對全站儀用于高程測量的優點及精度分析

陳金龍 陳胤璇 安治國 張龍飛（61243部隊，甘肅蘭州 730000）

對全站儀用于高程測量的優點及精度分析

陳金龍 陳胤璇 安治國 張龍飛
（61243部隊，甘肅蘭州 730000）

隨著社會的不斷發展，在我國的測量領域，作為高程測量的主要方式，水準測量具有簡單、精確以及經濟的特點。然而地形比較復雜的地區，水準測量較難，特別是一些地形陡峭的地區，根本無法實行水準測量。但是，隨著全站儀的出現，復雜地區的地形也能高程測量。很多工程測量都會應用全站儀，以此來不斷提升測量的精確度，提升測量的效率。本文主要針對全站儀的對邊測量功能在高程測量過程中的優點進行分析，再借助測量誤差理論，分析與估算了高程測量的精度。另外，在各種地形情況下，比較了同一高程測量路線上全站儀的對邊測量與水準儀高程測量方式，以此能夠對其可靠性與準確性進行合理的驗證。

全站儀 高程測量 優點 精度

目前很多工程測量已經對數據處理功能的全站儀加以應用。所以，筆者就這一問題分析了全站儀的對邊測量功能，論述高程測量的精度與優點，以此能夠促進我國的工程測量工作的積極發展。

1 高程測量中全站儀的對邊測量功能應用優點

首先，使用舊方法過程中，一定要安置全站儀在測段的端點上，還要對中和進行定平。而在使用新方法時，只需要嚴格定平，不用對中。所以，通過這樣的方式，還能對測站點的位置進行靈活方便地選擇。與水準高程測量的情形相同，測站點的位置可以不在前、后兩側點的直線上，只要在距前后兩測點大概相等位置上。因此，新方法的操作比較靈活、簡便。其次，在測量光電三角高程過程中，影響高程測量精度的有豎直角的觀測誤差，而且這種誤差造成的影響會隨著測站與測點間的距離增加而增大［1］。由于舊的方式需要安置全站儀與棱鏡在測段的兩端點上，因此全站儀距棱鏡就比較遠；而新的方式與水準高程測量相似，對于測站來說，主要是處于前后兩側點之間的問題，這樣將會有效縮短全站儀，以及棱鏡之間的距離，以此來有效避免豎直角誤差與高差造成的影響，同時還將有效降低地球曲率，以此來充分避免大氣遮光對其的影響，使高程測量的精度得到大大提高，還能使為了消減球、氣差，需要舊方法進行反向測量的工作量減少。新方式將會在很大程度上提升觀測的精確度，同時也將會有效降低工作量。

2 全站儀用于高程測量的精度分析

2.1 一個測站兩端點高差計算

如圖1所示，對全站儀的對邊測量功能進行應用，測量前后兩測點的高差運用的原理。

在圖1中各個字母所表示的含義為：CAS 則是表示后視斜距；DCA則是表示后視平距；SCB則是表示前視斜距； DCB則是表示前視平距；Ai則是表示后視點棱鏡的高度；Bi則是表示前視點棱鏡的高度；CV則是表示全站儀的高度；ACh 則是表示后點A至測站點C的高差；CBh 則是表示測站點C至前點B的高差；1h則是表示后視棱鏡中心至全站儀橫軸的高差；2h則是表示全站儀橫軸至前視棱鏡中心的高差；ABh 則是表示后視點A至前視B的地面高差；1α則是表示全站儀觀測后視棱鏡中心點的豎直角（俯角或仰角）；2α則是表示全站儀對前視棱鏡中心點的豎直角（俯角或仰角）。

計算結果如下：

若是棱鏡的高度在前后觀測點的高度相同時，那么在全站儀的屏幕上將會顯示出在地面上兩個測點上的高差，這樣便可以將得出的公式進行適當簡化，得出：

另外，為了能夠有效避免地球曲率以及大氣折光對高程測量的影響，那么必須要將全站儀盡量放在前后兩側點的中間，這樣將會保證其前后距離相同，以此來避免出現誤差。

2.2 分析一個測站兩端測點高差誤差

根據偶然誤差的傳播定律，得到測站高差ABh的全微分表達式，即為：

在這個表達式中，2，1αα 作為后、前視觀測的豎直角；sm 為后、前視觀測斜距的中誤差；αm 為后、前視豎直角2，1αα 觀測的中誤差；DCA，DCB為測站到后、前測點的水平距離（兩水平距離大約相等）。要想提高EDM三角高程測量的精度，針對具體的精度要求與測區的地形情況，來決定后、前視平距大小。通常情況下為

3 結語

總而言之，本文主要針對全站儀的功能優點進行分析與研究，針對在高程測量進行精度的分析與計算，以此能夠為我國的工程測量提供積極的意見與建議，促進我國的工程測量的健康發展。

［1］陳添華.淺談全站儀測量技術在礦山測量中的應用［J］.企業技術開發，2015，（35）:41-42.

［2］王剛.全站儀結構原理與發展分析［J］.現代物業（上旬刊），2013，（10）:102-103.

［3］周禮華.淺談全站儀使用中的技巧［J］.科技風，2012，（13）:66-67.