全站仪测高程的方法有很多种:
1、经典方法,全站仪在已知坐标(含高程)点上设站;
2、后方交会,全站仪在任意点上设站;
3、对边测量,全站仪测两点高差
下面详细讲解一下各个方法的操作方法
方法一:经典方法

上图中,全站仪架设在A点(已知A点高程,HA),待求点B点上立反射棱镜,全站仪瞄准棱镜中心,测得斜距S和竖直角α,欲求B点高程HB,有:

我们从(1)式中可以发现,全站仪设站一旦完成,测站高程和仪器高度均为定值,如果测量过程中不改变棱镜的高度,则除了实测参数以外,等式右侧其他各个参数之和均为恒等值,由此我们可以得出:
全站仪一旦设定,同时不再改变棱镜高度的话,全站仪对各个点吃测量高差,其实质是每个三角高差dZ的差值

这个结论我们先记住,它将是后面方法二和方法三的理论基础。
方法二:后方交会
这里是指全站仪在高程测量前,全站仪自由设站,通过测量测站外一个已知高程点,再通过全站仪相关的设置,从而完成全站仪高程测量设站的工作。
我们继续对照着这张图进行分析:


方法三:对边测量
方法三的测量方法是一个纯粹的高差测量,操作也相当简单:全站仪架设在任意位置,不做任何高程测量的设置(即测站高程、仪器高、棱镜高均使用仪器内存值),分别对两个点测量其三角高差dZ(要保证棱镜高度不变),两者之差即为两点之高差,跟水准测量的后视减前视相反,这里应该是前视减后视。其测量原理,在方法一中已经验证,在此不再赘述。
各种方法的适用情况
方法都出来了,都有测量原理,都是可行的,如果硬要说哪种方法好,本身这个问题就是个伪问题,因为每种方法各有优势,如果不结合实际情况,便不能确定到底哪种方法要好。因此最后来谈谈各种方法的优势和不足,以及它们的适用情况。
方法一是经典方法,原理明确,而且全站仪的高程测量设置也是据此设置和计算,操作时按部就班,不容易出错,很多人都喜欢用它。缺点正如很多网友所说,仪器高度量取时误差较大,因此比较适用于初学者(按原理操作),以及对高程精度要求不是很高的情况(比如路基填挖施工)。改进的方法也有,正如很多网友说的,设置完成后,对后视已知高程点进行检验的时候,根据测量值和已知值的差异情况,调整仪器高度,直至差异小到满足要求为止。
方法二的优点是能在任意点上设站,不需要知道测站点高程而进行高程的测量,这个非常适用于进行三维测量时,平面也同时自由设站的情况,因此使用非常灵活,适应性强。缺点是设置的时候,不是按照参数的原意进行设置,比如输入测站高程,需要输入后视点高程,输入仪器高度时,输入测量三角高差的反号值等等,这时候头脑要保持绝对的清晰。而且,根据“测站高程+仪器高-棱镜高”为恒等值的原理,实际操作中参数输入有无数种组合,比如:
1、后视点高程—>测站高程,后视点三角高差反号—>仪器高,0—>棱镜高
2、后视点高程-后视点三角高差—>测站高程,0—>仪器高,0—>棱镜高
3、后视点高程—>测站高程,0—>仪器高,后视点三角高差—>棱镜高
等等,所以大家只要满足“测站高程+仪器高-棱镜高”为恒等值这个条件,还是可以的。
方法一和方法二的共同点,就是通过测量能直接获得测点的高程,因此适用于在一个测站上获取若干多个点高程的情况,比如地形碎部点测量、路基施工放样等。
方法三的特点是,避免了啰嗦的全站仪高程测量设置,只在距离测量模式中读取各点的三角高差dZ,通过各点dZ之差计算各点高差,跟水准测量类似,甚至可以直接使用水准测量的记录表格。不足之处在于不能直接测量获取各测点高程,还得象水准测量计算那样进行下一步的推算。因此,方法三如果用于地形碎部点测量、路基施工放样等情形就麻烦多了,但方法三可适用于水准路线的测量,以及在一个测站不需测量多个测点的情形。
以上就是任意点架设全站仪测量高程方法详解,如果你还有什么不了解的地方,欢迎留言或者在线咨询,我们会及时与您联系。东英测绘仪器有限公司提供RTK/GPS、全站仪、水准仪、经纬仪、无人机等测绘仪器的销售、租赁、检定、校正、维修等服务,也承接测绘培训与各种内外业工程测量任务,有相关的需要了解都可以留言或者在线咨询我们,我们将详细为你解答。