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三角高程網

鎖定
三角高程網是高程控制網(vertical control,為測定地面點高程而建立的控制網)的一種,由三角高程測量方法傳算高程的大地網。網中用水準測量或水準聯測方法測定一些點的高程,作為已知高程點。
中文名
三角高程網
外文名
trigonometric levelling network
所屬類別
高程控制網
功    能
用水準聯測方法測定點的高程

三角高程網測量方法

(1)在測站上安置儀器(經緯儀全站儀),量取儀高;在目標點上安置覘標(標杆或稜鏡),量取覘標高。
(2)採用經緯儀或全站儀採用測回法觀測豎直角口,取平均值為最後計算取值。
(3)採用全站儀或測距儀測量兩點之間的水平距離或斜距。
(4)採用對向觀測,即儀器與目標杆位置互換,按前述步驟進行觀測。
(5)應用推導出的公式計算出高差及由已知點高程計算未知點高程。

三角高程網主要誤差

觀測邊長D、垂直角a、儀器高i和覘標高口的測量誤差及大氣垂直折光係數K的測定誤差均會給三角高程測量成果帶來誤差。下面簡要介紹之。
(一)邊長誤差
邊長誤差決定於距離丈量方法。用普通視距法測定距離,精度只有1/300,就是説,300m的邊長,其誤差達±1 m;用正弦定理根據三角形內角解析邊長,主要決定於角度測量精度,一級小三角的測角中誤差為±10'',最弱邊邊長誤差為1/0 000;用電磁波測距儀測距。精度很高,邊長誤差一般為幾萬分之一到幾十萬分之一。邊長誤差對三角高程的影響與垂直角大小有關,垂直角愈大,其影響也愈大。
(二)垂直角誤差
垂直角觀測誤差包括儀器誤差、觀測誤差和外界環境的影響。儀器誤差由經緯儀等級所決定,垂直度盤的分劃誤差、偏心誤差等都是影響因素。觀測誤差有照準誤差、指標水準管居中誤差等。外界條件主要是大氣垂直折光的影響。J6緯儀兩測回垂直角平均值的中誤差可達±15'',對三角高程的影響與邊長及推算高程路線總長有關,邊長或總長愈長,對高程的影響也愈大。因此,垂直角的觀測應選擇大氣折光影響較小的陰天和每天的中午觀測較好,推算三角高程路線還應選擇短邊傳遞,對路線上的邊數也有限制。
(三)大氣垂直折光誤差
大氣垂直折光誤差主要表現為折光係數K值的測定誤差。實驗證明,K值中誤差約為±0.03~±0.05。另外,一般採用K的平均值計算球氣差γ時,也會有誤差。不過,取直、反覘高差的平均值作為高差成果,可以大大減弱大氣垂直折光誤差的影響。
(四)丈量儀器高和覘標高的誤差
儀器高和覘標高的量測誤差有多大,對高差的影響也會有多大。因此,應仔細量測儀器高和覘標高。 [1] 

三角高程網佈網方案

三角高程網單向觀測

這種方案是僅在一點上設站,在另一點上安置目標,測定兩點間的高差。由於這種方法難於克服大氣折光等因素的影響,加之沒有必要的檢核,因而除非在地形測量或不得巳的情況下才被採用。

三角高程網對向觀測

即在兩點上都設站觀測對方目標,以求得該兩點的高差。
當已知斜距時,可用此方法計算。這裏存在同時和非同時對向觀測的問題。對於前者,消除了最為困難的大氣折光的影響。但要做到同時觀測,至少需要兩套儀器和其它通訊、照準設備等,一般不易實現,除非當精度要求很高時才用。在多數情況下使用非同時對向觀測方案。這時,通常認為往返測高差平均值中至少可抵消往返值中的部分系統性影響。

三角高程網中間觀測

這種觀測方法與用水準儀進行觀測的方法相似。亦即在兩點上設置照準目標,在兩點中間安放儀器,對每個目標進行單向觀測並計算儀器與目標點間的高差,從而求得兩點間的高差。
用中間法也可進行往返觀測,以提高精度。由於此法的視線遠短於單向或對向觀測法的視線,因而高差中受測角誤差和大氣折光影響小。此外,若使前、後視線的長度基本相等,則由於觀測時間短暫,折光對前、後視線影響的相同部分較多,因而在計算出的兩點的高差中折光影響的大部分抵消了,從而能得出較對向觀測法精度高的結果。 [2] 
參考資料
  • 1.    高井祥等編.數字測圖原理與方法 第3版:中國礦業大學出版社,2015.09.
  • 2.    劉志德等編著. EDM三角高程測量. 北京:測繪出版社, 1996.05.