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专利名称：工程中全站仪精确测高的方法

技术领域：

本发明涉及一种全站仪测量高度的方法。 特别是涉及一种工程中全站仪精确测高的方法，可以减少现场测量工作量，提高山体测高的精度。

背景技术：

水准测量的基本原理是利用水平仪给出的水平视线和水准尺测量两点之间的高差。 是一种精度较高的测高方法，但在实际工作中水准测量存在很多不足，主要表现在（1）工作量大，使用水准仪测量未知点的高度需要从已知点测量到多个站点观测在未知点之间进行，观测速度慢，测量工作量大。 (2)地形影响 水准仪测量的高度受地形影响特别大，如高差较大的地形，需要在已知点和未知点之间多次设站测量，增加测站数量，造成累积误差，影响测量精度。 (3)人为影响使用水平仪测量高度时，观察者需要通过仪器连续读数，容易造成视觉疲劳，误读数据； 另外，持水准尺的人的微小动作，会使水准尺来回或左右晃动，导致观察者的读数出现误差。 三角高程测量是根据三角学原理，通过测量两点之间的水平距离和垂直角度来计算两点之间的高差。 三角高程测量虽然不受地形影响，但在勘察设计过程中需要人为测量测量仪器的高度和棱镜的高度，增加了测量误差。 是一种对精度要求不高的高程测量方法。 因此，传统的三角高程测量方法在山地测量中误差大、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全站仪在工程中精确测量高度的方法，减少现场测量的工作量和计算量，提高测量精度。 本发明采用的技术方案是工程中全站仪精确测量高程的一种方法，包括以下步骤：1)确定两个待测点； 2) 设两点中一点的高程为已知高程，并在该点安装棱镜，在另一点架设全站仪测量该点的高程； 3）用全站仪对准棱镜中心测量两点高差； 4) 根据两点高差计算未知点高程Hb Hb = Ha- Δ hAB 与已知点高程，其中Ha为A点高程； Ahiffi 是两点之间的高度差。 当两待测点之间的距离在全站仪测量的有效距离范围内，且两待测点处于直视状态时，进行以下步骤： 1）确定两点A和B待测； 架好棱镜，将棱镜的定心杆延长至便于全站仪观察的高度，并用三脚架固定； 3）设A点高程为已知高程Ha，在B点架设全站仪，放置全站仪选择“测量”模式，设站为B点，忽略三维坐标X和B点的Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同的值； 4）用全站仪对准棱镜中心测量A、B两点的高差，设为AhAB； 5）计算B点高程Hb：HB=HA-AhAB。 当待测两点之间的距离超出全站仪测量的有效距离范围，且 A、B 两点不在视线范围内时，执行以下步骤： 1）确定待测 A、B 两点测量; 在B、B两点之间设一个C点，C点分别与A、B点相连； 3) 设A点高程为已知高程Ha，在A点安装棱镜，以棱镜为中心 将立杆伸长至便于全站仪观测的高度，并固定有三脚架; 4）在C点架设全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设站为C点，忽略C点三维位置坐标X、Y值、H值输入为零，全站仪高度输入值与定心杆高度相同； 5) 用全站仪对准棱镜中心测得A、C两点的高差为AhAC； 6）计算C点高程Hc：Hc=Ha-ΔhAC； 7）在B点架设棱镜，将棱镜定心杆伸到C点便于测量和设置的高度，用三脚架固定； 8）仍然在C点设置全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设站为C点，不管C点的三维坐标X和Y值，输入高程Ｈ C点的高，输入与待测B点棱镜高相同值的全站仪高； 9）用全站仪将棱镜中心对准B点进行测量，测得的高程值为待测B点

真实海拔。 本发明全站仪在工程中精确测高的方法，减少了现场测量的工作量和计算量，提高了山体高度测量的精度，满足了工程测量的标准要求。

图1为全站仪测量有效距离范围内两点距离及视线状态测量示意图； 图2为全站仪测量有效距离范围外两点间距离非目视状态测量示意图； 其中，(a)为测量前部分示意图，(b)为测量后部分示意图。 图中D为地平面。

具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明的工程全站仪高度精确测量方法进行详细说明。 本发明首先假设A点的高程为已知高程HA，需要测量B点的高程气压，但A点与B点的高差波动较大，难以用水平仪测量. 利用全站仪进行高度测量，以Leica TCR702型全站仪作为测量仪器，本发明的全站仪在工程中精确测量高度的方法，包括以下步骤1)确定两个待测点； 2）设置两点之一的高程为已知高程，在该点安装棱镜，在另一点架设全站仪测量该点的高程； 4) 根据两点的高差和已知点的高度，计算出未知点的高度Hb Hb = Ha- Δ hAB 其中，Ha为A点的高度； Δ，是两点之间的高度差。 具体分为以下两种情况 1、如图1所示，当两待测点之间的距离在全站仪测量的有效距离范围内时，两待测点处于状态互视，执行以下步骤 1）确定被测两点α、B； 2）在A点安装棱镜，将棱镜的定心杆延长至便于全站仪观测的高度（hr），并用三脚架固定； 3）设置A点高程为 已知高程Ha，在B点设置全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设站为B点，不管B点的三维坐标X和Y值，H值输入为零，全站高0）输入与定心杆高（hr）相同的数值； 4）用全站仪对准棱镜中心进行测量，设A、B点高差为AhAB； 5) 计算B点高度Hb:HB = HA-AhAB。

2、如图2(a)和图2(b)所示，当两待测点之间的距离超过全站仪测量的有效距离范围，且A、B两点不在视线范围内时，执行以下步骤如下： 1) 确定待测两点A和B； 2）在A、B两点之间设一个C点，C点分别与A、B两点在视线内； 3) 设置A点高程为给定高程Ha，在A点安装棱镜并将棱镜定心杆延长至便于全站仪观测的高度(hr)，并用三脚架固定； 4）在C点架设全站仪，放置全站仪选择“测量”模式，设站为C点，不管C点的三维坐标X和Y值，输入H值为零，输入与对中杆高度（hr）相同的全站仪高度（hi）数值； 5）用全站仪对准棱镜中心测得A、C两点的高差为AhAC； 6）计算C点高程Hc：Hc=Ha-ΔhAC； 7）安装B点棱镜，将棱镜定心杆伸至C点便于测量的高度（hr），用三脚架固定； 8）仍然在C点设置全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设置测站为C点，不管C点的三维坐标X和Y值，输入高程Hc C点，输入与待测B点棱镜高（hr）同值的全站仪高（hi）； 9）用全站仪对准B点棱镜中心进行测量设置，测得的高程值为B点待测设置

真实海拔。

综上所述，本发明全站仪在工程上精确测高的方法具有以下特点： 棱镜高的测量提高了测量精度，只需将对中杆抬高到可测高度即可。根据现场实际情况确定棱镜高度，减少工作量。 2、在原有的三角高程测量方法中，仪器的高程测量需要用钢卷尺进行现场测量。 由于测量时钢卷尺不能完全垂直于地面，人眼读数差，被测仪器高度与实际高度存在较大误差，降低了测量精度； 这种方法不需要用钢卷尺测量仪器的高度，从而减少了仪器高度带来的误差。

维权请求

1. 一种工程中全站仪精确测高的方法全站仪仪器高除了测高程使还哪使，其特征在于，包括以下步骤 1) 确定被测两点； 2) 设两点中一点的高为已知高度，在该点安装棱镜，在另一点架设全站仪，测量该点的高程； 3）用全站仪对准棱镜中心测量两点高差； 4) 根据两点的高差和已知点的高程，计算出未知点的高程Hb Hb = HA-AhAB 其中，Ha为A点的高程； Ahiffi 是两点之间的高度差。

2.根据权利要求1所述的全站仪在工程中精确测量高度的方法，其特征在于，当被测两点之间的距离在全站仪测量的有效距离范围内时，被测两点为进行以下操作共同视野状态下的步骤 1）确定待测两点A、B； 2）在A点安装棱镜，将棱镜的定心杆延长至便于全站仪观测的高度，并用三脚架固定； 3）设A点高程为已知高程Ha，并在B点设全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设站为B点，忽略三维坐标X B点的Y值，H值输入为零，全站仪高度输入与对中杆高度相同； 4）用全站仪对准棱镜中心测量A点和B点的高差为Ahiffi； 5）计算B点高程Hb：Hb=HA_AhAB。

3.根据权利要求1所述的全站仪在工程中精确测量高度的方法，其特征在于，当被测两点之间的距离超过全站仪测量的有效距离范围时，A、B两个进行以下步骤在点不可见的状态下： 1）确定待测两点A和B； 2）在A、B两点之间设置一个C点，C点在视觉上分别与A、B两点相连； 3) 设A点高程为已知高程Ha，在A点安装棱镜并将棱镜定心杆延长至便于全站仪观测的高度，并用三脚架固定； 4）在C点架设全站仪，选择全站仪为“测量”模式，设站为C点，不管C点的三维坐标X和Y值，输入H值为零，全站高输入与定心杆高度相同的值； 5）用全站仪对准棱镜中心测量A、C点高差。 6）计算C点高程Hc：HG=HA-AhAC； 7）在B点安装棱镜，将棱镜在C点伸出对中杆至便于测量和设置的高度，并用三脚架固定； 考虑C点的三维坐标X、Y全站仪仪器高除了测高程使还哪使，输入C点的高程H，输入与待测B点棱镜高相同值的全站仪高； 9）用全站仪将棱镜中心对准B点进行测量，测得的高程值为B点待测真高程。

抽象的

一种工程上精确测量全站仪高度的方法，包括以下步骤：1)确定两个待测点； 2) 将两点之一的高度设置为已知高度，并在该点安装棱镜； 在一点架设全站仪，测量该点的高程； 3）用全站仪对准棱镜中心测量两点高差； 4) 计算两点高差和已知点高程 未知点高程HB=HA-ΔhAB，其中HA为A点高程； ΔhAB 是两点之间的高度差。 本发明全站仪在工程中精确测高的方法，减少了现场测量的工作量和计算量，提高了山体高度测量的精度，满足了工程测量的标准要求。

文件编号 G01C5/00GK102305617SQ20111022729

公开日 2012年1月4日 申请日 2011年8月9日 优先权日 2011年8月9日

发明人 吴伟林、张泽辉、舒明华、董玉琪、谢雷、郝炳旭 申请人：天津市二十冶建设有限公司