桂林市市政综合设计院 广西 桂林 541004
摘要：通过对三角高程测量的原理、误差来源及精度分析,指出了用三角高程测量代替水准测量的关键问题,且具有经济效益,三角高程测量代替水准测量在实际工程得到越来越广泛的应用。在实际工程中，我们可以合理选择测量方法，从而提高测量效率和保证测量精度。
1三角高程测量的定义与前景
1.1定义
三角高程测量是以观测的水平距离和竖直角为出发点，运用公式计算出待测高程差的方法。由于具有观测方法简单，受地形条件限制比较小等优点受到工程测量施工方的青睐，所以，三角高程测量变成了测定大地控制点高程的基本方法。
1.2前景
全站仪三角高程测高简称EDM测高，在我国，三角高程测量代替水准测量在实际工程中也逐渐被很多技术人员接受，得到越来越广泛的应用。研究分析表明，很多时候，符合一定条件下的EDM测高测量所达到的精度不低于三四等的水准测量，有时甚至达到二等水准测量的精度。
1.3三角高程测设的原理
1.3.1传统三角高程测量设A、B为地面高程不同的两点。已知A点高程，只要测取高差HAB，即可得出B点高程，如图1：
图2“新”三角高程测量方法示意图
由（1）得：HC=HA+I-TANa2*D2-T2
（2）HB=HA+I+TANa1*D1-T1
（3）因此：HBC=HC-HB=-（TANa1*D1+TANa2*D2）+T1-T2令T1=T2则
HBC=-（TANa1*D1+TANa2*D2）（4）
由此可见仪器一旦架好，I值将保持不变，反射棱镜架好后T值也将不会变化，如果两个棱镜杆架设同样的高度相等，则两棱镜高在高差的计算式中可抵消，要测取任意两点的高差，只需多次测取垂直角和水平距离即可。不同待测点的高程随着测点间的水平距离和垂直角的变化而改变，当B，C两点间的距离较远时，需考虑地球曲率和大气折光的影响，高速和一级公路控制点一般都在500m范围内，在控制点间架设仪器时仪器到控制点的距离只有二百左右米，距离较短，因此球差和气差的影响也就很少，可以忽略不计。运用这种三角测量方式较传统三角高程测量更灵活，它可以随意在适当的高程位置架设仪器观测，通过测站点平台传递高差数据，而不必测量仪器和棱镜的高度，减少了误差的来源，提高了施测的精度，可极大地改善地形和植被遮挡限制对观测的影响。
2常规高程测量方法
在施工单位中，高程测量已经应用到许多工程建设上，通常使用的方法为几何水准测量和常规三角高程测量，这两种方法都具有自身的优势，同时还存在缺点。几何水准测量时，要根据当前地形来进行勘察，因为地形会对几何水准测量产生限制作用，虽然几何水准测量在面对高差的测量时有着较高的精确度，但是在地形的影响下，使几何水准测量的测量难度提升，外业工作量大，大大降低施工速度，无法按照预定的日期完工，增加施工时间。三角高程测量不是直接对工程进行测量，而是采用间接测高法，三角高程不会受到地形因素等影响，在施工中，能起到测量准确，加快施工速度，三角工程之所以能被大多数的工程所应用，
3使用精密三角高程测量的方法
在使用精密三角高程测量的时候，精密三角高程是将自动校准高精度全站仪测量结合了起来，并和全站仪对向观测时，可以将大气垂直折光对精密三角高程测量的影响逐渐减弱，对精密三角高程测量产生数据准确度提升。两者在对向观测时，还要在另外一个全站仪上放置固定照准棱镜，在同一个检测时间段上，观测到对向的数目为偶数，还要在高度不变的情况下，把在此棱镜放在测量段上起末水准点位置上，该仪器的高度就不会被测量到，并且对观测边的长度和高度起到很好的限制作用，对测量时产生数据误差起到保护作用，减少相对因素对精密三角高程测量时的不利影响，能达到工程时的要求，减少施工中一些相对于精密三角工程所测量数据的偏差。
4精密三角高程测量的应用
4.1关于精密三角工程仪器的改装
在选择精密三角工程仪器时，技术人员应对仪器的各种测量数值进行校对，标准的精密三角仪器精确度数值是在0.5以上，在反射镜的安装上，有着更为精确的数值，反射镜在安装时的数值为0.1毫米以内，这就体现出了紧密三角工程在仪器的安装上的精细，也体现出技术人员高超的技术手段，还同时考验工作人员对工作的态度。
4.2精密三角高程起末水准点测量方法
有关于精密三角高程在起末水点观测时，选择符合精密三角仪器的水边，使精密三角仪器在测量时不受到外界因素的影响，使测量时的数据准确。在棱镜上，低棱镜和高棱镜都是测两回，在观测前的准备，应当使对当前的温度和气压进行鉴定，观察是否能够对测量时的数值产生影响，有利于在测量上进行边角的修正。
4.3对向观测方法
精密三角高程在对向观测时，应当遵守仪器上方向指向，进行测量，首先要从后侧站观测，然后在进行前测站观测。在对每个阶段进行测量时，观察单棱镜来回测量和高低双棱镜上进行观测，在观察高低双棱镜时，要严格遵守双棱镜的先后顺序，避免了在观察时对单棱镜的阶段性的测量，在完成一条边上的观测，下一步就要进行另外一条边上的观测，特别注意的是，在观测时要保持前站仪器不动的条件下，让下一条边的后站，再搬回原先的后测仪器，再为下条边的前站，保持在同一个测量段上，在对向观测时，要将这条边的条数按照要求控制在偶数条。
4.4二等水准在精密三角高程中的测量技术
二等水准测量主要就是在测量时等级为二等测量，当边长为100米时，测量时的数据显示出数值太差，达不到要求。并且当边长为100米到500米时，500米到800米时，800米到1000米时，都体现出了二等水准测量存在着各种测量数据都显示为极差，没有任何变化，所以对边长的长度没有明显的要求。一般二等水准应用在地形极为复杂、山区、丘陵等复杂条件下观测，与二等水准测量精确度要求相符，施工单位根据二等水准测量数据进行反复测量，如没有问题，按照测量水准进行施工。
5精密三角高程的注意事项
在使用精密三角高程测量时要注意客观的因素会影响到观测时的数据，在观测时应不要选择在中午前后的时间，中午太阳光线十足，会对成像产生较大的影响，在观测高角度时，对望远镜的成像有着严重问题。还有不要对观测两边长度进行减小，尤其是在太阳升起和太阳落山的时候，大气垂直折光存在极大变化，同样也会对观测时的影像产生影响，不利于长边观测。对向观测时，不能长时间观测，会对观测数值产生误差，就需要重新进行观测，还要稳住全站仪，选择合理的位置精准观测，在观测时要对准起末水点上，利用中杆的稳定性，重新进行观测数值。
参考文献：
[1]黄俊卿，李新明．全站仪三角高程测量精度分析［J］．现代测绘，2008(03)
[2]GB50026-93，工程测量规范.[G].北京：中国计划出版社，1994
论文作者:秦文伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/15
标签：测量论文; 高程论文; 精密论文; 棱镜论文; 水准论文; 仪器论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第20期论文;