全站仪如何测量高差？

使用全站仪测量高差时，原理是三角高程的原理。莱佳德科技小编整理了相关资料，下面是具体内容。

一、使用全站仪进行普通三角高程测量的原理

在计算定点的高程时，只要测出两点之间的高差，就可以根据已知点的高程计算出定点的高程。这个测量过程称为高程测量。高程测量的本质是高差测量。高程测量的常用方法有水准测量和三角高程测量。三角测量是一种间接的高程测量方法，不受地形起伏的限制，测量速度快。

设A和B是地面上高度不同的两点。给定A点的高程HA，只要知道A点和B点的高差HAB，就可以通过HB = HA+HAB得到B点的高程HB。

假设A、B两点相距不太远，水准面可视为水准面，不考虑大气折射的影响。确定高差hAB，可在A点架设全站仪，在B点架设跟踪杆，观测垂直角а，直接测量仪器高度i和棱镜高度t。如果A点和B点之间的水平距离是D，则hAB=V+i-t。因此，HB=HA+Dtanа+i-t (1)。这是三角高程测量的基本公式。

二、全站仪三角高程测量的新方法

本质上是将全站仪作为水准仪，将全站仪任意设点，而不是设置在已知的高程点上。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，因此测量速度会更快。

由公式(1)可知:

HA=HB-(Dtanа+i-t) (2)

上面公式中，除了Dtanа的值（即v的值）可以用仪器直接测得外，i和t都是未知的。但有一点是肯定的，那就是仪器一旦设置好，i值将保持不变。同时选择跟踪棒作为反射棱镜，假设t值也是固定的。从公式(2)可以看出:

HA+i-t=HB-Dtanа=W (3)

从公式(3)可以看出，基于上述假设，HA+i-t在任一测站也是固定的，可以计算出它的值W。

这种新方法的操作过程如下:

1.仪器的任意设定点，但要求选定点与已知高程点通视。

2.用全站仪瞄准已知高程点，测量V的值，计算W的值(此时与仪器测高有关的常数，如测站高、仪器高、棱镜高，都是任意值。没有必要在测量前设置。)

3.将仪器测站的高程重新设置为W，将全站仪高度和棱镜高度设置为0。

4、照准待测点测量其高程。

三、全站仪测站法测量高程的理论分析。

组合公式(1)、公式(3)

HB′= W+D′tanа′(4)

HB'是待测点的高程。

W是测站中设置的测站点高程。

D’是待测点距测站的水平距离。

а’是从测站到待测点的观测垂直角。

从公式(4)中可以看出，不同待测点的高程随着与测站的水平距离或观测垂直角度的变化而变化。

将公式(3)代入公式(4)表明:

HB′= HA+i-t+D′tanа′(5)

根据三角高程测量的原理:

HB′= W+D′tanа′+i′-t′(6)

将公式(3)代入公式(6)表明:

HB′= HA+i-t+D′tanа′+i′-t′(7)

这里i'，t是0，所以:

HB′= HA+I-t+D′tanа′(8)

从公式(5)和公式  (8)可以看出，两种方法测得的测点高程在理论上是一致的。也就是说，我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。

总结:全站仪任意点设置，不要测量仪器和棱镜的高度，仍可测量待测点的高程。测量结果理论上比传统的三角高程测量更精准，因为减少了误差源。整个过程中不需要用钢尺测量仪器和棱镜的高度，减少了这方面带来的误差。同时需要指出的是，在实际测量中，棱镜高度也可以根据实际情况进行改变。只要记录下相对于初始值T的增加或减少的值，就可以在测量的基础上计算出待测点的实际高程。

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