全站仪测量高程的几种方法及其适用情况
全站仪是测量人员常用的设备，测量高程是全站仪功能之一。在实际测量高程过程中，需要注意一些方法，本期我们一起来探讨下全站仪测量高程的几种方法及其适用情况。
方法一：经典方法，全站仪在已知坐标(含高程)点上设站;
方法二：后方交会，全站仪在任意点上设站;
方法三：对边测量，全站仪测两点高差。
说这个方法是经典方法，是因为：
1.其测量原理我们在学习经纬仪视距测量时就学习过，每种测量教材中都有;
2.测量教材中有关全站仪高程测量原理，都按此原理进行阐述;
3.全站仪高程测量的相关设置，都按此原理进行的。
到底什么测量原理呢，我们来回顾一下，看下图：
我们从(1)式中可以发现，全站仪一旦设站完成，测站高程和仪器高度均为定值，若测量过程中不改变棱镜高度，则除了Ssina(即实测参数)外，等式右侧其它各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，全站仪对各点的测量高差，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。
“后方交会”一般是指：在全站仪平面测量时，全站仪自由设站，通过测量并输入测站外两个已知点的平面坐标，从而完成设站的工作。
而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。
我们还是继续对照着这张老图进行分析：
这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。
方法一是经典方法，原理明确，地球人都知道，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。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
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，避免了全站仪高程测量设置，神马都不用，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。
最简单的办法：随意设站，当然要整平好。如果不需要平面位置，连后视对准也不需要了。看任意一个已知高程的点，比如点A，它的高程为3.00米(这时你没有输入仪高和棱镜高，可能仪器上有之前的仪高输入和棱镜高，先不要管仪高，棱镜高在棱镜杆上有尺度，可以直接读取，输入棱镜高;也可以不修改棱镜高，但后面就不能随意拔长棱镜杆)，好了，对准A点上的棱镜中心，测量，会显示一个不准确的坐标和高程，坐标不要去管它，因为不需要平面位置。这时显示的A点的高程为一不准确值，比如为4.05米，也可能为其他值，总之，用这个值减去A点实际高程，比如4.05-3.00=1.05米，好了，现在把测站的高程，也就是Z值减去1.05米，重新输入。对准A点上的棱镜中心，测量，这时显示的就是A点的准确高程3.00米。再测任意其他点，测出的就是较为准确的高程。这个误差就是仪器的水准测量误差了，还减少了钢尺量测仪高的误差。
整理：陈柳林
审核：高冲、黄家伟
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