【文章內(nèi)容簡介】 ，觀測該點與未知高程點之間的高差稱為直覘；反之，儀器設(shè)在未知高程點，該點與已知高程點之間的高差稱為反覘。其誤差公式為： (313)傳統(tǒng)的方法中完全沒有考慮地球曲率及大氣折光的影響，其誤差傳播公式也就完全忽略掉了這一點。 對向觀測法求正向觀測改正后的高差：在已知點A處安置儀器，在未知點B處設(shè)置覘標(biāo)；分別測出AB之間的斜距、豎直角、儀器高、覘標(biāo)高后得到正向高差： (314)求反向觀測改正后的高差：將儀器搬遷安置于未知點B上，在已知點A處設(shè)置覘標(biāo)，重復(fù)上一步的工作，同樣可得反向高差： (315)正反向觀測所得的高差之差滿足限差要求時，則取正、反向高差的平均值作為A、B兩點間的高差，它可有效削減球氣差的影響，即：作為A、B兩點間的高差，其符號與正向高差同號。和分別為從A向B觀測和從B向A觀測時的大氣折光系數(shù)。在觀測條件相同的情況下，可以認(rèn)為，其次，和為對向觀測時A、B兩點之間的水平距離，也近似相等，所以有： (316) (317)由此可見，采取對向觀測法可以有效地消除地球曲率和大氣折光對高程影響。設(shè)：根據(jù)誤差傳播定律可得其誤差傳播公式為： (318)圖35中間站三角高程測量示意圖如圖35所示：已知A點的高程，欲測定B點的高程，可在A、B兩點間大概中間的位置P點安置儀器，分別在A、B處設(shè)置覘標(biāo)，照準(zhǔn)A點與B點覘標(biāo)上的某點，得到視線距離與、與水平的夾角與目標(biāo)高度與；則可根據(jù)下式求得高差： (319) (320)故A點與B點間的高差為： (321)由于代入式(320)整理后得： (322)同理設(shè)，則有誤差傳播定律，可推到出中間法觀測高差的中誤差為： （323） 全站儀三角高程的誤差分析我們知道三角高程測量的精度受到觀測誤差、邊長誤差、大氣折光誤差、儀器高和目標(biāo)高的量取誤差等諸多因素的影響。其中邊長測量的誤差大小取決于測量方法，若采用坐標(biāo)反算或者測距儀測得，其精度是非常高的。儀器高和目標(biāo)高采用鋼尺認(rèn)真量取三次取平均值，準(zhǔn)確讀數(shù)至1mm是可以做到的，若采用對中桿量取儀器高和目標(biāo)高，其誤差可以小于177。1mm。因此，可以認(rèn)為三角高程測量的主要誤差來源是豎直角的觀測誤差、大氣垂直折光系數(shù)誤差。豎直角觀測誤差有照準(zhǔn)誤差、豎直盤水準(zhǔn)管氣泡居中誤差等。就現(xiàn)代儀器而言，主要是照準(zhǔn)誤差的影響。目標(biāo)的形狀、顏色、亮度、空氣對流、空氣能見度等都會影響照準(zhǔn)精度，給豎直角測定帶來誤差。豎直角觀測誤差對高差測定的影響與推算高差的邊長成正比，邊長越長，影響越大。大氣折光的影響與觀測條件密切相關(guān)，大氣垂直折光系數(shù)K是隨著地區(qū)、氣候、季節(jié)、地面覆蓋物和視線超出地面高度等條件不同而變化的，要精確測定它的數(shù)值，目前尚不可能。通過實驗發(fā)現(xiàn)，K值在一天內(nèi)的變化，大致在中午前后的數(shù)值最小，也比較穩(wěn)定，日出、日落時數(shù)值最大，變化也快。一次豎直角的觀測最佳時間為在地方的10時到16時之間。4 三角高程精度與幾何水準(zhǔn)高程精度的對比研究 傳統(tǒng)觀測法的精度對比分析現(xiàn)在我們設(shè)定全站儀邊長觀測中誤差為，為全站儀觀測的斜距；全站儀豎直角觀測中誤差為；儀器高和目標(biāo)高的量取中誤差為進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的方法中完全沒有考慮地球曲率及大氣折光的影響，其誤差傳播公式也就完全忽略掉了這一點。由39式可知，傳統(tǒng)三角高程的測量方法的測量精度與距離精度、豎直角測量精度和儀高和目標(biāo)高的量取精度有關(guān)。，表中表示豎直角觀測中誤差對高差的影響；表示測距中誤差對高差的影響；表示作業(yè)時量取儀器高和棱鏡高中醫(yī)誤差對高差的影響。其值隨豎直角和邊長變化的如表41由表41可以看出，1) 全站儀測距中誤差對高差的影響與豎直角的大小和測距視線邊長有關(guān)，但是這種影響在豎直角小于30176。時是很小的。2) 豎直角觀測中誤差對高差的影響隨著邊長的增大而迅速增大，隨著豎直角的增大而減小。這項影響比測邊中誤差的影響大的多。特別在長邊測量時，這項誤差為主要的誤差來源。為減小這項誤差，一是邊長不要太長，二是增加豎直角的測回數(shù)，提高測角精度使；或者使用測角精度的全站儀。3) 斜距在1001000m范圍內(nèi)，傳統(tǒng)三角高程的精度能夠滿足四等水準(zhǔn)測量的精度要求。4) 在測距視線斜距小于100m時，儀器高和目標(biāo)高的量取誤差為影響高差精度的主要限制。5) 由于傳統(tǒng)三角高程測量完全忽略了大氣折光的影響。測量邊長越大，對高差的影響就越大。所以應(yīng)盡量控制測量邊長在100400m之間為最佳。表41 傳統(tǒng)三角高程觀測極限誤差與三等水準(zhǔn)限差比較(單位：mm)α項目邊長（m）100 200 300 400 500 700 800 900 1000 1500 3176。A B E 2m 8176。A B E 2m 15176。A B E 2m 30176。A B E 2m 50176。A B E 2m 70176。A B E 2m 三等 全站儀對向觀測法的精度分析現(xiàn)在我們設(shè)定全站儀邊長觀測中誤差為，為全站儀觀測的斜距；全站儀豎直角觀測中誤差為；儀器高和目標(biāo)高的量取中誤差為進(jìn)行研究。由318式可知，對向觀測法的測量精度與距離精度、豎直角測量精度、儀高和目標(biāo)高的量取精度有關(guān)。表示豎直角觀測中誤差對高差的影響；表示測距中誤差對高差的影響；表示作業(yè)時量取儀器高和棱鏡高中醫(yī)誤差對高差的影響。其值隨豎直角和邊長變化如表42。表42對向觀測法極限誤差與三等水準(zhǔn)限差比較(單位：mm)α項目邊長（m）100200300400500700800900100015003176。A30BE11111111112m8176。ABE11111111112m15176。ABE11111111112m30176。AB2E11111111112m50176。ABE11111111112m70176。ABE11111111112m三等由表42可以看出，1) 全站儀測距中誤差對高差的影響與豎直角的大小有關(guān)，但是這種影響在豎直角小于15176。是很小的。2) 豎直角觀測中誤差對高差的影響隨著邊長的增大而迅速增大，隨著豎直角的增大而減小。這項影響比測邊中誤差的影響大的多。特別是在長邊測量時，此項誤差為影響高差精度的主要限制。為減小這項誤差，一是邊長不要太長，二是增加豎直角的測回數(shù)，提高測角精度使 ；或者使用 測角精度的全站儀。3) 測距視線斜距在1001500m范圍內(nèi)，對向觀測法能夠滿足四等水準(zhǔn)測量。當(dāng)測距視線斜距邊長小于100700m時，能夠滿足三等水準(zhǔn)精度要求。4) 在測距視線斜距小于100m時，儀器高和目標(biāo)高的量取誤差為影響高差精度的主要來源。5）但是由于對向觀測法假設(shè)對向觀測的大氣折光