【正文】 站無線電實時數(shù)據(jù)傳輸和差分動態(tài)定位。根據(jù)3臺接收機的坐標，按一定幾何模型可計算出挖煤機挖斗輪的位置及采煤層截曲面，可計算出采煤量，經(jīng)對比試驗，其精度達7%－4%。這是GPS，GIS技術(shù)相結(jié)合在大型特種工程中應(yīng)用的一個典型例子。核電站冷卻塔的施工測量系統(tǒng)。南非某一核電站的冷卻塔高165m，直徑163m。在整個施工過程中，要求每一高程面上塔壁中心線與設(shè)計的限差小于50mm，在塔高方向上每10m的相鄰精度優(yōu)于10mm。由于在建造過程中發(fā)現(xiàn)地基地質(zhì)構(gòu)造不良，出現(xiàn)不均勻沉陷，使塔身產(chǎn)生變形。為此，要根據(jù)精密測量資料擬合出實際的塔壁中心線作為修改設(shè)計的依據(jù)。采用測量機器人用極坐標法作三維測量，對每一施工層，沿塔外壁設(shè)置了1600多個目標點，在夜間可完成全部測量工作。對大量的測量資料通過恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模型處理可以使精度提高了一至數(shù)倍，所達到的相對精度遠遠超過了設(shè)計要求。精密測量不僅是施工的質(zhì)量保證，也為整治工程病害提供了可靠的資料，同時也能對整治效果作出了準確評價。1．4論文研究內(nèi)容及意義本文研究了全站儀中間法三角高程測量的原理；分析了全站儀中間法三角高程測量的精度并提出了如何提高測量精度的各項措施；提出并確定了精密三角高程測量的最佳布設(shè)方案。通過對水準測量方法的比較，得出利用全站儀中間法進行三角高程測量的優(yōu)勢；利用全站儀中間法進行三角高程測量有著廣泛的應(yīng)用范圍和應(yīng)用價值，它能為交通、礦業(yè)、水利、地質(zhì)災(zāi)害評估、測繪等領(lǐng)域提供了一個良好的高程測量手段。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(l)能為山區(qū)工程建設(shè)中的高程控制測量、地形圖測繪等提供一種測量高程的快速有效的方法。(2)可以為礦業(yè)特別是地處深山、地形條件極其惡劣的礦山工程的地面高程測量控制網(wǎng)的建立提供一種有效可行的方法。(3)對高層建筑物、水利樞紐工程、地表的沉降觀測以及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測提供更為便捷可靠的高程測量方法。2 三角高程測量的原理及方法水準測量又稱幾何水準測量，是測定地面點高程的主要方法之一。水準測量是使用水準儀和水準尺，利用水準儀提供的水平視線測定地面兩點之間的高差，再由已知點的高程推求待測點的高程。當(dāng)所測兩點之間距離較短時，可用水平面來代替水準面，測定地面兩點間的高差。 三角高程測量的基本思想是根據(jù)由測站向照準點所觀測的垂直角（或天頂距）和它們之間的水平距離，計算測站點與照準點之間的高差。這種方法簡便靈活，受地形條件的限制較少，故適用于測定三角點的高程。三角點的高程主要是作為各種比例尺測圖的高程控制的一部分。一般都是在一定密度的水準網(wǎng)控制下，用三角高程測量的方法測定三角點的高程。視距高程測量又稱斜距測量，其工作原理是用望遠鏡內(nèi)視距絲裝置，根據(jù)幾何光學(xué)原理同時測定距離和高差的一種方法。所用的主要儀器、工具是經(jīng)緯儀和視距尺。施測時，在測站點安置儀器，量出儀器高，轉(zhuǎn)動照準部瞄準視距尺，分別讀取上、下、中三絲的讀數(shù)，計算視距差。再使豎盤指標水準管氣泡居中(如為豎盤指標自動補償裝置的經(jīng)緯儀則無此項操作)，讀取豎盤讀數(shù)，并計算豎直角。用計算公式計算出水平距離和高差。這種方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等優(yōu)點。但是由于測量精度較低，只能滿足測定碎部點高程位置的精度，因此被廣泛應(yīng)用于地形圖測量繪中。氣壓計是一種指示海平面高度(海拔)的測量儀器。原理是利用靈敏的氣壓計，它能反應(yīng)微弱的大氣壓變化，通過感應(yīng)氣壓的變化來表示海拔的變化。以此原理，分別測量測站點和待測點的氣壓，然后根據(jù)氣壓差計算兩點之間的高差。液體靜力水準測量的基本原理可用圖2－1說明。圖中相連結(jié)的兩個容器2分別安置在兩個欲測平面A、B點處，當(dāng)容器中裝有同類均質(zhì)液體時，根據(jù)連通管原理，液體的液面將處于同一水平，高差可用液體高度與求得：=－＝（－）－（－） (21) GPS高程測量GPS高程測量是GPS測量的內(nèi)容之一，由GPS相對定位得到的三維基線向量，通過GPS網(wǎng)平差，可求得精密的WGS－84大地高差，再通過坐標轉(zhuǎn)換，求得精密的國家或地區(qū)參考橢球的大地高差，如果已知網(wǎng)中一個或多個點的大地高程，就可以求得各GPS點的大地高。如圖2－2所示，欲測定地面A、B兩點間高差，則在A點安置儀器，在B點豎立尺，量取儀器望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸中心I至地面點A的儀器高i，用望遠鏡十字絲的橫絲照準B點標尺上的一點M，M至B點的垂直高度稱為目標高v，測出傾斜視線D與水平線間所夾的豎直角，若已知A、B兩點間的水平距離為S，則由圖2－2可得兩點間的高差為:＝S*tant＋i－v (22)若A點的高程已知為，則B點高程為： =+ =+ S*tant＋i－v (23)若在A點安置全站儀(或經(jīng)緯儀十光電測距儀)，在B點安置棱鏡，并分別量取儀器高i和棱鏡高v，測得兩點間斜距D與豎直角“以計算兩點間的高差，稱為光電測距三角高程測量，A、B兩點間的高差可按下式計算: =D*tant＋i－v (2 4)若儀器安置在已知高程點上，觀測該點與待測高程點之間的高差稱為直覘，反之稱為反覘。3三角高程測量中影響因素及其改正以上三角高程測量公式中，沒有考慮地球曲率和大地折光對所測高差的影響，當(dāng)A、B兩點相距較遠時，必須顧及地球曲率和大氣折光對所測高差的影響，二者對高程測量的影響稱為球氣差。光線通過密度不均勻的介質(zhì)時會發(fā)生折射，從而使光線成為一條既有曲率又有撓率的復(fù)雜空間曲線，使得所測高差存在著誤差。在測量工作中，由于溫度隨時間和空間的變化，使大氣的密度也發(fā)生相應(yīng)的變化，從而對光波的光速、振幅、相位和傳播方向都產(chǎn)生隨機影響。大氣密度的不均勻性主要分布在垂直方向上，同一種波長的光波的大氣折射，歸根到底就是由于大氣密度的狀況決定的。一般對于野外測量工作來說，影響大氣折射改正的因素主要有測定氣象元素的誤差、大氣層的非均勻性和大氣湍流的干擾。引起氣象代表性誤差的原因是在光路中存在以下幾種因素的影響:(l)大氣動力的不穩(wěn)定性，如湍流和抖動現(xiàn)象；(2)大氣組成的密度梯度；(3)大氣的溫度梯度；(4)大氣氣壓場、風(fēng)場分布梯度；(5)大氣濕度場分布梯度等。在水準測量中地球曲率的影響可以在觀測中使用前后視距相等來抵消。三角高程測量在一般情況下也可以將儀器設(shè)在兩點等距離處進行觀測，或在兩點上分別安置儀器進行對向觀測并計算各自所測得的高差取其平均值，也可以消除地球曲率的影響。但在有些情況下應(yīng)用三角高程測量測定地面點高程則不然。未知點到各已知點的距離長短不一，并且是單向觀測，因此必須考慮地球曲率對高差的影響。如圖31所示，設(shè)為A、B兩點間的實測水平距離。儀器置于A點，高為，B為照準點，目標高度為，R為參考球面上的曲率半徑。PE、AF分別過P點和A點的水準面。PC是PE在P點的切線，PN為光程曲線。當(dāng)位于P點的望遠鏡指向與所相切的PM方向時，由于大氣折光的影響，由N點射出的光線正好落在望遠鏡的橫絲上。這就是說，儀器置于A點測得PN的垂直角為。則稱為折光角。由圖23可知，A、B點之間的高差為:=BF=MC＋CE＋EF －MN－NB (31)式中，EF為儀器高；NB為照準點的規(guī)標高度；CE和MN為地球曲率和大氣折光的影響。圖31 地球曲率和大氣折光的影響地球曲率半徑影響：折光影響：MN=式中：為光程曲線設(shè)=K，則MN=K稱為大氣折光系數(shù)。由于A，B兩點間的水平距離與曲率半徑R相比是很小的，故可認為PC近似垂直于OM，即角PCM等于90176。，這樣MC==*tan＋＋－－令=C，C一般稱為球氣差系數(shù),則上式為：=*tan＋C＋－ (32)實測距離與