在傳統(tǒng)水準測量中，水準儀以高精度的優(yōu)點在各等級水準測量中發(fā)揮重要的作用，但也有不足之處，在平坦地區(qū)能很好的應用，但高差比較大的山區(qū)，距離偏長的河道等情況下水準儀都難以發(fā)揮效率。而隨著全站儀測距、測角精度以及穩(wěn)定性的不斷提高，利用全站儀高精度的三角高程測量取代普通水準測量過程中的部分或是全部都成為可能。本文結(jié)合全站儀三角高程的測量方法，分析全站儀在四等水準測量中的應用，利用成果數(shù)據(jù)進行對比，總結(jié)出全站儀替代水準儀四等水準測量的可行性報告。

2、全站儀三角高程原理

全站儀進行三角高程測量觀測，以及在實際中存在的各種誤差因數(shù)展示如下:

全站儀測量原理以及計算公式如下:

A為已知高程點，B為前視點，則用全站儀測量B點高差的計算公式為:

Hab=s*sina+c+i-r-h 其中

s……… 為斜距，a……….為垂直角

c……… 為地球曲率改正數(shù)，r……….為大氣折光改正數(shù)

3、全站儀實際測量中存在的誤差因數(shù)

3.1 全站儀儀器固定誤差:

全站儀和水準儀一樣，都存在自身的誤差，其中包括橫軸、豎軸、視準軸簡稱三軸誤差，分度盤誤差、以及測距誤差等，這些誤差不能人為改變，只能在實際中使用一定的方法進行減少和抵銷，比如視準軸誤差可以用前后視距相等觀測來抵銷，同樣盤左盤右方法觀測可以減少刻度盤誤差等。

3.2 人為誤差

人為誤差是實際測量中人為操作產(chǎn)生的，如觀測讀數(shù)誤差，儀器高的測量誤差，以及對中誤差等，實際測量中為把這種誤差降到一般采取多次測量求平均數(shù)。

3.3 大氣折光誤差

這種誤差是由于地表在太陽光照射下溫度上升造成空氣自下往上密度由薄到密分布而造成大氣的折光，這種誤差中隨溫度不斷變化，在測量時為提高精度需要求出實地的折光率，或是選取誤差變化少的時段進行觀測。

4、全站儀在四等水準測量實例中的精度分析

在鄭州某工業(yè)園里為便于廠區(qū)施工建設，布設了一個環(huán)型的水準網(wǎng)，其中水準網(wǎng)夸過一條小河道，布網(wǎng)如下:

如圖所示圖中BM1、BM2為已知水準點，B1-B8為待測點，閉合環(huán)繞廠區(qū)，同時經(jīng)過兩個已知水準點，測量中使用經(jīng)檢驗合格，標稱精度為:測角1″、測距為1mm+1ppm的全站儀進行作業(yè)。測量方法使用后-前測量，每個待測點擺站測量一次，每站儀器高和覘牌高測量三次取平均值，取值至mm，三次測量差值不大于2mm，并且歸算到直高。觀測結(jié)果均為三次觀測取得的平均值，本次測量為陰天，距離比較短，可以不考慮大氣折光的改正數(shù)，數(shù)據(jù)表如下:

5、結(jié)果分析

由上表數(shù)據(jù)分析得出全站儀是可以達到四等水準測量精度要求的，是可以在小范圍內(nèi)替代四等水準測量的，在特定的水準作業(yè)中全站儀的效率要比水準儀高，在高差偏大的地形中更能體現(xiàn)效率，但由于全站儀受到的誤差影響因素要比水準儀多，因此在測量過程中要嚴格檢驗儀器，對各種誤差因子進行改正，測量過程中要多次讀數(shù)取平均值。