浅议全站仪悬高测量的难点及改进方法

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线 。棱 镜面对 全 站仪 。
图 1 全站仪悬高测量示意 图
() 2 调用 全站 仪悬 高测 量 程序 , 入 棱 镜 高 , 准 输 对
棱镜进行测量 , 而后旋转望远镜照准悬高物体 目标点, 从原理上看 , 利用全站仪可以很容易测出悬高物 体的悬高 , 但是这是建立在 已经确定置棱镜 的地面点
设站可以较为精确测出所测 的 目标悬高的思路 , 可以 采用 两 次设站 方式 进行 确定 。
3 解 决 方 法
主要采 用 两次 设 站 的 方法 , 两次 设 站 均 要 求 和 悬
高物体 , 置棱镜点 , 观测仪器点在同一铅垂面上。



,\ I

图2 两次设站测悬高示意图( ) 一
2 全站仪悬 高测量 的基本原 理
在距离悬高物体不远的, 地形起伏较小合适位置 , 进行设站 , 同时在悬高物体铅垂投影点的点位上置棱 镜 , 以利用全 站 仪 内置悬 高测 量 程 序 方便 测 出悬 高 可 物体 的悬 高 。计算 公式 如下 :
日= x o/ t c S s f+ S cs xa t xi 3 n— n l () 1
同时 因全站仪 可 以直接测 距 , 以通过 计算 出 的悬 可
编程计算器很快计 算出最终悬高 。
高 H计算 出 F G平距 , 与实际测 出的 F c平距 的差 值。若 点 C与点 G之 间可以移动 , 则移动棱 镜至点 G, 次测 出 再
[ ] 陆 国胜 , 5 王学颖编 著.测量 学基 础 [ .北京 : M] 测绘 出版
Ch n Ch n Ya e ag o
( inMiigG opC . Ld hn h n 6 12, hn ) Zj nn ru o , t.S a ga g3 4 0 C ia i
Ab t a t Gie a sa btdf c l t on ev r c l fte Ha gn ih, ru h R M a u e n i h o a sr c : v n t t V i i i t op it h et a n i g hg t o g E me s rme t t te T tl h i fu t i o h h w h
34 0 ) 6 2 0
要: 在悬 高测量 中, 由于标 定悬高物体 目标 的铅垂 点比较 困难, 通过全站仪悬 高测量程序对 悬高测量进行 改进 , 推
1 前

对于架空的线路或构筑物( 如高耸的烟囱或者大型
有些悬高物体 的铅垂点无法置棱镜 , 比如 高炉 、 囱、 烟 高架塔等。那么如何确定呢?根据文献 …提供的两次
4 实

选择 一个 不算 太 高 的悬 空 物 , 有 选 择 较 高 的 悬 没
与置棱 镜 点 的连线 上 。
空物 , 主要 是想 用 免 棱 镜 全 站仪 校 核 数 据 。按 照 前操
() 4 将全站仪置 于新 的设站点 F 重复操作步骤 ,
( ) 注意要求置棱镜点在步骤 ( ) 2, 1 中是 同一点 , 出 得
21 0 1年 8月




Au . 0 1 g 2 1
No 4 .
第 4期
文章编号 :6 2 8 6 (0 10 — 4 — 2 17 — 2 2 2 1 ) 4 19 0
Ur a oe h ia n e t ain & S r e i g b n Ge tc n c l v si t I g o u v yn
s t n w ri u adI poigt ei df m l cnm auete e h o teojc m r cne i t n crty t i ,ok g0 t n rv edr e r ua a esr h i t fh b t oe ovn n yada ua l・ a0 n m n h v o h g e el c e
M P:
S H O I L
缓 , 样可 以减 少三 角高程 测量 带来 的误 差影 响 。 这
() 4
() 3 置棱 镜 点 尽 量 逼 近 悬 高 物 体 的铅 垂 点 , 便 以 减 小 因置棱 镜点 与铅 垂点 之 间的 高差 影 响 。
通过 以上 方法 , 们 知 道 可 以较 为 准 确 的 测 出 悬 我
将式() 3 代入 式 ( ) : 4有 o s xsi o ) x f n ̄ l
_
— —

_


() 5
高物体 的悬 高 。而操 作是 比较 方便 的 。但 是 此方 法 足 建 立在 设站 点 和置棱镜 点 及悬 高物体 点都 是 在一 截 面 上而 成 的。对 于不是 同一 截面 , 不能利 用这 个方 法 。 则
参考文献 [ ] 何 国祥.对精确 悬高测 量方法 的再 探讨 [ ] 1 J .测绘 通报 , 20 () 0 6 6 [ ] 张国 2 矿 山测量学[ . M] 徐州 : 中国矿业大学出版社, O 2 l O [ ] 张 正禄 .工程 测 量 学 [ .武 汉 : 汉 大学 出版 社 ,0 2 3 M] 武 20 [ ] 王俊江.精确 悬高测 量方法的讨 论[ ] 4 J .新 疆有 色金属 ,
过 M和 N做水平线有 , 两次测 出的悬高差 h 一 = h; 为 点 M 与 点 N 之 间 的 高 差 。 在 三 角 形 △MN B 中 , 以根据 正 弦定 理 : 可

BG = =1 9 5 n 4. 8 l
实 际采 用免棱 镜测 量 时测 得 高 差 为 l. lm。考 5 O 虑 到实 际测量 的误 差 和立棱 镜点 与实 际铅 垂点 之 间误
体 同一点 。 ( ) 测 位 置 和 置 棱 镜 位 置 地 势 尽 可 能 比较 平 2观

r ”
s ( —/一s (0 i f O) i 9 — ) nl n
删 B= () 3
欲 求 的悬高 , 要 利 用 h 则 和 B P之 和 。 在 三 角
形 △MB P中 , 由直 角 三角形 的正弦 函数 , : 有
新 的悬高 物 体 的悬 高 h 。并 记 录 好 新 的设 站 点 的观
测 的悬 高 h 和垂 直角 卢 或天 顶距 ) ( 。
() 5 根据 两 次 观 测 出 的 悬 高 和 垂 直 角 , 过 三 角 通
作步骤 , 测得 h = 4 8 h =1.0m o 80 1, 1 1.2m,2 48 , :  ̄22” L
20 ( ) 0 7 2
sn【 ) i 一
2 s s n  ̄ )c 3 最 终有 : G: h + h h x o/x i o B H: 。 — (
1-

— —
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() 6
s n p 一 “ i
以上是根据 图 2推 导 出的公式 , 3中的公 式也 是 图

样可以推导式( ) 6 。由于式( ) 6 简单明了, 可以利用可
中图分类号 :2 P1
文 献 标识 码 : B
浅 议全 站 仪 悬 高测 量 的难 点 及 改 进 方 法
陈 昌耀
( 紫金矿业集团股份有限公司 , 福建 上杭 摘
导 出计 算公 式, 方便 准确测 出悬 高物体的 高度。
关键词 : 全站 仪 ; 高测 量 ; 点 ; 进 方 法 悬 难 改
就 是悬 高 目标 的铅垂 点 。而实 际上要 准确 确定 这 个铅
必须保证全站仪水平角不动。可以测 出此时悬高物体
的悬高 h。注意, 该悬高不是真正的悬高物体 的悬高
h。而是 点 M 与点 C之间 的高度
垂点是非常困难的 , 主要是依靠人工 目测确定 。同时
收稿 1 :0 0 2 9 3期 2 l —1 —2
差 , 以说误 差相 当小 。 可
5 结 论 和 注 意 事 项
虽然通 过此 方 法可 以得 出悬 高 物体 的悬 高 , 是 但 仍 需 注意 以下几 项方 可取 得较 为精确 的悬 高 置 。 ( ) 可能选 择 设 站点 与 悬 高 目标 之 间 的垂 直 角 1尽 不要 太大 和太 小 , 大 和太 小 均 不 易精 确 瞄准 悬 高 物 太
图 3 两次设站测悬高 示意图( ) 二
式中 : 为悬高物体的悬高 ; S为全站仪至反射棱 镜的斜距 ; 目标点 的竖直角; 为 为反射棱镜 的竖直 角 ; 为反射棱镜高。如图 1 V 所示 。
() 1 将全站仪置于观测位置较好 的地点 A 见 图 2 (
或者图 3 , ) 整平 。同时将 棱镜 置 于悬高 物 体 B点 下 的 c点 , 可能 接 近悬 高 物 体 的铅 垂 线 , 尽 即尽 量 接 近 B G
储料罐等) 当要求精确测量其悬高时, , 由于不能( 或不
方便) 在悬高物体处设置反光棱镜 , 即使具有免棱镜功 能的全站仪 , 其免棱镜测距的测程有时无法到达欲测的 目标 , 这时一般 采 用 间接 测量 的方法 , 通过 间接测 量 方 法得 到悬高 。这种方法 , 首先应 设法测 定架 空 目标在地 面的铅垂投影点的点位 , 再由测站点观测 目标及其投影 点的垂直角, 利用三角函数关系解算 目标的悬高。通常 情况下 , 一般全站仪均内置有悬高测量程序, 可易测出 悬高物 体的悬高 。但 是 , 要确定 架空 目标在地 面 的铅垂 投影点 的点位 显然 并不 容 易 。本 文 对悬 高 测量 的做法 和计算 进行改进 , 可测 出较为准确 的悬高 。
Ke r y wo ds: tlS ai n; To a tto REM a u e n ; i c li s I r v me t me s r me t d f u te ;mp o e n i
社 .0 6 20
悬高, 较此时测出的悬高和计算出的悬高 , 比 以便校核。
On t e Di c liso e s i g To a t t n H a g n g h f u te fM a urn t lS a i n i g Hi h i o
a d I p o e eh d n m r v d M t o s

o 2。根据式( ) 0 0” 0 6 可以计算 出:

BG =日 = + 。
8 2


形 函数 和定理 关 系计算 出较为 准确 的悬 高 H。
因目测悬高物体点误差 , 造成形成如 图 2和如图 3问题。为方便公式推导 , 因置棱镜点 c与点 G之间
的高 程 忽略 不计 。 以图 2为例 , 公式推导如下 : 图2可 以看到 , 根据 分别
() 3 记录好全站仪此时的悬高和垂直角 ( 或天顶
作者 简介: 陈昌耀 (9 8 ) 男 , 17 一 , 工程师 , 主要从 事工程测量 、 山测量 、 矿 测绘管理工作 。
10 5




距 ) 然 后 利用 全站 仪 水平 角 不 动 , 转 望 远 镜 实地 测 , 旋 出新 的设 站点 F, 意 新 的设 站 点 F必 须在 原 设 站 点 注
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