1 概述
《國家一、二等水準測量規范》(GB/T12897-2006)規定:當一、二等水準路線跨越江河、峽谷、湖泊、洼地等障礙物的視線長度在 l00m以內時,可用一般觀測方法進行施測,但在測站上應變換一次儀器高度,觀測兩次的高差之差應不超過 1.5mm,取用兩次觀測的中數。若視線長度超過 100m 時,則應根據視線長度和儀器設備等情況,選用特殊的方法進行觀測。
某一等水準網跨河段長度約為 530 米為保證該工程順利實施,選用合適的跨河水準測量方法是的關鍵工作之一,本工程實例,采用了三角高程測量方法,精度要求達到國家一等水準準測量精度,儀器采用徠卡 TS30(測角精度 0.5“,測距精度 0.6mm+1ppm)。
2 觀測網形及場地選擇
2.1 觀測網形布設
為提高跨河水準精度,減小氣溫、氣壓、大氣折光的影響,測點C1、C2、D1、D2 近似在同一水平面上,且保證四個測點成一近似矩形??绾铀疁适疽鈭D如圖 1.
2.2 布設場地遵循原則
2.2.1 觀測墩建在測線處于河段較狹窄處,保證其同意水平面上??绾右暰€不得通過草叢,干丘、沙灘的上方,且保證避免正對日照方向。
2.2.2 大氣兩岸儀器視線距水面的高度應接近相等,本次復測跨河段的長度約為 530m,視線高度不低于 (s 為跨河視線長度公里數。水位受潮汐影響時,應按最高潮水位計算)。
2.2.3 兩岸由儀器至水邊的一段河岸,其距離應近于相等,其地貌、土質、植被等也應相似,儀器位置應選在開闊、通風之處,不得靠近墻壁及土、石、磚堆等。
3 施測方法
在 D1 架 TS30,分別照準 C1、C2、D2,得到一測回觀測高差:(S為斜距,δ 為豎角),兩點之間的高差為 S×sinδ+i-(li 為儀器高,l 為目標高),C1 點的高程為 Hc1=HD1+S×sinδ+i-l,C2、D2 的高程同理可得。利用以上三點的高程求 C1 D2、C2 D2 之間的高差。HD1,i 均一樣,相互抵消,若目標高相等則高差等于 S×sinδ 的差值。為了使目標高也相互抵消,可以先全部采用使用同一型號的棱鏡及覘標,這樣目標高可看成一致,但世上沒有完全相同的兩個物體,為消除不同的目標高對觀測高差的影響,把棱鏡及覘標分成 A、B 兩組,A 組總與儀器在一起,B 組總是在儀器的對岸,這樣往返測求平均高差則影響抵消。
能否滿足水準精度要求關鍵在于 S×sinδ 的精度,下面就此作如下分析:
4 數據處理
觀測數據的平差方法采用條件平差法,在平差過程中運用矢量加減的方法,消除儀器高影響,h5 和 h6 使用 DNA03 且距離較近,在平差過程中,認為平差中認為為已知值。
5 結束語
本次跨河水準精度滿足一等水準要求,通過實踐表明:跨河水準測量對于場地布設、觀測時段、觀測儀器都有著嚴格要求,為提高測量精度,通過一下手段可以有效提高精度,滿足測量精度要求:
(1)在測跨河水準前,對于全站儀進行儀器檢校,保證一測回垂直角中誤差小于 1.5”.
(2)在跨河段兩岸建立高程近似相等觀測墩,可以保證視線長度最短,可以有效減小大氣折光差對于高程測量的影響,同時保證視線不得通過草叢,干丘、沙灘的上方以及儀器位置要開闊通風處。
(3) 觀測時段選擇在晴天上午應在日出后 1h 至太陽中天前 2h至,保證在最短時間段內觀測完成所有測回,保證數據穩定性。
(4)為保證河兩岸觀測氣象條件一致,盡量縮短觀測時長,已確保兩岸折光系數近似相等。
參考文獻
[1]GB/T 12897-2006.國家一、二等水準測量規范[S].
[2]張艷,高飛,李曉莉。應用精密三角高程測量實現跨河水準的研究[J].測繪技術裝備,2007.
[3]賀春梅,明祖濤。利用三角高程測量代替一等跨河水準測量的可行性研究[J].工程地球物理學報,2006.
[4]范百興,夏治國。全站儀實施跨河水準測量及其精度分析[J].測繪工程[J].2004.
[5]周水渠。精密三角高程測量代替二等水準測量的嘗試[J].測繪信息與工程[J].1999.