摘要：精密三角高程測量方法具有靈活性高、觀測簡單以及受地形因素影響較小的特點,是高程測量中比較常用的一種測量方法。隨著測繪領域中各種測量儀器精度的不斷提高,使得精密三角高程測量方法的應用更加廣泛，其中應用最多的就是高速鐵路技術的控制測量。
　　相比傳統的常規高程測量方法，精密三角高程測量方法在高速鐵路高程測量中能有效克服常規高程測量方法勞動強度大、視線短以及效率低的缺點，可以有效提高高速鐵路高程測量的精度和效率。本文從精密三角高程測量的原理談起，然后詳細剖析了精密三角高程測量方法應用于高速鐵路技術控制測量中的測量精度的影響因素，最后筆者進一步提出了精密三角高程測量方法在高速鐵路高程測量應用中具體的作業實施方案。
　　
　　關鍵詞：精密三角高程測量，高程測量，高速鐵路，研究
　　
　　一、精密三角高程測量方法的原理
　　精密三角高程測量是一種用來精確確定兩點間高差的簡便測量方法，這種測量方法具有傳遞高程迅速的特點，而且測量不容易受地理條件的限制。為了更好的使讀者能對精密三角高程測量方法的原理有一個深刻的認識，筆者首先對常規三角高程測量方法的原理及其缺陷作大致的介紹和說明，在此基礎上，來對精密三角高程測量方法的原理作詳細的說明。
　　
　　（一）常規三角高程測量方法的原理。常規三角高程測量方法的基本原理就是根據測站點和向照準點之間觀測的垂直角以及二者之間的水平距離，借助經緯儀和全站儀等測量儀器來計算測站點和照準點之間的高差值。常規三角高程測量方法的公式如下：A、B兩點的高差為HAB=HA-HB=DAB*tagaAB+IA-JB+FAB。其中：①HA和HB分別為A、B兩點的高程；②DAB為A、B兩點間的水平距離；③aAB為A點觀測B點時的垂直角；④IA為儀器高；⑤JB為目標高，即棱鏡高；⑥FAB為地球曲率和大氣折光的綜合影響因子。
　　
　　（二）常規三角高程測量方法的缺陷。1、三腳架上量取儀器高IA和目標高JB時往往存在較大的測量誤差，這就致使常規三角高程測量方法在工程測量和等級水準測量中不能得到廣泛的應用。2、在一定的角度范圍內，角度值的變化對A、B兩點的高差HAB的值的影響較大。3、在一定的角度范圍內，測距邊長的變化對A、B兩點的高差HAB的值的影響較明顯。4、在常規三角高程測量中，豎直角不宜選用較大的數據值。
　　
　　（三）精密三角高程測量方法的原理。精密三角高程測量方法通過對常規三角高程測量方法作相應的改進，可以使儀器高IA和目標高JB的誤差相互抵消，從而有效提高三角高程測量的精度。其中精密三角高程測量方法的原理如下。
　　精密三角高程測量方法通過在A、B兩點之間設立中間點T來測定A、B兩點之間的高差，具體情況如圖所示。
　　
　　精密三角高程測量方法的原理圖
　　從T點觀測A點可得到兩點之間的高差為hAT，其中hAT=DAT*tgaAT+iT-jA+fAT
　　從T點觀測B點可得到兩點之間的高差為hBT，其中hBT=DBT*tgaBT+iB-jB+fBT
　　有hAT和hBT可以得到A點和B點兩點之間的高差hAB，其中hAB=DBT*tgaBT-DAT*tgaAT-(jB-jA)-(fBT-fAT)
　　這樣一來就可以使儀器高IA和目標高JB的誤差相互抵消，來有效提高三角高程測量的精度。
　　
　　二、精密三角高程測量方法應用于高速鐵路技術控制測量中的測量精度的影響因素分析
　　在使用精密三角高程測量方法進行高速鐵路技術控制測量時，影響其測量精度的因素是多方面的，其中主要包括量高誤差、天頂距觀測的精度、大氣垂直折射的影響以及測量儀器自身的精度等其他因素。在高速鐵路技術控制測量時，如果不能有效控制這些影響因素的話，將會導致最終的測量精度將無法滿足高速鐵路技術中高程測量的精度要求。以下就分別對其中主要的影響因素作詳細的分析和說明。
　　
　　（一）量高誤差。量高誤差主要是由測量儀器高度以及覘標高度所引起的誤差，然而由于當前大多數測距儀和覘標都配備有精細到毫米的量測工具，可有效控制測量誤差，可以說量高誤差對精密三高程測量的精度影響比較小。
　　
　　（二）天頂距觀測的精度。天頂距觀測的精度是影響精密三角高程測量精度的一個重要因素。其中天頂距觀測的精度主要受儀器測量精度、照準測量精度以及讀數誤差的影響。其中照準測量精度的影響是主要的。由于照準測量精度受測量時間和測量時間間隔的制約，因此在高速鐵路高程測量中要想提高天頂距觀測精度的話，就要選擇好合適的測量時間，同時還應把測量間隔時間控制在一個小時內。
　　
　　（三）大氣垂直折射的影響。大氣垂直折射的影響是對精密三角高程測量精度的影響最大的因素。其中大氣折射對精密三角高程精度的影響主要體現在大氣垂直折射角在觀測天頂距時對垂直角以及天頂距觀測值的影響。有效控制大氣垂直折射的影響是精密三角高程測量方法應用于高速鐵路技術控制測量中要特別注意的一項問題。
　　
　　三、精密三角高程測量方法在高速鐵路高程測量應用中具體的作業實施方案研究
　　
　　（一）測量儀器的改裝。考慮到高速鐵路高程測量的高精度需求，要求測量儀器應具有目標自動識別功能，而且還要滿足標稱精度不低于0.5mm以及反射棱鏡的測量誤差不大于0.1mm的要求。
　　
　　（二）數據的測量。在高速鐵路高程測量的過程中要在測段水準點20米以內的范圍區域內架設全站儀，并在水準點上架設棱鏡桿來進行距離和高度角的測量。為了有效提高測量的精度，要求測量時各站要在測量前測定一下溫度和氣壓，有效降低大氣垂直折射對測量精度的影響。
　　
　　（三）測量中的主要技術指標要求。在高速鐵路高程測量的過程中，主要的技術指標要求如下表所示。
　　
　　其中S在支線往返測測量中為測段的平均長度；在雙棱鏡對向測量中為兩臺全站儀之間的平均距離。
　　
　　（四）精密三角高程測量方法在高速鐵路高程測量應用中的注意事項。第一、測量時間的選擇在很大程度上決定高程測量的精度。由于日出和日落時分的大氣垂直折光的系數不穩定，不宜進行測量。第二、自動照準測量時要保證視場內不能有任何障礙物，視線必須清晰。第三、對向測量時，如有一站測量時間相對較長的話，應重新測量。第四、數據測量過程中要選擇好觀測位置，而且要確保測段落在起、末水準點上。
　　
　　結論：精密三角高程測量方法在高速鐵路高程測量中的應用，可以有效提高高速鐵路高程測量的精度，然而受限于各種因素，在實施精密三角高程測量的過程中，不能有效控制那些影響因素的話，就很難滿足高速鐵路高程測量的精度要求，這勢必會影響高速鐵路以后的安全運營。因此，在測量過程中一定要確保高速鐵路高程測量各項技術指標的落實，這是精密三角高程測量應用于高速鐵路的最終目標。
　　
　　參考文獻
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