在几年工程的施工测量过程中，控制测量用GPS测好后，由于GPS点位置的限制，施工过程中必须进行导线测量，传统的方法是导线测坐标后用水准仪测高程，在武广时铁四院用徕卡TCA1201全站仪做二等水准控制，之后我们用天宝DINI 12电子水准仪复核结果满足二等规范要求，这次导线测量时我就想着怎样用全站仪把平面和高程一起测，而且精度还要满足要求。查看了一些资料发现说导线测量时高程误差太大，经过我改变方法和设备后测的精度完全可以达到三等以上，现就介绍导线和水准一起测量，得到控制点三维坐标的方法和过程。
测前准备：检验全站仪精度、盒尺、电池充电、对讲机充电、脚架、配套的棱镜杆两个（两个要一样，检查高度一样和垂直度垂直）、人员。
我们用的全站仪是徕卡TCA1201有自动记录数据，省去了人工记录。控制点号我们用Q10、Q11、Q12、Q13、Q14…加密点用J1、J2、J3、J4、J5、J6…仪器架在Q11上，对中整平好仪器，量取仪高输入测站仪高(仪高量准确，根据经验读数减去1毫米)，两个棱镜杆分别架前视和后视，气泡居中（因为棱镜杆高度固定且一样高，不用现场测量和记录，减少误差），后视Q10前视J1，对准后视棱镜十字丝按测存，对准前视棱镜十字丝测存，盘右对准前视十字丝测存，再对准后视棱镜十字丝测存，一个测回就完成了，一般测4个或6个测回，以四个测回为例，（测时仪器的点号第一个一定要自己输入，一般点号从1开始，四个测回没有侧错的情况点号到16，若测12号点错了就在输入12号测量，数据导入到excel后把测错的删除就行，下一站第一个点号从21号开始，36号结束，以此类推，目的是整理数据时方便）测完所有加密点J3、J4等后测回另外的控制点Q12和Q13上，外野基本就完成了。
回去后把全站仪的数据用软件导出来，有很多种方法，格式也很多，建议导出的数据先放到文本里，在用excel电子表格打开编辑成规范所要求的样式，（这里面需要编辑一些小程序，简单的计算角度，）一次编辑好就省去了以后用的很多麻烦，把我们需要的测角平均值、距离平均值、高差平均值以及仪高等数据提取到一张纸上，然后根据这些数据进行平差计算，得到我们需要的加密点三维坐标。
下面具体介绍全站仪的高程测量简便、准确的原理和特点。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
随着全站仪的广泛使用，使用棱镜杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及，使用传统的三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。使用这种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点，又减少了三角高程的误差来源，同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高，施测速度更快。
三角高程测量的传统方法
它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此，只有当A，B两点间的距离很短时，才比较准确。当A，B两点距离较远时，就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。或者对向观测，把全站仪和棱镜杆调换位置，测的hBA,然后取平均值得到A、B两点的高差进行计算，方可消除地球弯曲和大气折光的影响。这里不叙述如何进行球差和气差的改正，我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出，它具备以下两个特点：
1、 全站仪必须分别架设在已知点和待测点上。
2、 要测出待测点的高程，必须量取仪器高和棱镜高（棱镜杆固定一个或相同的两个，就没有必要量取棱镜高，只量取仪器高）。
三角高程测量的新方法
如果我们能将全站仪象水准仪一样任意置点，而不是将它置在已知高程点上，同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，利用三角高程测量原理测出待测点的高程。
这一新方法的操作过程如下:
1、 仪器任一置点，但所选点位要求能待测点和已知高程点通视和距离尽量相等。
2、 用仪器照准已知高程点，测出一个高差的值，再用仪器照准需要测的高程点，测出一个高差的值，有了这两个高差值和已知点的高程值就可以算出需测点的高程值。（此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程，仪器高，棱镜高，施测前不必设定。）www.tmgc8.com
综上所述：将全站仪任一置点，同时不量取仪器高，棱镜高。仍然可以测出待测点的高程。测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高，因为它减少了误差来源。整个过程不必用钢尺量取仪器高，棱镜高，也就减少了这方面造成的误差。同时需要指出的是，在实际测量中，棱镜高还可以根据实际情况改变，只要记录下相对于初值增大或减小的数值，就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。
参考文献：
[1] 铁路工程测量规范. 中国铁道出版社, 2010
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