陳金龍 陳胤璇 安治國(guó) 張龍飛（61243部隊(duì)，甘肅蘭州 730000）

對(duì)全站儀用于高程測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)及精度分析

陳金龍 陳胤璇 安治國(guó) 張龍飛
（61243部隊(duì)，甘肅蘭州 730000）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，在我國(guó)的測(cè)量領(lǐng)域，作為高程測(cè)量的主要方式，水準(zhǔn)測(cè)量具有簡(jiǎn)單、精確以及經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。然而地形比較復(fù)雜的地區(qū)，水準(zhǔn)測(cè)量較難，特別是一些地形陡峭的地區(qū)，根本無(wú)法實(shí)行水準(zhǔn)測(cè)量。但是，隨著全站儀的出現(xiàn)，復(fù)雜地區(qū)的地形也能高程測(cè)量。很多工程測(cè)量都會(huì)應(yīng)用全站儀，以此來(lái)不斷提升測(cè)量的精確度，提升測(cè)量的效率。本文主要針對(duì)全站儀的對(duì)邊測(cè)量功能在高程測(cè)量過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，再借助測(cè)量誤差理論，分析與估算了高程測(cè)量的精度。另外，在各種地形情況下，比較了同一高程測(cè)量路線上全站儀的對(duì)邊測(cè)量與水準(zhǔn)儀高程測(cè)量方式，以此能夠?qū)ζ淇煽啃耘c準(zhǔn)確性進(jìn)行合理的驗(yàn)證。

全站儀 高程測(cè)量 優(yōu)點(diǎn) 精度

目前很多工程測(cè)量已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)處理功能的全站儀加以應(yīng)用。所以，筆者就這一問(wèn)題分析了全站儀的對(duì)邊測(cè)量功能，論述高程測(cè)量的精度與優(yōu)點(diǎn)，以此能夠促進(jìn)我國(guó)的工程測(cè)量工作的積極發(fā)展。

1 高程測(cè)量中全站儀的對(duì)邊測(cè)量功能應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

首先，使用舊方法過(guò)程中，一定要安置全站儀在測(cè)段的端點(diǎn)上，還要對(duì)中和進(jìn)行定平。而在使用新方法時(shí)，只需要嚴(yán)格定平，不用對(duì)中。所以，通過(guò)這樣的方式，還能對(duì)測(cè)站點(diǎn)的位置進(jìn)行靈活方便地選擇。與水準(zhǔn)高程測(cè)量的情形相同，測(cè)站點(diǎn)的位置可以不在前、后兩側(cè)點(diǎn)的直線上，只要在距前后兩測(cè)點(diǎn)大概相等位置上。因此，新方法的操作比較靈活、簡(jiǎn)便。其次，在測(cè)量光電三角高程過(guò)程中，影響高程測(cè)量精度的有豎直角的觀測(cè)誤差，而且這種誤差造成的影響會(huì)隨著測(cè)站與測(cè)點(diǎn)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(cè)段的兩端點(diǎn)上，因此全站儀距棱鏡就比較遠(yuǎn)；而新的方式與水準(zhǔn)高程測(cè)量相似，對(duì)于測(cè)站來(lái)說(shuō)，主要是處于前后兩側(cè)點(diǎn)之間的問(wèn)題，這樣將會(huì)有效縮短全站儀，以及棱鏡之間的距離，以此來(lái)有效避免豎直角誤差與高差造成的影響，同時(shí)還將有效降低地球曲率，以此來(lái)充分避免大氣遮光對(duì)其的影響，使高程測(cè)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(jìn)行反向測(cè)量的工作量減少。新方式將會(huì)在很大程度上提升觀測(cè)的精確度，同時(shí)也將會(huì)有效降低工作量。

2 全站儀用于高程測(cè)量的精度分析

2.1 一個(gè)測(cè)站兩端點(diǎn)高差計(jì)算

如圖1所示，對(duì)全站儀的對(duì)邊測(cè)量功能進(jìn)行應(yīng)用，測(cè)量前后兩測(cè)點(diǎn)的高差運(yùn)用的原理。

在圖1中各個(gè)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(diǎn)棱鏡的高度；Bi則是表示前視點(diǎn)棱鏡的高度；CV則是表示全站儀的高度；ACh 則是表示后點(diǎn)A至測(cè)站點(diǎn)C的高差；CBh 則是表示測(cè)站點(diǎn)C至前點(diǎn)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(diǎn)A至前視B的地面高差；1α則是表示全站儀觀測(cè)后視棱鏡中心點(diǎn)的豎直角（俯角或仰角）；2α則是表示全站儀對(duì)前視棱鏡中心點(diǎn)的豎直角（俯角或仰角）。

計(jì)算結(jié)果如下：

若是棱鏡的高度在前后觀測(cè)點(diǎn)的高度相同時(shí)，那么在全站儀的屏幕上將會(huì)顯示出在地面上兩個(gè)測(cè)點(diǎn)上的高差，這樣便可以將得出的公式進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，得出：

另外，為了能夠有效避免地球曲率以及大氣折光對(duì)高程測(cè)量的影響，那么必須要將全站儀盡量放在前后兩側(cè)點(diǎn)的中間，這樣將會(huì)保證其前后距離相同，以此來(lái)避免出現(xiàn)誤差。

2.2 分析一個(gè)測(cè)站兩端測(cè)點(diǎn)高差誤差

根據(jù)偶然誤差的傳播定律，得到測(cè)站高差A(yù)Bh的全微分表達(dá)式，即為：

在這個(gè)表達(dá)式中，2，1αα 作為后、前視觀測(cè)的豎直角；sm 為后、前視觀測(cè)斜距的中誤差；αm 為后、前視豎直角2，1αα 觀測(cè)的中誤差；DCA，DCB為測(cè)站到后、前測(cè)點(diǎn)的水平距離（兩水平距離大約相等）。要想提高EDM三角高程測(cè)量的精度，針對(duì)具體的精度要求與測(cè)區(qū)的地形情況，來(lái)決定后、前視平距大小。通常情況下為

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本文主要針對(duì)全站儀的功能優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析與研究，針對(duì)在高程測(cè)量進(jìn)行精度的分析與計(jì)算，以此能夠?yàn)槲覈?guó)的工程測(cè)量提供積極的意見與建議，促進(jìn)我國(guó)的工程測(cè)量的健康發(fā)展。

［1］陳添華.淺談全站儀測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，（35）:41-42.

［2］王剛.全站儀結(jié)構(gòu)原理與發(fā)展分析［J］.現(xiàn)代物業(yè)（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(fēng)，2012，（13）:66-67.