大气折光对测角及测距精度影响的研究分析(2)

2 大气折光与三角高程的分析

2。1 大气折光影响误差产生的原因

测角和测距最后所得的数据和真实数据相比会有所不同是因为大气折光的存在，其中水平折光差对水平方向所测得的值会产生一定的影响，而竖直折光差则对高差产生一定的影响。在我们对水平角进行测量时，为了减弱折光差对原始数据所产生的误差，我们应该应避免视线从高低不平的房屋建筑，或者能反射光线的湖面上方通过；进行水准测量时，大气折光对高差的最后结果会有一定的影响，为了减少大气折光对它的影响，需要把水准仪放在前后视距相等的地方，我们在进行测量时，一定要避开竖直折光差较大的时间段，并且要提高视线和地面的竖直距离；在进行三角高程测量的过程中，根据实地情况来算实地实时的大气折光系数，并且改正单项高差；通过这些操作我们便可以减弱甚至消除大气折光对高差的影响。文献综述

2。2 三角高程的测量原理

如下图所示便是三角高程测量的实例图，在地面上选取A,B两点，在A点设立全站仪观测B点所观测得的竖直角为，通过仪器所测得的距离是，用卷尺所测得仪器A的高度为，B点的觇标高就是，则A、B两点间高差为：

当然我们是假设地球表面为平面把观测视线设为一条直线才能得出上述的公式。在进行测量的过程中，当A,B两点的距离大于等于300米的时候，我们应该考虑高差会被大气折光和地球曲率影响而产生误差。在三角高程测量时，我们需要通过采取往返观测的方式来消除减少地球曲率和大气折光对数据的影响。为了提高测量数据的精度，我们一般使用对向观测竖直角，来计算两点之间的高差，用来避免大气折光影响最后的数据[2]。

三角高程测量示意图

3。大气折光系数的测定

3。1大气折光对测距的影响

在上课时我们认识到空气密度会随着高度的升高而减少，高度越高空气密度越小，从宇宙中射入的光线通过地球的大气层时，会被密度不同的大气层所阻挡，光线便会折射，形成一凸像空中的的曲线，这就是我们所称为的大气折光。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

在大气中，我们的观测视线在其中经过时,它被近似的看成一条直线以方便于计算,由于大气中各处的温度不同，所导致大气的密度在各处也是各不相等的,于是我们的观测线更像是一条弯曲的曲线，而不是理想中的一条直线，二是一条凹向地面的曲线,从而使得观测数值与真值有所区别。根据折射定律可知: 用上式对高差h取微分可得:

(2)从下面的图中我们可以看出 , , ,。。。。。。,因为我们所观测的并不是一条直线，而是一条凸向的曲线,所以所得的值的符号是负的。从B图中我们可以看到，， ……,我们所观测的视线并不是一条直线，而是一条凹向的线条,所以所得的值的符号是正的。有上述可以总结出,我所观测的视线的弯曲的大小和方向是由垂直折射度的梯度所决定的。第二种情况,我们需要观测B点的正高差从A点观测,由于大气折光会对测量的结果产生影响,所以我们将使天顶距的观测值适当的减小，并且使高差增大。如果没有大气折光的影响，我们观测到高差应该是 ,但是带有折光影响的实际观测高差而是: 从B点观测A点而得的高差就是负的高差,因为大气折光的存在所以将天顶距观测值会减小,高差绝对值也会随着观测值的减小而减小，则带有折光影响的观测高差为: 大气折光对测角及测距精度影响的研究分析(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_84544.html