在进行全站仪高程测量时,我们通常利用全站仪配合棱镜,或者经纬仪和塔尺,通过测量两点之间的水平距离与竖直角度,运用三角函数来计算两点之间的高程差。这种测量方式被称为三角高程测量,或者测距高程。尽管全站仪测量的精度不如水准仪,但其操作更为简便灵活,且不受地形的太大限制,因此在山区地形和高程测量中非常常见。通常情况下,三角高程测量常作为水准测量的辅助工具进行使用,精度要求与同等级水准测量一致。
在实际测量过程中,若使用全站仪(光电测距仪)进行高程的放样,视线高程的计算方法十分重要。假设后视点的高程为H0,在同一测站下(仪器的高程保持不变),我们可以利用实际测得的数值进行高程计算。如果棱镜的高度没有变化,放样点的实测高程公式可以简化为:
视线高程 H视线 = H0 - h0 + v
放样点高程 Hn = H视线 - hn - v = (H0 - h0 + v) + hn - v = H0 - h0 + hn
如果棱镜的高度发生变化,设变化量为w(即棱镜调整后的高度与原始高度的差),则放样点的实测高程可以修正为:
Hn = H0 - h0 + hn - w
为了减少因高程传递所带来的误差,每个等级的三角高程测量都有其距离限制。传递高程的最大距离应与水准测量的路线长度相当,而且最好将测量路线设计成闭合多边形,以便对测得的高程差进行校核。
除了上述常见的计算方法,采用全站仪测量高程时,视线高程的计算可以有两种方式:
若已知仪器所在点的地面高程,则视线高程为该点的地面高程与仪器高程之和。
若已知后视点的地面高程,则视线高程为后视点地面高程减去后视高差的读数,并加上棱镜高度。
这两种方法计算出的视线高程是相同的,前视点的高程可以通过仪器的视线高程加上前视高差读数并减去棱镜高度来确定。