一、直奔主题,先讲操作方法:
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利用三角高程测量原理,导出变型公式,将全站仪象水准仪一样,任意架,而不是必须将它置在已知高程点上;全程不用量取仪器高和棱镜高,直接测出待测点的高程。
敲黑板!重点!操作步骤:
1、全站仪任意架,但要求必须能和已知高程点、待测未知点均通视。
2、照准已知高程点B,测出VD(高差)值,并算出W的值。(测站点、仪器高、棱镜高,一律不必设定。) W = HB - VD
3、进入坐标测量功能,将测站点高程Z设为W的值,仪器高和棱镜高均设为0。
4、照准待测点A,测量,显示坐标Z值即为A点高程。
公式推导和概念:
假设B点的高程已知,A点的高程为未知,要通过全站仪测定其它待测点的高程。
HA= HB - (D × tan(vа) i - t )
上式变型可知:
HA i-t = HB -D × tan(vа) = W
其中D×tan(va)是中心高差,就是我们测距,并显示出来的VD值。然后需要计算出一个W值,我命名为“置换高”。
W = HB - VD
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二、原理论证:
下面从理论上分析一下这种方法是否正确。
HB′=W D′tanа′
HB′为待测点的高程
W置换高,为设定的测站点高程
D′为测站点到待测点的平距
а′为测站点到待测点的垂直角观测值
按三角高程测量原理可知:
HB′=W D′tan(vа)′ i′-t′
把W变换回含有HA 的表达式:
HB′=HA i-t D′tanа′ i′-t′
这里i′,t′为0,所以:
HB′=HA i-t D′tanа′
哈哈!又回来了!因此可知,我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。
三、高程测量新方法的精度分析:
对公式HB′=W D′tanа′ 进行全微分即有:
注意事项:两点距离一般控制在
100m以内,较远时须考虑地球曲率和大气折光的影响;同时两点高差不能太大,不能造成仪器的垂直角太大(一般不超过±30°),否则也会影响三角高程测量的精度。还有,最重要的,全站仪垂直角指标差,要保证合格。
四、结论:
综上所述,今天研讨的高程测量新方法,是将全站仪任意架设,不用量仪高镜高,测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高!减少了操作、仪器、环境等误差来源。
这种新方法的精度满足四等水准测量,可以代替传统的水准仪测量法,提高了三角高程测量的速度、精度、灵活性,为工程测量提供了一种更先进的测量技术。
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