应用精密三角高程测量实现跨河水准的研究(3)

三角高程水准测量

测绘技术装备 季刊 第9卷 2007年第3期

一二等水准测量限差比较列于表5：

表5

学术研究 15

从表2和表3可以看出：

高差中误差随边长的增大而增大的量较大，因此，要控制边长保证精度。

利用精密三角高程测量实现跨河水准，跨河距离不能超过1500m。

当跨河距离不超过1000m时，观测垂直角可以放宽到15°；距离小于1200m时，垂直角控制在8°以内，可以满足二等水准测量的要求；

《国家一、二等水准测量规范》要求，跨河水准用测距三角高程法时,其视线垂直角小于1°。表3表明，高差中误差随垂直角增大而增大的量甚小，在一定的边长范围内，即使垂直角超过规范要求仍能保证必要的精度。这对于跨河两岸高差较大的情况具有实际意义。

4 自动化全站仪在跨河测量中的应用

自动化全站仪，也称测量机器人，是集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统。测量机器人用于跨河测量具有以下优点：

测角精度很高，大大减小了由测角引起的误差。 具有自动目标识辨(Automatic Target Recognition，简称ATR)功能，可以自动寻找并精确照准目标；允许在目标处使用普通的棱镜，而无需昂贵的特殊棱镜或添置电源等配件。

可以自动进行气象改正，克服气象代表性误差。 建立高精度的参考站，采用随时改正的测量方案，可以消除和减弱各种误差（外部的和仪器内部的）对测量结果的影响，大幅度地提高测量精度。

不难看出，仅仅一项测角精度的提高，就使得精密三角高程测量实现跨河水准更为容易。距离不超过2000m的情况下，可以达到国家二等水准测量的精度；跨河距离小于1000m时，垂直角控制在10°以内，可以满足国家一等水准测量的要求。 5 结论和建议

本文对精密三角高程测量实现跨河水准的精度从理论上进行了分析，分析结果表明，在观测合理、处理方法得当的情况下，精密三角高程测量可以很容易实现国家二等水准测量。使用目前的高精度自动化全站仪，除了使操作更加便利外，还可以大大提高三角高程测量的精度。一方面，可以实现更长距离的跨河测量，甚至有望实现跨江水准测量；另一方面，对于短距离跨河测量，可以达到国家一等水准测量的精度。此外，实施跨河水准测量需要注意以下几点：

（1）测角误差是高差误差的主要来源之一，因

现以TCA2003自动化全站仪为例来说明。其测此要尽可能地采用高精度的测角仪器，观测时要保距精度mD=±(1mm+1ppm×D)，测角精度（一测回方向证成像清晰稳定，并增加测回数来提高测角精度。

m标准偏差）为±0.5＂，若角度观测6测回，取α=（2）垂直角在短距离测量高差中，影响高差值

±0.2＂，其他参数取值不变，α和D分别取不同的较大，在长距离测量高差中，影响高差值较小，所

以在短距离测定高差中，应使仪器高与棱镜高的差值时，高差中误差的取值情况列于表4：

表4

距尽量缩小。

（3）跨河水准测量受气象因素影响极大，因此观测应选在无风或微风天气进行, 在气温变化较大时应停止观测。大气折光影响是个比较复杂的问题，

本文参考了有关资料取m k为±0.01。

（4）两岸同时对向观测，可以极大地提高精度，消除或减弱仪器高误差、大气折光差、地球曲率误差等多项误差。

（5）随着跨河视线长度的增加，高差中误差急剧增大，因此在条件允许的情况下，要尽可能地缩短跨河视线长度，将跨河水准点选在河道最窄处。

同样，用表4的mh值，以2mh作为限差与国家

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