摘要：精密三角高程測(cè)量方法具有靈活性高、觀測(cè)簡(jiǎn)單以及受地形因素影響較小的特點(diǎn),是高程測(cè)量中比較常用的一種測(cè)量方法。隨著測(cè)繪領(lǐng)域中各種測(cè)量?jī)x器精度的不斷提高,使得精密三角高程測(cè)量方法的應(yīng)用更加廣泛，其中應(yīng)用最多的就是高速鐵路技術(shù)的控制測(cè)量。
　　相比傳統(tǒng)的常規(guī)高程測(cè)量方法，精密三角高程測(cè)量方法在高速鐵路高程測(cè)量中能有效克服常規(guī)高程測(cè)量方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、視線短以及效率低的缺點(diǎn)，可以有效提高高速鐵路高程測(cè)量的精度和效率。本文從精密三角高程測(cè)量的原理談起，然后詳細(xì)剖析了精密三角高程測(cè)量方法應(yīng)用于高速鐵路技術(shù)控制測(cè)量中的測(cè)量精度的影響因素，最后筆者進(jìn)一步提出了精密三角高程測(cè)量方法在高速鐵路高程測(cè)量應(yīng)用中具體的作業(yè)實(shí)施方案。
　　
　　關(guān)鍵詞：精密三角高程測(cè)量，高程測(cè)量，高速鐵路，研究
　　
　　一、精密三角高程測(cè)量方法的原理
　　精密三角高程測(cè)量是一種用來(lái)精確確定兩點(diǎn)間高差的簡(jiǎn)便測(cè)量方法，這種測(cè)量方法具有傳遞高程迅速的特點(diǎn)，而且測(cè)量不容易受地理?xiàng)l件的限制。為了更好的使讀者能對(duì)精密三角高程測(cè)量方法的原理有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，筆者首先對(duì)常規(guī)三角高程測(cè)量方法的原理及其缺陷作大致的介紹和說(shuō)明，在此基礎(chǔ)上，來(lái)對(duì)精密三角高程測(cè)量方法的原理作詳細(xì)的說(shuō)明。
　　
　　（一）常規(guī)三角高程測(cè)量方法的原理。常規(guī)三角高程測(cè)量方法的基本原理就是根據(jù)測(cè)站點(diǎn)和向照準(zhǔn)點(diǎn)之間觀測(cè)的垂直角以及二者之間的水平距離，借助經(jīng)緯儀和全站儀等測(cè)量?jī)x器來(lái)計(jì)算測(cè)站點(diǎn)和照準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差值。常規(guī)三角高程測(cè)量方法的公式如下：A、B兩點(diǎn)的高差為HAB=HA-HB=DAB*tagaAB+IA-JB+FAB。其中：①HA和HB分別為A、B兩點(diǎn)的高程；②DAB為A、B兩點(diǎn)間的水平距離；③aAB為A點(diǎn)觀測(cè)B點(diǎn)時(shí)的垂直角；④IA為儀器高；⑤JB為目標(biāo)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(guī)三角高程測(cè)量方法的缺陷。1、三腳架上量取儀器高IA和目標(biāo)高JB時(shí)往往存在較大的測(cè)量誤差，這就致使常規(guī)三角高程測(cè)量方法在工程測(cè)量和等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量中不能得到廣泛的應(yīng)用。2、在一定的角度范圍內(nèi)，角度值的變化對(duì)A、B兩點(diǎn)的高差HAB的值的影響較大。3、在一定的角度范圍內(nèi)，測(cè)距邊長(zhǎng)的變化對(duì)A、B兩點(diǎn)的高差HAB的值的影響較明顯。4、在常規(guī)三角高程測(cè)量中，豎直角不宜選用較大的數(shù)據(jù)值。
　　
　　（三）精密三角高程測(cè)量方法的原理。精密三角高程測(cè)量方法通過(guò)對(duì)常規(guī)三角高程測(cè)量方法作相應(yīng)的改進(jìn)，可以使儀器高IA和目標(biāo)高JB的誤差相互抵消，從而有效提高三角高程測(cè)量的精度。其中精密三角高程測(cè)量方法的原理如下。
　　精密三角高程測(cè)量方法通過(guò)在A、B兩點(diǎn)之間設(shè)立中間點(diǎn)T來(lái)測(cè)定A、B兩點(diǎn)之間的高差，具體情況如圖所示。
　　
　　精密三角高程測(cè)量方法的原理圖
　　從T點(diǎn)觀測(cè)A點(diǎn)可得到兩點(diǎn)之間的高差為hAT，其中hAT=DAT*tgaAT+iT-jA+fAT
　　從T點(diǎn)觀測(cè)B點(diǎn)可得到兩點(diǎn)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(diǎn)和B點(diǎn)兩點(diǎn)之間的高差hAB，其中hAB=DBT*tgaBT-DAT*tgaAT-(jB-jA)-(fBT-fAT)
　　這樣一來(lái)就可以使儀器高IA和目標(biāo)高JB的誤差相互抵消，來(lái)有效提高三角高程測(cè)量的精度。
　　
　　二、精密三角高程測(cè)量方法應(yīng)用于高速鐵路技術(shù)控制測(cè)量中的測(cè)量精度的影響因素分析
　　在使用精密三角高程測(cè)量方法進(jìn)行高速鐵路技術(shù)控制測(cè)量時(shí)，影響其測(cè)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(cè)的精度、大氣垂直折射的影響以及測(cè)量?jī)x器自身的精度等其他因素。在高速鐵路技術(shù)控制測(cè)量時(shí)，如果不能有效控制這些影響因素的話，將會(huì)導(dǎo)致最終的測(cè)量精度將無(wú)法滿足高速鐵路技術(shù)中高程測(cè)量的精度要求。以下就分別對(duì)其中主要的影響因素作詳細(xì)的分析和說(shuō)明。
　　
　　（一）量高誤差。量高誤差主要是由測(cè)量?jī)x器高度以及覘標(biāo)高度所引起的誤差，然而由于當(dāng)前大多數(shù)測(cè)距儀和覘標(biāo)都配備有精細(xì)到毫米的量測(cè)工具，可有效控制測(cè)量誤差，可以說(shuō)量高誤差對(duì)精密三高程測(cè)量的精度影響比較小。
　　
　　（二）天頂距觀測(cè)的精度。天頂距觀測(cè)的精度是影響精密三角高程測(cè)量精度的一個(gè)重要因素。其中天頂距觀測(cè)的精度主要受儀器測(cè)量精度、照準(zhǔn)測(cè)量精度以及讀數(shù)誤差的影響。其中照準(zhǔn)測(cè)量精度的影響是主要的。由于照準(zhǔn)測(cè)量精度受測(cè)量時(shí)間和測(cè)量時(shí)間間隔的制約，因此在高速鐵路高程測(cè)量中要想提高天頂距觀測(cè)精度的話，就要選擇好合適的測(cè)量時(shí)間，同時(shí)還應(yīng)把測(cè)量間隔時(shí)間控制在一個(gè)小時(shí)內(nèi)。
　　
　　（三）大氣垂直折射的影響。大氣垂直折射的影響是對(duì)精密三角高程測(cè)量精度的影響最大的因素。其中大氣折射對(duì)精密三角高程精度的影響主要體現(xiàn)在大氣垂直折射角在觀測(cè)天頂距時(shí)對(duì)垂直角以及天頂距觀測(cè)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(cè)量方法應(yīng)用于高速鐵路技術(shù)控制測(cè)量中要特別注意的一項(xiàng)問(wèn)題。
　　
　　三、精密三角高程測(cè)量方法在高速鐵路高程測(cè)量應(yīng)用中具體的作業(yè)實(shí)施方案研究
　　
　　（一）測(cè)量?jī)x器的改裝。考慮到高速鐵路高程測(cè)量的高精度需求，要求測(cè)量?jī)x器應(yīng)具有目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別功能，而且還要滿足標(biāo)稱(chēng)精度不低于0.5mm以及反射棱鏡的測(cè)量誤差不大于0.1mm的要求。
　　
　　（二）數(shù)據(jù)的測(cè)量。在高速鐵路高程測(cè)量的過(guò)程中要在測(cè)段水準(zhǔn)點(diǎn)20米以內(nèi)的范圍區(qū)域內(nèi)架設(shè)全站儀，并在水準(zhǔn)點(diǎn)上架設(shè)棱鏡桿來(lái)進(jìn)行距離和高度角的測(cè)量。為了有效提高測(cè)量的精度，要求測(cè)量時(shí)各站要在測(cè)量前測(cè)定一下溫度和氣壓，有效降低大氣垂直折射對(duì)測(cè)量精度的影響。
　　
　　（三）測(cè)量中的主要技術(shù)指標(biāo)要求。在高速鐵路高程測(cè)量的過(guò)程中，主要的技術(shù)指標(biāo)要求如下表所示。
　　
　　其中S在支線往返測(cè)測(cè)量中為測(cè)段的平均長(zhǎng)度；在雙棱鏡對(duì)向測(cè)量中為兩臺(tái)全站儀之間的平均距離。
　　
　　（四）精密三角高程測(cè)量方法在高速鐵路高程測(cè)量應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。第一、測(cè)量時(shí)間的選擇在很大程度上決定高程測(cè)量的精度。由于日出和日落時(shí)分的大氣垂直折光的系數(shù)不穩(wěn)定，不宜進(jìn)行測(cè)量。第二、自動(dòng)照準(zhǔn)測(cè)量時(shí)要保證視場(chǎng)內(nèi)不能有任何障礙物，視線必須清晰。第三、對(duì)向測(cè)量時(shí)，如有一站測(cè)量時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的話，應(yīng)重新測(cè)量。第四、數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程中要選擇好觀測(cè)位置，而且要確保測(cè)段落在起、末水準(zhǔn)點(diǎn)上。
　　
　　結(jié)論：精密三角高程測(cè)量方法在高速鐵路高程測(cè)量中的應(yīng)用，可以有效提高高速鐵路高程測(cè)量的精度，然而受限于各種因素，在實(shí)施精密三角高程測(cè)量的過(guò)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(cè)量的精度要求，這勢(shì)必會(huì)影響高速鐵路以后的安全運(yùn)營(yíng)。因此，在測(cè)量過(guò)程中一定要確保高速鐵路高程測(cè)量各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的落實(shí)，這是精密三角高程測(cè)量應(yīng)用于高速鐵路的最終目標(biāo)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]王力.精密三角高程測(cè)量的精度分析[J].大壩與安全,2009(7).
　　[2]黎正忠.精密三角高程測(cè)量的演示[J].東北財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào),2008(5).