CN102305617A - 全站仪在工程中精确测高程的方法 - Google Patents

Abstract

一种全站仪在工程中精确测高程的方法，包括如下步骤：1)确定被测两点；2)设定两点中的一点的高程为已知高程并在该点安设棱镜，在另一点架设全站仪，测量该点的高程；3)用全站仪对准棱镜的中心测设出两点间的高差；4)根据两点间的高差和已知点的高程计算出未知点的高程H_B＝H_A-Δh_AB，其中，H_A是A点的高程；Δh_AB是两点间的高差。本发明的全站仪在工程中精确测高程的方法，减少了现场测量的工作量和计算量，提高了山地高程测量的精度，达到了工程测量的规范要求。

Description

全站仪在工程中精确测高程的方法

技术领域

本发明涉及一种全站仪测高程的方法。特别是涉及一种能够减少现场测量工作量，提高山地高程测量精度的全站仪在工程中精确测高程的方法。

背景技术

水准测量的基本原理是利用水准仪给出的水平视线配合水准尺来测定两点间的高差。是一种精度较高的测量高程的方法，但水准测量在实际工作中也出现了不少不足之处，主要表现在：

(1)工作量大：利用水准仪测量未知点的高程需要在已知点到未知点之间进行多次设站观察，观察速度慢，测量的工作量大。

(2)地形影响：利用水准仪测设高程受地形影响特别大，如高差起伏大的地形，需要多次在已知点到未知点之间设站测量，增加设站数，产生累积误差，影响测量精度。

(3)人为影响：用水准仪测设高程中需要观察者不断通过仪器进行读数，极易造成视觉疲劳读错数据；另外扶水准尺者的细小动作使水准尺前后或左右晃动造成观察者读数的误差。

三角高程测量是通过测定两点之间的水平距离及竖直角，根据三角学的原理计算两点间的高差。三角高程测量虽不受地形影响但在测设过程中需人为的测量仪器高、棱镜高等值，从而增加了测量的误差，是一种精度要求不太高的测量高程的方法。

所以，传统的三角高程测量方法在进行山地测量中误差大、工作量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种减少了现场测量的工作量和计算量，提高了测量精度的全站仪在工程中精确测高程的方法。

本发明所采用的技术方案是：一种全站仪在工程中精确测高程的方法，包括如下步骤：

1)确定被测两点；

2)设定两点中的一点的高程为已知高程并在该点安设棱镜，在另一点架设全站仪，测量该点的高程；

3)用全站仪对准棱镜的中心测设出两点间的高差；

4)根据两点间的高差和已知点的高程计算出未知点的高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB

其中，H_A是A点的高程；Δh_AB是两点间的高差。

当被测两点间的距离在全站仪测量的有效距离范围内，并且被测两点为通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度，用三脚架固定；

3)设定A点高程为已知高程H_A，并在B点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为B点，不考虑B点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同的数值；

4)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、B两点的高差为Δh_AB；

5)计算出B点高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB。

当被测两点间的距离超出全站仪测量的有效距离范围之外，并且A、B两点为不通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A、B两点之间设定一C点，该C点分别与A、B两点通视；

3)设定A点高程为已知高程H_A，在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度，用三脚架固定；

4)在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同的数值；

5)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、C两点的高差为Δh_AC；

6)计算出C点高程H_C：

H_C＝H_A-Δh_AC；

7)在B点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于在C点测设的高度，用三脚架固定；

8)仍在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，输入C点的高程H_C，全站仪高度输入与所要测设的B点棱镜高度相同的数值；

9)用全站仪对准B点的棱镜的中心进行测设，所测的高程值即为所要测设的B点的真实高程。

本发明的全站仪在工程中精确测高程的方法，减少了现场测量的工作量和计算量，提高了山地高程测量的精度，达到了工程测量的规范要求。

附图说明

图1是两点间距离在全站仪测量有效距离范围内并且为通视状态的测量示意图；

图2是两点间距离超出全站仪测量有效距离范围内并且为不通视状态的测量示意图；

其中，(a)是测量前部分的示意图，(b)是测量后部分的示意图。

图中：D是大地水平面。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的全站仪在工程中精确测高程的方法做出详细说明。

本发明首先假设A点的高程为已知高程H_A，需要测B点的高程H_B，而A、B两点间高差起伏较大，用水准仪测量困难较大。利用全站仪进行高程的测量，以徕卡TCR702型全站仪为测量仪器，本发明的全站仪在工程中精确测高程的方法，包括如下步骤：

1)确定被测两点；

2)设定两点中的一点的高程为已知高程并在该点安设棱镜，在另一点架设全站仪，测量该点的高程；

3)用全站仪对准棱镜的中心测设出两点间的高差；

4)根据两点间的高差和已知点的高程计算出未知点的高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB

其中，H_A是A点的高程；Δh_AB是两点间的高差。

具体分为以下两种情况：

一、如图1所示，当被测两点间的距离在全站仪测量的有效距离范围内，并且被测两点为通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度(hr)，用三脚架固定；

3)设定A点高程为已知高程H_A，并在B点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为B点，不考虑B点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度(hi)输入与对中杆高度(hr)相同的数值；

4)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、B两点的高差为Δh_AB；

5)计算出B点高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB。

二、如图2(a)、图2(b)所示，当被测两点间的距离超出全站仪测量的有效距离范围之外，并且A、B两点为不通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A、B两点之间设定一C点，该C点分别与A、B两点通视；

3)设定A点高程为已知高程H_A，在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度(hr)，用三脚架固定；

4)在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度(hi)输入与对中杆高度(hr)相同的数值；

5)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、C两点的高差为Δh_AC；

6)计算出C点高程H_C：

H_C＝H_A-Δh_AC；

7)在B点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于在C点测设的高度(hr)，用三脚架固定；

8)仍在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，输入C点的高程H_C，全站仪高度(hi)输入与所要测设的B点棱镜高度(hr)相同的数值；

9)用全站仪对准B点的棱镜的中心进行测设，所测的高程值即为所要测设的B点的真实高程。

由上所述，本发明的全站仪在工程中精确测高程的方法具有如下的特点：

1、对中杆上的刻度是在工厂生产中用专业仪器刻划上的，相对于用钢卷尺人为的量取棱镜高提高了测量的精度，所以只需将对中杆根据现场实际情况升高到可以测量的高度就是棱镜高，减少了工作量。

2、原有的三角高程测量方法中对仪器高的量取需要用钢卷尺进行现场量取，由于钢卷尺在量取中不能完全与地面垂直，加上人眼读数差，使所量的仪器高与实际高有较大的误差，降低了测量精度；本方法中不需要用钢卷尺量仪器高，从而减少了由仪器高产生的误差。

Claims (3)

1.一种全站仪在工程中精确测高程的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定被测两点；

2)设定两点中的一点的高程为已知高程并在该点安设棱镜，在另一点架设全站仪，测量该点的高程；

3)用全站仪对准棱镜的中心测设出两点间的高差；

4)根据两点间的高差和已知点的高程计算出未知点的高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB

其中，H_A是A点的高程；Δh_AB是两点间的高差。

2.根据权利要求1所述的全站仪在工程中精确测高程的方法，其特征在于，当被测两点间的距离在全站仪测量的有效距离范围内，并且被测两点为通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度，用三脚架固定；

3)设定A点高程为已知高程H_A，并在B点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为B点，不考虑B点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同的数值；

4)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、B两点的高差为Δh_AB；

5)计算出B点高程H_B：

H_B＝H_A-Δh_AB。

3.根据权利要求1所述的全站仪在工程中精确测高程的方法，其特征在于，当被测两点间的距离超出全站仪测量的有效距离范围之外，并且A、B两点为不通视的状态下进行如下步骤：

1)确定被测两点A、B；

2)在A、B两点之间设定一C点，该C点分别与A、B两点通视；

3)设定A点高程为已知高程H_A，在A点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于全站仪观察的高度，用三脚架固定；

4)在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同的数值；

5)用全站仪对准棱镜的中心测设出A、C两点的高差为Δh_AC；

6)计算出C点高程H_C：

H_C＝H_A-Δh_AC；

7)在B点安设棱镜并将棱镜的对中杆伸长到便于在C点测设的高度，用三脚架固定；

8)仍在C点架设全站仪，将全站仪选定为“测量”模式，设站为C点，不考虑C点的三维坐标X、Y值，输入C点的高程H_C，全站仪高度输入与所要测设的B点棱镜高度相同的数值；

9)用全站仪对准B点的棱镜的中心进行测设，所测的高程值即为所要测设的B点的真实高程。

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