智能型全站仪在绍兴城市控制网精密三角高程测量中的应用(杨广君 刘喜中)
[关键词]三角高程 智能全站仪 误差精度
1 引言
绍兴北临钱塘江,呈西面高、东北低的阶梯形地势,山脉、平原、海岸兼有,山丘与平原间界线明显。中部有会稽山系,西南部为低山丘陵河谷区,占总面积约40%。中北部为水网平原区,平均海拔3-7m,偶有孤山、残丘分布其间,其高度一般不超过200m,占总面积约30%。北部为滨江工业区,海拔5m 左右,系淤涨型滩涂,地势平坦,占总面积约30%。
本测绘项目的任务是完成城市高精度gps 网及城市精密水准网。有效利用绍兴市cors 站系统,充分利用历史与现实成果资料,利用gps 技术手段,将中心城市测量控制成果有机梳理整合,更新绍兴市城市控制网,完成城市高精度gps 网,建立城市精密水准网,并为绍兴市地面沉降观测设立沉降观测基准点及观测初始值,同时为精化绍兴市大地水准面模型提供数据基础。对于不便水准联测的点位,(设置于山头、房顶的gps 点),确系要求连测三等高程时,采用精密三角高程的方法。
tca2003 全站仪是目前智能全站仪中的一款先进设备(测角标准偏差0.5”;测距标准偏差1mm+1ppm;搜索标准偏差(200m范围)1mm),主要功能及特点:①在一般条件下,单棱镜可达2500m。②垂直轴装有激光对点器,投在地面上的红色激光点使仪器对中更加容易。③采用电子气泡精确整平仪器,将用图形和数字显示垂直轴的纵、横向倾斜量。④内置的atr 与望远镜同轴安装,并向目标发射激光束,返回的激光束被仪器中的ccd 相机捕获从而计算出反射光点中心的位置,驱动马达步进到棱镜中心位置,并对水平角和垂直角进行改正有效提高测距及测角精度.⑤具有马达驱动,自动跟踪、自动目标识别(atr)功能,可以实现测量的全自动化,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,该系统可自动寻找并精确照准目标,在1 秒内完成一目标点的观测,配合内处理软件,可以实现测量的内外业一体化、全自动化。总之tca2003 完全能达到三等水准测量要求。
2 三角高程测量的基本原理
三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所测的垂直角(或天顶距)和它们之间的距离,计算测站点和照准点之间的高差。传统方法也就是指的用经纬仪进行的三角高程测量方法。设a、b 为地面上的任意两点,已知a 点的高程为ha,只要测量出a、b 两点间的高差hab,hab=stga+i-v 即可由公式hb=ha+hab 得到b 点的高程hb。
在实际测量中三角高程(电磁波测距三角高程)通常是利用在测站上观测目标的垂直角a、距离s(改正后斜距)以及量取的仪器高i、觇牌高v 及球气差f 计算,计算出它们的高差h。,h=s×sina+i-v+f ,( 其中f=( 1-k)(s×cosa)2/(2r))。
即h =s.sinα+(1-k)(s.cosα)2/(2r)+i-v(大气折光系数k,测区平均地球曲率半径r)为了提高所测高差精度,通常都取两点之间的对向观测平均值h 平=((s1×sina1+i1-v1+f1-(s2×sina2+i2-v2+f2))/2。
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智能型全站仪在绍兴城市控制网精密三角高程测量中的应用(杨广君 刘喜中)
本文2010-03-12 15:04:27发表“农林鱼水论文”栏目。
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