專利名稱：一種高程測量的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高程測量的新方法，適用于要求精高的小范圍工程測量。屬于工程測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
在工程的施工測量中，常常涉及到高程測量，高程測量是根據(jù)一點的已知高程與另一點的高差，然后按高差的定義，求出未知點的高程。現(xiàn)階段高程測量按使用的儀器和測量方法分為水準測量、三角高程測量、GPS測高、氣壓計測高法等。水準測量是采用水準儀和水準尺依據(jù)水平視線測定兩點間的高差，用水準測量法在小區(qū)域范圍內(nèi)可得到較高精度的高程數(shù)據(jù)，但受視線短、高差小等限制，適用范圍較窄。GPS測高是直接測定地面點的地心三維坐標，通過坐標轉(zhuǎn)換為地面高程，它有兩點間不需通視，距離不受限制等優(yōu)點，但其觀測費用較高，測量時間較長，數(shù)據(jù)延后，所以它不太適用于小范圍的工程測量。氣壓計測高是根據(jù)高程面每上升11m，氣壓約下降1mm來測定地面高程，該法適用性較窄，不太適用于工程測量?，F(xiàn)有技術(shù)中的三角高程測量是采用經(jīng)緯儀和測距儀測定兩點間的豎直角和距離，按三角學(xué)原理，計算兩點間的高差，該方法是一種間接測高法，可以不受地形起伏的限制，且施測速度較快，尤其是隨著全站儀的出現(xiàn)，及其測角、測距精度的不斷提高，該法更是被廣泛應(yīng)用于地形圖測繪、線型工程、管網(wǎng)工程等工程測量中，但該方法也有其缺點該測量方法精度較低，而且每次測量時都需量取儀器高和棱鏡高，操作麻煩，且增加了誤差來源。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有工程中三角高程測量方法不能解決精度低的缺點，提供一種高程測量的新方法。
本發(fā)明的目的可以通過采取以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種高程測量的新方法，包括以下步驟 1)首先分別將測量儀和跟蹤棱鏡桿置于高程為HA的位置A和高程為HB的位置B上；2)用測量儀測出位置A和位置B之間的水平距離DAB、測量儀和跟蹤棱鏡桿頂端連線與水平線的夾角α； 2)再將測量儀置于高程為HC＝HA+i-v＝HB-DAB·tanα的位置C上，將跟蹤棱鏡桿置于待測高程的位置D上；用測量儀測出位置C和位置D之間的水平距離、測量儀和棱鏡頂端連線與水平線的夾角θ； 3)根據(jù)公式HD＝HC+DCD·tanθ得出待測位置D的高程HD；其中，i為測量儀的高度，v為跟蹤棱鏡桿的高度，B位置高程HB為已知高程。
當位置C和位置D的距離較遠時，考慮地球曲率和大氣折光的影響，對所測量到位置D的高程HD進行修正。根據(jù)球差和氣差修正公式，可以得位置D的高程其中，k＝1/7，R為地球半徑。
本發(fā)明的目的還可以通過采取以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 本發(fā)明的測量過程中使用同一測量儀和同一跟蹤棱鏡桿，因此測量儀高度i和跟蹤棱鏡桿高度v是固定的，而測量儀為工程測量中常用的全站儀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點 本發(fā)明的利用已知高程計算出一個適當位置來避免測量儀和跟蹤棱鏡桿的高度對測量結(jié)果的影響，從而避免了測量儀和跟蹤棱鏡桿高度的測量，簡化了操作步驟和減少了誤差源，大大地提高了工作效率和提高了測量精度。另外，由于本發(fā)明只要選定了適當位置后不受高差的制約，可以更方便地在地形起伏較大的區(qū)域進行高程測量和對精度要求較低的沉降變形監(jiān)測，如軟基處理中沉降板的監(jiān)測等，用本發(fā)明的測量方法代替三、四等水準測量來測量高程，大大加快了測量速度。



圖1是本發(fā)明的一個具體實施例的測量方法示意圖。

具體實施例方式 本發(fā)明的測量原理如下 如圖1所示，由圖中的關(guān)系可以知道，位置B的高程為 HB＝HA+DAB·tanα+i-v(1) 假設(shè)B點高程為已知高程，A點高程為未知高程，通過在A點擺站，來測得其它待測點高程。由(1)式可得 HA＝HB-(DAB·tanα+i-v)(2) 上式除了DAB·tgα的值可以用全戰(zhàn)儀直接測得外，測量儀高度i和跟蹤棱鏡桿高度v都是未知的，但只要儀器整平架好后，儀器高i值是固定不變的，在觀測過程采用同一跟蹤棱鏡桿，其高度v也是不變的，因此(2)式可化為 HA+i-v＝HB-DAB·tanα＝H(3) 由上面假設(shè)分析可知，HA+i-v的值在儀器擺好后是固定不變的，即H值不變，也是可以計算得出的。因此，只要測量出待測位置點與高程為H點的水平距離DAB、測量儀和棱鏡頂端連線與水平線的夾角α就可以得到待測位置的高程。
具體實施例1 本發(fā)明的測量方法包括如下步驟 1)分別將測量儀和跟蹤棱鏡桿置于高程為HA的位置A和高程為HB的位置B上； 2)用測量儀測出位置A和位置B之間的水平距離DAB、測量儀和跟蹤棱鏡桿頂端連線與水平線的夾角α； 3)重新將測量儀置于高程為HC＝HA+i-v＝HB-DAB·tanα的位置C上，將跟蹤棱鏡桿置于待測高程的位置D上； 4)用測量儀測出位置C和位置D之間的水平距離、測量儀和棱鏡頂端連線與水平線的夾角θ； 5)根據(jù)公式HD＝HC+DCD·tanθ得出待測位置D的高程HD； 其中，i為測量儀的高度，v為跟蹤棱鏡桿的高度，B位置高程HB為已知高程。
具體實施例2 在本實施例中，將位置C設(shè)置在離待測位置D較遠距離，考慮地球曲率和大氣折光的影響，對所測量到位置D的高程HD進行修正，其他與實施例1相同。根據(jù)球差和氣差修正公式，可以得位置D的高程其中，k＝1/7，R為地球半徑。
具體實施例3 除將位置C設(shè)置在離待測位置D較近距離外，其他與實施例1相同。
權(quán)利要求
1、一種高程測量的新方法，其特征在于包括以下步驟
1)首先分別將測量儀和跟蹤棱鏡桿置于高程為HA的位置A和高程為HB的位置B上；用測量儀測出位置A和位置B之間的水平距離DAB、測量儀和跟蹤棱鏡桿頂端連線與水平線的夾角α；
2)再將測量儀置于高程為HC＝HA+i-v＝HB-DAB·tanα的位置C上，將跟蹤棱鏡桿置于待測高程的位置D上；用測量儀測出位置C和位置D之間的水平距離、測量儀和棱鏡頂端連線與水平線的夾角θ；
3)根據(jù)公式HD＝HC+DCD·tanθ得出待測位置D的高程HD；其中，i為測量儀的高度，v為跟蹤棱鏡桿的高度，B位置高程HB為已知高程。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于當位置C和位置D的距離較遠時，考慮地球曲率和大氣折光的影響，對所測量到位置D的高程HD進行修正，根據(jù)球差和氣差修正公式，得位置D的高程其中，k＝1/7，R為地球半徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高程測量的新方法，其特征在于包括以下步驟1)首先分別將測量儀和跟蹤棱鏡桿置于高程為HA的位置A和高程為HB的位置B上；用測量儀測出位置A和位置B之間的水平距離DAB、測量儀和跟蹤棱鏡桿頂端連線與水平線的夾角α；2)再將測量儀置于高程為HC＝HA+i-v＝HB-DAB·tanα的位置C上，將跟蹤棱鏡桿置于待測高程的位置D上；用測量儀測出位置C和位置D之間的水平距離、測量儀和棱鏡頂端連線與水平線的夾角θ；3)根據(jù)公式HD＝HC+DCD·tanθ得出待測位置D的高程HD；其中，i為測量儀的高度，v為跟蹤棱鏡桿的高度，B位置高程HB為已知高程。本發(fā)明簡化了操作步驟和減少了誤差源，大大地提高了工作效率和提高了測量精度。
文檔編號G01C5/00GK101403613SQ200810218759
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者周遠文 申請人:廣州市設(shè)計院