摘要：当面对崎岖的山路，或者复杂的地形条件时，很难通过普通的设备以及手法实施水平测量，而为了追求测量效果的良好，能够以全站仪三角高程测量充当水准仪进行四等水准测量的替代品，加以偏差的消除。如此一来，地理的因素将不再约束测量的效果，这一手法表现出偏差范围小，精密水平突出还有效率高等优势，能够可靠地替换四等水准测量，同时，大量的应用实践证实了这一设备的优越功能。
关键词：四等水准；全站仪；误差；测量
1 前言
通过实践能够明显看出，全站仪三角高程能够实现四等水准测量具备的精准水平，但是目前在多种测量规范中，均要求全站仪三角高程测量在替换四等水准手法的过程里，各站点需要具备超过两个测回，同时属于往返测，而涉及到的全站仪等仪器均需要投设于控制点位置，诸如此类的全部操作旨在保障三角高程测量与水准高程手法实现的精准能力保持一致。然而这个过程暴露出庞大的工作量以及繁杂的流程，一旦工程落实地点设置于地形崎岖的山区，就不可能落实任务，有时候这一替换还会起到画蛇添足的效果。
2 现实原因
在具体施工中，诸如目标修建一条新的公路时，由于所处的地点为山区或者低山丘陵聚集的地区等，路面起伏不定给施工带来了棘手的问题，与此同时，南方雨水丰富而且水田贯穿施工范围，植被繁茂，这些地貌特征都是进行以往水准测量的阻碍。由于设备庞大易损坏，精度缺乏保障，最后导致工作落实进度缓慢。经过多方实践，总结得到全站仪替换水准仪进行测量的一系列手法。
3 可行性s
3.1 全站仪简介
全站仪的构造决定其要更加先进，在精准水平、保护效果还有多种性能上优于以往的水准仪。其中，全站仪具备的自动双轴补偿系统是基于以往水准仪的问题加以改进而形成的。以往水准仪设置的塔尺不具备准符合气泡，突出表现为倾斜误差显著。除此以外，全站仪属于电子产品的范畴，无需人力的观测，直接消灭了主观因素带来的误差。
3.2 误差分析
三角高程涉及的误差包括：仪高、棱镜高量误差，照准误差、斜距测量误差还有大气折光等。这些误差的来源均是由地球曲率因素引发的。
通过小钢卷尺实施观测属于常规的仪器和棱镜的测定手段。通常进行两次测量，二者数据处于低于2-3毫米的状态下求平均数。但是由于这一测量手段观测的长度属于倾斜距离，并非实际的垂直高差，两个长度在进行替代后一定将出现偏差。
全站仪测角、测距将带有一定的误差，所得数据一定并非精准值。因此，应当提前于测量实施以前，面向全站仪加以校验检查，让全站仪保持良好的测角与测距，进而保障出现偏差落在能够接受的范围。
由于照准棱镜在进行俯测和仰测过程里存在安设位置相异的情况，进而存在具体棱镜高度以及钢卷尺测取棱镜高二者间的不符，这时需要采取的措施是：不管进行俯测或者仰测，全站仪中线需要保持于棱镜战板两侧三角形形成的夹角连接线路上。
处于高程的数据获取时，因为拉长了距离而不得不涉及到地球曲率以及大气折光的作用，同时一定要加以修正。有关地球曲率方面根据公式P=D2/2R获得；有关大气折光方面导致的偏移量根据公式r=D2/14R获得；有关球气差方面根据公式f=P-r获取，其值大约为0.43D2/R。
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4 全站仪代替水准仪测量误差的优化
在利用全站仪代替水准仪实施测量时进行的误差优化大致涉及下列内容：
有关仪器高还有棱镜高的观测误差时能够彻底规避的。这是因为获取三角高程高差的式子hAB=Dtgɑ+iA-VB+f。由于前后视测量实施环节里并未转换装置高度，因此这一环节的误差是能够避免的。前后视通过同一棱镜杆加以落实任务，倘若保持高度固定，通过棱镜杆支架保持置镜水平，水泡出现在正中，杆子树立在牢固的地表上，这些操作旨在固定前后视棱镜高度的一致，防止误差的出现。
有关球气差的影响能够降至最小。倘若前后视在水平上相距小于200米，同时前后视能够处于大致相同的位置，如此一来，前后视涉及的球气差修整量微乎其微。
有关照准误差的作用能够使用相应的手段避免。面向具备战标板的棱镜，前后视需要保持于棱镜战板两侧三角形形成的夹角连接线路上。而不具备相应装置的棱镜，其前后视能够通过于棱镜镜框上进行标记水平线的手段，以达到避免误差出现的期望。
除了上述内容之外，还要注意定时面向全站仪加以检测还有校准，让全部测角还有测距可以保持良好的状态，避免问题的出现。
5 测量有关事项
5.1 注意事项
通过全站仪加以测量工作的落实，需要着重关注下列各方面：
首先，一定要使用垂直角以及边长的对向观测，同时以尽可能短的时耗落实这一任务，如此一来，面向大气折光差还有气球曲率作用的误差修整工作才能有效实施。其次，面向高差方面的作用，垂直角起到主导因素的效果，所以进行观测的全过程应当遮阳，有效降低阳光给测角带来的作用。再次，有关仪器高以及棱镜高的获取必须于观测落实前后个实施一次，精确度提升到毫米级，保障误差降至可以接受的范围。最后，关注超限问题，适当调整或者重新测取。
5.2 问题反思
尽管这一仪器的相关应用手法已经接受了实践的检验而表现出良好的效果，但是目前还未出现严密的证明探讨；现存的理论规范并未将这一手法收录其中，所以也没有大面积推广。
6 结语
全站仪这一新型仪器表现出相对突出的测量精度，在观测落实中操作相对便捷，并且能够面向角度、距离还有高差等众多目标加以测定，其摆站明显降低，不再被地貌等因素所约束，进而工作效率凸显出来。使用全站仪加以三角高程测定，对照以往的手法而言，显著压缩了计算量，同时于崎岖的山地中、大片的水田环境中更加便捷的落实布置工作。通过全站仪三角高程替代四等水准测量，一改以往观测工作模式，经过实践检测验证，这一仪器以及对应的手法属于科学可靠的。
参考文献：
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作者简介：赵明（1969-05-04），男，四川攀枝花人，科长，测量工程师，中专，研究方向：测量技术
论文作者:赵明,毛红兵,刘文武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/15
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