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使用全站仪进行三角高程测量的方法

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   随着全站仪的广泛使用,使用跟踪杆配合全站仪测量高的方法越来越普及,使用传统的三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索,总结出一种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快。

   三角高程测量是采用经纬仪和测距仪测定两点间的竖直角和距离,按三角学原理,计算两点间的高差,该方法是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快,尤其是随着全站仪的出现,及其测角、测距精度的不断提高,该法更是被广泛应用于地形图测绘、管网工程等工程测量中,但它也有其缺点,就是精度较低,尤其每次测量时都需量取仪器高和棱镜高,比较麻烦,且增加了误差来源。

   1、 全站仪的结构及功能

   全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统,即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。

   微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器)、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。

   电磁波测距按载波来分,采用微波段的电磁波作为载波的称为微波测距仪;采用光波作为载波的称为光电测距仪。光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源(普通光源已淘汰),采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。

   欲测定A、B两点间的距离D,安置仪器于A点,安置反射镜于B点。仪器发射的光束由A至B,经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c为已知,如果光束在待测距离D上往返传播的时间t已知,则距离D可由下式求出:

   传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。


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