[摘要]本文主要介绍全站仪三角高程测量的方法，分析其在四等水准测量中的精度和可行性，对比传统水准测量的精度和作业方式，探讨使用全站仪替代水准仪在四等水准测量的可行性。
[关键词]全站仪 三角高程 水准测量
1引言
在传统水准测量中，水准仪以高精度的优点在各等级水准测量中发挥重要的作用，但也有不足之处，在平坦地区能很好的应用，但高差比较大的山区，距离偏长的河道等情况下水准仪都难以发挥效率。而随着全站仪测距、测角精度以及稳定性的不断提高，利用全站仪高精度的三角高程测量取代普通水准测量过程中的部分或是全部都成为可能。本文结合全站仪三角高程的测量方法，分析全站仪在四等水准测量中的应用，利用成果数据进行对比，总结出全站仪替代水准仪四等水准测量的可行性报告。
2全站仪三角高程原理
全站仪进行三角高程测量观测，以及在实际中存在的各种误差因数展示如下示意图：
全站仪测量原理以及计算公式如下：
A为已知高程点，B为前视点，则用全站仪测量B点高差的计算公式为：
Hab=s*sina+c+i-r-h 其中
s……… 为斜距，a……….为垂直角
c……… 为地球曲率改正数，r……….为大气折光改正数
3全站仪实际测量中存在的误差因数
3.1全站仪仪器固定误差：
全站仪和水准仪一样，都存在自身的误差，其中包括横轴、竖轴、视准轴简称三轴误差，分度盘误差、以及测距误差等，这些误差不能人为改变，只能在实际中使用一定的方法进行减少和抵销，比如视准轴误差可以用前后视距相等观测来抵销，同样盘左盘右方法观测可以减少刻度盘误差等。
3.2人为误差
人为误差是实际测量中人为操作产生的，如观测读数误差，仪器高的测量误差，以及对中误差等，实际测量中为把这种误差降到最低一般采取多次测量求平均数。
3.3大气折光误差
这种误差是由于地表在太阳光照射下温度上升造成空气自下往上密度由薄到密分布而造成大气的折光，这种误差一天中随温度不断变化，在测量时为提高精度需要求出实地的折光率，或是选取误差变化少的时段进行观测。
4全站仪在四等水准测量实例中的精度分析
在郑州某工业园里为便于厂区施工建设，布设了一个环型的水准网，其中水准网夸过一条小河道，布网如下：
如图所示图中BM1、BM2为已知水准点，B1-B8为待测点，闭合环绕厂区，同时经过两个已知水准点，测量中使用经检验合格，标称精度为：测角1″、测距为1mm+1ppm的全站仪进行作业。测量方法使用后-前测量，每个待测点摆站测量一次，每站仪器高和觇牌高测量三次取平均值，取值至mm，三次测量差值不大于2mm，并且归算到直高。观测结果均为三次观测取得的平均值，本次测量为阴天，距离比较短，可以不考虑大气折光的改正数，数据表如下：
5结果分析
由上表数据分析得出全站仪是可以达到四等水准测量精度要求的，是可以在小范围内替代四等水准测量的，在特定的水准作业中全站仪的效率要比水准仪高，在高差偏大的地形中更能体现效率，但由于全站仪受到的误差影响因素要比水准仪多，因此在测量过程中要严格检验仪器，对各种误差因子进行改正，测量过程中要多次读数取平均值。
参考文献
[1]GBT 12898-2009 国家三、四等水准测量规范.
[2]鄂德森，等，电子全站仪高程导线替代几何水准测量的方法研究，青海石油，2004（6）.
[3]许秀凤，全站仪对向观测法三角高程测量的精度分析，江苏测绘。2001（1）.18.
[关键词]全站仪 三角高程 水准测量
1引言
在传统水准测量中，水准仪以高精度的优点在各等级水准测量中发挥重要的作用，但也有不足之处，在平坦地区能很好的应用，但高差比较大的山区，距离偏长的河道等情况下水准仪都难以发挥效率。而随着全站仪测距、测角精度以及稳定性的不断提高，利用全站仪高精度的三角高程测量取代普通水准测量过程中的部分或是全部都成为可能。本文结合全站仪三角高程的测量方法，分析全站仪在四等水准测量中的应用，利用成果数据进行对比，总结出全站仪替代水准仪四等水准测量的可行性报告。
2全站仪三角高程原理
全站仪进行三角高程测量观测，以及在实际中存在的各种误差因数展示如下示意图：
全站仪测量原理以及计算公式如下：
A为已知高程点，B为前视点，则用全站仪测量B点高差的计算公式为：
Hab=s*sina+c+i-r-h 其中
s……… 为斜距，a……….为垂直角
c……… 为地球曲率改正数，r……….为大气折光改正数
3全站仪实际测量中存在的误差因数
3.1全站仪仪器固定误差：
全站仪和水准仪一样，都存在自身的误差，其中包括横轴、竖轴、视准轴简称三轴误差，分度盘误差、以及测距误差等，这些误差不能人为改变，只能在实际中使用一定的方法进行减少和抵销，比如视准轴误差可以用前后视距相等观测来抵销，同样盘左盘右方法观测可以减少刻度盘误差等。
3.2人为误差
人为误差是实际测量中人为操作产生的，如观测读数误差，仪器高的测量误差，以及对中误差等，实际测量中为把这种误差降到最低一般采取多次测量求平均数。
3.3大气折光误差
这种误差是由于地表在太阳光照射下温度上升造成空气自下往上密度由薄到密分布而造成大气的折光，这种误差一天中随温度不断变化，在测量时为提高精度需要求出实地的折光率，或是选取误差变化少的时段进行观测。
4全站仪在四等水准测量实例中的精度分析
在郑州某工业园里为便于厂区施工建设，布设了一个环型的水准网，其中水准网夸过一条小河道，布网如下：
如图所示图中BM1、BM2为已知水准点，B1-B8为待测点，闭合环绕厂区，同时经过两个已知水准点，测量中使用经检验合格，标称精度为：测角1″、测距为1mm+1ppm的全站仪进行作业。测量方法使用后-前测量，每个待测点摆站测量一次，每站仪器高和觇牌高测量三次取平均值，取值至mm，三次测量差值不大于2mm，并且归算到直高。观测结果均为三次观测取得的平均值，本次测量为阴天，距离比较短，可以不考虑大气折光的改正数，数据表如下：
5结果分析
由上表数据分析得出全站仪是可以达到四等水准测量精度要求的，是可以在小范围内替代四等水准测量的，在特定的水准作业中全站仪的效率要比水准仪高，在高差偏大的地形中更能体现效率，但由于全站仪受到的误差影响因素要比水准仪多，因此在测量过程中要严格检验仪器，对各种误差因子进行改正，测量过程中要多次读数取平均值。
参考文献
[1]GBT 12898-2009 国家三、四等水准测量规范.
[2]鄂德森，等，电子全站仪高程导线替代几何水准测量的方法研究，青海石油，2004（6）.
[3]许秀凤，全站仪对向观测法三角高程测量的精度分析，江苏测绘。2001（1）.18.
