淺談懸高測(cè)量的方法及其改進(jìn)

牟桂芹

摘 要：介紹了懸高測(cè)量的基本原理,并針對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題,提出了一種改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：全站儀；懸高測(cè)量；應(yīng)用；改進(jìn)

引言

全站型電子速測(cè)儀(簡(jiǎn)稱全站儀)集光電測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀和微處理機(jī)于一體,不僅能同時(shí)自動(dòng)測(cè)角、測(cè)距,而且精度高、速度快,尤其是它提供的一些特殊測(cè)量功能如對(duì)邊測(cè)量(RDM)、懸高測(cè)量(REM)、三維導(dǎo)線測(cè)量、放樣測(cè)量等,給測(cè)量工作帶來了極大的方便。但要想充分發(fā)揮全站儀的功能,除了要掌握上述測(cè)量功能的基本原理外,還應(yīng)在此基礎(chǔ)上加以靈活運(yùn)用。在此,筆者談一談懸高測(cè)量的原理和應(yīng)用,并對(duì)其加以改進(jìn),以期更好地用于實(shí)際測(cè)量工作。

1測(cè)量原理和應(yīng)用

所謂懸高測(cè)量,就是測(cè)定空中某點(diǎn)距地面的高度。全站儀進(jìn)行懸高測(cè)量的工作原理是：首先把反射棱鏡設(shè)立在欲測(cè)目標(biāo)點(diǎn)天底點(diǎn)(即過目標(biāo)點(diǎn)鉛垂線與地面的交點(diǎn)),輸入反射棱鏡高v；然后照準(zhǔn)反射棱鏡進(jìn)行距離測(cè)量,再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn),便能實(shí)時(shí)顯示出目標(biāo)點(diǎn)至地面的高度H。

顯示的目標(biāo)高度H,由全站儀自身內(nèi)存的計(jì)算程序按下式計(jì)算而得:

H=Scosα1tgα2-Ssinα1+v

式中,S為全站儀至反射棱鏡的斜距;α1和α2分別為反射棱鏡和目標(biāo)點(diǎn)的豎直角。

由此可見,懸高測(cè)量的原理很簡(jiǎn)單,觀測(cè)起來也很便捷。利用全站儀提供的該項(xiàng)特殊功能,可方便地用于測(cè)定懸空線路、橋梁以及高大建筑物、構(gòu)筑物的高度。

值得注意的是,要想利用懸高測(cè)量功能測(cè)出目標(biāo)點(diǎn)的正確高度,必須將反射棱鏡恰好安置在被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的天底,否則測(cè)出的結(jié)果將是不正確的。

2改進(jìn)方法

在實(shí)際工作中,我們除遇到上述情況外,經(jīng)常還會(huì)遇到這樣的情況,即無法得到被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的天底(如塔式建筑物、構(gòu)筑物)或投影處無法安置反射棱鏡(如懸空線路跨水塘)。此時(shí),該如何進(jìn)行懸高測(cè)量呢?下面就介紹一種改進(jìn)方法。

欲測(cè)定一塔式建(構(gòu))筑物的高度,可在遠(yuǎn)離目標(biāo)的A點(diǎn)處安置全站儀,在AC方向線上適當(dāng)位置B點(diǎn)安置反射棱鏡,觀測(cè)A、B兩點(diǎn)間的平距DAB和高差hAB;同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)至塔頂C點(diǎn)的豎直角α1。然后再將反射棱鏡立于塔基D點(diǎn),測(cè)定A、D兩點(diǎn)間的高差hAD。接著將儀器安置于B點(diǎn),觀測(cè)至塔頂C的豎直角α2,即可求得目標(biāo)高度H=H1+H2。

A、D兩點(diǎn)的高差hAD已測(cè)得,量取A點(diǎn)的儀器高i1后,則不難求得H2=i1-hAD。下面,我們來推導(dǎo)H1的計(jì)算公式。

BM=hAB+i2-i1

式中,i2為B點(diǎn)的儀器高。

在直角三角形B'MN中,不難看出

MN=BMctgα2=(hAB+i2-i1)ctgα2

從而有

AN=DAB-MN=DAB-(hAB+i2-i1)ctgα2

3結(jié)束語

綜上所述,全站儀的普及使用,的確給我們的測(cè)量工作帶來極大的方便,但在實(shí)際工作中,對(duì)全站儀提供的一些功能不能盲目地使用,否則將不會(huì)得到正確的結(jié)果。同時(shí),要結(jié)合自己的具體工作,不斷地對(duì)全站儀的功能進(jìn)行開發(fā),才能更好地發(fā)揮全站儀的先進(jìn)功能。

參考文獻(xiàn)

[1]劉克平．高壓電力線高度的測(cè)定及其精度分析．測(cè)量員,1996(6).

[2]董世遠(yuǎn)．利用全站儀對(duì)向觀測(cè)進(jìn)行懸高測(cè)量．工程勘察,1997(5).