全站儀任意點架設儀器測高程的各種方法的討論

常用的方法是架設儀器到任意點（高程坐標均未知）

1、將儀器高輸為0，稜鏡高為1.2m(實際稜鏡的高度)。

2、測出後視已知點和架設儀器點的高差。

3、用後視已知點高程+、-測量出的高差得出一高程，將此高程輸入到儀器的測站點高程，儀器高繼續為0。返測後視點，OK，進行現場抄平。不知道我的這種方法對不？

小弟有個問題在此向各位測量前輩們討教：

已知後視點高程，任意點架設全站儀，輸入實際的稜鏡高、儀器高、怎麼推算出架儀器點高程（不是視線高）？我用後視高程+稜鏡高+、-儀器測出的高差-儀器高=怎麼算出來不對哦。

請各位測量人員說說你們在現場是如何任意點架設儀器，測高程的，方法很多。哪種方法精度最高？麻煩說出具體的操作步驟。

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博主小結：

說實話，關於全站儀高程測量這個問題，我以前還沒有很仔細地琢磨過，也沒有深刻的實踐經驗，但自從幾天前網友5678把這個問題拋出以後，大家討論得非常熱烈，到此時為止，短短6天時間，就有近900人瀏覽，近60樓的回覆。當然，也有網友不以為然，認為此話題太「低級」。

那麼，到底這個話題怎樣呢？我作為博主，佔有在此可圖文並茂發表文字的優勢，就發表一點自己的拙見，就當對本日誌、對各位網友回復的一個總的回覆吧。

問題的分析

我個人認為，從大家熱烈討論的程度，從各抒己見闡述自己的方法來看，這個問題值得討論，我對大家的回覆都一一作了認真的閱讀和理解，我覺得這個問題至少要敲定以下幾點：

1．使用全站儀進行高程測量，到底有多少種可行的方法，相關的測量原理是什麼？

2．每種方法的優勢和不足是什麼？各自適用性如何？

3．每種方法的測量精度如何？

我想，關於全站儀測量高程，若能細化為以上三點，並探索求解，就可以充分地說明，這個主題絕不「低級」。

現在我就來「擺擺龍門陣」，繼續往下聊。

這裡我只針對以上第1、2點做出闡述，第3點精度問題，以後有時間進一步琢磨了再專門說說。

全站儀高程測量的方法

全站儀測量高程到底有幾種方法。根據我以往的理解，再參考了大家的熱烈討論，我個人認為，可以歸結為三種，我暫且定義如下（並不一定地道，但大家能理解就行了）

方法一：經典方法，全站儀在已知坐標（含高程）點上設站；

方法二：後方交會，全站儀在任意點上設站；

方法三：對邊測量，全站儀測兩點高差。

本日誌的開頭，網友5678提出的方法就是方法二。

下面對三種方法進行闡述：

方法一：經典方法

先說方法一。說這個方法是經典方法，是因為：

1．其測量原理我們在學習經緯儀視距測量時就學習過，每種測量教材中都有；

2．測量教材中有關全站儀高程測量原理，都按此原理進行闡述；

3．全站儀高程測量的相關設置，都按此原理進行的。

到底什麼測量原理呢，我們來回顧一下，看下圖：

我們從（1）式中可以發現，全站儀一旦設站完成，測站高程和儀器高度均為定值，若測量過程中不改變稜鏡高度，則除了Ssina（即實測參數）外，等式右側其它各參數之和均為恆等值，由此我們可以得出：

全站儀一旦設定，同時不再改變稜鏡高度的話，全站儀對各點的測量高差，其實質是每個三角高差dZ的差值

這個結論我們先記住，它將是後面方法二和方法三的理論基礎。

方法二：後方交會

說實話，我也不知道叫「後方交會」是否準確，因為這個名字一般是指：在全站儀平面測量時，全站儀自由設站，通過測量並輸入測站外兩個已知點的平面坐標，從而完成設站的工作。

而這裡是指全站儀在高程測量前，全站儀自由設站，通過測量測站外一個已知高程點，再通過全站儀相關的設置，從而完成全站儀高程測量設站的工作。

我們還是繼續對照著這張老圖進行分析：

方法三：對邊測量

方法三的測量方法是一個純粹的高差測量，操作也相當簡單：全站儀架設在任意位置，不做任何高程測量的設置（即測站高程、儀器高、稜鏡高均使用儀器內存值），分別對兩個點測量其三角高差dZ（要保證稜鏡高度不變），兩者之差即為兩點之高差，跟水準測量的後視減前視相反，這裡應該是前視減後視。其測量原理，在方法一中已經驗證，在此不再贅述。

各種方法的適用情況：

方法都出來了，都有測量原理，都是可行的，如果硬要說哪種方法好，本身這個問題就是個偽問題，因為每種方法各有優勢，如果不結合實際情況，便不能確定到底哪種方法要好。因此最後來談談各種方法的優勢和不足，以及它們的適用情況。

方法一是經典方法，原理明確，地球人都知道，而且全站儀的高程測量設置也是據此設置和計算，操作時按部就班，不容易出錯，很多人都喜歡用它。缺點正如很多網友所說，儀器高度量取時誤差較大，因此比較適用於初學者（按原理操作），以及對高程精度要求不是很高的情況（比如路基填挖施工）。改進的方法也有，正如很多網友說的，設置完成後，對後視已知高程點進行檢驗的時候，根據測量值和已知值的差異情況，調整儀器高度，直至差異小到滿足要求為止。

方法二的優點是能在任意點上設站，不需要知道測站點高程而進行高程的測量，這個非常適用於進行三維測量時，平面也同時自由設站的情況，因此使用非常靈活，適應性強。缺點是設置的時候，不是按照參數的原意進行設置，比如輸入測站高程，需要輸入後視點高程，輸入儀器高度時，輸入測量三角高差的反號值等等，這個用長沙話來講，叫做「轉範子」，這時候頭腦要保持絕對的清晰。而且，根據「測站高程+儀器高-稜鏡高」為恆等值的原理，實際操作中參數輸入有無數種組合，比如：

1．後視點高程—>測站高程，後視點三角高差反號—>儀器高，0—>稜鏡高

2．後視點高程-後視點三角高差—>測站高程，0—>儀器高，0—>稜鏡高

3．後視點高程—>測站高程，0—>儀器高，後視點三角高差—>稜鏡高

……

等等，只有想不到，沒有做不到，所以大家不要再爭論如何「轉範子」輸入參數了，只要滿足「測站高程+儀器高-稜鏡高」為恆等值這個條件，哈是可以的。

方法二的擁躉者，主要的自豪點在於免除了儀器高和稜鏡高的量取，特別是避免了量取儀器高的誤差，因此，即使在已知點上架設儀器，他們也會採用方法二來設置儀器。

方法一和方法二的共同點，就是通過測量能直接獲得測點的高程，因此適用於在一個測站上獲取若干多個點高程的情況，比如地形碎部點測量、路基施工放樣等。

方法三的特點是，避免了囉嗦的全站儀高程測量設置，神馬都不用，只在距離測量模式中讀取各點的三角高差dZ，通過各點dZ之差計算各點高差，跟水準測量類似，甚至可以直接使用水準測量的記錄表格。不足之處在於不能直接測量獲取各測點高程，還得象水準測量計算那樣進行下一步的推算。因此，方法三如果用於地形碎部點測量、路基施工放樣等情形就麻煩多了，但方法三可適用於水準路線的測量，以及在一個測站不需測量多個測點的情形。

文章轉載於招測量員

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