华北地区区域水准大气折光影响分析

大气折光对水准测量的影响是目前最重要且很难消除的误差之一。由折光影响产生的系统闭合差可能超过随机观测误差,那么在沿相同水准路线作重复观测的情况下,就可能会出现同符号闭合差。针对这一问题,该文提出了分析闭合环统计性质,从而提取出大气折光可能影响大的测段的方法。为了定量分析大气折光对水准观测结果的影响,提出不测温差的大气折光改正方法,对提取出的测段进行折光影响模拟。结果表明,大气折光对部分测环的水准环闭合差有系统性偏离影响,部分测段大气折光影响与地形存在明显的相关性。     

关于水准折光

由于在测量工作中，无论是光学观测或电学观测都涉及到折射问题，而折射影响在一定程度上限制了观测成果精度的进一步提高，因而二百多年来折射问题一直是大地测量学的主要研究课题之一。本文主要是讨论折光对水准测量的影响，即水准折光。通过实际试验和统计分析对当前在水准测量工作中经常提出的一些问题谈谈我们的意见。     

水准环中同符号闭合差的经常出现与大气垂直折光的影响

垂直折光对大地水准测量的影响,已作为水准测量中最重要的误差来源之一,并进行了广泛的研究。折光误差是系统累积的,它与测量路线的坡度、垂直温度梯度和视距的平方成比例。因此,如果沿路线的地形断面不对称,则垂直折光会使系统误差大大增加。由折光影响产生的系统闭合差可能超过随机观测误差,所以,在沿相同水准路线作重复观测的一切情况下,会出现同符号(或正或负)闭合差。在日本,自19世纪末以来,国土地理院曾数次进行一等重复水准测量。本文研究了本州岛东北地区的18个水准环,其中第6和第10两环总是出现负闭合差,在只有偶然误差存在的情况下,总是出现负闭合差的概率分别为0.007和0.047。本文研究了第6环和第10环自由空间重力异常和采用简单模型模拟的折光误差积累而产生的环闭合差。现将折光误差积累的模拟情况详述如下:(1)水准点间每段距离为2公里;(2)水准点间各测段的坡度相同;(3)所有测站观测的高差都不大于2米;(4)在水平面上方0.5米和2.5米之间的温差为1.0℃,它与倾斜面上单位面积的太阳幅射成正比。(5)太阳总是从南方照射过来;(6)各个模型中太阳的高度分别定为10°,30°和55°。两环有相似的地形不对称,即沿西线为山区,而东线相当平缓。因此在模拟计算前即预期到顺时针方向观测的闭合差为负。然而在模拟计算中,按照每对参数发现第6环的闭合差为正,第10环的为负。另一方面,考虑自由重力异常影响,在第6环会得到一个大的负闭合差。最后,我们可以把第6环观测的负闭合差解释为主要是由于重力异常的影响,而第10环观测的负闭合差被认为是由于折光引起的。     

水准折光的精确公式

大气折光误差是精密水准测量的一项系统误差。本文通过近地面大气层中温度垂直分布的观测试验，建立了比较理想的温度垂直分布的数学模型。利用数学分析和几何光学的原理建立了水准视线的曲线方程。在此基础上，导出了折光改正的精确公式。文中还提出了改正折光误差的实施方案。     

因瓦水准标尺的温度系数对高差的影响

近年来有不少为各种工程和地震预报服务的精密水准测量作业是在高山地区进行的，作业温度的变化由几度至几十度（C），高差由几十米至数百米。我们认为在这种环境作业是不     

论水准折光改正公式

水准折光改正公式,迄今已不下二十余种。本文根据折光基本理论和大气物理学中,关于大气底层热平衡的已有成果。对几个具有代表性的改正公式,进行分析和比较。从而就我国高程控制网的布设中,如何顾及折光影响的问题提出一些建议。     

削减大气折光对三角高度影响的新途径

提出一种新的光电测距三角高程导线计算方法,在折光系数变化显著地区,该法能比传统的对向观测计算法更好地消减大气折光对高程传递的影响。     

水准高差的日月潮汐改正

本文研究了日月潮汐对水准高差的影响 ,导出了水准高差的日月潮汐改正公式 ,从而验证了现行水准测量规范引用的公式 ,并发现其存在的个别错误 ,给出了计算潮汐改正需要的日月时角和赤纬的表达式     

国外水准折光研究的现状

本文简要介绍近五年来各国在水准折光研究方面的动态，其中第一部分介绍14种折光改正公式，接着介绍西德、加拿大、英国等有关水准折光的试验情况。通过资料分析得出我国一等水准在视线长度内当测区温度梯度为0.6℃/m左右时一般不引起显著的折光误差积累等结论。     

削减大气折光对三角高程影响的新途径

提出一种新的光电测距三角高程导线计算方法,在折光系数变化显著地区,该法能比传统的对向观测计算法更好地削减大气折光对高程传递的影响。     

水准观测前、后视间调焦对高差影响的探讨

一、问题的提出现行国家水准测量规范（以下简称《规范》）第49条5款指出：“在同一测站上观测时，不得两次调焦。”     

精密水准折光改正模型研究

大气折光差是精密水准测量系统误差的主要来源之一,必须设法予以削减。本文在分析现有水准折光改正方法的基础上,导出了一种基于水准视线折光角的改正模型。该模型具有跟经典的库卡梅基模型大致相同的改正精度,但适用性更强。     

大气折光对水平角测量影响及对策研究

通过测量实践和试验,分析了大气折光对特高精度边角测量的影响,指出旁折光是水平角测量误差的主要来源,而对边长的影响甚微;同时,边角网中水平角测量时起始方向的选择十分重要,提出了采用测量机器人作自动观测的一种起始方向确定和质量检查方法;并阐述了特高精度边角网布设和施测中为减少大气折光影响的一些对策。     

关于水准折光试验的论证材料

<正> 大地测量学者对水准测量折光差问题的研究,迄今已有近百年的历史了。从早期的雷尔克、拉列曼、约旦、奥西波夫到后来的库卡梅奇、巴甫洛夫和塔捷维扬等都认真地研究过这个问题。五十年代后期的恩津、莫佐兴、列潘、韦伯、沃伦和霍德尔等人,又进一步研究了折光差问题。但至今对折光差的作用性质,仍有一定程度的争议,而且一直是大地测量研究的重要课题之一。1982年     

RTK高差、水准高差组成混合网代替四等水准可行性的分析和研究

GPS RTK新技术在一级及以下的平面控制测量中应用较为广泛，但由于RTK的高程精度明显比平面精度要低．因此在生产中直接采用RTK高程成果较少。本文结合生产实测，对RTK高程的精度进行了一定的分析和处理，采用部分RTK高差代替四等水准高差，组成混合水准网进行平差，并进行精度分析和比较，以供大家参考。     

GPS跨河水准高差拟合方法研究

本文介绍了一种利用河流两岸GPS水准点之间的大地高高差及水准测量高差来拟合跨河点之间正常高高差的方法,并对高差拟合的几种数学模型进行了探讨和研究。该方法只关心GPS水准点间的高差而不必考虑其高程系统,避免了通常的高程拟合方法中河流两岸的水准高程系统必须相同且只能利用已知高程点进行外推计算的缺点,为解决高山峡谷、海岛及其他困难地区的跨河水准测量提供了一种简便而又实效的新方法,与常规跨河水准测量方法相比,成果精度及工效得到大幅度的提高。最后采用该方法对四川南充的试验数据进行了分析处理,表明GPS水准测量方法完全可以达到并优于常规跨河水准测量方法的精度。     

介绍几种水准折光的试验模式

自从芬兰大地测量学者库传梅奇教授于1938年发表著名折光改正公式以来，各国测量界的一些学者，对该课题进行了多方面的研究，并得出了一些水准折光改正公式。无疑，这些研究成果，都有助于了解和改正水准折光起到重要作用。     

隧洞约束环境下大气折光对精密水准测量的影响

研究黄河拉西瓦水电站一等水准网环线闭合差系统性偏大问题,结果表明,在拉西瓦具有一定坡度的交通隧洞内,大气折光显著,测量中需要采取措施以减小折光影响。     

美国两次水准折光试验的述评

本文扼要介绍美国大地测量局和国家海洋测量局于1979至1980年间在马里兰州和亚利桑那州所进行的两次水准析光试验,并根据已有的资料提出我们的看法。