(二)三角高程测量
1、三角高程测量原理
三角高程测量的基本原理如图,三角高程测量是根据两点间的水平距离或者倾斜距离和竖直角,应用三角学的公式计算两点间的高差。
2、观测方法
如图,A、B为地面上两点,自A点观测B点的竖直角为α,S0为两点间水平距离,i1为A点仪器高,i2为B点觇标高,则A、B两点间高差为
h=S0tga+i1-i2
上式是假设地球表面为一平面,观测视线为直线条件推导出来的。在大地测量中,因边长较长,必须顾及地球弯曲差和大气垂直折光的影响。
为了提高三角高程测量的精度,通常采取对向观测竖直角,推求两点间高差,以减弱大气垂直折光的影响。
如图一所示,设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。
图一
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
HA为A点高程,HB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准面,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点竖立跟踪杆,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HB=HA+Dtanа+i-t(1)
这就是三角高程测量的基本公式,
三角高程测量是一种间接测高法,不受地形条件限制且施测速度较快,是测定大地控制点高程的基本方法。但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此,只有当两点间的距离很短时,才比较准确。当两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。另一方面要测出待测点的高程,每次测量都得量取仪器高,棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
随着科学技术的进步,测量仪器不断得到更新发展,新技术新仪器的使用促使施工放样工作越来越简化,精度也越来越高。现在人们可以根据施工的需要合理的选择放样方法以节约成本,减少工期,相信随着技术的发展测设工作会越来越完善。
【参考文献】
筑龙网,水准测量
《测量学》,第二版,人民交通出版社
《测绘学》,武汉测绘学院《测量学》编写组
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