CN114459422A - 利用rtk测量房角点的装置及方法 - Google Patents

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梁振锐
丁东强
钱美刚
李呈旸
徐伟
夏玉
徐朋
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明涉及一种利用RTK测量房角点的装置及方法，该装置包括轴杆、测带、水平装置、RTK测量仪，所述测带中心固定于轴杆中心竖直轴线上，用于测量轴杆到待测房角点P的距离；所述RTK测量仪安装于轴杆上端，用于测量轴杆所定点的平面坐标；所述水平装置安装于轴杆中部，用于在测量过程中保证轴杆始终处于竖直。本发明能解决使用全站仪坐标测量时的工作繁琐、测量时间长、读取数据量大；使用GNSS坐标测量时遇到房角无法测量、信号差等问题。本发明的装置及方法操作便捷、结构简单，能快速、高效的完成测量工作，保证施工进度。

Description

利用RTK测量房角点的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种RTK坐标放样房角点的测量技术，具体是一种利用RTK测量房角点装置及方法。
背景技术
随着城市工程建设步伐的逐渐加快，城市建筑物线型多变，走向灵活，在施工的过程中，往往要对一些建构筑物的实际坐标进行测量，要将房角点的平面坐标精准的测量出来，由于待测目标是房角点，工程测量的难度越来越大，为了满足施工设计要求，研究并做好能够满足工程所需的测量工作也势在必行。目前房角点平面坐标测量包括两种方法：全站仪测量、GNSS测量。全站仪测量在使用过程中要进行多次转站和水平气泡校准，导致坐标测量工作繁琐，人力物力投入较大，测量时间长，数据读取工作量大，成果数据公布缓慢，严重影响工程下一步施工。较全站仪测量而言，由于城市范围车流量大，楼房林立视线受阻，已逐步使用GNSS测量技术代替常规的全站仪测量。但是在使用GNSS测量时，虽然可以快速精准的完成测量任务，但是信号的接收很容易受外界条件的影响。由于仪器自身的构造，对点和整平无法同时实现，测量值总有一个常数差。因此在使用GNSS测量时，仍需要不断的创新，结合不同的方法完成测量任务。在目前的工程实地测量中，GNSS测量仪器受环境因素影响较大，遇到房角点、信号差等特殊情况，只能通过传统的测量方法完成，耗时耗力，严重影响测量进度。因此，如何提供一种测量房角点坐标时能解决工作繁琐、测量时间长、墙角无法测量、信号差的测量方法已成为本领域刻不容缓的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述平面坐标测量的不足，提供一种可以解决使用全站仪坐标测量时的工作繁琐、测量时间长、读取数据量大；使用GNSS坐标放样时遇到房角无法测量、信号差等问题的利用RTK测量房角点的装置及方法，该装置及方法操作便捷、结构简单，能快速、高效的完成测量工作，保证施工进度。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种利用RTK测量房角点的装置，包括轴杆、测带、水平装置、RTK测量仪，所述测带中心固定于轴杆中心竖直轴线上，用于测量轴杆到待测房角点P的距离；所述RTK测量仪安装于轴杆上端，用于测量轴杆所定点的平面坐标；所述水平装置安装于轴杆中部，用于在测量过程中保证轴杆始终处于竖直。
进一步，所述轴杆为可伸缩轴杆，根据RTK测量仪接收信号的强弱不同，调节轴杆的伸缩长度。
进一步，所述轴杆下部设有螺栓，用于固定伸长的轴杆。
进一步，所述螺栓轴杆下部螺旋连接且不可拔出。
进一步，所述RTK测量仪与轴杆之间可拆卸螺旋连接。
一种利用RTK测量房角点的方法，采用利用RTK测量房角点的装置，其具体步骤如下：
步骤一，打开RTK测量仪，根据接收机信号强弱将轴杆伸长到合适高度，拧紧螺栓保证伸长端轴杆固定；
步骤二，操作人员测量A点坐标通过测带量取A至P点水平距离，在等距离圆弧上测量B、C点坐标，保证A、B、C点在以房角点为圆心P的圆弧上；
步骤三，调整水平装置气泡居中保证精度，通过RTK测距仪分别读取A、B、C点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc),按照三点的坐标计算待测房角点P的坐标P(Xp,Yp),通过A、B两点得出直线方程为:
Figure BDA0003523162880000021
则其中垂线方程为：
Figure BDA0003523162880000022
同理，B、C两点的中垂线方程为：
Figure BDA0003523162880000031
将式(1-2)和式(1-3)联立求解，得到两条中垂线的交点坐标，即为A、B、C圆心的坐标P(Xp,Yp):
Figure BDA0003523162880000032
Figure BDA0003523162880000033
式中：
Figure BDA0003523162880000034
g＝(YC-YB)XA+(YA-YC)XB+(YB-YA)XC
步骤四，将所求房角点P的求解计算过程写入可编程计算器，操作人员输入A、B、C三点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc)，输出房角点坐标P(Xp,Yp)，完成测量工作。
本发明的有益效果是：
本发明能解决使用全站仪坐标测量时的工作繁琐、测量时间长、读取数据量大；使用GNSS坐标放样时遇到房角无法测量、信号差等问题。本发明的装置及方法操作便捷、结构简单，能快速、高效的完成测量工作，保证施工进度。
附图说明
图1是本发明的利用RTK测量房角点的装置的测量方法示意图；
图2是本发明的测带的装置示意图；
图3是本发明的用于RTK测量房角点的的装置示意图；
图4是本发明的用于RTK测量房角点的方法流程图；
图中：1.轴杆 2.测带 3.螺栓 4.水平装置 5.RTK测量仪。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方法作进一步详细说明。
如图1至图3所示，一种利用RTK测量房角点的装置，包括轴杆1、测带2、螺栓3、水平装置4、RTK测量仪5。螺栓3固定于轴杆1下部，用于固定伸长轴杆；测带2中心固定于轴杆1中心竖直轴线上，用于测量轴杆1到待测房角点P的距离；RTK测量仪5安装于轴杆1上端，RTK测量仪5用于测量轴杆1所定点的平面坐标。
优选的，轴杆1为可伸缩轴杆，根据RTK测量仪接收信号的强弱不同，可调节轴杆的伸缩长度。
优选的，水平装置4安装于轴杆1下部并固定，用于在测量过程中保证轴杆1始终处于竖直。
优选的，螺栓3安装于轴杆1下部，并与轴杆1螺旋连接且不可拔出，通过调节螺栓3松紧程度用于固定伸长端的轴杆1。
优选的，RTK测量仪5安装于轴杆1顶端，并与轴杆1可拆卸螺旋连接；用于测量轴杆1所定点的平面坐标。
优选的，测带2、水平装置4与轴杆1固定连接且不可拆卸。
如图4所示，一种利用RTK测量房角点的方法，具体操作方法如下:
如图2所示，测带2固定于轴杆1下部，用于测量轴杆1到待测房角点P的距离为常数d。
如图3所示，将RTK测量仪5安装于轴杆1上端，打开RTK测量仪5，根据接收机信号强弱将轴杆1伸长到合适高度，拧紧螺栓3保证伸长端轴杆1固定。
如图1所示，操作人员测量A点坐标通过测带量取A至P点水平距离，在等距离圆弧上测量B、C点坐标，保证A、B、C点在以房角点为圆心P的圆弧上；
如图1所示，调整水平装置4气泡居中保证其精度，通过RTK测距仪5分别读取A、B、C点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc),按照三点的坐标计算待测房角点P的坐标P(Xp,Yp),通过A、B两点写出其直线方程为:
Figure BDA0003523162880000041
则其中垂线方程为：
Figure BDA0003523162880000051
同理，B、C两点的中垂线方程为：
Figure BDA0003523162880000052
将式(1-2)和式(1-3)联立求解，得到两条中垂线的交点坐标，即为A、B、C圆心的坐标P(Xp,Yp):
Figure BDA0003523162880000053
Figure BDA0003523162880000054
式中：
Figure BDA0003523162880000055
g＝(YC-YB)XA+(YA-YC)XB+(YB-YA)XC
将所求房角点P的求解计算过程写入可编程计算器，操作人员输入A、B、C三点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc)，输出房角点坐标P(Xp,Yp)，完成测量工作。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用RTK测量房角点的装置，其特征在于：包括轴杆、测带、水平装置、RTK测量仪，所述测带中心固定于轴杆中心竖直轴线上，用于测量轴杆到待测房角点P的距离；所述RTK测量仪安装于轴杆上端，用于测量轴杆所定点的平面坐标；所述水平装置安装于轴杆中部，用于在测量过程中保证轴杆始终处于竖直。
2.根据权利要求1所述的利用RTK测量房角点的装置，其特征在于：所述轴杆为可伸缩轴杆，根据RTK测量仪接收信号的强弱不同，调节轴杆的伸缩长度。
3.根据权利要求1所述的利用RTK测量房角点的装置，其特征在于：所述轴杆下部设有螺栓，用于固定伸长的轴杆。
4.根据权利要求3所述的利用RTK测量房角点的装置，其特征在于：所述螺栓轴杆下部螺旋连接且不可拔出。
5.根据权利要求1所述的利用RTK测量房角点的装置，其特征在于：所述RTK测量仪与轴杆之间可拆卸螺旋连接。
6.一种利用RTK测量房角点的方法，采用权利要求1-5任一所述的利用RTK测量房角点的装置，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，打开RTK测量仪，根据接收机信号强弱将轴杆伸长到合适高度，拧紧螺栓保证伸长端轴杆固定；
步骤二，操作人员测量A点坐标通过测带量取A至P点水平距离，在等距离圆弧上测量B、C点坐标，保证A、B、C点在以房角点为圆心P的圆弧上；
步骤三，调整水平装置气泡居中保证精度，通过RTK测距仪分别读取A、B、C点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc),按照三点的坐标计算待测房角点P的坐标P(Xp,Yp),通过A、B两点得出直线方程为:
Figure FDA0003523162870000011
则其中垂线方程为：
Figure FDA0003523162870000012
同理，B、C两点的中垂线方程为：
Figure FDA0003523162870000021
将式(1-2)和式(1-3)联立求解，得到两条中垂线的交点坐标，即为A、B、C圆心的坐标P(Xp,Yp):
Figure FDA0003523162870000022
Figure FDA0003523162870000023
式中：
Figure FDA0003523162870000024
g＝(YC-YB)XA+(YA-YC)XB+(YB-YA)XC
步骤四，将所求房角点P的求解计算过程写入可编程计算器，操作人员输入A、B、C三点的平面坐标A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、C(Xc,Yc)，输出房角点坐标P(Xp,Yp)，完成测量工作。
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