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关于GPS高程测量精度的分析比较

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水准仪测量高程的方法和步骤

水准仪测量高程的方法和步骤 内容:理解水准测量的基本原理;掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫;掌握水准仪的使用及检校方法;掌握水准测量的外业实施(观测、记录和检核)及内业数据处理(高差闭合差的调整)方法;了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点:水准测量原理;水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点:水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量(Height Measurement )的概念 测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同,分为: (1)水准测量(leveling) (2)三角高程测量(trigonometric leveling) (3)气压高程测量(air pressure leveling) (4)GPS 测量(GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”,测量两点间高差,从而由已知点高程推算出未知点高程。

a ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1、A、B两点间高差: 2、测得两点间高差后,若已知A 点高程,则可得B点的高程:。 3、视线高程: 4、转点TP(turning point) 的概念:当地面上两点的距离较远,或两点的高差太大,放置一次仪器不能测定其高差时,就需增设若干个临时传递高程的立尺点,称为转点。 二、连续水准测量

如图所示,在实际水准测量中,A 、B 两点间高差较大或相距较远,安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点,即转点(用作传递高程)。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差,求和得到A 、B 两点间的高差值,有: h 1 = a 1 -b 1 h 2 = a 2 -b 2 …… 则:h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a -Σ b 结论:A 、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪(level) 如图所示,由望远镜、水准器和基座三部分组成。

GPS高程测量的精度分析

GPS高程测量的精度分析 介绍了GPS在市政工程高程测量中的应用,并揭示了造成实践应用不广泛的主要原因—测量精度。进而从GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备以及地面高程的转化四个方面分析了GPS高程测量的精度问题。 标签:市政工程高程测量GPS信号接收机测量精度 一、引言 在工程测量中,高程测量的精度问题一直被测绘学界的工作者们广泛关注。水准测量的精度较高,但是测量工作量太大、测量速度较慢。相较于水准测量而言,GPS测量高程在效率上有很大的提高。理论与试验研究表明,如果在测量时加上一些特定的措施,GPS的高程测量精度可以达到三、四等水准测量的要求。近年来,随着RTK技术的广泛应用,尤其是多基站连续运行卫星定位服务综合系统在各城市的相继建立,高程测量方法得到了有效扩展,作业效率大大提高,但由于高程异常变化复杂,所以,GPS高程的精度普遍不高,分析影响GPS测量精度的影响因素,提高GPS的测量精度有重要的实践意义。 二、GPS高程测量的影响因素分析 1.与卫星相关的因素。卫星是GPS测量的信息发出点,卫星的分布、数量、稳定性对GPS测量结果的稳定性和精确度影响很大。 (1)卫星的个数及稳定程度。在解算整周模糊度时,至少需要有5颗公共卫星。星数越多,解算模糊度的速度越快、越可靠。当周围高层建筑物密集且有大树时,公共卫星数如果少于5颗,就很难得到固定解。当降低卫星的截止高度角时,公共卫星数将增加,但将使采集的数据含有较低的信噪比,使GPS接收机解算模糊度的时间延长,且观测精度较差,很难满足要求;当周围只是一侧或部分遮挡,此时的卫星个数需根据实际情况而定,如果卫星正好在遮挡物的一侧,此时,可能导致卫星数少于5颗,或者卫星数时而增加,时而减少。这样就会造成测回间的数据精度不稳定;当周围较空矿时,一般都能达5颗或者5颗以上,且卫星个数固定,此时采集的数据精度也比较稳定,但不排除个例。 (2)卫星分布情况。卫星分布用PDOP值(位置精度强弱度,为玮度、经度和高程等误差平方和的平方根)来衡量。PDOP值越小,说明卫星的分布越好,定位精度越高。一般规定,PDOP值应小于6。 2.与卫星信号传播相关的因素。卫星信号要经由大气空间传播到GPS数据接收器上来,在传播过程中,信号可能受到大气层的影响而发生波动,这就会对GPS接收到的数据造成影响,进而影响解算结果,影响测量的精度。 (1)对流层延迟。对流层延迟是指电磁波信号通过高度在50km以下的未

三角高程测量与水准测量精度对比分析

中南林业科技大学本科毕业论文在工程测量中三角高程与水准高程的对比研究 三角高程测量与水准测量的精度对比分析 1 绪论 1.1 研究背景和意义 1.1.1 研究背景 在当今的高程测量中,水准测量是高程控制的最主要方法之一。但是,普通的水准测量速度比较慢。虽然国外有使用自动化水准测量,但是也没有显著提高它的效率,并且需要的劳动强度大。在长倾斜路线上受到垂直折光误差累积性影响,当前、后视线通过不同高度的温度层时,每公里的高差可能产生系统性的影响。尽管现在已有不少的研究人员提出了一些折光差改正的计算公式,但这些公式中仍然还存在系统误差??。并且,近年来还发现地球磁场对补偿式精密水准仪也有很影响。1 此外,水准测量的转点多,而且标尺与仪器也存在下沉误差,这又是一项系统误差。由于上述原因,如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的,有时甚至是不可能的。如果采用三角高程测量就比较容易实现。近些年来,由于全站仪的发展,使得测角、测距的精度不断提高。再加上学者对三角高程测量的深入研究,使三角高程测量的精度也有很大的提高。三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点,使三角高程测量在工程测量中得到广泛的应用。 1.1.2 研究意义 本文旨在研究在工程测量中三角高程测量和水准测量的精度对比研究,

通过对三角高程测量和水准测量的原理、方法、误差来源等进行分析。然后针对这些因素改善其观测条件,探求合适的观测方法来消减误差,并拟定相应的作业规程,对比在三等高程控制测量过程中二者的精度和效率。得出在一定的测量条件下,三角高程测量代替三等水准测量作业方法是可行的。以提高作业效率,减少劳动强度,并实现高程测量的自动化。 1.2 相关概念 1.2.1 水准测量 水准测量又名“几何水准测量”,是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差 第 1 页

三角高程测量原理

§5.9 三角高程测量 三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的垂直角(或天顶距)和它们之间的水平距离,计算测站点与照准点之间的高差。这种方法简便灵活,受地形条件的限制较少,故适用于测定三角点的高程。三角点的高程主要是作为各种比例尺测图的高程控制的一部分。一般都是在一定密度的水准网控制下,用三角高程测量的方法测定三角点的高程。 5.9.1 三角高程测量的基本公式 1.基本公式 关于三角高程测量的基本原理和计算高差的基本公式,在测量学中已有过讨论,但公式的推导是以水平面作为依据的。在控制测量中,由于距离较长,所以必须以椭球面为依据来推导三角高程测量的基本公式。 如图5-35所示。设0s 为B A 、两点间的实测水 平距离。仪器置于A 点,仪器高度为1i 。B 为照准 点,砚标高度为2v ,R 为参考椭球面上B A ''的曲率半径。AF PE 、分别为过P 点和A 点的水准面。PC 是PE 在P 点的切线,PN 为光程曲线。当位于P 点的望远镜指向与 PN 图5-35

相切的PM 方向时,由于大气折光的影响,由N 点出射的光线正好落在望远镜的横丝上。这就是说,仪器置于A 点测得M P 、间的垂直角为2,1a 。 由图5-35可明显地看出,B A 、 两地面点间的高差为 NB MN EF CE MC BF h --++==2,1 (5-54) 式中,EF 为仪器高NB i ;1为照准点的觇标高度2v ;而CE 和MN 分别为地球曲率和折光影响。由 2 021s R CE = 2021s R MN ' = 式中R '为光程曲线PN 在N 点的曲率半径。设 ,K R R =' 则 2 0202.21S R K S R R R MN ='= K 称为大气垂直折光系数。 由于B A 、两点之间的水平距离0s 与曲率半径R 之比值很小(当km s 100=时,0s 所对的圆心角仅5'多一点),故可认为PC 近似垂直于OM ,即认为 90≈PCM ,这样PCM ?可视为直角三角形。则(5-54)式中的MC 为 2,10tan αs MC = 将各项代入(5-54)式,则B A 、两地面点的高差为 2 12 02,1022 01202,102,121tan 221tan v i s R K s v s R K i s R s h -+-+=--++ =αα 令式中 C C R K ,21=-一般称为球气差系数,则上式可写成

6高程测量方法

Unit 6 Methods of Elevation Determination(高程测量方法) An elevation is a vertical distance above or below a reference datum.(高程是高于或低于一个参考基准的一个垂直距离。) Although vertical distance can be referenced to any datum, in surveying, the reference datum that is universally employed is that of mean sea level (MSL).(虽然垂直距离可以参考任何一个基准,但是在测量上,这个参考基准一般使用【employ使用、雇佣】的是平均海平面(MSL)) MSL is assigned a vertical value (elevation) of 0.000 ft or 0.000 m.(MSL被赋予【assign】一个0.000英尺或0.000米的高程) All other points on the earth can be described by the elevations above or below zero.(地球上所有其它点可以用高于或低于0的高程来描述) Permanent points whose elevations have been precisely determined (benchmarks) are available in most areas for survey use.(高程精确测出的永久点(水准点)被用于【available可利用、可用到的】大多数区域的测量工作) In China, 7 years of observations at tidal stations in Qingdao from 1950 to 1956 were reduced and adjusted to provide the Huanghai vertical datum of 1956.(在中国,利用青岛验潮站【tidal stations in Qingdao】从1950年到1956年7年的观测数据处理【reduce处理、分析、减少】和平差,建立了56黄海高程系统) In the 1987, this datum was further refined to reflect long periodical ocean tide change to provide a new national vertical datum of 1985, according to the observations at tidal stations from 1952 to 1979.(1987年,在依照了【according to】验潮站1952到1979年的观测资料后,这个基准【56基准】被进一步精确【refine精确、精制v.】——反映长时期海潮变化的85国家高程基准建立起来。) Although, strictly speaking, the national vertical datum may not precisely agree with the MSL at specific points on the earth’s surface, the term MSL is generally used to describe the datum.(虽然,严格说来【strictly speaking】,国家高程基准在特殊的【specific特定的、特殊的】点上与MSL并不恰好【precisely】吻合,术语MSL一般【generally】还是用来描述它【国家高程基准】) MSL is assigned a vertical value (elevation) of 0.000 ft or 0.000 m.(MSL高程的赋值为0.000英尺或米)Difference in elevation may be measured by the following methods:(James M. Anderson and Edward M. Mikhail. 1998)(高程的差异【高差】可以由下列方法测得(詹姆斯.安德森和爱德华.???)) 1. Direct or spirit leveling, by measuring vertical distances directly.(水准测量【Direct leveling、spirit leveling都是水准测量的意思】,直接测得垂直距离【高程】) Direct leveling is most precise method of determining elevations and the one commonly used.(水准测量是高程测量方法中精度最高、使用最普遍的方法) 2. Indirect or trigonometric leveling, by measuring vertical angles and horizontal or slope distances.(三角高程测量,利用测量竖直角和水平或斜距来测高程) 3. Stadia leveling, in which vertical distances are determined by tacheometry using engineer’s transit and level rod; plane-table and alidade and level rod; or self-reducing tacheometer and level rod.(视距高程测量,利用视距测量【tacheometry】,使用工程经纬仪和水准尺;平板仪和照准仪和水准尺;或者自处理视距仪【tacheometer视距仪、准距仪】和水准尺测得垂直距离【高程】) 4. Barometric leveling, by measuring the differences in atmospheric pressure at various stations by means of a barometer.(气压水准测量【Barometric大气压力】,通过使用气压计【barometer】测量不同站点大气压力的差值来测高程) 5. Gravimetric leveling, by measuring the differences in gravity at various stations by means of a gravimeter for geodetic purposes.(重力水准测量,通过使用【by means of】重力计测量不同站点的重力值差值来测高程,用于大地测量学的目的) 6. Inertial positioning system, in which an inertial platform has tree mutually perpendicular axes, one of which is “up”, so that the system yields elevation as one of the outputs.(惯性定位系统,含有一个惯性平台,具有三个互相【mutually 相互地】垂直【perpendicular垂直的】轴,其中一个是“向上”的,所以这个系统产生【yield产生v.】的输出【output 输出n.】其中一个就是高程。) Vertical accuracies from 15 to 50 cm in distances of 60 and 100 km, respectively, have been reported.(各自地

高程测量的精度研究.

高程测量的精度研究

摘要 由于其高效方便,得到了迅猛发展,成为了现在地形测量、变形监测、低等级高程控制测量的首选。近年来在理论和技术高速发展的带动下在平面测量精度和高程测量精度方面都得到了很大的提高。硬件方面,扼流圈天线使得的多路径效应得到了有效的消除;理论方面,各种对流层、电离层延迟改正模型的提出及其应用,以及许多研究表明有效的消除误差理论的应用,使得的诸多与卫星及接收机之间的误差得到了很好的改正,所以在平面位置和高程的测量精度也进一步提高。由于测量的大地高应用于实际时需要经过高程转换为正常高,中间转换过程中需要解算高程异常,一系列的计算使得在高程控制测量方面误差偏大,影响了高程控制测量在许多方面的应用。本文在双频观测的基础上,通过解算原始的观测数据,建立一种区域的电离层延迟改正模型,取代现在最常用的克罗布歇模型来消除电离层对测量的影响,更好的消除电离层延迟的影响,以提高的解算数据的精度。 本文在阐述高程系统和高程测量原理的基础上,首先分析并总结了影响测高的各种因素及大地高的测定精度;其次对现有的高程转换方法进行了全面分析,结合工程算例,深入探讨了各种拟合模型的适合范围及精度情况;同时针对高程测量中几何方法转换的不足,本文研究了基于人工神经元网络转换高程的新方法,通过实例分析证明了该方法转换高程的可行性与可靠,对神经网络模型转换高程的BP网络结构中隐层单元数量的确定、隐含层数的确定、学习速率的选择、初始权值的选择、训练样本对网络泛化能力的影响等问题进行了较为深入的探讨。为避免应用单一模型进行高程拟合方法的局限性,在吸收和学习己有研究成果的基础上,将不同的拟合模型进行迭加,提高高程异常的逼近精度和可靠性。 关键词:1、三角高程;2、测量精度;3、井下三角;4、GPS高程测量

三角高程测量的方法与精度分析

南昌工程学院 毕业论文 水利与生态工程系(院)测绘工程专业毕业论文题目全站仪三角高程测量的方法与误差分析 学生姓名倪忠利 班级07测绘工程 学号2007101191 指导教师陈伟 完成日期 2010年 06月 17 日

全站仪三角高程测量的方法与误差分析 Total Station trigonometric leveling method and error analysis 总计毕业设计(论文) 25 页 表格 2 个 插图 3 幅

本文介绍了三角高程测量原理以及全站仪三角高程测量的不同方法,对于每种方法所能达到的精度进行分析。在相同条件下采用不同的方法, 对高差精度的影响是不同的, 所能达到的测量精度等级要求也是不一样的。从而在实际生产应用中可针对不同的精度要求和具体的客观实际情况选择不同的测量方法。 关键词:三角高程测量单向观测对向观测中间自由设站精度分析

This paper introduces the measuring principle and triangular elevation of trigonal height measurement method for each different, the precision of the method can be analyzed.Under the same conditions used different methods, the influence of accuracy of elevation is different, can achieve the measurement precision level requirement is different.Thus in the actual production application can be in view of the different accuracy and the objective reality of specific select different measuring methods Key word: trigonometric levelling ;One-way observation ;Two-way observation ;Free among set up observation;Precision analysi

浅谈GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用 张雷

浅谈GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用张雷 发表时间:2017-12-28T21:34:42.133Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:张雷 [导读] 摘要:水利工程作为我国重要的基础建设之一其工程测量的精准度对工程质量产生最直接的影响,而在相关技术发展的推动下,在测量中可采用的技术也逐渐的完善,其中GPS高程测量技术就是一种以GPS所具备的实时、连续等特点作为测量基准的一种技术,在此条件下本文从应用的角度出发对此种测量技术的所具备的特点进行全面的总结。 西安景天水利水电勘测设计咨询有限公司陕西省 710016 摘要:水利工程作为我国重要的基础建设之一其工程测量的精准度对工程质量产生最直接的影响,而在相关技术发展的推动下,在测量中可采用的技术也逐渐的完善,其中GPS高程测量技术就是一种以GPS所具备的实时、连续等特点作为测量基准的一种技术,在此条件下本文从应用的角度出发对此种测量技术的所具备的特点进行全面的总结。 关键词:GPS高程测量技术;水利工程;工程测量 引言 目前水利工程项目在发展的过程中测量工作的要求愈发多样,原有的测量技术虽然在精准度方面可以满足工程的要求,但是其在应用中却受多种因素的影响使其实际的作业效率不高。而GPS高程测量技术则可以突破此种限制,因此对此种技术的研究具有较高的实用意义及研究价值。 1GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用价值 1.1测量速度的优势 一般在应用GPS高程测量技术时需要以实际情况来设置相应的基站,以水利工程的特点来看其通常是设置4个基准点来进行相应的测量工作,与原有的测量技术相比,GPS高程测量技术可以对测量所获得的数据进行实时的传送,并且对被测区域进行全面的监控,使测量数据可以在最短的时间内得到传输,极大程度上提高了测量速度,使测量效率得以保证。 1.2测量精度的优势 原有的几何水准测量法在实际的测量工作中会受到环境、天气、位置等因素的影响,相应的测量结果也可能受到不同因素的影响产生一定的误差,而其所产生的误差对于水利工程来说会产生极大的影响,失准一直是工程测量工作中必须要避免的问题。而通过GPS高程测量技术的使用则可以有效规避外界因素对测量工作产生的影响,其在实际中不受天气、环境等因素的阻碍,可以对测量区域的数值进行准确的采集及反映。以现有GPS高程测量技术的发展情况来看,其测量所得参数值可以精确到以厘米为单位的测绘数据,具有较高的准确度。 1.3测量成本的优势 在上文中已经介绍了GPS高程测量技术在使用中所受制约因素非常少,在水利工程测量工作中其所需要考虑的因素及所采取的测量措施也会相应减少,因此其实际的测量周期较短且所需人力也相应减少,并且在水利工程现场一些较为复杂的区域也可以避免采用过多的测量项目而增加测量开支,这些应用优势从人力、物力、财力上有着极为明显的节约作用,减少资源的支出,使成本得到有效控制。 2GPS高程测量技术在水利工程测量中应用的实际情况 2.1重视度不高 虽然GPS高程测量技术在水利工程测量中有着较为明显的使用优势,但是由于此种技术在我国发展的年限较短,因此在工程测量工作中其一直无法占据主流位置。并且根据水利工程测量的实际需求及情况来看,测量单位原有的技术及工具设备等就可以满足相应的测量需求,虽然这些测量技术在实际的使用中较为繁琐,但是在测量经验、设备、成本等方面原有的测量技术就可以满足水利工程测量的基本需要,为此多数测量单位对GPS高程测量技术并不重视,也认为没有引进及学习的必要。 2.2专业素质不足 GPS高程测量技术作为一种工程测量中的高新技术对工作人员的个人素质及专业能力有着较高的要求,虽然此种技术可以更加方便、简单的获取测量数据,但是其在应用中却需要工作人员对其进行系统性操作及控制。一般来说在进行施工的过程中其必须要以规程标准作为依据来执行各个环节。目前在GPS高程测量技术的应用中许多工作人员对于技术内容及理念掌握不够完善,操作执行不够准确,这些因素无疑会对测量结果最终的精准度产生影响。 3提升GPS高程测量技术在水利工程中应用效果的方式 3.1选择适当的基准点 在进行GPS埋点的选择时需要充分考虑周边环境等因素,在水利工程测量中其定点应以空旷、开阔的区域为佳,在定点的确定上先考察周边是否有建筑物等,并选取稳固、坚实的区域作为取点部位,保证区域内对设备的影响因素较少,以此来确保设备可以长时间留存且不被损坏。在设备的布置上要使相邻设备之间互相都在可观测范围内,同时定点周边无明显障碍物影响其测量效果。并且要注意为了避免GPS信号受到干扰需要确保周边无高频信号发射源及设备,避免GPS信号传输受到不良影响。 3.2对测绘地区进行科学观测 一般在大型水利工程测量现场需要经由3台GPS高程测量设备进行测量工作,以此来保证信号、数据的传输及接收的质量,从而对观测区域的数据进行实时的分析。在测量时间的确定上需要以水利工程的实际需求为主,选择动态或是静态测量方式。一般对测量区域进行同步观测的时长需要保持在40min之上,在动态观测中以实际需求对观测时长进行适当的延长,在测量数据的获取上以0.25min/次为基准,保证数据获取的精准性。 3.3扩大对GPS高程测量技术的宣传 为了对此种技术进行更好的应用,对其应用优势进行宣传是一种扩大其影响力的方式,因此可以通过对GPS高程测量技术的成果及在水利工程测量中的适应特点进行宣传,使此种技术在水利工程测量中的应用可以被重视起来,以此来进一步的促进GPS的应用。 4GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用方向 4.1水利工程管线测量工作 水利工程渠道管线交错分布,是工程建设中的重点部分,因此在实际中此部分的建设需要耗费大量的资源财力,同时管线的复杂性也

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析 摘要:近年来随着gps发展采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的gps rtk方法,能够在野外实时地得到厘米级定位精度,可以极大地提高作业效率。本文对gps rtk的精度进行试验研究,利用实测数据对其校正精度进行对比分析,并探讨影响校正精度的主要因素。 关键词:gps rtk 控制测量控制点精度 1、gps(rtk)控制测量 为了确定动态gps(rtk)控制测量的精度,笔者在哈尔滨对已布设了d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量和静态gps测量成果的比较。并联测了四等水准的1个d级gps点,进行了水准测量和用动态gps(rtk)测量高程的比较。设计方案如下:使用南方9600 gps 接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。基准站设定在测区中央,地势较高,周围无遮挡物,对d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量,并且联测了四等水准的1个d级gps点。共观测了15个重复点。 本次观测采用南方9600 gps接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。 1.1 对测区转换参数的确定 选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。 操作:工具→计算七参数

为了获得更精确的七参数坐标转换,这时用户需要知道三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,可以计算出七个参数,即wgs-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数,用户单击确定,就会输入到七参数对话框中。可以直接输入三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,按右上方的“ok”按钮,就会计算出七参数,计算出七参数后,系统会自动打开参数开关,单击“ok”按钮,则在测量中就可以利用该参数进行校正得出测量点的正确坐标。 1.2 使用两点校正 步骤如下: (1)使用测量菜单下的校正向导菜单。选中菜单后,界面如下图1.1: 图1.1 校正模式选择 选择下一步后,界面如下图1.2: 图1.2 基准站架设在未知点(向导1) 根据向导提示,输入已知坐标后,直接校正。 (2)完成移动站1的单点校正后,到第二个移动站使用测量菜单下的校正向导菜单。选中菜单后,界面如下图1.3: 图1.3 校正模式选择 选择下一步后,界面如下图1.4: 图1.4 基准站架设在未知点(向导1)

谈全站仪的高程测量精度

谈全站仪的高程测量精度 本人在从事工程技术管理的工作中,经常听到有测量工程师抱怨说某某全站仪不好用,测高程测不准。于是我问他:测距离准不准?得到回答是,测距离没问题!于是我就奇怪了,为什么测距离准,测高程不准呢?全站仪工作时测得夹角a和距离L,如下图: s H L a H=L*sina S=L*cosa 既然S准确,相应的H也应该准确,因为他们的计算变量都是一样的。但经过本人实际操作,全站仪测高程精度确实比较差。到底是什么原因使得同样的参数,计算出来的结果一个精确,另一个却不精确呢?进过详细分析,本人发现其实并不是仪器的问题,而是误差给大家带来的麻烦:

90sinx cosx Y Y1 Y2 上图是正弦曲线和余弦曲线示意图,我们可以发现在全站仪镜头水平x=0°—竖直x=90°期间y值的变化,当我们在接近0°附近测量时f(x)=cosx相对于g(x)=sinx对x的增量来说不敏感,也就是说,当我们在仪器测量a角时,一个增量Δa引起的S的变化比H的变化小的多,而实际操作中,各位测量工程师也会发现,由于仪器的构造限制,很少有机会在测量的时候使全站仪仰俯超过45°,而真正当仰俯角超过45°,(例如在近距离测量盖梁或者墩顶高程)时,全站仪的高程测量精度并不比水平坐标的测量精度低。例如:sin10.1-sin10=0.00171855,cos10.1-cos10=-0.0003045,这表明在角度误差0.1°的情况下,瞄准接近100米的目标,高程会差17cm,而距离只差3cm,这就是为什么大家都抱怨全站仪测高程不精确的原因。 当然测量高程精度不准还与另外一些因素有关,如:1、仪器高不能准确测得,2、镜杆高度由于标杆底的磨损产生偏差,3、对站标时习惯性只左右对中,不上下对中等。这些原因都可能使全站仪的高

谈影响GPS高程拟合高程精度因素

谈影响GPS高程拟合高程精度的因素摘要:gps 定位技术以其精度高,全天候.成本低,效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。目前在局部地区应用gps 测定的大地高精度进过高程拟合,已可以代替水准测量,将高程拟合成果直接应用到实际测量工作中,为各项工程节约大量时间和人力物力。但在一些实际工作中gps拟合高程代替水准高程又经常出现一些问题。本文将对gps解算原理经行简单介绍,重点对实际工作影响gps高程拟合高程精度的因素经行分析。 关键词:gps高程拟合高程;精度 abstract: gps technology to its high accuracy, all-weather. cost is low, the efficiency high characteristic is widely used in surveying and mapping and other fields. at present in the local area in the application of the earth were high precision gps in elevation fitting, already can take the place of the standard measurement elevation to synthetic fruit applied to practical measurement, for all the engineering save large amount of time and manpower. but in some practical work gps fitting elevation instead of standard and often have problems elevation. this paper simulates the principle of gps simple line introduces the influence to the practical work gps elevation fitting accuracy of elevation the line factor analysis.

给排水管道工程高程测量计算方法

给排水管道高程测量计算方式 一、主管、主井: 1、原地面高程:施工图纸上有,没有的由施工员提供。 2、基底高程:管内底标高-垫层-管壁厚。检查井基底=设计给的井底标高-垫层-底板。 3、垫层高程:参照图集,看多大的管子是多厚的垫层,再在基底高程上加上垫层的厚度。 4、管道基础:看设计图纸要求的是多少度的基础。比如180°砂砾石基础,D800的管子,就需要在垫层的高程上加上480mm(管子的一半加壁厚)。 5、管道铺设就抄管内底标高,图纸上有。 6、管道回填:看回填到哪个位置,一般设计要求管顶50cm填砂砾石,做一次回填。以上至结构层下填素土,做一次回填资料。如都是填砂砾石,就做一次回填就好。填筑顶面:管顶50cm就需在垫层的高程基础上+管子大小+两个壁厚+50cm。填到结构层下的填筑顶面:路中设计顶标高-结构层厚度。回填深度:填筑顶面标高-基底高程。 7、检查井回填:看设计要求井室周围用什么土质的材料填多宽。填筑顶面标高:设计给的井底标高+埋深深度-结构层厚度。回填深度:填筑顶面标高-基底高程。 二、支管、支井: 1、原地面高程:由施工员提供。 2、基底高程:=支管管内底标高-垫层-壁厚(设计图纸上给的支管管

内底标高是指接入主井内支管的管内底标高),接入支井内的支管管内底标高=设计图纸上给的支管管内底标高+支管长度*坡度(支井向主井流水的加,主井向支井流水的减)。管内底标高-垫层-管壁厚=基底高程。检查井基底=设计给的井底标高-垫层-底板。 3、垫层高程:参照图集,看多大的管子是多厚的垫层,再在基底高程上加上垫层的厚度。 4、管道基础:看设计图纸要求的是多少度的基础。比如180°砂砾石基础,D800的管子,就需要在垫层的高程上加上480mm(管子的一半加壁厚)。 5、管道铺设就抄管内底标高,图纸上有。 6、管道回填:看回填到哪个位置,一般设计要求管顶50cm填砂砾石,做一次回填。以上至结构层下填素土,做一次回填资料。如都是填砂砾石,就做一次回填就好。填筑顶面:管顶50cm就需在垫层的高程基础上+管子大小+两个壁厚+50cm。填到结构层下的填筑顶面:路中设计顶标高-结构层厚度。 7、检查井回填:看设计要求井室周围用什么土质的材料填多宽。填筑顶面标高:设计给的井底标高+埋深深度-结构层厚度(若支井在道路外面,不存在结构层就不需要减结构层厚度)。回填深度:填筑顶面标高-基底高程。

全站仪三角高程测量精度分析

全站仪三角高程测量精度 分析 Prepared on 22 November 2020

全站仪三角高程测量精度分析 作者修涛 内容摘要全站仪三角高程测量具有效率高,实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。经研究并通过实践验证,在观测结果进行修正的条件下,全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求,同时可借助Excel强大的数据处理能力,使观测数据的处理更为方便快捷[1]。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律,对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通过试验,对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪;三角高程测量;精度分析 Total Station trigonometric leveling accuracy analysis Abstract Total Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction.

全站仪三角高程测量方法

应用全站仪进行三角高程测量的新方 在工程的施工过程中,常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色,但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但水准测量受地形起伏的限制,外业工作量大, 施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低,且每次测量都得量取仪器高,棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。 随着全站仪的广泛使用,使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及,使用传统的三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索,总结出一 种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快。 、三角咼程测量的传统方法如图一所示,设A,B为地面上高度不同的两点。已知A 点高程H A,只要知道A 点对B点的高差H AB即可由H B=H A+H AB得到B点的高程H B。 图中:D为A、B两点间的水平距离a为在A点观测B点时的垂直角 i为测站点的仪器高,t为棱镜高 HA 为A 点高程,HB 为B 点高程。 V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtan a) 首先我们假设A,B 两点相距不太远,可以将水准面看成水准面,也不考虑大气折光的

影响。为了确定高差h AB,可在A点架设全站仪,在B点竖立跟踪杆,观测垂直角a,并直接量取仪器高i和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则h AB=V+i-t 故H B=H A+Dtan a +i-t (1) 这就是三角高程测量的基本公式,但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此,只有当A,B 两点间的距离很短时,才比较准确。当A,B 两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正,只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述。我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出,它具备以下两个特点: 1、全站仪必须架设在已知高程点上 2、要测出待测点的高程,必须量取仪器高和棱镜高。 二、三角高程测量的新方法 如果我们能将全站仪象水准仪一样任意置点,而不是将它置在已知高程点上,同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下,利用三角高程测量原理测出待测点的高程,那么施测的速度将更快。如图一,假设B 点的高程已知,A 点的高程为未知,这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由(1)式可知: H A=H B-(Dtan a +-ti)(2) 上式除了Dtan a即V的值可以用仪器直接测出外,i,t都是未知的。但有一点可以确定即仪器一旦置好,i 值也将随之不变,同时选取跟踪杆作为反射棱镜,假定t 值也固定不变。从(2)可知: H A+i-t=H B-Dtan a =W (3) 由(3)可知,基于上面的假设,H A+i-t 在任一测站上也是固定不变的.而且可以计算出它的值W。 这一新方法的操作过程如下: 1、仪器任一置点,但所选点位要求能和已知高程点通视。 2、用仪器照准已知高程点,测出V 的值,并算出W 的值。(此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程,仪器高,棱镜高均为任一值。施测前不必设定。) 3、将仪器测站点高程重新设定为W,仪器高和棱镜高设为0即可 4、照准待测点测出其高程。 下面从理论上分析一下这种方法是否正确。 结合(1),(3)

最新高程钢柱垂直度测量方法

最新高层钢柱垂直度控制实时测量工法 编写单位:中建八局青岛公司 刘宝忠 前言 随着建筑市场的发展以及建筑水平的提高,高层和超高层钢结构建筑逐步增多。在钢结构工程安装过程中,施工测量是一项专业性较强又非常重要的工程,测量精度的高低直接影响到工程质量的好坏,测量效率的高低又直接影响到工程进度的快慢,因此安装测量技术的高低是衡量钢结构工程施工水平的一项重要指标,而钢柱垂直度的控制又是高层钢结构结构施工测量的重点和难点。 高层钢结构钢柱垂直度控制实时测量工法是我们在长期高层和超高层钢结构施工测量放样实践中,充分利用免棱镜全站仪、便携式计算机(或可编程计算器)的性能,通过对传统的施工测量方法进行研究改造,形成的针对高层钢结构工程施工测量放样的施工工法。该工法的关键技术是平面控制点竖向高精度向上传递技术、钢柱中心实际位置的间接测量及理论位置数据库建立技术、计算机与全站仪进行数据实时通讯技术。该工法是在北京大学医院病房楼、郑州蓝码大厦、南京新地中心及青岛万邦中心施工测量放样经验的基础上形成的。用这种测量方法对高层钢结构钢柱安装过程进行控制,测量人员为钢柱安装人员提供的数据时间短,精度高。南京新地中心工程的钢柱节垂直度及建筑物全高垂直度经评估和鉴定,完全符合钢结构验收规范的要求。质量评定等级为合格,观感达到“好”的要求。 在此,我们编制此工法,希望它能够为以后高层钢结构的施工测量提供指导作用。 该工法于2008年3月被认定为中建八局企业工法。 1特点 传统的钢柱垂直度控制方法是先在施工操作面上放样出柱网

的纵横轴线,再利用两台经纬仪从两个近似相互垂直的方向对一根钢柱进行测量控制,这种方法投入测量人员多,结果反馈到钢柱校正操作人员的时间长,经纬仪架设位置限制较多。本工法所采用的施工测量方法,是充分利用免棱镜全站仪的免棱镜测距性能,测量钢柱立面某些特定点的三维坐标,测量值传递到便携计算机,程序依据钢柱的几何形状,间接计算出钢柱的中心偏移量及钢柱的扭转偏差值,同时可以得出钢柱的标高偏差值。因此利用本工法进行钢柱的垂直度控制测量,可以缩短施工前的轴线放样的时间,减少测量工作的劳动强度,减少测量结果的反馈时间,提高钢柱的安装质量。 2适用范围 高层钢结构钢柱垂直度控制实时测量工法适用于所有柱子安装的垂直度控制测量及质量检测验收,特别是许多非水平、非垂直的特异构件安装过程中的施工测量及质量验收。 3工艺原理 高层钢结构钢柱垂直度控制实时测量工法的工艺原理是:由于钢柱安装垂直度校正时,钢柱顶端不方便安设全站仪的反射棱镜,为此充分利用免棱镜全站仪的免棱镜测量性能,快速测量钢柱顶端特征点的三维坐标,并把测量信息通过数据线实时传输到便携式计算机中。在施工测量前的准备阶段,应认真分析图纸,建立合适实用的建筑物坐标系,收集各钢柱的中心坐标、钢柱编号、截面大小及定位角度等相关信息,并建立数据库。当测量结果被程序接收后,程序依据测量点坐标信息自动查找测量钢柱的编号,找到相关信息,并计算出该钢柱中心偏移量及钢柱的扭转偏差值等钢柱安装校正所需的相关信息,及时把相关信息反馈给施工人员作为钢柱垂直度校正的依据。

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