摘要：經(jīng)過長(zhǎng)期摸索、實(shí)踐，總結(jié)出一種新的三角高程測(cè)量方法。這種方法可實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量的任一置站，每次測(cè)量時(shí)不必量取儀器高、棱鏡高，不但減少三角高程測(cè)量的誤差源，還能快速提高三角高程測(cè)量精度及施測(cè)速度。
　　關(guān)鍵詞：跟蹤桿論文；全站儀論文；三角高程；任意置站
　　在工程的施工過程中，常常涉及到高程測(cè)量。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量。兩種方法雖然各有特色，但都存在著不足：水準(zhǔn)測(cè)量是一種直接測(cè)高法，測(cè)定高差的精度是較高的，但水準(zhǔn)測(cè)量受地形起伏的限制，外業(yè)工作量大，施測(cè)速度較慢；三角高程測(cè)量是一種間接測(cè)高法，它不受地形起伏的限制，且施測(cè)速度較快，但精度較低，且每次測(cè)量都得量取儀器高，棱鏡高，麻煩、并且增加了誤差來源論文。
　　隨著全站儀三角高程測(cè)量的廣泛使用，傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量方法已經(jīng)顯示出了他的局限性。經(jīng)過長(zhǎng)期摸索，總結(jié)出一種新的方法進(jìn)行三角高程測(cè)量。這種方法既結(jié)合了水準(zhǔn)測(cè)量的任一置站的特點(diǎn)，又減少了三角高程的誤差來源，同時(shí)每次測(cè)量時(shí)還不必量取儀器高、棱鏡高。使三角高程測(cè)量精度進(jìn)一步提高，施測(cè)速度更快。
　　一、三角高程測(cè)量的傳統(tǒng)方法論文
　　如圖一所示，設(shè)A，B為地面上高度不同的兩點(diǎn)。已知A點(diǎn)高程HA，只要知道A點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B點(diǎn)的高程HB。
　　圖一
　　圖中：D為A、B兩點(diǎn)間的水平距離
　　α為在A點(diǎn)觀測(cè)B點(diǎn)時(shí)的垂直角
　　i為測(cè)站點(diǎn)的儀器高，t為棱鏡高
　　HA為A點(diǎn)高程，HB為B點(diǎn)高程。
　　V為全站儀望遠(yuǎn)鏡和棱鏡之間的高差（V=Dtanα）
　　首先我們假設(shè)A，B兩點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)，可以將水準(zhǔn)面看成水平面，也不考慮大氣折光的影響。為了確定高差HAB，可在A點(diǎn)架設(shè)全站儀，在B點(diǎn)豎立跟蹤桿，觀測(cè)垂直角α，并直接量取儀器高i和棱鏡高t，若A，B兩點(diǎn)間的水平距離為D，則HAB=V+i-t
　　故HB=HA+Dtanα+i-t（1）
　　這就是三角高程測(cè)量的基本公式，但它是以水平面為基準(zhǔn)面和視線成直線為前提的。因此，只有當(dāng)A，B兩點(diǎn)間的距離很短時(shí)，才比較準(zhǔn)確。當(dāng)A，B兩點(diǎn)距離較遠(yuǎn)時(shí)，就必須考慮地球曲率和大氣折光的影響了。這里不敘述如何進(jìn)行球差和氣差的改正，只就三角高程測(cè)量新法的一般原理進(jìn)行闡述。我們從傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量方法中我們可以看出，它具備以下兩個(gè)特點(diǎn)：
　　1、全站儀必須架設(shè)在已知高程點(diǎn)上
　　2、要測(cè)出待測(cè)點(diǎn)的高程，必須量取儀器高和棱鏡高。
　　二、三角高程測(cè)量的新方法論文
　　如果我們能將全站儀像水準(zhǔn)儀一樣任意置點(diǎn)，而不是將它置在已知高程點(diǎn)上，同時(shí)又在不量取儀器高和棱鏡高的情況下，利用三角高程測(cè)量原理測(cè)出待測(cè)點(diǎn)的高程，那么施測(cè)的速度無(wú)疑將迅速提高。
　　如圖一，假設(shè)B點(diǎn)的高程已知，A點(diǎn)的高程為未知，這里要通過全站儀測(cè)定其它待測(cè)點(diǎn)的高程。首先由（1）式可知:
　　HA=HB-(Dtanα+i-t)（2）
　　在此我們假設(shè)儀器不動(dòng)，將跟蹤桿移至目標(biāo)點(diǎn)HC（跟蹤桿高程也不變），在A點(diǎn)觀測(cè)C點(diǎn)的傾角為α′，則有
　　HC=HA+i+D′tanα′-t（3）
　　將（2）帶入（3）可得
　　HC=HB-Dtanα+D′tanα′=HB-V+V′
　　由(3)可知，當(dāng)儀器高與棱鏡高不變時(shí)，未知點(diǎn)Hc的高程只取決于已知點(diǎn)高程HB，測(cè)設(shè)的高度角（α，α′）及水平距離（D，D′）。
　　這一新方法的操作過程如下:
　　1、儀器任一置點(diǎn)，但所選點(diǎn)位要求能和已知高程點(diǎn)通視。
　　2、用儀器照準(zhǔn)已知高程點(diǎn)，測(cè)出V的值及V′的值。（此時(shí)與儀器高程測(cè)定有關(guān)的常數(shù)如測(cè)站點(diǎn)高程，儀器高，棱鏡高均為任一值。施測(cè)前不必設(shè)定，施測(cè)后不改變其值即可。）
　　3、利用（3）式計(jì)算出測(cè)點(diǎn)高程。
　　三、下面結(jié)合實(shí)例，檢驗(yàn)一下這種方法的正確性。
　　圖2
　　如圖2：Hc為待測(cè)點(diǎn)，HAHC水平距離為D′=50.000，
　　α′=45.0000°，D=100.000米，α=30.0000°。儀器高為1.500米，鏡高1.000米，HB=100米。則由公式可知：
　　HA=HB+t-i-Dtanα=100+1-1.5-57.735=41.765
　　HC=HA+i-t+D′tanα′=41.765+1.5-1+50=92.265
　　按（3）公式直接可得：
　　HC=HB-Dtanα+D′tanα′=100-57.735+50=92.265
　　經(jīng)多次不同數(shù)據(jù)解算及外業(yè)實(shí)測(cè)，結(jié)果均一致。
　　四、結(jié)論
　　綜上所述：將全站儀任一置點(diǎn)，無(wú)需量取儀器高，棱鏡高，仍然可以準(zhǔn)確測(cè)出待測(cè)點(diǎn)的高程。所測(cè)結(jié)果從理論上分析比傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量精度更高，因?yàn)樗鼫p少了儀器高與鏡高量測(cè)的誤差來源。
　　此種方法也適用于地形變化較大的丘陵地區(qū)、山地以及礦山測(cè)量中的高程測(cè)量。只要在施測(cè)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況改變棱鏡高，并記錄下相對(duì)于初值t增大或減小的數(shù)值，就可在測(cè)量的基礎(chǔ)上快速計(jì)算出待測(cè)點(diǎn)的實(shí)際高程。
　　參考文獻(xiàn)：
　　1.《測(cè)量學(xué)》同濟(jì)大學(xué)出版社
　　2．《控制測(cè)量學(xué)》重慶大學(xué)出版社
　　3.《全站儀原理誤差》武漢大學(xué)出版社