全站仪悬高测量存在的问题及改进方法

第33卷 第 1期 2010年 2月 测绘与空间地理信息 GEOMATlCs& SPATIAL lNFoRMATIoN TECHNoLoGY V01．33．No．1 Feb．，2010 全站仪悬高测量存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及改进方法 潘益民，黄 曼，杜素云 (浙江工业职业技术学院 建筑 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院，浙江 绍兴312000) 摘 要：通过对全站仪悬高测量基本原理的介绍，结合在实际工程 中应用时存在的问题，提出了安置两次仪器对 同一 目标进行观测，并对所测结果进行改正，提高测量成果的精确性。 关键词：全站仪；悬高测量；存在问题；改进方法 中图分类号：P2IM 文献标识码：B 文章编号：1672—5867(2010)01—0046一o2 The Problems and Improved M ethods of Total Station Remote Elevation M easurement PAN Yi—min．HUANG Man．DU Su—yun (Zh~iang Industy Polytechnic College，Shao~ng 312000，China) Abstract：This paper introduced the basic principle of Total Station remote elevation measurement．Combined with the problems in practical application，it put forward a method for observing the same goal by resettle instruments twice，and corrected the results to im— proved the accuracy． Key words：Total Station；remote elevation measurement；problems；improved methods 0 引 言 挥全站仪的功能。 全站型电子速测仪简称全站仪，是由电子测角、电子 测距、电子计算和数据存储单元等组成的3维坐标测量仪 器，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息。全 站仪除了具备常用的基本测量模式 (角度测量、距离测 量、坐标测量)，能进行 自动测角、测距、测坐标、精度高、 速度快等优点外，还具有一些特殊的测量程序，如可以进 行对边测量(RDM)、悬高测量(REM)、偏心测量、放样测 量、面积计算等，同时还具有数据储存功能、参数设置功 能，给测量工作带来了极大的方便，大大减轻了测绘工作 者的劳动强度，提高了测绘工作的效率和质量。但是广 大测绘人员要想充分发挥全站仪的功能，除了要掌握上 述测量功能的基本原理外，还应在此基础上结合工程实 际加以灵活运用，不少测量技术人员也进行了探索，提出 了对向观测方法⋯、两次仪器高法 ，前方交会法 等 等。本文根据实际工程测量中遇到的问题对悬高测量的 原理和应用做一简要分析，并提出安置两次全站仪进行 外业观测的改进措施，对观测结果进行改正，使得悬高测 量的结果更接近于正确值，以期更好地在工程建设中发 1 悬高测量原理 所谓悬高测量，就是测定空中目标点距地面的高度。 利用全站仪进行悬高测量的基本原理如图 1所示。首先 把全站仪安置在地面上的A点，反射棱镜安置在与被测 目标点曰同一铅垂线上的地面点 ，量取反射棱镜高 并输入全站仪(也可以不用反射棱镜高 )；然后照准反射 棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点 B，便能实 时显示出目标点 至地面点的 高度日。 显示的目标高度H，由全站仪内存的计算程序按下式 计算： H = S COS 2 tan l—S sin 2+ = S COS O／2(tan 1一tan 2)+ (1) 式中：s——全站仪至反射棱镜的斜距；Ot，——目标点 的竖直角； ——反射棱镜的竖直角； ——反射棱镜高。 如不用反射棱镜高，则： H = S COS Ol2 tan l—S COS Ol2 tan O／3= S COS 2(tan Oel—tan O／3) (2) 式中： ——地面点B 的竖直角。 收稿 日期：2009—03—10 基金项目：绍兴市教育科学2006学年规划课题(xk06024)资助 作者简介：潘益民(1964一)，男，浙江新昌人，讲师，本科学历，2004年毕业于同济大学土木工程专业，主要从事工程测量教学与研究 工作。 第 1期 潘益民等：全站仪悬高测量存在的问题及改进方法 47 图 1 悬高测量基本原理 Fig．1 Basic principle of remote elevation measurement 由此可见 ，悬高测量 的原理 很简单 ，观测起来也很 便捷，利用全站仪提供的该项特殊功能，可方便地用于 测定悬空输电线路、桥梁以及高耸建筑物、构筑物的高 度。 但是，要想利用全站仪悬高测量功能测出目标点的 正确高度，必须将反射棱镜恰好安置在被测 目标点的铅 垂线上，否则测出的结果将是错误的(如图2所示)，悬高 测量结果 与正确的悬高 日相差 AH。 △H =H —H，=A一6 (3) 式 中6一般来说很小 ，可以忽略。 图2 反射棱镜与 目标不在同一铅垂线上 Fig．2 Reflecting prism and goal are not in the sanle line 在实际工作中，一般是通过目估的方法将反射棱镜 安置在与被测 目标同一铅垂线的地面点，但这是很困难 的一件事情，尤其是当目标点离地面较高时。另外，在有 些建筑物或构筑物下 ，目标点铅垂线上 的地面无法安置 反射棱镜，如输电铁塔、烟囱等。此时，该如何进行悬高 测量呢?下面介绍用安置两次仪器来进行悬高测量的 方法 。 2 观测步骤 欲测定高压电线上点 B的高度。测量步骤如图 3 所示 。 1)把全站仪安置在地面上的A点，利用目估的方法 图3 安置两次仪器进行悬高测量示意图 Fig．3 Resettle instruments twice to remote elevation measurement 将反射棱镜安置在与被测目标点 曰的下方地面点 c ，并 且尽可能与 点同一铅垂线上，量取反射棱镜高 并输入 全站仪(也可以不用反射棱镜高 )； 2)照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准 目标点 B，此时仪器显示出的不是 目标点 曰至地面点的 B 距离日，而是点C到 c 的距离H．； 3)把全站仪搬到与AB 同一直线上的A 点，重新安置 仪器，用上述方法再次进行观测，仪器显示出的是点 c”到 c 的距离 。由图可知C C 的间距是： h=H 一H2 (4) 在 △CC 中，根据正弦定理可以得到 ： C"B： ： 孚 (5) llak l 一 0[I SIn＼“ l 一 0[I， 在直角AC 'DB中： BD =C"B sin ． (6) 将(5)式代入(6)式，得： 曰D = h COS Ot1 ． _ 吼 一 生!竺 ! ， 一 sin l COS I— COS l sin ： - — L—了 (7) l—tan 1 cot0[ 1 、 从图3中可知，BD=A+h，代入(7)得到： △ ^ (8) △ = 一九= (9) · ‘ · “ (加) 上述的计算公式可通过编程存人全站仪中，使用时 可实时地显示出被测 目标的高度 。 3 结束语 综上所述，全站仪的普及使用，的确给我们的测量工 作带来极大的方便，但在实际工作中，对全站仪提供的一 些功能不能盲 目地使用，否则将不会得到正确的结果。 同时，要结合自己的具体工作，不断地对全站仪的功能进 行开发，才能更好地发挥全站仪的先进功能。 (下转第51页) 第 1期 王履华：第二次土地调查中坐标系统转换方法研究 5l 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 3 边长误差比较 Tab．3 Comparision of side length errors 3．4 不存在控制点地区坐标系统转换方法 如果坐标系统转换地区不存在或者没有足够的控制 点进行转换参数的计算，则可以使用土地利用更新调查 1954年北京坐标系的影像和 国家下发 1980西安坐标 系 的影像选取相同地物点作为控制点使用。控制点的选取 需要均匀分布于整个区域 ，选取具有明显特征的地物点 ， 如线状地物(道路 、河流)的拐 角或交叉点 、房屋拐角、点 状地物等 。 将矢量坐标系统转换后，需要将矢量数据和 1980西 安坐标系影像进行套合检查，如果存在精度不符合要求 的地方 ，需要人工进行调整。 4 结束语 本文以四参数法为例进行坐标系统转换方法的验 证，四参数法的前提条件是转换区域的高程差异较小，该 转换方法并不适用于所有的地区。坐标系统转换方法的 选择需根据转换地区的实际情况进行选定，如果转换区 域高程差异大则需要使用七参数法，对于转换区域面积 较大的情况，为保证转换的精度，可以将转换区域分片 (乡镇 )进行坐标系统转换 ，转换完成后进行接边处理。 参考文献： [1] 牟小苏．第二次全国土地调查培训教材[M]．北京：中国 农业出版社 ，2007． [2] 章书寿，陈福山．测量学 教程 人力资源管理pdf成真迷上我教程下载西门子数控教程protel99se入门教程fi6130z安装使用教程 [M]．北京：测绘出版 社 ，1994． [3] 梅安新，彭望碌，秦其明，等．遥感导论[M]．北京：高等 教育出版社，2001． [编辑：宋丽茹] (上接第45页) 4 结束语 本文对基于特征的空 间数据组织方法与传统 的基于 图层的数据组织方式进行了 比较 ，探讨 了基于特征的概 念 、表达及基于特征的数据组织在模 型中的应 用。基于 特征的数据组织更符合人们的认识和认识现实世界的方 式。基于特征的空间数据模型对地理现象 的数字表示和 空间描述更完备、更具有整体性，除了表达空间几何 目标 之间的拓扑关系 ，还 表达 了特征之间的非拓扑和属性语 义关系。随着面向对象技术的发展，基于特征的空间数 据模型很大程度上代表了 GIS空间数据模型的发展趋势。 参考文献： [1] ISO／TC211—631．Geographic information—pall 9：Rules for application schema[R]．Technical Report，1999，83 — 88． 尹章才．GIS中基于特征 的数据模型[J]．国土资源科技 管理，2002，19(2)：50—53． 骆成风．面向对象李间数据库及其设计研究[D]．南京： 南京大学 ，2002． Agatha Y．Tang．Etc．Aspatical data model design for feature — based geographical information system[J]．LJGIS，1996， Voll0．No：5．646—659． Michael Zeiler．Modeling Our World[M]．The ESRI Guide to Geodatabase Design，2000． Usery E Lynn，Ph0togrammetric Engineering and Remote Sensing[J]．1996，62(7)：833—838． 付哲，周云轩 ，刘殿伟．基于特征的面向对象虚拟 GIS数 据模型分析及其数据库实现 [J]．计算机应用研究， 2006，(6)：219—222． [编辑：胡 雪] (上接第 47页 ) 参考文献 ： [1] 郝建军，李恩重．特殊悬商测量的几种方法[J]．黑龙江 水利科技 ，2007，35(3)：23—24． [2] 魏仲初，程美玉．全站仪悬高测量的再讨论[J]．工程勘 察，2006(6)：57—59． [3] 王俊江．精确悬高测量方法的讨论[J]．新疆有色金属， 2007(2)：14—15． [4] 翟燕，张景湘，程连柱．浅谈悬高点的测量方法[J]．测绘 技术装备，2005，7(4)：25． [5] 叶巧云．悬高测量方法的探讨[J]．矿山测量，2003(1)： 20 —21． [编辑：胡 雪] 1 ] j 2 3 4 5 6 7 } ： rl