浅谈高程测量的几种方法

　　通过对当前几种高程测量方法的阐述，进行了这几种方法的优缺点、适用情况的分析，通过比较，简单的叙述了以后这几种方法的发展前景。

　一、概述

　　随着仪器设备、测绘技术的不断发展，水利测绘方法也走向了多元化，本文就水利勘测中的高程测量进行一下简单阐述。目前高程控制测量的方法大体为以下几种：几何水准测量、三角高程测量、静态GPS三维坐标测量、动态GPS(RTK)三维坐标测量等。

二、各种方法的浅析

几何水准测量

　　几何水准测量是高程测量的常用方法，现在各个勘测单位普遍采用该方法。水准测量精度高、操作简单、计算方便，在水利工程的施工测量、竣工测量等过程中使用很方便、目的很直接，其平差方法及平差软件业已成熟，例如清华山维等软件。软件在使用中，操作也比较方便，计算比较严密。但该方法不适用于距水准点较远的地方，因为仅仅为了得到几公里的点位高程，就需联测水准点几十公里，这极大的浪费人力、物力，造成一些不必要的资源浪费。

三角高程测量

　　三角高程测量一般适宜于在地形起伏较大、水准测量很不方便的地方，宜在平面控制网的基础上布设高程导线符合路线、闭合环线或三角高程网，这样就在测量平面控制时，可兼测三角高程，节省了人力、物力。但操作时必须严格，谨防错误，避免返工。该方法技术要求较高，代替四等水准的光电测距高程导线，应起闭于不低于三等的水准点，并且边长不应大于1KM，高程导线的最大长度不应超过四等水准路线的最大长度。

　　三角高程测量在平原地区一般不宜使用该法。平原地带高差较小，造成垂直角较小，相对误差不明显，达不到高程等级要求;并且由于需要量取仪器高，在读数时人为误差较大，再加上小刚尺本身的刻度误差，这些误差累积，往往造成错误。但作为一种方法比较值得分析、讨论和进一步研究，是否能通过什么方法去解决这些误差，去开发更完善的平差程序，让它在平原地区也能发挥它的效用，使得平原地区把平面控制和高程控制就可以放在一起进行，真正的可以做“控制”了。

静态GPS三维坐标测量

　　该方法由于可全天候作业、不受距离远的限制(方圆15KM)逐步得到广泛应用。应用GPS测量技术可同时获得点位的三维坐标数据，其中平面测量技术已日臻完善成型，高程测量技术由于其外界影响因素较多，且具有不确定性，如计算软件、高程拟合方法的选择以及使用条件、误差来源等问题，其一直未形成定论，对它的精度尚难界定。目前，GPS接收机多自带解算程序，一般这种程序解算出的高程与几何水准测量得到的高程有一定的出入，等级稍微低些，用于地形图测绘、设计阶段前的勘察尚可，不适用于计量计算，只有通过正确的高程拟合后才能真正的达到等级要求。而高程拟合方法的选择目前尚未定论，有待于进一步讨论。在测区范围较小、地形变化小的测区内，利用几何水准均匀的布设一些基本高程控制点，可以用GPS高程测量代替几何水准测量测设图根水准或测站点水准(《水利水电工程测量规范》(SL197-97)将高程控制测量分为基本高程控制(一、二、三、四、五等)、图根高程控制、测站点高程控制)。另外，GPS仪器的选择要精度不低于基线精度5mm+1ppm、高程精度10mm+2ppm，性能较为稳定且受外界环境因素影响小的接收机。

动态GPS(RTK)三维坐标测量

　　在今后的地形图测绘、地籍图测绘、部分工程测量中可采用动态GPS(RTK)三维坐标测量既可得点位平面坐标也可得点位高程。RTK即实时差分系统，是差分系统(DGPS)中最先进、精度最高、应用最广泛的一种，它能设一个基准站可拖多台流动站进行作业，定位距离远，速度快，精度高，内存卡可储存原始观测资料;流动人员可自行控制，不需要基准站进行指挥。前不久，在位山灌区续建配套与节水改造项目测量、引黄济津应急调水工程三干渠衬砌施工、竣工等一系列工程项目中使用了动态GPS(RTK)，经试用证明：若GPS网布设合理，在GPS网控制之内，选点科学(视野开阔，远离大功率无线电发射源)，其所测点位高程基本上可与几何水准测得点位高程相差无几，在规范限差允许之内，可以用作工程使用，但该方法因仪器受电磁波干扰时影响较大，密林中、建筑群中，精度得不到保障，具有一定的局限性。

三、结论和建议

　　这几种方法各有利弊，在选择时应根据实际情况进行选择。一般几何水准测量比较严密;三角高程不适宜地形起伏小的地方，而动态GPS(RTK)三维坐标测量则由于具有测量速度快、定位距离远，应尽量去选择它，经过多使用来总结规律，以便更好地研究和正确使用，节省资源，使工作高效简便。

　　《建筑工程技术与设计》, 2015(18)

整理：陈柳林

审核：高冲

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