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挥全站仪的功能。
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B同一铅垂线上的地面点B′, 量取反射棱镜高v并输入全站仪 (也可以不用反射棱镜高v) ;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B至地面点的B′高度H。显示的目标高度H, 由全站仪内存的计算程序计算得到。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。
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2所示。
(1) 把全站仪安置在地面上的A点, 利用目估的方法将反射棱镜安置在与被测目标点B的下方地面点C′, 并且尽可能与B点同一铅垂线上, 量取反射棱镜高v并输入全站仪 (也可以不用反射棱镜高v) 。
(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B至地面点的B′距离H, 而是点C到C′的距离H1。
(3) 把全站仪搬到与AB′同一直线上的A1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H2。由图可知CC″的间距是:
在ΔCC″B中, 根据正弦定理可以得到:
在直角∆C"DB中:
将 (1) 式代入 (2) 式, 得:
从图2中可知, BD=Δ+h, 代入 (3) 得到:
上述的计算公式可通过编程存入全站仪中, 使用时可实时地显示出被测目标的高度。
3 结语
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。
摘要：本文基于笔者多年从事全站仪测量的相关工作经验, 以全站仪悬高测量技术为研究对象, 详细分析了其测量原理和观测步骤, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词：全站仪,悬高,测量,观测
参考文献
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