程测量方法的基本概念分析三角高程测量方法实际上是通过确定观测点之间的水平距离以及竖直角，利用特定高效的公式运算，从而经过严密的计算得出需要等待测量高程差的一种测量方法[1]。

这种测量方法比较简单，同时不会受到测量现场的一些独特的地形因素的影响，在应用过程当中以出色的表现在诸多工程施工当中广泛地得到了应用，因此三角高程测量方法也就成为了测量高程的一种基本的测量方法。

（二）三角高程测量方法的发展前景分析全站仪三角高程测量代替了水准测量，并且在很多实际的测量工程当中，被许多技术人员所赞同并且运用到实际当中，还取得了非常亮眼的应用效果[2]，这也表明了，在考虑到很多方面的因素之后，在固定的条件之下，三角高程测量方法应用过程中所能达到的精度并不会很低，所以才会发展势态良好。