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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))全站儀三角高程測(cè)量及其在道路工程中的應(yīng)用院系名稱建筑與測(cè)繪工程系姓 名 學(xué) 號(hào)200902040237?! I(yè)測(cè)繪工程指導(dǎo)教師 2013年4月8日II摘 要在工程施工過程中,常常涉及到高程測(cè)量。高程測(cè)量方法有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。三角高程測(cè)量與水準(zhǔn)測(cè)量相比,它施測(cè)速度快,不受地形起伏的限制,但是三角高程測(cè)量由于測(cè)量距離遠(yuǎn),誤差來源多,其精度受到影響,達(dá)不到高精度測(cè)量的要求。隨著高精度測(cè)距儀器的應(yīng)用,三角高程測(cè)量的精度得到了很大的提高。本文從三角高程測(cè)量的原理開始,探討了全站儀三角高程的測(cè)量方法,分析了有關(guān)誤差對(duì)測(cè)量精度的影響,并結(jié)合實(shí)例介紹了其在道路工程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞: 全站儀;三角高程;精度分析;道路工程AbstractIn the process of engineering construction, often involves the height measurement. Generally has a leveling height measurement method and trigonometric leveling. Compared trigonometric leveling and leveling, it is for measuring speed, not limited by topography ups and downs, but due to measuring distance triangulated height measurement, error source, its accuracy is affected, could not reach the requirements of high precision measurement. With the application of high precision distance measurement instrument, triangulated height measurement precision is improved.KeyWords:Total station, Trangle elevation,Accuracy analysis, Road engineering目 錄1 緒 論 1 1 1 本文主要內(nèi)容 12 三角高程測(cè)量的原理及方法 3 3 三角高程測(cè)量的計(jì)算 4 4 5 6 6 6 8 三角高程測(cè)量傳統(tǒng)方法 8 83 三角高程測(cè)量的誤差來源及精度分析 11 11 11 11 12 134 三角高程測(cè)量在道路工程中的應(yīng)用 14 三角高程控制測(cè)量 14 14 14 15 15 15 15 15 16 16 17 17 17結(jié) 論 18參考文獻(xiàn) 19致 謝 20201 緒 論道路工程施工過程中,常常涉及到高程測(cè)量。傳統(tǒng)的高程測(cè)量方法有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)定點(diǎn)與點(diǎn)之間的高差,從而由已知高程點(diǎn)求得另一點(diǎn)的高程,它一種直接測(cè)量高程的方法,測(cè)量高差的精度較高,但其受地形起伏的限制,轉(zhuǎn)站多,外業(yè)工作量大,施測(cè)速度較慢。三角高程測(cè)量原是測(cè)定各級(jí)大地點(diǎn)高程的基本方法。其思路是在兩測(cè)站間觀測(cè)豎直角并應(yīng)用它們之間的水平距離,計(jì)算兩點(diǎn)間的高差,并且推算高程。由于受諸多因素的限制,三角高程所測(cè)定高差的精度并不高,難以取代水準(zhǔn)測(cè)量作為高等級(jí)水準(zhǔn)控制。近幾年來,隨著測(cè)距技術(shù)的發(fā)展和全站儀的普及,獲得高精度的斜距成為可能,同時(shí)全站儀的應(yīng)用也可以提高垂直角的測(cè)量精度。三角高程測(cè)量已經(jīng)可以取代三、四等水準(zhǔn)測(cè)量,甚至有取代二等水準(zhǔn)測(cè)量的趨勢(shì)。這證明在道路工程施工中完全可以用全站儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量。美國國家大地測(cè)量局于19841985年間用T2000經(jīng)緯儀、DI5測(cè)距儀組成全站型儀器,按中間法和對(duì)向觀測(cè)法實(shí)測(cè)了總長為30km的線路,邊長為300m左右。求得1Km往返測(cè)平均值標(biāo)準(zhǔn)差小于177。177。,環(huán)線閉合差小于177。4mm個(gè)L(L為線路長度)。據(jù)《科學(xué)時(shí)報(bào)》(20070514)報(bào)道,由武漢大學(xué)與鐵道部第四勘察設(shè)計(jì)院共同完成的“精密三角高程測(cè)量方法研究”項(xiàng)目,已經(jīng)成功應(yīng)用于國家大型工程“武廣鐵路客運(yùn)專線”測(cè)量工作中,開創(chuàng)了國內(nèi)外大范圍、長距離精密三角高程測(cè)量代替二等水準(zhǔn)測(cè)量的先例。 目前,一些測(cè)量部門已經(jīng)將三角高程測(cè)量代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的作業(yè)方法與技術(shù)規(guī)格訂入相應(yīng)的規(guī)范文本。而代替二等水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)研究表明,其精度與主、客觀條件和采用的方法有很大關(guān)系,還須進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。 本文主要內(nèi)容本文首先從三角高程原理及其計(jì)算基本公式著手,介紹了利用全站儀在實(shí)際工程施工過程中進(jìn)行三角高程測(cè)量的方法,重點(diǎn)分析了中間法三角高程測(cè)量;第三章重點(diǎn)討論了全站儀三角高程測(cè)量的誤差來源及減弱的措施并對(duì)其作了精度分析;第四章結(jié)合粵贛高速十五標(biāo)段的具體實(shí)例介紹了三角高程測(cè)量在道路工程中的應(yīng)用。2 三角高程測(cè)量的原理及方法三角高程測(cè)量的基本思想是根據(jù)三角形數(shù)學(xué)關(guān)系,由測(cè)站點(diǎn)所觀測(cè)的垂直角(或天頂距)和它們之間的水平距離,計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)與照準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差,從而由已知高程推導(dǎo)未知高程點(diǎn)高程。以下以水平面作為推導(dǎo)依據(jù),通過圖形加以說明。圖21如圖21所示,A點(diǎn)為已知高程,為在地面上A、B兩點(diǎn)間測(cè)定高程hAB,在A點(diǎn)設(shè)置全站儀,在B點(diǎn)豎立棱鏡。量取望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸中心I至地面上A點(diǎn)的高度,即儀器高i,用望遠(yuǎn)鏡中的十字絲的橫絲找準(zhǔn)豎立在B點(diǎn)的棱鏡M,它距B點(diǎn)的高度即為目標(biāo)高v,測(cè)出傾斜視線IM與水平視線IN間所夾的豎角α,令A(yù)、B兩點(diǎn)間的水平距離為S,則由圖1可得兩點(diǎn)間高差hAB為hAB+v=Stgα+i (式1)hAB=Stgα+iv 若A點(diǎn)的高程已知為HA,則B點(diǎn)的高程為HB=HA+hAB=HA+Stgα+iv (式2)上式當(dāng)α角為仰角時(shí)取正號(hào),相應(yīng)的Stgα也為正值;反之,α為俯角時(shí)取負(fù)值,相應(yīng)的Stgα也為負(fù)值。 三角高程測(cè)量的計(jì)算以上三角高程