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第３Ｏ卷第２期 ２００７年４月 测绘与空间地理信息 ＧＥｏＭＡＴｌＣｓ＆ｓＰＡＴＩＡＬ ｌＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２００７ 三角高程测量及其新方法 谢常君 （辽宁有色丹东地质勘查院，辽宁丹东１１８００８） 摘要：介绍了传统三角高程测量的基本原理，并针对全站仪在测绘领域的普遍使用，总结出一种新的三角高程 测量方法。 关键词：全站仪；三角高程测量；新方法 中图分类号：Ｐ２２４．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５８６７（２００７）０２—０１４５—０２ Ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ＸＩＥ Ｃｈａｎｇ￣ｕｎ （Ｄａｎｄｏｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｄａｎｄｏｎｇ １１８００８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｉｒｇｏｎｏｍｅｔｉｒｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ．Ｔｈｅｎ ｉｔ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａ ｎｅｗ ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｉｒｃ ｌｅｖ— ｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｉｎ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｆｉｅｌｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｏｔａｌ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ｔｉｒｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ；ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ Ｏ 引 言 三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏 的，且施测速度较快，在大比例尺地形图测绘、线型 工程、管网工程等工程测量中应用广泛。但其精度较低， 且每次测量都得量取仪器高和棱镜高，麻烦且增加了误 差来源。 １全站仪 全站型电子速测仪（简称全站仪）集光电测距仪、电 子经纬仪和微处理机于一体，不仅能同时自动测角、测 距，而且精度高、速度快，尤其是它提供的一些特殊测量 功能如对边测量、悬高测量、３维导线测量、放样测量等， 给测量工作带来了极大的方便。除了上述基本测量功能 图１传统三角高程测量原理 外，其在三角高程测量中的应用也得到了广大测绘工作 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ 者的认可。在此，笔者谈一谈其在三角高程测量中的最 ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ 新应用，以期更多的人使用此方法，用于实际测量工作。 ２三角高程测量的传统方法 日 ＝日 ＋日 ８＝Ｈ＾＋Ｄｔａｎａ＋ｉ—ｔ （１） 式中：Ｄ——４，曰两点间的水平距离； 如图１所示，设Ａ，曰为地面上高度不同的两点（假设 ——在Ａ点观测Ｂ点时的垂直角： Ａ，曰两点相距不太远，可以将水准面视为水平面，不考虑 ——测站点的仪器高，ｆ——棱镜高； 大气折光、球气差的影响）。已知Ａ点高程 ，只要知道 ——４点高程， ——日点高程； Ａ点对曰点的高差 ，便可求得曰点高程 ，即： 全站仪望远镜和棱镜之间的高差（Ｖ＝ 收稿日期：２００６—０７—１１ 作者简介：谢常君（１９７９一），男，辽宁丹东人，助理工程师，毕业于本溪冶金高等专科学校，现从事工程测量丁作。 维普资讯 http://www.cqvip.com
１４６ Ｄｔａｎａ）。 测绘与空间地理信息 ２００７鼻 Ｄ ——测站点０到待测点Ｆ的水平距离； 。——这就是三角高程测量的基本公式。 值得注意的是，传统三角高程测量过程中仪器需架 测站点０到已知点Ｅ的观测垂直角； 测站点０到已知点Ｆ的观测垂直角； ————设在已知高程点上，必须量取仪器高和棱镜高，同时要求 两点间距离不要太远，否则测出的结果将是不正确的。 —， 全站仪望远镜和棱镜之间的高差； —测站点的仪器高，ｆ——棱镜高； ３三角高程测量的新方法 如果我们能将全站仪像水准仪一样任意置点，而不 是将它置在已知高程点上，同时又在不量取仪器高和棱 。——０点高程， ——Ｅ点高程， ，——Ｆ点高 程。 从（５）可知，不同待测点的高程随着测站点到其水平 距离或观测垂直角的变化而改变。 镜高的情况下，利用三角高程测量原理测出待测点的高 程，那么施测的速度将大大加快。本文阐述的新方法就 是基于上述想法得出的。如图２所示，Ｅ点高程已知，Ｏ 点为任意测站点，Ｆ点为待测点。由三角高程测量基本公 式可求得Ｏ，Ｆ两点高程 ， ，即： ＨＥ＝Ｈ０＋Ｄｌｔａｎ １＋ｉ—ｔ （２） 月Ｆ＝Ｈ０＋Ｄ２ｔａｎ ２＋ｉ—ｔ （３） （３）一（２）得： ： 一Ｄｌｔａｎａｌ＋Ｄ２ｔａｎａ２ （４） 图２新三角高程测量原理 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ 我们不难发现，在任一测站上 一Ｄ。ｔａｎａ。的值是固 定不变的，而且可以计算出它的值 （Ｗ＝Ｈ 一Ｄ。ｔａｎａ。）。 于是（４）可变为： ＝Ｗ＋Ｄ２ｔａｎａ２ （５） 式中：Ｄ ——测站点０到已知点Ｅ的水平距离； 这一新方法的操作过程如下： １）将全站仪置任一点，但所选点位必须与已知高程 点通视； ２）设置两棱镜为同一任意高度，用仪器照准已知高 程点，测出 的值，并算出 的值； ３）照准待测点测出其高程。 此种方法采用跟踪杆配合全站仪的方式进行。全站 仪像水准仪一样任意置点，而不是置在已知高程点上，同 时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，利用三角高程 测量原理测出待测点的高程。 ４结束语 跟踪杆配合全站仪测量高程的方法既结合了水准测 量任意置站的特点，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，施测速度进一步加快。随着全站仪的 普及，这种方法将受到越来越多测绘工作者的青睐，取代 传统三角高程测量方法。 参考文献： ［１］绍自修．＿丁程测量［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９７． ［２］王家贵，金继读，刘立忱．测量学基础［Ｍ］．北京：教育科学出 版社。２０００． ［３］ 罗时恒．地形测量学［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９１． ［责任编辑：王丽欣］
