「實用技巧」全站儀測量高程的各種大招(必懂)

「實用技巧」全站儀測量高程的各種大招(必懂)

全站儀測量高程到底有幾種方法。

方法一:經典方法,全站儀在已知座標(含高程)點上設站;

方法二:後方交會,全站儀在任意點上設站;

方法三:對邊測量,全站儀測兩點高差。

下面對三種方法進行闡述:

方法一:經典方法

先說方法一。說這個方法是經典方法,是因為:

1.其測量原理我們在學習經緯儀視距測量時就學習過,每種測量教材中都有;

2.測量教材中有關全站儀高程測量原理,都按此原理進行闡述;

3.全站儀高程測量的相關設置,都按此原理進行的。

到底什麼測量原理呢,我們來回顧一下,看下圖:

「實用技巧」全站儀測量高程的各種大招(必懂)


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我們從(1)式中可以發現,全站儀一旦設站完成,測站高程和儀器高度均為定值,若測量過程中不改變稜鏡高度,則除了Ssina(即實測參數)外,等式右側其它各參數之和均為恆等值,由此我們可以得出:

全站儀一旦設定,同時不再改變稜鏡高度的話,全站儀對各點的測量高差,其實質是每個三角高差dZ的差值

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這個結論我們先記住,它將是後面方法二和方法三的理論基礎。

方法二:後方交會

說實話,我也不知道叫“後方交會”是否準確,因為這個名字一般是指:在全站儀平面測量時,全站儀自由設站,通過測量並輸入測站外兩個已知點的平面座標,從而完成設站的工作。

而這裡是指全站儀在高程測量前,全站儀自由設站,通過測量測站外一個已知高程點,再通過全站儀相關的設置,從而完成全站儀高程測量設站的工作。

我們還是繼續對照著這張老圖進行分析:

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方法三:對邊測量

方法三的測量方法是一個純粹的高差測量,操作也相當簡單:全站儀架設在任意位置,不做任何高程測量的設置(即測站高程、儀器高、稜鏡高均使用儀器內存值),分別對兩個點測量其三角高差dZ(要保證稜鏡高度不變),兩者之差即為兩點之高差,跟水準測量的後視減前視相反,這裡應該是前視減後視。其測量原理,在方法一中已經驗證,在此不再贅述。

各種方法的適用情況:

方法都出來了,都有測量原理,都是可行的,如果硬要說哪種方法好,本身這個問題就是個偽問題,因為每種方法各有優勢,如果不結合實際情況,便不能確定到底哪種方法要好。因此最後來談談各種方法的優勢和不足,以及它們的適用情況。

方法一是經典方法,原理明確,地球人都知道,而且全站儀的高程測量設置也是據此設置和計算,操作時按部就班,不容易出錯,很多人都喜歡用它。缺點正如很多網友所說,儀器高度量取時誤差較大,因此比較適用於初學者(按原理操作),以及對高程精度要求不是很高的情況(比如路基填挖施工)。改進的方法也有,正如很多網友說的,設置完成後,對後視已知高程點進行檢驗的時候,根據測量值和已知值的差異情況,調整儀器高度,直至差異小到滿足要求為止。

方法二的優點是能在任意點上設站,不需要知道測站點高程而進行高程的測量,這個非常適用於進行三維測量時,平面也同時自由設站的情況,因此使用非常靈活,適應性強。缺點是設置的時候,不是按照參數的原意進行設置,比如輸入測站高程,需要輸入後視點高程,輸入儀器高度時,輸入測量三角高差的反號值等等,這個用長沙話來講,叫做“轉犯子”,這時候頭腦要保持絕對的清晰。而且,根據“測站高程+儀器高-稜鏡高”為恆等值的原理,實際操作中參數輸入有無數種組合,比如:

1.後視點高程—>測站高程,後視點三角高差反號—>儀器高,0—>稜鏡高

2.後視點高程-後視點三角高差—>測站高程,0—>儀器高,0—>稜鏡高

3.後視點高程—>測站高程,0—>儀器高,後視點三角高差—>稜鏡高

……

等等,只有想不到,沒有做不到,所以大家不要再爭論如何“轉犯子”輸入參數了,只要滿足“測站高程+儀器高-稜鏡高”為恆等值這個條件,哈是可以的。

方法二的擁躉者,主要的自豪點在於免除了儀器高和稜鏡高的量取,特別是避免了量取儀器高的誤差,因此,即使在已知點上架設儀器,他們也會採用方法二來設置儀器。

方法一和方法二的共同點,就是通過測量能直接獲得測點的高程,因此適用於在一個測站上獲取若干多個點高程的情況,比如地形碎部點測量、路基施工放樣等。

方法三的特點是,避免了囉嗦的全站儀高程測量設置,神馬都不用,只在距離測量模式中讀取各點的三角高差dZ,通過各點dZ之差計算各點高差,跟水準測量類似,甚至可以直接使用水準測量的記錄表格。不足之處在於不能直接測量獲取各測點高程,還得象水準測量計算那樣進行下一步的推算。因此,方法三如果用於地形碎部點測量、路基施工放樣等情形就麻煩多了,但方法三可適用於水準路線的測量,以及在一個測站不需測量多個測點的情形。

最簡單的辦法:隨意設站,當然要整平好。如果不需要平面位置,連後視對準也不需要了。看任意一個已知高程的點,比如點A,它的高程為3.00米(這時你沒有輸入儀高和稜鏡高,可能儀器上有之前的儀高輸入和稜鏡高,先不要管儀高,稜鏡高在稜鏡杆上有尺度,可以直接讀取,輸入稜鏡高;也可以不修改稜鏡高,但後面就不能隨意拔長稜鏡杆),好了,對準A點上的稜鏡中心,測量,會顯示一個不準確的座標和高程,座標不要去管它,因為不需要平面位置。這時顯示的A點的高程為一不準確值,比如為4.05米,也可能為其他值,總之,用這個值減去A點實際高程,比如4.05-3.00=1.05米,好了,現在把測站的高程,也就是Z值減去1.05米,重新輸入。對準A點上的稜鏡中心,測量,這時顯示的就是A點的準確高程3.00米。再測任意其他點,測出的就是較為準確的高程。這個誤差就是儀器的水準測量誤差了,還減少了鋼尺量測儀高的誤差。


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