【正文】 5006007003由表45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)，但是此項(xiàng)誤差相對于豎直角觀測中誤差對高差的影響而言是微小的。因此本文假設(shè)前后視距平距相等，則對應(yīng)不同的豎直角， 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，大氣折光誤差對高差的影響，儀器高和目標(biāo)高中誤差對高差的影響。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在中間觀測法中，不同的前后平距和前后平距差對高差觀測精度的影響如表44。所以我們在測量時(shí)除了要選擇適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行，還應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂七呴L長度，進(jìn)而減少誤差。我們現(xiàn)在取兩個(gè)極限折光系數(shù)。5）但是由于對向觀測法假設(shè)對向觀測的大氣折光系數(shù)是一樣的，進(jìn)而相互抵消。當(dāng)測距視線斜距邊長小于100700m時(shí)，能夠滿足三等水準(zhǔn)精度要求。為減小這項(xiàng)誤差，一是邊長不要太長，二是增加豎直角的測回?cái)?shù)，提高測角精度使 ；或者使用 測角精度的全站儀。這項(xiàng)影響比測邊中誤差的影響大的多。是很小的。ABE11111111112m70176。ABE11111111112m30176。A30BE11111111112m8176。其值隨豎直角和邊長變化如表42。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)。A B E 2m 70176。A B E 2m 30176。A B E 2m 8176。所以應(yīng)盡量控制測量邊長在100400m之間為最佳。5) 由于傳統(tǒng)三角高程測量完全忽略了大氣折光的影響。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。特別在長邊測量時(shí)，這項(xiàng)誤差為主要的誤差來源。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。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。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)。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。通過實(shí)驗(yàn)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(shí)數(shù)值最大，變化也快。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。就現(xiàn)代儀器而言，主要是照準(zhǔn)誤差的影響。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。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。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(diǎn)的高程，欲測定B點(diǎn)的高程，可在A、B兩點(diǎn)間大概中間的位置P點(diǎn)安置儀器，分別在A、B處設(shè)置覘標(biāo)，照準(zhǔn)A點(diǎn)與B點(diǎn)覘標(biāo)上的某點(diǎn)，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(diǎn)與B點(diǎn)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。和分別為從A向B觀測和從B向A觀測時(shí)的大氣折光系數(shù)。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(diǎn)。圖34傳統(tǒng)三角高程測量示意圖如圖34所示，欲在地面上A、B兩點(diǎn)間測定高差，在A點(diǎn)設(shè)置儀器，在B點(diǎn)豎立標(biāo)尺。 全站儀三角高程測量的方法傳統(tǒng)三角高程測量所用的儀器一般為經(jīng)緯儀或平板儀等；但必須具備能測出豎直角的豎盤。式中垂直角，儀器高和覘標(biāo)高，均可由外業(yè)觀測得到。, 這樣可視為直角三角形。設(shè)，則 （37）K為大氣垂直折光系數(shù)。而CE和MN分別為地球曲率和折光影響。這就是說，儀器置于A點(diǎn)測得P、M間的垂直角為。是PE在P點(diǎn)的切線，為光程曲線。B 為照準(zhǔn)點(diǎn)，硯標(biāo)高度為i2，R為大地水準(zhǔn)面上的曲率半徑。設(shè)為A、B兩點(diǎn)間的實(shí)測水平距離。在控制測量中，由于距離較長，所以必須以大地水準(zhǔn)面為依據(jù)來推導(dǎo)三角高程測量的基本公式。若在A點(diǎn)設(shè)置全站儀(或經(jīng)緯儀+光電測距儀)，在B點(diǎn)安置棱鏡，并分別量取儀器高和棱鏡高v，測得兩點(diǎn)間斜距D′與豎直角以計(jì)算兩點(diǎn)間的高差，成為光電測距三角高程測量。量取望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸中心I至地面點(diǎn)上A點(diǎn)的儀器高i，用望遠(yuǎn)鏡中的十字絲的橫絲照準(zhǔn)B點(diǎn)標(biāo)尺上的一點(diǎn)M，它距B點(diǎn)的高度稱為目標(biāo)高s，測出傾斜視線D′與水平視線D間所夾的豎直角，若A、B兩點(diǎn)之間的水平距離已知為D。一般都是在一定密度的水準(zhǔn)網(wǎng)控制下，用三角高程測量的方法測定三角點(diǎn)的高程。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(diǎn)的高程。除選擇好的天氣測量外，給儀器打傘遮光等都是消除和減弱其影響的好方法。c) 日照及風(fēng)力引起的誤差這種影響是綜合的，比較復(fù)雜的。一般視線離地面越近，光線的折射也就越大。消除辦法由：踩實(shí)尺墊；觀測間隔間將水準(zhǔn)尺從尺墊上取下，減少下沉量；往返觀測，取高差平均值減少影響。消除這種誤差的方法是，儀器最好安置在堅(jiān)實(shí)的地面，腳架踩實(shí)，快速觀測，采用“后前前后”的觀測程序等方法均可以減少儀器沉降的影響。 外界環(huán)境的影響a) 水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺下沉誤差在土壤松軟區(qū)測量時(shí)，水準(zhǔn)儀在測站上隨安置時(shí)間的增加而下沉。消除或者減弱的辦法是在水準(zhǔn)尺安放圓水準(zhǔn)器，確認(rèn)尺子鉛直。由此造成水準(zhǔn)尺讀數(shù)總是偏大。其中實(shí)現(xiàn)長度影響較大，有關(guān)規(guī)范對不同等級水準(zhǔn)測量時(shí)的視線均做了規(guī)定，作業(yè)時(shí)應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行。b) 調(diào)焦誤差在觀測時(shí)，若在照準(zhǔn)前后尺時(shí)均進(jìn)行調(diào)焦，必然使在前后尺讀數(shù)時(shí)i角高度不一致，從而引起讀數(shù)誤差，前后視距相等時(shí)可以避免在一測站中重復(fù)調(diào)焦。這種誤差在前視和后視讀數(shù)種是不同的，而且數(shù)字是客觀的，不容忽視。對水準(zhǔn)尺的零點(diǎn)誤差，可在一測段中時(shí)測站數(shù)為偶數(shù)的方法進(jìn)行消除。在照準(zhǔn)同一測站前后視水準(zhǔn)尺時(shí)，盡量避免調(diào)焦。但是殘余角也不是固定不變的，即使在同一測站上的前后視的角往往由于太陽光照射的不同而不一樣。所以根據(jù)不同的等級精度要求，對每一測站的前后視距離之差和每一測段的前后視的累計(jì)差規(guī)定一個(gè)限值。為了使一測站上，前后視距差產(chǎn)生的誤差得以消除，就必須使前后視距相等。2．3 水準(zhǔn)測量的誤差分析 儀器誤差在水準(zhǔn)儀使用前，雖然經(jīng)過檢驗(yàn)和校正，但實(shí)際上很難做到視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸嚴(yán)格平行。每一測站必須嚴(yán)格計(jì)算水準(zhǔn)測量作業(yè)后前視距差、后前視距差累計(jì)、紅黑面讀數(shù)差、紅黑面所測高差之差、檢測間歇點(diǎn)高差之差。無論是幾等水準(zhǔn)測量，視距絲和中絲讀數(shù)均應(yīng)該在水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)讀取。，表中的黑紅面讀數(shù)差，即指一根標(biāo)尺的兩面讀數(shù)去掉常數(shù)之后的容許的差數(shù)。在土質(zhì)松軟地區(qū)，尺墊不易放穩(wěn)，可以用尺樁作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。表2．1 水準(zhǔn)儀系列的分及主要用途水準(zhǔn)儀系列型號DS05DS1DS3DS10每千米往返測高差中數(shù)偶然中誤差==1mm=3mm=10mm主要用途國家一等水準(zhǔn)測量及地震監(jiān)測國家二等水準(zhǔn)測量及其他精密水準(zhǔn)測量國家三、四等水準(zhǔn)測量及一般工程水準(zhǔn)測量一般工程水準(zhǔn)測量作為轉(zhuǎn)點(diǎn)使用的尺墊或者尺臺系用生鐵鑄成，一般為三角型，中央有一個(gè)突起的圓頂，以便放置水準(zhǔn)尺，下有三個(gè)尖腳可以插入土中。黑面分劃的起始數(shù)字為“零”，而紅面一般為4687mm或者4787mm。水準(zhǔn)尺長度為3米，是以厘米為分劃單位的區(qū)格式木制雙面水準(zhǔn)尺，尺底釘以鐵片，以防磨損。因此 (28)在實(shí)際作業(yè)中可先算出各測站的高差，然后去他們的總和而得，檢核計(jì)算是否正確。大地水準(zhǔn)面通過A點(diǎn)的水準(zhǔn)面123n1nB圖22轉(zhuǎn)點(diǎn)與測站示意圖每安置一次儀器，稱為一個(gè)測站，而1,2,3，……n等點(diǎn)即為轉(zhuǎn)點(diǎn)。如果兩點(diǎn)之間的距離較遠(yuǎn)或者高差較大時(shí)，僅安置一次儀器便不能測得它們的高差，這時(shí)需要若干個(gè)臨時(shí)的立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的過渡點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。從圖21中還可以看出，B點(diǎn)的高程可以利用水準(zhǔn)儀的視線高程Hi（也稱為儀器高程）來計(jì)算： (24) (25)當(dāng)安置一次水準(zhǔn)儀根據(jù)一個(gè)已知高程的后視點(diǎn)，需求出若干個(gè)未知點(diǎn)的高程時(shí)，用上式計(jì)算較為方便，此法稱之為視線高法，在建筑工程中經(jīng)常應(yīng)用。為了避免計(jì)算高差時(shí)發(fā)生正、負(fù)號的錯(cuò)誤，在書寫高差時(shí)必須注意h下標(biāo)的寫法。設(shè)水準(zhǔn)測量的前進(jìn)方向是由A點(diǎn)向B點(diǎn)，則規(guī)定A點(diǎn)為后視點(diǎn)，其水準(zhǔn)尺讀數(shù)為a，稱為后視讀數(shù)；B點(diǎn)為前視點(diǎn)，其水準(zhǔn)尺讀數(shù)為b，稱之為前視讀數(shù)。首先測定A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的高差，于是B點(diǎn)的高程為為：